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Mundo AEC - Blog Oficial sobre AEC da Autodesk Brasil

O que é Engenharia Geotécnica, e por que isto é tão crucial para a infraestrutura?

Gustavo Paula
18/12/2016

A baixa de nível de São Francisco, a inclinação do Millennium Tower é um dos últimos, e mais chamativo, exemplo de um desafio comum num grande projeto e construção de infraestrutura: análise geotécnica subterrâneas.

Devem haver muitas perguntas, culpa, e especulações rondando o tower’s settlement: o que permite que uma estrutura cara afunde cerca de 40 centímetros em sete anos? Ou será que isto foi causado pela desidratação do Transbay Transit Center ao lado?17

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A Millennium Tower em São Francisco.

A associação dos proprietários do Millennium recentemente iniciou uma investigação — com a ajuda de engenheiros geotécnicos — para determinar a causa. Assim vem a grande pergunta para muitos: Por que um engenheiro geotécnico, e por que isto é tão crucial?

De acordo com a Sociedade Internacional de Engenharia Geotécnica e Mecânica dos Solos, “tudo que não é suportado por solo ou rocha, voa, flutua ou cai”. E assim como declarado pelo escritório Nacional de Desenvolvimento Econômico (National Economic Development) há muito tempo “Construção Rápida para Comércio” reportou; mais de um terço dos projetos de construção com excesso de orçamento citam condições de subsuperfície inesperadas como um importante fator contribuinte. Mas com as análises de rocha e a mecânica dos solos, engenheiros geotécnicos podem prever a maioria dos problemas na construção, ou ainda pior — catástrofes.

Felizmente, o avanço do BIM (building information modeling) está equilibrando para fazer a informação geotécnica um fator chave nos primeiros estágios dos projetos de infraestrutura. “Basicamente, nós estamos tentando fazer com que a riqueza existente na geotécnica atual seja mais acessível para projetistas, e esse processo seja mais antecipado nos projetos”.  Diz o Dr. Roger Chandler, Diretor e Co-fundador do Keynetix, uma consultoria localizada no Reino Unido, que tem o foco em geotécnia e gerenciamento de dados geoambientais.

Chalndler e os companheiros Co-fundadores (e diretores técnicos) Gary Morin são evangelistas para achar uma solução básica e barata e prever problemas geotécnicos. “Muitas organizações, privadas e públicas, já tem enormes arquivos de dados de perfurações e outras investigações”. Morrin diz: “Mas eles têm formatos relativamente inacessíveis, como um relatório em PDF e GIS layers, e encontrar os dados necessários pode ser difícil — Ainda mais apresentar de maneira que sejam úteis para engenheiros e consultores. O que é inviável pois, vamos encarar isso, furos são caros”.

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Uma visualização do teleférico com as camadas do solo Incluindo uma secção transversal dos túneis através do edifício do teleférico e as pilhas que se estendem para baixo. Várias camadas de cores representam os estratos de geologia, e os dois cilindros com bandas de cores são representações de furos. Transporte de cortesia para Londres / Atkins.

 

Morin e Chandler estão dizendo, de fato, que há um “ouro enterrado” em nossos canteiros de obras — Sob a forma de dados geotécnicos caros que já foram coletados — e para todos os que estão precisando, agora é o melhor mapa do tesouro.

Por razões óbvias, posteriormente usados em técnicas focadas em construção no CAD 3D — o “B” do BIM: Construções, pontes, túneis, barragem, e outras infraestruturas são relativamente fáceis de ver e mensurar, e não terrivelmente difícil de construir igual ao modelo. Eles são a parte visível do iceberg da infraestrutura. Mas, como icebergs, a infraestrutura subterrânea repousa sobre uma enorme subestrutura de linhas de utilidade, fundações, estruturas de drenagem e solo.

Assim como o BIM “maduro”, mais desses ativos críticos subterrâneos e desafios estão sendo incorporados ao projeto do modelo base. Não é mais notado, por exemplo, ter visualizações precisas de utilitários subterrâneos incluídos na modelagem de fase de projeto, ou mesmo em modelos preliminares.

Keynetix está trabalhando na fronteira atual dos softwares BIM, com a visualização de dados da superfície fornecidos principalmente por perfurações profundas e caras. O transporte para o novo túnel de Silvertown proposto para Londres é um beneficiário do seu trabalho.

“Este é um túnel que passa por baixo do Thames, em uma área muito industrializada, e as condições do solo são claramente críticas”. Morin explica: “Neste caso, Atkins, o consultor em projetos preliminares, sabia que eles já tinham as informações dos furos, e nossos softwares os ajudaram a visualizar isto de forma útil”.

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Veja como modelos geotécnicos poupam tempo e dinheiro.

A visualização mostrou algumas principais restrições potenciais do local, incluindo nos bancos norte e sul do teleférico Emirates Air Line, o antigo Royal Victoria Dock (agora parcialmente preenchido), fundações de vários armazéns demolidos, e uma utilidade gasworks demolida com contaminações conhecidas do solo.

Ironicamente, as condições que fazem com que as informações do furo sejam vitais, também faz com que a perfuração de novos furos seja cara, e logisticamente difíceis. Então nestes casos Atkins poderia analisar os dados de superfície existente e reduzir o número de novos furos necessários, e que poderiam ter um efeito positivo maior nos custos do projeto e no cronograma. Para fazer isto acontecer, Atkins usou duas vertentes:

  1. Agrupamento de todos os dados geotécnicos disponíveis. Isto inclui coletar dados internos de projetos anteriores da Atkins em formatos relativamente inacessíveis (como relatórios em PDF) e também identificando e incorporando dados de fontes históricas e públicas, como mapas e planos antigos. Um dos objetivos desta fase era colocar os dados geotécnicos em formatos já existentes.

“Para dados geotécnicos, o Reino Unido e várias partes do mundo são agraciados por terem acordos padrões bem estabelecidos”. Morin disse: “No Reino Unido, a associação de Especialistas de Geotécnia & Geoambientias [AGS] tem feito um bom trabalho, e nos Estados Unidos, o Intercâmbio de Dados para Especialistas de Geotecnia & Geoambientias [DIGGS] formado está começando a imergir como preferido. Ambos formatos permitem a transferência de dados geotécnicos e geoambientais entre si e entre as organizações.

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Visualização de furos com pancadas de água usando o Autodesk Navisworks, com dados provenientes de HoleBASE SI e AutoCAD Civil 3D. Transporte de cortesia para Londres / Atkins.

  1. Apresentação de dados geotécnicos em visualizações facilmente compreendidas. A inovação importante aqui foi uma abrangência do BIM que mostrou tudo já conhecido e existentes no subsolo. O AutodeskAutoCAD Civil 3D foi usado para modelar e visualizar fundações existentes de teleférico em conjunto com dados de modelo para as fundações de gás demolido, armazéns, cais, e uma entrada de doca velha. Compilado com o alinhamento de túnel proposto e outras estruturas planejadas relacionadas ao túnel, as informações foram compartilhadas com outros membros da equipe usando o Autodesk Navisworks.

A equipe do Atkins também usou ferramentas do software Kenynetix para fator em informações de geotecnia, principalemente em dados de furos. “Sua abordagem e nosso software permitiram que o trabalho de gerenciamento de dados fosse incluído diretamente no modelo “, diz Morin. “Isso permitiu que os dados geotécnicos fossem visualizados dentro do modelo tridimensional de solo e deu à Atkins a capacidade de rapidamente combinar, organizar e gerenciar dados geotécnicos no contexto das estruturas existentes e propostas, o que melhorou e aprimorou seu conhecimento do site”.

O software de gerenciamento de dados geotécnicos da Keynetix fez uma contribuição tangível para o projeto preliminar do túnel de Silvertown. Mais notavelmente, os desenhadores de Atkins podiam determinar colocações estratégicas para apenas três furos novos ao contrário, potencialmente, dúzias. Dado o custo da análise geotécnica em áreas densamente desenvolvidas, o BIM subterrâneo mostrou-se um valioso mapa do tesouro – sem surpresas de naufrágio

 

Fonte: https://redshift.autodesk.com/what-is-geotechnical-engineering/?utm_source=10078&utm_medium=Email&utm_medium=04b4f0d3-f030-41f7-b714-f1c5662d7ab1&utm_campaign=Bonfireshares

Gustavo Paula

Estagiário da equipe técnica AEC da Autodesk Brasil, estudante de Engenharia Civil na Universidade Presbiteriana Mackenzie. Antes de estagiar na Autodesk, trabalhou em obra, de um projeto residêncial, acompanhando as etapas e recursos necessários para condução dos trabalhos da equipe de obra.

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