Skip to main content
search

Design Joint Venture (DJV), a collaboration between engineering consultants, Beca and Tonkin + Taylor has highlighted the power of Seequent’s Leapfrog Works 3D geological modelling software in the design of a motorway extension from New Zealand’s Pūhoi to Warkworth.

При предполагаемой стоимости более 700 млн новозеландских долларов (включая техническое обслуживание на протяжении 25 лет) 18-километровое продолжение автомагистрали Пухой-Уоркуэрт включает в себя дорожный коридор, пересекающий крутые холмы и долины, и строительство семи мостов, в том числе трех виадуков. С учетом выемки 7 млн кубометров земли (и насыпей совокупным объемом 5 млн кубометров грунта) и проблемы рыхлых аллювиальных отложений легко понять, почему для геотехнического проектирования и снижения рисков в проекте важно построить масштабную модель геологической среды в рамках проекта.

Отвечая потребностям населения

Поскольку население Окленда превышает 1,5 миллиона человек, а спрос в районе Нортленда увеличивается, регион Уоркуэрт классифицируется как центр роста. Количество автомобилей, ежедневно проезжающих по маршруту, вырастет с 19 700 в 2012 году до 31 300 в 2026 году — так что продление автомагистрали обеспечит лучшее сообщение со всеми вытекающими преимуществами в области безопасности и транспортных потоков.

The design work was subcontracted to Design Joint Venture (DJV) a collaboration between engineering consultants, Beca and Tonkin + Taylor. Seequent’s Leapfrog Works, which is specifically designed for the Civil Engineering and Environmental industries, was used as the 3D geological modelling software to more accurately define the geology.

Крис Монк (Chris Monk), инженер-геолог в Tonkin & Taylor, говорит: «Нас интересовали три основных направления. Северный участок, характеризующийся низменным рельефом; центральный участок со значительным числом выемок и насыпей; и южный участок, включающий две конструкции по типу виадука. Было важно, чтобы мы могли использовать инструмент моделирования, гибко работающий с различными типами геологических структур и поверхностей и выдающий точные результаты. Мы ввели в модель результаты 210 испытаний грунта коническим пенетрометром и данные из 420 скважин, 355 пробуренных вручную шпуров и 220 разведочных шурфов».

Трехмерная модель геологической среды охватывает 18,5 км — всю длину трассы

Работа в динамическом трехмерном режиме

Рабочее проектирование началось в октябре 2016 года и все еще продолжается. Рабочая группа начала сбор данных по исследованиям грунта и использовала их в качестве вводных данных для своей трехмерной геологической модели Leapfrog. Динамическое и непрерывное моделирование в Leapfrog Works изменило способ работы геотехнической группы.

Использование Leapfrog Works означало, что геолог мог самостоятельно наносить на карту геологические поверхности вместо того, чтобы привлекать специалиста САПР для совместной работы с геологом, что обеспечивало отлаженный рабочий процесс и ускоренное выполнения работ. Когда проектным инженерам требовались разрезы, они могли сразу перейти к единой точке контакта и быстро создать необходимый разрез, что сэкономило время и снизило затраты на повторное выполнение работ.

Комментарий Стюарта Картрайта (Stuart Cartwright), старшего инженера-геолога в Tonkin & Taylor: «Программное обеспечение Leapfrog стало ценным подспорьем в нашем важном и сложном проекте. Длина предполагаемой автомагистрали и необходимость вписать ее трассу в рельеф с крутыми перепадами усложнили разработку модели геологической среды.»

Группе инженеров-геологов удалось использовать великолепную визуализацию Leapfrog Works, чтобы объединить широкий круг заинтересованных сторон‑участников проекта, включая коллектив совместного предприятия по строительству Construction Joint Venture (CJV), нормировщиков, геодезистов, инженеров-геотехников и проектировщиков мостов, и улучшить их взаимодействие друг с другом.

«Способность показать модель в трехмерном виде и выделить разрезы в любом желаемом месте мгновенно позволила остальным участникам наглядно представить геологические условия участка с гораздо большей ясностью. Мы гораздо больше сотрудничали как единая рабочая группа по проекту, поскольку могли проводить неформальные рабочие совещания, чтобы отслеживать ход работ. Раньше мы бы пользовались картами разрезов на бумажных носителях, но результаты трехмерного моделирования и графический интерфейс изменили способ нашего обмена информацией и совместной работы», — говорит Картрайт.

Склоны выемок и насыпей различаются в зависимости от геологической структуры

Сводя к минимуму объем извлекаемой и насыпаемой породы

Первоначально компания DJV использовала Leapfrog на этапе тендера для создания трехмерной геологической модели трассы. Затем модель была импортирована в программу проектирования для гражданского строительства OpenRoads от Bentley. Это позволяло легко и быстро сравнивать профили склонов и количество извлекаемого и насыпаемого грунта на различных направлениях, а также оптимизировать объемы земляных работ для оценки наиболее экономичного маршрута.

Понимание состава грунта при перемещении земляных масс имеет решающее значение для минимизации объема извлекаемой и насыпаемой породы. Это не только сокращает количество отходов. Способность понимать состав грунта также означает, что извлеченный грунт потенциально может быть использован для засыпки другой части участка, что экономит время и деньги. Кроме того, можно свести к минимуму воздействие на окружающую среду, например, вырубку деревьев.

Стюарт Картрайт комментирует: «Поверхность контакта между почвой выветренного пласта Пакири и подстилающей невыветренной породой была критически важна для оценки профилей склонов и вероятного объема извлекаемой породы; этот процесс значительно упростился благодаря Leapfrog».

Заглядывая в будущее

По мере того как масштабные инфраструктурные проекты становятся все крупнее и сложнее, а число заинтересованных сторон возрастает, наличие трехмерной модели геологической среды для обеспечения понимания геологической структуры позволяет рабочим группам инженеров-геологов повысить эффективность проектирования. Простое поддержание динамической модели в ходе разработки предложения и проекта меняет методы работы инженеров по наземным сооружениям. Это значительный шаг вперед по направлению к тому, чтобы отрасль гражданского строительства стала более гибкой в мире возрастающей цифровизации.

«Наличие динамической модели, которая эволюционирует по мере поступления новых данных, избавило рабочие группы от необходимости каждый раз воссоздавать модель заново, оставив нам больше времени, чтобы сосредоточиться на анализе», — говорит Монк.

Ожидается, что на строительство автомагистрали потребуется 5 лет, а движение по ней будет открыто в конце 2021 года.

Изображение, любезно предоставленное NX2 Group, демонстрирует работы по укреплению грунта.

Close Menu