Удалось предотвратить сложную перепланировку дороги в Новой Каледонии после оползня

Последствия оползня на важнейшей подъездной дороге на пересеченной местности Новой Каледонии могли стать катастрофическими — если не задействовать нужную технологию.

Автор статьи: Пол Горман (Paul Gorman)

Строительство инфраструктуры в тропических регионах требует особых компетенций и осторожности, особенно если в стране сложный рельеф и существуют экологически уязвимые районы.

Новая Каледония соответствует обоим критериям. Сильно выветренные породы и нестабильные тропические грунты с частыми обильными дождями и периодическими тропическими циклонами создают серьезные технические сложности как для моделирования, так и для смягчения последствий в ходе строительства.

Строительство дорог может обойтись недешево из-за удаленного расположения и логистических трудностей при транспортировке оборудования на изолированные территории. Кроме того, в ходе строительства дорог приходится принимать во внимание наличие охраняемых видов растений и животных и избегать повреждения уязвимых экосистем тропического леса.

Фотография обрушения, сделанная с помощью БПЛА во время аэрофотосъемки.
Источник информации предоставлен

Материалы на похожие темы:
* Наземные и подземные сооружения: Seequent и Bentley преобразуют процессы по возведению инфраструктуры — Гражданское строительство
* Почему непредсказуемые условия на рабочем участке все еще влияют на проекты?
* Высокопроизводительный центр хранения и обработки данных для Schnabel Engineering, созданный на базе OpenGround

Компания Hatch отвечала за выполнение работ по проектированию и строительству важной подъездной дороги протяженностью 2,2 км, проходящей по острову с относительно гористым рельефом и несколькими крутыми склонами.

В октябре 2021 года глубокий оползень на частично построенном участке дороги привел к перемещению около 15 000 кубометров породы на участке дороги протяженностью 50 метров. К счастью, оползень произошел после окончания рабочего дня, и обошлось без пострадавших людей или утраты оборудования.

Работы на дороге были немедленно остановлены в ожидании комплексной оценки устойчивости зоны и обследования прилегающих подрезанных склонов.

Через 10 дней повторный оползень, с вершины участка обрушения, привел к тому, что в общей сложности 25 000 кубических метров грунта и скальных пород сместились..    Фактор, который стал причиной оползня, оставался загадкой, так как в этом месте дороги подрезанный склон был менее высоким и крутым, чем на других подрезанных участках.

Ликвидация последствий оползня близится к завершению.
Источник информации предоставлен

Разработка плана дальнейших действий

Главными проблемами, которые волновали подрядчиков и заинтересованных лиц компании Hatch, были отсутствие предупреждающих признаков смещения породы, масштабы оползней и опасения по поводу нестабильности грунтов, которая могла привести к дальнейшему обрушению склонов.

При рассмотрении проблемы первыми напрашивались два варианта: отказаться от существующей недостроенной дороги и построить альтернативную трассу, либо выровнять существующий скос под меньшим углом. Оба варианта привели бы к удорожанию проекта и увеличению сроков его реализации.

Помимо географических и геологических сложностей, персоналу Hatch приходилось учитывать существенные языковые, политические и культурные различия (в стране преобладает французский язык), а также дополнительные сложности, связанные с пандемией COVID-19 и ограничениями на поездки и доступ к объекту.

Сотрудники Hatch задействовали программное обеспечение Seequent и Bentley для разработки, моделирования и оценки устойчивости оползневой зоны и склонов, разработки проекта ликвидации последствий оползня и контроля за ходом строительства с целью управления будущим риском обрушения склонов.

Главный инженер-геомеханик Саймон Хоуп (Simon Hope) рассказывает,что программное обеспечение, которое было применено компанией Hatch в проекте стоимостью 50 млн долларов США, «позволило стабилизировать грунт в зоне оползня и оценить состояние склонов, чтобы продолжить работы по проекту».

Подробная последовательность цикла развития оползня, демонстрирующая все этапы от начала строительства, включая обрушения склонов, геотехнические исследования, разработку модели, проектирование мероприятий по ликвидации последствий оползня, и — в завершение — успешную реализацию таких мероприятий.
Источник информации предоставлен

Преимущества трехмерного моделирования перед двумерным

Три важнейших компонента программного обеспечения Seequent для геотехнических проектов сыграли неоценимую роль в работах по ликвидации последствий оползня.

Компанией Hatch были задействованы:

• OpenGround — для удаленного сбора и сопоставления геотехнических данных участка в облачной среде;

• Leapfrog Works — для разработки трехмерной геотехнической модели для сложных условий; и

• GeoStudio и PLAXIS — программные продукты для анализа устойчивости склонов.

По словам Хоупа, первоначально оползень был смоделирован с использованием двумерных разрезов наиболее опасных участков склона.

«В целом этим методом вполне можно пользоваться при наличии геотехнических данных. Однако попытки интерполировать промежутки между этими участками вызвали значительные затруднения из-за извилистой геометрии дороги и переменных геологических условий. Поэтому для максимально точного моделирования и оценки сложных условий проекта была принята трехмерная модель, созданная в Leapfrog.

«Группа геомехаников решила использовать Leapfrog для создания модели грунта из-за удобной платформы, превосходного визуального представления, облачного хранилища (OpenGround) для контроля просмотра и удаленной работы, а также интеграции с программным обеспечением для геотехнического анализа».

Наличие облачной базы данных в OpenGround позволило участникам рабочей группы, находящихся в разных регионах планеты — в Калгари, Перте, Брисбене, Новой Каледонии, — выполнять оценку и проверку практически одновременно. Затем можно было напрямую импортировать данные в автоматически обновляемую модель Leapfrog, благодаря чему после возобновления строительства решения могли приниматься в режиме реального времени.

Трехмерная модель выявила зону очень рыхлых пород у подножия подрезанного склона. Ретроспективный анализ показал, что, скорее всего, именно это и стало причиной обрушения выше по склону.

Совместимость между программными продуктами OpenGround, Leapfrog и GeoStudio также позволила проводить регулярный геотехнический анализ постоянно меняющейся геометрии склона в ходе строительных работ.

Объединяя участников международной рабочей группы

По словам Хоупа, когда входящие в группу специалисты работали в Новой Каледонии, Австралии и Канаде, возможность быстро визуализировать проблемы имела решающее значение.

«Добавьте тот факт, что принимающие решения лица не всегда воспринимают информацию так же, как проектировщики, и станет очевидна крайняя необходимость инструмента, который позволит людям с самым разным уровнем технических знаний быстро отслеживать ход выполнения земляных работ в соответствии с геологической и геотехнической моделью.»

«Благодаря Leapfrog объединение и визуализация результатов съемки участка и геологических и геотехнических данных превратились в высокопроизводительный и важный инструмент для быстрого выполнения и продвижения нашего проекта».

Это также помогло преодолеть языковой барьер.

«Заинтересованные стороны и независимый контролер говорили по-французски, поэтому попытки обсудить относительно сложные геотехнические темы были чрезвычайно непростыми.» Модель регулярно демонстрировалась на совещаниях для объяснения концепции или представления технических данных.

«Как говорится, одна картинка стоит тысячи слов.»