Mott MacDonald ottimizza i lavori di sterro e la modellazione del riutilizzo dei materiali per ridurre le emissioni di carbonio su HS2

Jun 22, 2023

Le applicazioni Seequent e Bentley stabiliscono l'analisi geoBIM 3D per aiutare a progredire nella strategia di trasporto di massa.

High Speed ​​2 (HS2), una nuova linea ferroviaria ad alta velocità che collega Londra a Manchester, in Inghilterra, è il più grande progetto infrastrutturale attualmente in fase di sviluppo in Europa.

Anche singole porzioni del progetto potrebbero essere considerate megaprogetti a pieno titolo. Ad esempio, il percorso di 90 chilometri da Long Itchington a Handsacre (Fase 1 Area Nord), realizzato dal Balfour Beatty Vinci Integrated Project Team (IPT), comprende lo sviluppo di oltre 100 asset principali.

I progetti ferroviari comportano in genere un movimento significativo di lavori di sterro. In questo progetto, il team ha stabilito che oltre 21 milioni di metri cubi di materiale – equivalenti a 8.400 piscine olimpioniche – avrebbero dovuto essere scavati come parte dei lavori dell’Area Nord.

Il processo di scavo, trasporto, trattamento e posizionamento del materiale rappresenta una fonte significativa di emissioni di anidride carbonica.

Inoltre, COP26, la conferenza ambientale del 2021 ospitata dalle Nazioni Unite, ha posto una rinnovata attenzione su come gli ingegneri possono contribuire alla mitigazione dei cambiamenti climatici, e HS2 si è impegnata a ridurre le emissioni di carbonio di almeno il 50% durante la costruzione e il funzionamento.

Il team del progetto si è reso conto che con una migliore comprensione e visualizzazione c'era l'opportunità di ottimizzare la strategia di trasporto di massa e ridurre notevolmente le emissioni prodotte dal processo di costruzione.

"Una comprensione accurata dei tipi di materiali per il riutilizzo dei materiali nei lavori di sterro è un prerequisito per la realizzazione efficiente della costruzione e l'uso ottimale dei materiali", ha affermato Jonny Neville, geologo senior e responsabile delle informazioni presso Mott MacDonald.

Trovando modi per riutilizzare il materiale scavato, ad esempio all’interno delle fondamenta di altri beni, invece di trascinarlo via per lo smaltimento, gli appaltatori possono ridurre notevolmente il materiale trasportato sulle strade pubbliche.

Inoltre, il riutilizzo del materiale scavato dal sito eliminerebbe la necessità di importare materiale dall’esterno del sito del progetto, riducendo ulteriormente la necessità di trasportare via le materie prime appena scavate.

I metodi convenzionali per valutare l'idoneità del riutilizzo del materiale di scavo si concentrano su una revisione statistica dei dati delle indagini sul terreno rispetto alle specifiche 2D dei documenti dei lavori di sterro.

Tuttavia, quel metodo non indicava chiaramente come il materiale sarebbe stato distribuito tra le risorse in 3D, il che avrebbe potuto introdurre rischi, aumentare i costi e ostacolare gli sforzi di riduzione del carbonio.

Oltre a richiedere un metodo più accurato per valutare e pianificare i lavori di sterro, il team di progetto aveva bisogno di unificare il lavoro di grandi team multidisciplinari che lavorano in diversi uffici, aziende e fusi orari, nonché di gestire molteplici fasi di indagine del terreno con oltre 45 contratti separati.

Determinare come riutilizzare i materiali di scavo ha ridotto ulteriormente le emissioni di carbonio riducendo la necessità di importare nuovo materiale nel sito

Il team del progetto ha stabilito che il modo migliore per ottimizzare i lavori di sterro e ridurre notevolmente la quantità di materiale trasportato era creare una nuova tecnica di valutazione geoBIM che utilizzasse applicazioni di Bentley e Seequent, The Bentley Subsurface Company, per integrare le informazioni geologiche e la modellazione delle informazioni sull'edificio.

Per creare la soluzione, hanno innanzitutto collegato il database geotecnico HoleBASE con OpenGround, che ha fornito la piena interoperabilità con una serie di applicazioni di progettazione.

Successivamente, hanno scelto Leapfrog Works per intraprendere l'analisi del riutilizzo dei materiali, poiché ha consentito al team di visualizzare le indagini sul terreno da tutti i set di dati in 3D, intraprendere la modellazione geologica 3D dinamica e la modellazione numerica statistica 3D e incorporare progetti da OpenRoads e topografia di superficie nell'analisi.

Ciascuna analisi effettuata utilizzando Leapfrog Works ha prodotto un modello geologico 3D suddiviso in zone in base alla classe di riutilizzo dei materiali dei lavori di sterro prima dello scavo.