Mott MacDonald optimise la modélisation des travaux de terrassement et de la réutilisation des matériaux pour réduire les émissions de carbone sur HS2

Jun 22, 2023

Les applications Seequent et Bentley établissent une analyse géoBIM 3D pour aider à faire progresser la stratégie de transport de masse.

High Speed ​​2 (HS2), une nouvelle ligne ferroviaire à grande vitesse qui relie Londres à Manchester, en Angleterre, est le plus grand projet d'infrastructure actuellement développé en Europe.

Même des parties individuelles du projet pourraient être considérées comme des mégaprojets à part entière. Par exemple, le tracé de 90 kilomètres de Long Itchington à Handsacre (phase 1 zone nord), réalisé par l'équipe de projet intégré (IPT) Balfour Beatty Vinci, comprend le développement de plus de 100 actifs de ligne principale.

Les projets ferroviaires impliquent généralement un mouvement important de terrassement. Sur ce projet, l'équipe a déterminé que plus de 21 millions de mètres cubes de matériaux – l'équivalent de 8 400 piscines olympiques – devraient être excavés dans le cadre des travaux de la zone Nord.

Les processus d’excavation, de transport, de traitement et de mise en place des matériaux constituent une source importante d’émissions de dioxyde de carbone.

De plus, la COP26, la conférence environnementale de 2021 organisée par les Nations Unies, a mis un accent renouvelé sur la manière dont les ingénieurs peuvent contribuer à l'atténuation du changement climatique, et HS2 s'est engagé à réduire les émissions de carbone d'au moins 50 % pendant la construction et l'exploitation.

L'équipe du projet a réalisé qu'avec une meilleure compréhension et visualisation, il était possible d'optimiser la stratégie de transport de masse et de réduire considérablement les émissions produites par le processus de construction.

« Une compréhension précise des types de matériaux destinés à la réutilisation des matériaux dans les travaux de terrassement est une condition préalable à la réalisation efficace des travaux de construction et à l'utilisation optimale des matériaux », a déclaré Jonny Neville, ingénieur géologue principal et responsable de l'information chez Mott MacDonald.

En trouvant des moyens de réutiliser les matériaux excavés, par exemple dans les fondations d'autres actifs, plutôt que de les transporter pour les éliminer, les entrepreneurs peuvent réduire considérablement les matériaux transportés sur la voie publique.

De plus, la réutilisation des matériaux extraits du site éliminerait le besoin d'importer des matériaux de l'extérieur du site du projet, réduisant ainsi davantage le besoin de transporter les matières premières nouvellement excavées.

Les méthodes conventionnelles d'évaluation de l'opportunité de réutiliser les matériaux excavés se concentrent sur un examen statistique des données d'investigation du sol par rapport à la spécification 2D des documents de terrassement.

Cependant, cette méthode n’indiquait pas clairement comment les matériaux seraient répartis entre les actifs en 3D, ce qui pourrait introduire des risques, gonfler les coûts et entraver les efforts de réduction des émissions de carbone.

En plus d'avoir besoin d'une manière plus précise d'évaluer et de planifier les travaux de terrassement, l'équipe du projet devait unifier le travail de grandes équipes multidisciplinaires travaillant dans de nombreux bureaux, entreprises et fuseaux horaires, ainsi que gérer plusieurs phases d'investigation du sol avec plus de 45 contrats distincts.

Déterminer comment réutiliser les matériaux excavés a encore réduit les émissions de carbone en réduisant le besoin d'importer de nouveaux matériaux sur le site

L'équipe du projet a déterminé que la meilleure façon d'optimiser les travaux de terrassement et de réduire considérablement la quantité de matériaux transportés était de créer une nouvelle technique d'évaluation géoBIM utilisant les applications de Bentley et Seequent, The Bentley Subsurface Company, pour intégrer les informations géologiques et la modélisation des informations sur le bâtiment.

Pour créer la solution, ils ont d'abord connecté la base de données géotechniques HoleBASE à OpenGround, ce qui a fourni une interopérabilité totale avec une gamme d'applications de conception.

Ensuite, ils ont choisi Leapfrog Works pour entreprendre une analyse de réutilisation des matériaux, car cela a permis à l'équipe de visualiser l'étude du sol à partir de tous les ensembles de données en 3D, d'entreprendre une modélisation géologique 3D dynamique et une modélisation numérique statistique 3D, et d'incorporer des conceptions d'OpenRoads et de la topographie de surface dans l'analyse.

Chaque analyse utilisant Leapfrog Works a produit un modèle géologique 3D zoné par classe de réutilisation des matériaux de terrassement avant l'excavation.