National Transport Library Research Database

Digital geoteknisk tvilling för kontroll vid schaktarbeten och tillhörande masshantering (Digital geotechnical twin for control during excavation work and associated mass handling)

Sponsors, duration, budget: Formas ; 2024-06-01 -- 2026-12-31 ; 1 450 000 kronorRegistration number:
  • Formas 2024-00067
Subject(s): Summary: Bakgrund: När en väg, bro, eller ett hus ska byggas behöver man ta reda på de geotekniska förutsättningarna. All den typen av information samlas oftast in med geotekniska borrvagnar i olika omfattning beroende på vilket skede ett projekt är i. Resultaten från fält- och laboratorieundersökningarna tolkas sedan map på jordarter, djup till berg, föroreningsgrad mm och resulterar i en beskrivning av de byggnadstekniska förutsättningarna map grundläggningsförhållanden, byggbarhet mm. All denna information kan idag förvaltas, visualiseras i 3D och utnyttjas för fortsatta analyser i det digitala verktyget GeoBIM i Teams, vilket systematiskt har utvecklats sedan 2013. En stor fördel med att all geoteknisk information från projekteringsskedet finns samlad i ett allmänt tillgängligt verktyg är att de allra flesta aktörerna i samhällsbyggnadsbranschen har tillgång till all information utan att behöva ha avancerade CAD- eller GIS-licenser. Mätning av rörelser och geotekniska förändringar i byggskedet förväntas spara resurser. Den i projekteringen tolkade geomodellen, dvs beskrivningen av de grundläggningstekniska förhållandena, används sedan som underlag vid upphandling av entreprenör som ska bygga aktuell anläggning, tex en bro som kräver djup grundläggning. Vid alla större schaktarbeten krävs det stödkonstruktioner i form av spont och ofta också grundvattensänkning. Alla schaktarbeten och geotekniska åtgärder medför förändringar på de geotekniska förhållandena och orsakar spänningar och rörelser i installerade geokonstruktioner. För alla dessa förändringar och rörelser ställs det allt högre krav avseende kontinuerlig mätning och redovisning för att de ska kunna stämmas av mot de krav som ställs avseende max/min-nivåer i kontrollprogram. Nu aktuellt projekt kommer via standardiserade leveransspecifikationer att vidareutveckla den befintliga GeoBIM-plattformen med funktionalitet för att också kunna läsa in, pedagogiskt visualisera och förvalta sk strömmande data från geotekniska sensorer i byggskedet. Huvudsaklig behovsägare är entreprenören som har ett stort egenintresse av att kunna stämma av att tex den installerade sponten följer det beteende som den är dimensionerad för. Genom att hela tiden ha kontroll på hur jord, grundvatten mm beter sig har entreprenören möjlighet att vara proaktiv om modifieringar behöver göras. På så sätt förväntas oförutsedda avbrott i den planerade byggprocessen kunna undvikas och därmed kan stora resurser sparas. Krav på klimatdeklarationer kräver kommunikation av geoteknisk information till nya aktörer. Trafikverket, Boverket och Stockholms stad är aktörer som redan ställer krav på att information om schaktmassors geotekniskt relaterade egenskaper ska kunna spåras genom hela byggprocessen, dvs till den plats där massorna ska återanvändas. En central sådan egenskap är värden på massornas CO2ekv. Kravet ställs eftersom samtliga aktörer som hanterar schaktmassor, tex transportföretag och mottagningsanläggningar, ska kunna göra hållbarhetsredovisningar för allt material som de hanterar. Som gemensamt digitalt system har kravställarna valt BEAst, vilket är ett standardiserat system för klassificering av digitala objekt och anpassat för handel mellan olika parter via bla digitala fraktsedlar. Aktuellt FoI-projekt kommer att komplettera de digitala geotekniska objekten som hanteras i GeoBIM-konceptet med nödvändig klimatrelaterad information anpassad efter BEAst-systemets leveransspecifikationer, tex CO2ekv, för de digitala objekt som levereras från byggskedet, tex schaktmassor som läggs på ett lastbilsflak. När en lastbil lämnar byggarbetsplatsen med ett flak fyllt med schaktmassor skannas volymen automatiskt och dess geotekniska och klimatrelaterade egenskaper förmedlas från GeoBIM-databasen in i transportföretagets BEAst-system. Framme hos mottagningsanläggning eller en annan byggarbetsplats där massorna ska användas förs den digitala informationen vidare till mottagarens system utan förlorad information. Summary: Background: When a road, bridge or house is to be built, the geotechnical conditions are needed. All information is collected with geotechnical drill rigs to varying extents depending on the stage of a project. The results from the field and laboratory investigations are then interpreted for soil types, depth to rock, degree of contamination, etc. and reported as a description of the foundation conditions. All this information can today be managed, visualized and used for further analyzes in the digital tool GeoBIM in Teams, which has been systematically developed since 2013. A major advantage of having all geotechnical information from the design stage collected in a publicly available tool is that most of players in the civil engineering industry have access to all information without any advanced CAD or GIS licenses. Measuring movements and geotechnical changes in the construction phase is expected to save resources. The geomodel interpreted in the design, i.e. the description of the foundation conditions, is used as a basis for the procurement of a contractor who will build the facility, for example a bridge that requires a deep foundation. All major excavation work requires support structures in the form of sheet piles and often also groundwater lowering. All excavation work and geotechnical measures lead to changes in the geotechnical conditions and cause stresses and movements in installed geostructures. For all these changes and movements there are demands on continuous measurement and reporting so that they can be reconciled with the demands placed on max/min levels in control programs. The current project will via standardized delivery specifications, further develop the existing GeoBIM platform with functionality to also be able to read in, visualize and manage so-called streaming data from geotechnical sensors in the construction phase. The main user in need is the contractor, who has an interest in being able to confirm that, for example, the installed sheet pile follows the behavior for which it was designed. By constantly having control over how soil, groundwater, etc. behave, the contractor has the opportunity to be proactive if modifications need to be made. In this way, it is expected that unforeseen interruptions in the planned construction process can be avoided and thus large resources can be saved. Climate declarations require communication of geotechnical information to new players. The Swedish Transport Administration, Swedish National Board of Housing, Building and Planning and the City of Stockholm are actors that already require that information on the geotechnical properties of excavated masses can be traced throughout the entire construction process. A central such characteristic is values of the masses´ CO2eq. The requirement is set because all actors who handle excavated materials, such as transport companies and reception facilities, must be able to make sustainability reports for all material they handle. As a common digital system, the BEAst is chosen, which is a standardized system for the classification of digital objects and adapted for trade between different parties via, among other things, digital waybills. The current R&D project will supplement the digital geotechnical objects handled in the GeoBIM concept with climate-related information adapted to the BEAst system´s delivery specifications, e.g. CO2eq, for the digital objects delivered from the construction stage, e.g. excavated material. When a truck leaves the construction site with a flatbed filled with excavated materials, the volume is automatically scanned and its geotechnical and climate-related characteristics are conveyed from the GeoBIM database into the transport company´s BEAst system. On arrival at the reception facility or another construction site where the masses are to be used, the digital information is forwarded to the receiver´s system without loss of information.
Item type: