23 Mar 2021

Roboty ziemne. DCS – case study

Roboty ziemne należą do tych, które rozpoczynane

23 Mar 2021

Roboty ziemne należą do tych, które rozpoczynane są najwcześniej. Nie inaczej było w przypadku budowy Ośrodka Narciarstwa Biegowego i Biathlonu (ONBiB), ale jak pisaliśmy w tym artykule, nie jest to zwykła budowa. Obok budynku, który jest typowym produktem zamówień na roboty budowlane, w tym przypadku miał powstać także jego cyfrowy odpowiednik – model BIM (a w zasadzie wiele modeli).

Nie da się ukryć, że już dokumentacja projektowa sugerowała, że roboty ziemne w tym przypadku nie będą należały do typowych. Przedmiar udostępniony w ramach postępowania zakładał m.in. roboty wykonywane w zwietrzelinie i skale granitowej. Sam obiekt jest też dosyć rozległy (powierzchnia budynku głównego i garażu podziemnego wynosi ok. 12500 m2). Być może mając to na uwadze Wykonawca – konsorcjum firm PORR S.A. (lider), Akme Zdzisław Wiśniewski oraz Elektromontaż Rzeszów S.A. (partnerzy) – zdecydował, że do kontroli tych robót warto wykorzystać BIM. I tak też się stało. Jeszcze przed zatwierdzeniem Planu Realizacji BIM zostały wykonane pierwsze czynności związane z BIM.

Rysunek 1. Gabaryt ONBiB

Aby móc weryfikować ilość robót ziemnych należy posiadać obraz terenu, który będzie stanowił płaszczyznę odniesienia. Metod na jego pozyskanie jest co najmniej kilka, do najpopularniejszych należą:

  • tworzenie terenu z danych zawartych na mapie do celów projektowych,
  • wykorzystanie fotogrametrii,
  • wykonanie skanu terenu.

Wykonawca wybrał tą ostatnią metodę i już tydzień po podpisaniu umowy powstał skan terenu, który przedstawia poniższa grafika.

Rysunek 2. Chmura punktów obrazująca teren budowy ONBiB

Na podstawie skanu następnie powstał trójwymiarowy model terenu. Stanowi on podstawę do weryfikacji ilości urobku wynikającego z prowadzonych prac ziemnych. Takie obliczenia są możliwe dzięki cyklicznemu skanowaniu powierzchni terenu i opracowaniu na ich podstawie kolejnych modeli, odpowiadającym wykonywanym co miesiąc skanom.
Aby weryfikacja ilości urobku była możliwa, model robót ziemnych składa się z następujących części:

  • Bryły wykopu, która odzwierciedla swoją geometrią różnicę między powierzchnią pierwszego skanu (czyli terenem istniejącym) a powierzchnią uzyskaną podczas skanu wykonanego w danym miesiącu,
  • Bryły nasypu, która odzwierciedla ewentualne różnice “na plus” między powierzchnią skanu z poprzedzającego miesiąca a uzyskanym w danym miesiącu,
  • Pozostałą część terenu odzwierciedlającą jego poziom w danym miesiącu.

Rysunek 3. Elementy tworzące model terenu

Jak widać – celem wykonania pomiaru z modelu (bez użycia oprogramowania natywnego) w modelu robót ziemnych zawarto odpowiednie bryły. Dzięki temu nawet nie posiadając w modelu informacji o objętości danego elementu możliwe jest jej odczytanie. Przydatne są do tego aplikacje, które mają wbudowane narzędzia służące do pomiaru objętości, np.

  • BIM Vision, który posiada wbudowany moduł do pomiarów,
  • Tekla BIMsight, której silnik sam oblicza objętość elementów na bazie istniejącej w modelu geometrii i wyświetla ją we właściwościach elementów,
  • Solibri Anywhere, który działa na takiej samej zasadzie jak Tekla BIMsight (patrz też: grafika poniżej).

Rysunek 4. Sposoby na pozyskanie ilości poszczególnych robót na przykładzie Solibri

Dzięki temu możliwa jest cykliczna weryfikacja czy ilość robót, jakie deklaruje Wykonawca jest zgodna ze stanem faktycznym (potwierdzonym skanem zrealizowanym w danym miesiącu). Dokonując tej czynności należy jednak mieć na uwadze pewne aspekty. W szczególności to, że objętość wykopu stanowi w takim przypadku sumaryczną ilość wydobytego materiału, czyli ilość, jaką wydobyto od początku prac do dnia skanu.

Możliwe jest także uzyskanie objętości, która odzwierciedlałaby roboty wykonane w jednym miesiącu, ale wymagałoby to tworzenia kolejnych brył kaskadowo (płaszczyzna z poprzedniego skanu staje się wyjściową do obróbki w tym miesiącu). Z uwagi na dokładności skanu oraz możliwe różne metody triangulacji płaszczyzny mogą zdarzyć się sytuacje, gdy powierzchnia terenu się nie zmieniła, ale pomiar wskazuje na pewną ilość prac (wykop lub nasyp). Takie sytuacje mogą doprowadzić do nieprawidłowych ilości, co z kolei przekłada się na nieprawidłowe (niezgodne ze stanem faktycznym) rozliczenia. I choć ilość robót w danym miesiącu byłaby pewnie bardziej intuicyjna, to ich całkowita ilość od początku prac wydaje się lepszym (czyt. dającym wyniki bardziej zbliżone rzeczywistym) rozwiązaniem.

Na koniec wypada powiedzieć o pewnych problemach czy nieprawidłowościach, jakie mogą się pojawić. Nie będzie to na pewno pełna lista, bo została zebrana z punktu widzenia zamawiającego i osoby sprawdzającej dostarczone dane o robotach ziemnych. Siłą rzeczy nie uwzględnia więc wielu problemów technicznych, z jakimi może borykać się wykonawca takich prac, zarówno w terenie, jak i podczas obróbki pozyskanych danych. Wracając do zamawiającego powinien on mieć na uwadze kilka spraw, które stanowią krótkie podsumowanie zarówno uzyskanych do tej pory doświadczeń z budowy ONBiB, jak i tego tekstu:

Poniżej bonus w postaci kilku screenów obrazujących kolejne modele wykonywane przez Generalnego Wykonawcę na tle modelu konstrukcji ONBiB.

Karolina Wróbel
M.A.D. Engineers

 

Leave a comment
More Posts
Comments
Comment