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GeoStudio、PLAXIS解决东南亚最长大坝的复杂岩土工程设计挑战

2025-05-26 10:45:34 iGeo
印度尼西亚的Semantok大坝拥有3,300万立方米的蓄水能力，全长3.1公里，是东爪哇农业灌溉和防洪的重要基础设施。
PT Hutama Karya (Persero)在项目中面临诸多岩土工程挑战，包括 利用砂质土作为填料、减少开挖工程并提升安全性，他们通过Bentley和Seequent的3D建模与分析软件成功应对这些难题。
新大坝助力改善生活水平
印度尼西亚东爪哇省的Nganjuk区每年降雨量大，Semantok河上游雨水渗透能力较差，导致洪水频发。为了缓解该问题，印度尼西亚经济统筹部启动Semantok大坝建设项目，总投资达8,790万美元。
该大坝现已投入使用，将洪水流量从822立方米/秒降至574立方米/秒，并确保雨季和旱季均可稳定供水。此外，该大坝还可灌溉1,900公顷农田，显著提高水稻产量，助力当地农业发展。
“Semantok大坝的建成不仅能减少洪水，提高原水供应，增强灌溉能力，改善农作物种植，还将推动东爪哇旅游业发展，成为新的经济增长中心。”          
—— Amy Rachmadhani Widyastuti，PT Hutama Karya (Persero) BIM 发展经理    
Hutama Karya作为国有基础设施开发商，承建了多个大坝项目，其中Semantok大坝是其建设的最大大坝之一。该大坝全长3.1公里，坝高31.56米，是东南亚最长的大坝。团队需要在1,800天内完成设计和建设，挑战极大。
关键数据：

✅ 调整边坡设计节省180万美元返工成本，并确保安全          
✅ 岩土分析节省200万美元地基灌浆和secant桩重建成本       
✅ 使用GeoStudio评估边坡稳定性，最终确定左侧1:3，右侧1:2.75的坡比

应对松散砂质土的挑战
Hutama Karya团队在设计Semantok大坝时，发现该区域地形复杂，存在诸多挑战。起初，他们计划采用灌浆系统作为大坝主要地基，但由于砂质土松散且易碎，导致水体渗漏超出允许值。
因此，团队进行了详细的岩土分析，以寻找替代设计方案，确保大坝能够承受强降雨，同时防止洪水泛滥。
原设计计划采用块石填筑，但因附近采石场产能有限，无法提供足够石料，且过深开采会对环境造成破坏。由于异地新建采石场成本过高，Hutama Karya决定采用现场随机土作为填料，这需要调整大坝坡比，以适应不同填料特性。
此外，团队还希望采用实时远程监测，提高决策效率并提升安全性。   
“作为国家战略项目，Semantok大坝的各方利益相关者都关注施工各阶段的成果和影响。我们始终铭记，修建大坝的同时也在构建潜在灾害风险，因此必须考虑一切可能的创新手段来降低风险。”—— Akhyaarul Azzaqy，Hutama Karya 施工经理
图片关键词

PLAXIS使团队能够模拟大坝设计中的土壤填筑，并测试其在该区域地形下的表现

数字化优化大坝设计
Hutama Karya采用Bentley和Seequent的现实建模与岩土工程设计软件（包括GeoStudio、iTwin Capture、PLAXIS和SYNCHRO）来优化设计。
团队首先 使用激光扫描 获取项目区域数据，生成点云，并利用iTwin Capture创建该区域的数字孪生模型。   

✅ 通过数字孪生模型，团队能够分析现有地形，合理规划采石场位置，从而减少开挖深度，降低环境影响。         
✅ 他们将现实建模数据导入定制的 项目管理信息系统，帮助项目经理实时掌握现场情况。         
✅ 使用PLAXIS进行岩土分析，模拟不同地基方案，并测试地下水流动情况。

边坡调整：
初始设计的边坡未能满足安全标准，团队通过GeoStudio进行评估，最终确定：         
左侧坡比1:3，右侧坡比1:2.75，确保施工和运行安全，同时适应砂质土作为填料。
“虽然最终设计的主坝比原方案更宽，但由于地基承载力足够，我们无需进行深层开挖。”—— Akhyaarul Azzaqy
最后，团队使用SYNCHRO进行施工模拟，确保设计优化不会影响工期，并规划施工流程以提高效率。
图片关键词团队使用GeoStudio评估边坡设计，确保施工和运行安全。

提高决策效率，节省时间和成本

✅ 现实建模加速地形分析：         
使用点云数据创建模型仅需3天，相比传统方法（8天）快近3倍，加快设计验证进程。

✅ 实时数据提升施工管理：         
结合现实建模、地理空间数据和BIM，项目经理能够全面掌握施工情况，提高规划效率。         
通过数字孪生模型监测施工进度，提高效率183天，节省64.6万美元，同时提升工程质量。

✅ 岩土分析优化填料与结构：

  • 采用土料填筑提高施工效率

  • 深化大坝沟槽，结合secant桩截断墙系统、支护层与粘土衬垫

  • 避免secant桩重建与地基灌浆，节省200万美元

✅ 调整坡比优化设计：         
优化后的边坡设计节省180万美元返工成本，同时确保施工安全。

“在Semantok大坝项目中，我们利用Bentley和Seequent软件的数字化创新，不仅解决了工程难题，还推动了可持续基础设施建设，助力环保、民生改善和经济增长。”—— Rachmadhani Widyastuti    
图片关键词

调整坡比确保大坝结构强度和安全性，避免180万美元返工成本

 

 

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