ABSTRACT
Located in Italy, at the border between the two municipalities of Castel di Casio (BO) and Sambuca Pistoiese (PT), the buttress dam of Pàvana is a work of historical and architectural value, serving the Suviana hydroelectric cascade.
The dam, built in the 1920s, is managed by Enel Green Power Italia S.r.l., the major Italian energy production company.
The rehabilitation works of the hundred-year-old dam are required due to an alkali-aggregate reaction (AAR) mainly affecting the central portion of the structure.
The rehabilitation project foresees the upgrade of the central dam portion from a buttress dam to a gravity dam, by means of the demolition of the upper section of the three arches and the two buttresses of the central dam body, and the concreting of the volumes between the existing buttresses (including the demolished buttresses themselves). The project is completed by the construction of a new bottom outlet, in order to overcome the actual limits in operation due to sedimentation.
For the detailed design of this complex structural modification, the Building Information Modelling (BIM) method was used, according to a proposal by the designer, well accepted and confirmed by the owner’s technicians: a challenging and ambitious activity that allowed for collaborative and efficient work between the various actors involved thanks to its digital sharing tools and the use of a Common Data Environment for the document management, 3D visualization of the various issues, clash detection, and automatic information management.
The model of the existing dam was reconstructed based on the laser scanning survey of the dam and of the previous definitive design made by 2D drawings developed by the dam owner and from a point cloud survey.
The modelling included the complex demolition and construction phases of the individual dam components and a complete overview of the construction sequences (BIM4D).
The BIM model was used not only for the production of the 2D drawings and of the bill of quantities, but also as a basis for the structural and geotechnical FE analysis as well as the three-dimensional geological model, where the results of the geological investigations were integrated.
RÉSUMÉ: Situé en Italie dans la municipalité de Pàvana (PT), le barrage à contreforts du même nom est un ouvrage de valeur historique et architecturale, desservant la cascade hydroélectrique de Suviana et géré par la société italienne de production d’énergie Enel Green Power Italia S.r.l.. Datant des années 1920, les travaux de réhabilitation sont nécessaires en raison d’une réaction alcali-agrégat (RAG) qui affecte principalement la partie centrale de la structure. Le projet de consolidation se concentre sur la conversion de la section centrale du barrage d’un barrage à contreforts en un barrage-poids et implique la démolition de la partie supérieure des trois arches et des deux contreforts du corps du barrage central, ainsi que le remplissage en béton des espaces entre les contreforts existants (y compris les contreforts démolis eux-mêmes). Le projet comprend également la construction d’une nouvelle décharge de fond, étant donné que la décharge existante est actuellement totalement envasée. Pour la conception exécutive de cette structure plutôt complexe, la méthode Building Information Modeling (BIM) a été choisie: une activité ambitieuse et difficile qui a permis un travail collaboratif et cohérent entre les différents acteurs impliqués grâce à ses outils de partage numérique et à l’utilisation d’un environnement de données commun pour la gestion des documents, la visualisation en 3D des différentes questions et la gestion automatique des informations. Le modèle du barrage existant a été reconstruit sur la base des dessins 2D de la conception finale développés par le propriétaire du barrage et à partir d’un relevé de nuages de points. La modélisation comprenait les phases complexes de démolition et de construction des différents éléments du barrage, ainsi qu’un aperçu complet des séquences de construction (BIM4D). Le modèle BIM a été utilisé non seulement pour la production des dessins 2D et du devis, mais aussi pour l’analyse structurelle et géotechnique par éléments finis ainsi que pour le modèle géologique tridimensionnel, dans lequel les résultats des études géologiques ont été intégrés.
