A Geprode, empresa especializada na antecipação de riscos geológicos, desenvolveu um software brasileiro inovador, baseado em Inteligência Artificial (IA) e machine learning, que serve para análise de risco dos túneis e gera e atualiza em tempo real uma base de dados sincronizada de dados de instrumentação e parâmetros da TBM-Tunnel Boring Machine, também chamada Tatuzão. O grupo de pesquisa Georisco, dinâmicas ambientais, riscos e ordenamento do território, comparou informações do trecho já escavado com o trecho de pré-escavação, antecipando o comportamento do terreno no trecho ainda não escavado, agilizando a tomada de decisões e minimizando riscos geológicos.
A Georisco integra dados da instrumentação geotécnica em um sistema avançado de monitoramento 24/7, otimizando os parâmetros de escavação e definindo padrões de comportamento a partir dos resultados obtidos em trechos escavados, complementando o reconhecimento geotécnico tradicional. Sua metodologia baseia-se na análise avançada de dados utilizando algoritmos de aprendizado supervisionado (KNN, K-Nearest Neighbors). A partir dos níveis de alerta definidos no projeto e dos dados gerados pela instrumentação, é possível prever o momento exato em que esses níveis serão atingidos. O monitoramento começa no trecho de pré-escavação. As variáveis consideradas incluem: velocidade de escavação, avanço da TBM, padrões históricos de recalques e valores atuais no trecho escavado. Esses dados são processados para extrapolar e interpolar valores, prevendo o recalque a cada avanço de anel de escavação e projetando sua evolução futura.
Em cada ciclo de anéis, os dados de instrumentação são revisados e comparados com os novos registros, refinando continuamente o modelo preditivo para antecipar o momento em que o valor de alerta será ultrapassado. Essa abordagem permite tomar decisões oportunas, melhorando a segurança e reduzindo os riscos geológicos.
A análise avançada identifica padrões recorrentes nos recalques e parâmetros de escavação, permitindo ajustes nos planos em tempo real que aumentam a eficiência da obra, transformando a análise manual em automatizada, que combina massivamente dados geotécnicos e parâmetros da TBM em tempo real, projetando o comportamento do terreno no trecho de pré-escavação.
Em 2024 o Georisco foi o vencedor do desafio “New Technologies for geological prediction ahead of the tunnel face in TBM”, dentro do Programa ACCIONA INNOVATION #Startups, organizado pela construtora. O grupo está sendo validado em um projeto piloto com a própria ACCIONA, aplicado nos túneis da Linha 6 Laranja do Metrô de São Paulo. Para este projeto, o trecho de escavação definido é de 21 m (o dobro do diâmetro de escavação da TBM). Neste ambiente real é possível elevar e aprimorar o modelo, treinando com mais dados reais e maximizando sua capacidade preditiva.
O grupo opera sob supervisão humana que garante que as recomendações sejam implementadas corretamente. Essa combinação de experiência humana e tecnologia avançada oferece uma solução robusta para os desafios da construção de túneis, especialmente em ambientes urbanos, além de ajudar a transformar a instrumentação geotécnica de uma abordagem reativa para uma abordagem proativa, ao quantificar o que ocorreu, compará-lo com o passado e prever o futuro.
Com a plataforma, os custos serão reduzidos em até 20% na mitigação de riscos geológicos, 15% na redução de impactos na área de influência, e 7% na instrumentação geotécnica. No caso específico do teste, houve uma melhora na eficiência das alertas de risco, reduzindo em 17% o número de falsos recebidos. Adicionalmente, do total de alertas de previsão emitidos, 74% se confirmaram como eventos reais.
