Projet d’innovation GEOL_BIM

Avec le projet d’innovation GEOL_BIM, des données géologiques spatiales (modèles 3D, cartes SIG) sont regroupées numériquement avec des informations détaillées sur les bâtiments (modèles BIM, plans de construction). En décembre 2019, Innosuisse, l’Agence suisse pour l’encouragement de l’innovation dans l’intérêt de l’économie et de la société, a approuvé la demande de soutien financier pour le projet GEOL_BIM. Le projet a débuté en mars 2020 et s'est achevé au printemps 2022. Sa mise en œuvre a été assurée par le Service géologique national de swisstopo et la Haute école spécialisée du Nord-Ouest de la Suisse (FHNW) sous la direction de l'Association suisse des géologues CHGEOL.

Des offices fédéraux, organisations et entreprises de renom ont participé au projet GEOL_BIM. Ainsi, des experts qualifiés de l’OFROU, BTG Büro für Technische Geologie AG, CSD Ingénieurs SA, De Cérenville Géotechnique, GeoMod, GEOTEST, Géotechnique Suisse, Jäckli Geologie, la Conférence du sous-sol géologique (CSG), Lombardi SA, la Nagra, les CFF, Schenker Richter Graf et la Fondation de prévention des établissements cantonaux d’assurance ont participé au projet GEOL_BIM et ont contribuéà ce que les solutions développées dans le cadre du projet soient réalisables en pratique.

Les résultats du projet ont été les suivants :

• Standardisation de la collecte des données géologiques à l’aide d’un modèle de données
• Mise à disposition d'un modèle conceptuel pour le transfert d’informations géologiques dans le BIM
• Développement d'interfaces et de logiciels pour l’échange d'informations géologiques avec le BIM
• Exemples d’application issus de projets concrets, présentant les interfaces et outils logiciels nécessaires ainsi que les modèles d’ouvrages générés
• Elaboration d'un concept de formation et de perfectionnement

Le projet visait à importer un modèle géologique 3D dans un environnement de données commun (CDE) et à créer des profils géologiques avec l’indication de l’exactitude  de la précision en tout point. Les résultats ont été testés à l'aide de cas d’usage issus de la pratique et couvrent, entre autres, les applications suivantes :

• La fonction de base mentionnée ci-dessus permet par exemple l’élaboration de différents tracés, notamment pour des tunnels, la détermination de la quantité de matériaux d’excavation et la planification d’investigations supplémentaires visant pour améliorer la qualité des prévisions.
• Les propriétés du sol sont également transférées dans le CDE du BIM. Cela permet de les réutiliser directement pour la modélisation et le calcul du dimensionnement des fondations et des systèmes de soutènement des excavations.
• Le transfert d'informations relatives aux dangers et aux intensités des processus gravitationnels vers un environnement BIM facilite enfin la planification d'ouvrages de protection à proximité immédiate de l'objet. Pour la phase opérationnelle de l'ouvrage, les résultats des mesures issues de la surveillance des glissements de terrain permanents peuvent être mis à disposition dans le BIM, ce qui permet la planification des travaux de maintenance préventifs. En outre, cela permet de réintégrer les données de déplacements de masse enregistrées lors de la phase opérationnelle dans le modèle géologique, assurant ainsi un modèle 3D constamment actualisé.

Une fois le projet achevé en 2022, GEOL_BIM a pu être diffusé à grande échelle. Les fonctions de base développées et publiées sous forme de code Open Source sur https://gitlab.com/CHGEOL/geol_bim permettent l’exportation d’informations géologiques au format IFC 4.0.

La version 4.0 de 2018 (ISO 16739-1:2018) est un format d'échange qui, en 2022, ne disposait pas encore d'entités pour l'échange de données géographiques. Il a fallu attendre l’année 2024 pour le développement d’une première version d’IFC qui, dans le cadre de la normalisation des informations sur les ouvrages, prenne pour la première fois en compte les données géographiques  (IFC 4.3 ADD2, ISO 16739-1:2024). Outre les conclusions de nombreuses autres études, les résultats obtenus dans le cadre du projet GEOL_BIM ont déjà servi de base pratique lors de l'élaboration des normes IFC 4.3 et 5.0. D'autres organisations utilisent les fonctionnalités de GEOL_BIM pour des développements spécifiques et des intégrations dans leur propre paysage système. Des travaux de recherche, par exemple sur l’implémentation de modèles probabilistes de sols de fondation dans l’IFC (Wiegel et al. 2024), s'appuient également sur les bases de GEOL_BIM. Ceux-ci sont également mis à la disposition de la communauté intéressée sous forme de code Open Source (voir par exemple https://github.com/andreas-wiegel/geo_model_ifc). Le modèle de données a été repris par Swisstopo, qui en assure la maintenance et le développement, afin que le standard défini puisse être utilisé en Suisse et que l'interopérabilité lors de l'échange de données soit garantie. Les outils de modélisation géologique 3D proposent de plus en plus souvent des fonctions d'exportation IFC, qui correspondent généralement aux normes ISO mentionnées précédemment. Avec GEOL_BIM, CHGEOL a illustré et documenté de manière exemplaire les besoins de la communauté géologique suisse en matière d'échange d'informations entre la géologie et le BIM, apportant ainsi sa contribution au développement de formats d’échange. CHGEOL ne prévoit pas actuellement de développer de manière proactive l'interface IFC. Toute initiative éventuelle des utilisateurs visant à des extensions pour d’autres cas d’application est toutefois volontiers soutenue par CHGEOL. Grâce à la vaste expertise de ses membres, CHGEOL continuera à s'engager en faveur de la coopération dans le processus de construction et de l'harmonisation des informations concernant le sous-sol géologique. Nous serons ravis de discuter avec vous de vos idées.

Pour toute question supplémentaire, veuillez vous adresser à info@chgeol.ch.