Probabilistic geotechnical calculations of dikes
Traditionele geotechnische ontwerpmethoden in België zijn in hoofdzaak gebaseerd op deterministische of semi-probabilistische benaderingen. Deze leiden vaak tot conservatieve schattingen die de inherente variabiliteit van het bodemgedrag slechts beperkt weerspiegelen. In deze thesis wordt de praktische toepassing van volledig probabilistische geotechnische berekeningen onderzocht, met specifieke aandacht voor het voorspellen van dijkzettingen.
Het onderzoek richt zich op het project voor dijkversterking te Groot Schoor (Bornem), dat deel uitmaakt van het bredere Vlaamse Sigmaplan voor waterveiligheid. Hierbij wordt uitgebreide veld- en laboratoriumdata geïntegreerd met geavanceerde probabilistische methoden.
Een omvattende methodologie wordt ontwikkeld, waarin PLAXIS 2D eindige-elementenmodellering wordt gecombineerd met Python-gebaseerde automatisering en probabilistische berekeningen. Via een sensitiviteitsanalyse worden de belangrijkste bodemparameters geïdentificeerd en gemodelleerd als stochastische variabelen, gebaseerd op kansverdelingen afgeleid uit CPT(u)-gegevens en laboratoriumproeven. Latin hypercube sampling wordt toegepast om representatieve inputsets te genereren, terwijl een response-surface model, getraind op een beperkt aantal PLAXIS-simulaties, een grootschalige probabilistische analyse mogelijk maakt. Bayesian updating, geïmplementeerd via de Markov Chain Monte Carlo-methode, verfijnt de probabilistische voorspellingen door de integratie van werkelijke zettingsmetingen uit de monitorcampagne.
De resultaten tonen aan dat probabilistische methoden niet alleen de variabiliteit en onzekerheid van zettingsgedrag accurater weergeven dan deterministische benaderingen, maar tevens waardevolle inzichten verschaffen in parametersensitiviteit en modelrobuustheid. Deze studie bevestigt de haalbaarheid en de voordelen van het structureel integreren van probabilistische technieken in geotechnisch ontwerp, wat de weg opent naar betrouwbaardere en kostenefficiëntere infrastructuurontwikkeling, evenals data-gestuurde besluitvorming.
Meer lezen