Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Managing uncertainties in geotechnical parameters: From the perspective of Eurocode 7
KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Byggvetenskap, Jord- och bergmekanik.ORCID-id: 0000-0001-5243-4650
2019 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Geotechnical engineering is strongly associated with large uncertainties. Geotechnical site investigations are made only at discrete points and most of a soil volume is never tested. A major issue is therefore how to cost effectively reduce geotechnical uncertainties with respect to structural performance. Managing the geotechnical uncertainties is thus an important aspect of the design process. Guidance on this subject is given in the European design code for geotechnical design, Eurocode 7 (EN 1997), which advocates the use of the partial-factor method, with the added possibility to use the observational method if the uncertainties are large and difficult to assess.This thesis aims to highlight, develop and improve methods to assess the quality and value of geotechnical site investigations through reliability-based design. The thesis also discusses the limitations of the deterministic partial-factor method, according to its EN 1997 definition, and how to better harmonise this design methodology with the risk-based approach of reliability-based design. The main research contributions are: (1) a presented case study showing the importance of and potential gains with a robust framework for statistical evaluation of geotechnical parameters, (2) the discussion on the limitations of the partial-factor method in EN 1997, and (3) the discussion on how to harmonise the EN 1997 definition of the partial-factor method with the risk-based approach of reliability-based design.

Abstract [sv]

Geoteknik förknippas med ett stort antal osäkerheter. Geotekniska undersökningar utförs i diskreta punkter och den absolut största delen av en jordvolym testas aldrig. En viktig fråga inom geotekniken är därför hur man kan minimera osäkerheterna i relation till kostnaderna för undersökningarna och konstruktionens säkerhet. En annan fråga som uppstår när en konstruktion ska dimensioneras är hur osäkerheterna bör hanteras i dimensioneringsprocessen. För detta ges vägledning i de europeiska dimensioneringsprinciperna för geotekniska konstruktioner, Eurokod 7 (EN 1997), som förespråkar partialkoefficientmetoden. Om osäkerheterna är stora och svåra att uppskatta kan observationsmetoden användas som ett komplement. Syftet med denna avhandling är att belysa, utveckla och förbättra metoder för bygg- och anläggningsbranschen att uppskatta kvalité och värde av geotekniska undersökningar. Ett bayesianskt tillvägagångssätt (multivariabel analys) har använts för att utvärdera osäkerheterna relaterade till de geotekniska undersökningarna. Därtill presenterar avhandlingen en diskussion om begränsningarna i partialkoefficientmetoden, enligt definitionen i EN 1997, och hur denna metod kan utvecklas för att bättre harmonisera med sannolikhetsbaserad dimensionering. De huvudsakliga forskningsbidragen är: (1) den presenterade fallstudien som visar vikten, och den potentiella nyttan, av ett robust ramverk för statistisk utvärdering av geotekniska parametrar som grund för sannolikhetsbaserad dimensionering, (2) diskussionen om begränsningarna med partialkoefficientmetoden enligt definitionen i EN1997, och (3) diskussionen om hur partialkoefficientmetoden kan utvecklas för att bättre harmonisera med sannolikhetsbaserad dimensionering.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2019. , s. 79
Serie
TRITA-ABE-DLT ; 1924
Nyckelord [en]
Eurocode 7, Characteristic value, Partial-factor method, Reliability-based design
Nationell ämneskategori
Geoteknik
Forskningsämne
Byggvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-256058ISBN: 978-91-7873-249-4 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:kth-256058DiVA, id: diva2:1344017
Disputation
2019-09-19, Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm, 13:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
Forskningsrådet FormasTrafikverket
Anmärkning

QC 20190822

Tillgänglig från: 2019-08-22 Skapad: 2019-08-20 Senast uppdaterad: 2019-08-22Bibliografiskt granskad
Delarbeten
1. The observational method applied to a high embankment founded on sulphide clay
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>The observational method applied to a high embankment founded on sulphide clay
2014 (Engelska)Ingår i: Engineering Geology, ISSN 0013-7952, E-ISSN 1872-6917, Vol. 181, s. 112-123Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Since its introduction, Eurocode 7 has acknowledged the observational method as a valid design approach for geotechnical structures. The observational method is defined in five paragraphs. Although several case studies have concluded that the observational method is useful, the method is still sparsely used. This study compares the actual implementation of the observational method in the Veda embankment project according to the definitions given in Eurocode 7. The outcome of the observational method as a design approach, and the major deviations compared to the definitions in Eurocode 7 are discussed. It is concluded that the design of a multi-staged embankment, where the building process is governed by consolidation in the subsoil, can only partly be adapted to the observational method as defined in Eurocode 7. Furthermore, when this is the case, the possibility of combining "design by calculations" and the observational method is discussed.

Nyckelord
Geotechnical engineering, Observational method, Eurocode 7, Embankments, Field testing and monitoring
Nationell ämneskategori
Geologi
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-157215 (URN)10.1016/j.enggeo.2014.07.003 (DOI)000344426900010 ()2-s2.0-84908702194 (Scopus ID)
Anmärkning

QC 20141209

Tillgänglig från: 2014-12-09 Skapad: 2014-12-08 Senast uppdaterad: 2019-08-20Bibliografiskt granskad
2. Comparison of geotechnical uncertainties linked to different soil characterization methods
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Comparison of geotechnical uncertainties linked to different soil characterization methods
2016 (Engelska)Ingår i: Geomechanics and Geoengineering, ISSN 1748-6025, E-ISSN 1748-6033, s. 1-15Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Epub ahead of print
Abstract [en]

One of the essential inputs in settlement prediction models is the soil modulus, which may be obtained from laboratory tests or estimated from in situ measurements. The total uncertainty in predicting the confined modulus of a sandy soil is quantified with data from side-by-side in situ testing using the standard penetration test, the static cone penetration test, the light dynamic probing and the laboratory oedometer test. To estimate transformation errors, correlations are proposed between in situ and laboratory data. The results indicate that similar magnitudes of total uncertainties are associated with the in situ methods, which are approximately twice as high as those from the direct oedometer method. The quantified uncertainties are an important input for reliability-based designs of foundations under similar soil conditions.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Taylor & Francis, 2016
Nationell ämneskategori
Geoteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-161340 (URN)10.1080/17486025.2016.1184761 (DOI)2-s2.0-84969753258 (Scopus ID)
Anmärkning

QC 20160608

Tillgänglig från: 2015-03-11 Skapad: 2015-03-11 Senast uppdaterad: 2019-08-20Bibliografiskt granskad
3. On empirical correlations for normalised shear strengths from fall cone and direct simple shear tests in soft Swedish clays
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>On empirical correlations for normalised shear strengths from fall cone and direct simple shear tests in soft Swedish clays
2019 (Engelska)Ingår i: Geotechnical and Geological Engineering, ISSN 0960-3182, E-ISSN 1573-1529Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Submitted
Nationell ämneskategori
Geoteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-256056 (URN)
Anmärkning

QC 20190823

Tillgänglig från: 2019-08-19 Skapad: 2019-08-19 Senast uppdaterad: 2019-08-23Bibliografiskt granskad
4. Implementing the Extended Multivariate Approach in Design with Partial Factors for a Retaining Wall in Clay
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Implementing the Extended Multivariate Approach in Design with Partial Factors for a Retaining Wall in Clay
Visa övriga...
2017 (Engelska)Ingår i: ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part A: Civil Engineering, ISSN 2376-7642, Vol. 3, nr 4, artikel-id 04017015Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Limitations with the current design using partial factors in Eurocode 7 have been identified. Uncertainties in the material properties are incorporated in both the cautious estimate of the characteristic value and the partial factor. Furthermore, the partial factor is fixed, which limits the opportunities to update the design when additional information is available. A more rational procedure of managing uncertainties in design with partial factors is proposed based on the Bayesian methodology referred to as the extended multivariate approach. The benefits of the approach are illustrated with a case study in which uncertainties of undrained shear strength are characterized for a Swedish clay. The characteristic value and design value is calculated in accordance with the Swedish national annex to Eurocode 7 by adjusting the otherwise fixed partial factor with a conversion factor allowable through EN 1990. The study highlights major benefits in managing uncertainties in a quantifiable and rational way.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Society of Civil Engineers (ASCE), 2017
Nationell ämneskategori
Geoteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-211541 (URN)10.1061/AJRUA6.0000918 (DOI)000423145500009 ()2-s2.0-85045346080 (Scopus ID)
Forskningsfinansiär
TrafikverketSwedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences and Spatial Planning
Anmärkning

QC 20170808

Tillgänglig från: 2017-08-07 Skapad: 2017-08-07 Senast uppdaterad: 2019-08-20Bibliografiskt granskad
5. Optimizing geotechnical site-investigations
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Optimizing geotechnical site-investigations
2017 (Engelska)Ingår i: Proceedings of the 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Seoul 2017, 2017, s. 639-642Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

One major question to deal with in the process of updating the current version of Eurocode 7 is how to convert thequality of a performed site-investigation into a measurable context. This should, in turn, affect the safety factor applied to the soil-strength properties in a limit state. This paper presents a study in which the total uncertainty from the evaluation of undrained shearstrength in clay is assessed from single and multiple site-investigation methods with regard to both random and systematicuncertainties. A Bayesian procedure is used to convert potential reduction of random and systematic uncertainties into a measurablecontext in relation to: (1) the type of site-investigation method, (2) the combination of methods, and (3) the number of measurementsperformed.

Abstract [fr]

L’une des questions majeures qui se posent lors du processus de mise à jour de la version actuelle de l’Eurocode 7est la suivante : comment convertir la qualité d’une investigation de site en une quantité mesurable ? Cela devrait alors affecterle niveau de sécurité appliqué aux propriétés de résistance du sol dans un état limite. Cet article présente une étude au cours de laquelle l’incertitude totale découlant de l’évaluation de la résistance au cisaillement de l’argile non évacuée est évaluée à partir de méthodes d’investigation de site uniques et multiples en relation avec des incertitudes aléatoires et systématiques. Une procédure bayésienne est utilisée pour convertir la réduction potentielle des incertitudes aléatoires et systématiques en une incertitude mesurable en rapport avec : (1) le type de méthode d’investigation de site, (2) la combinaison des méthodes, (3) le nombre de mesures effectuées.

Nationell ämneskategori
Geoteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-221082 (URN)2-s2.0-85040043034 (Scopus ID)
Konferens
19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 17 to 21 September 2017, Seoul 2017
Forskningsfinansiär
Forskningsrådet Formas
Anmärkning

QC 20180115

Tillgänglig från: 2018-01-12 Skapad: 2018-01-12 Senast uppdaterad: 2019-08-20Bibliografiskt granskad
6. Characteristic values of geotechnical parameters in Eurocode 7
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Characteristic values of geotechnical parameters in Eurocode 7
2019 (Engelska)Ingår i: Proceedings of the Institution of Civil Engeneers: Geotechnical Engineering, ISSN 1353-2618, E-ISSN 1751-8563, Vol. 172, nr 4, s. 301-311Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Lack of harmonisation between reliability-based design and the partial factor method in Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) is preventing the widespread introduction of a risk-based concept in geotechnical design. This paper discusses how uncertainties are managed according to EN 1997-1:2004 and possible implications of not harmonising the current safety format with reliability-based design. One of several challenges highlighted is how EN 1997-1:2004 defines the characteristic value and design value. The characteristic value is therein defined based on a classical frequentist approach through a confidence interval. From a Bayesian point of view, the current definition does not treat the characteristic value as an uncertain variable. Consequently, the definitions of the characteristic value and design value in EN 1997-1:2004 feature weak connections between uncertainties in the geotechnical properties and the consequences of failure, as regulated by the target reliability index.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
ICE Publishing, 2019
Nyckelord
codes of practice & standards, geotechnical engineering, risk & probability analysis
Nationell ämneskategori
Geoteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-255551 (URN)10.1680/jgeen.18.00057 (DOI)000475709400002 ()2-s2.0-85068838228 (Scopus ID)
Anmärkning

QC 20190805

Tillgänglig från: 2019-08-05 Skapad: 2019-08-05 Senast uppdaterad: 2019-08-20Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Thesis_Anders Prästings_Kappa DIVA(793 kB)259 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 793 kBChecksumma SHA-512
60656a99f39d52d7d07b50f8a9aa746977ea8756a391956e989e230eac0905f6dbc58cf0f3bba2fd12569fbf10b46a0206b490ad0d14f6d0343cc5acb007b3e6
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Prästings, Anders
Av organisationen
Jord- och bergmekanik
Geoteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 259 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

isbn
urn-nbn
Totalt: 604 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf