Dobór parametrów gruntów w projektowaniu geotechnicznym z wykorzystaniem teorii Bayesa

W projektowaniu geotechnicznym według zasad i reguł podanych w Eurokodzie 7, jednym z najważniejszych zadań inżynierskich jest dobór parametrów do sprawdzenia wszystkich stanów granicznych, możliwych do wystąpienia w projektowanych budowlach. Doboru parametrów należy dokonać etapami. Najczęściej wyróżnia się cztery następujące etapy: etap 1 – określenie parametrów pomierzonych, etap 2 – określenie parametrów wyprowadzonych, etap 3 – określenie parametrów charakterystycznych, etap 4 – określenie parametrów obliczeniowych. Etap 3 należy uznać za strategiczny w doborze parametrów, które zostaną zastosowane do sprawdzenia stanów granicznych nośności i użytkowalności projektowanych obiektów budowlanych. W określaniu wartości charakterystycznych parametrów geotechnicznych, w tym wytrzymałościowych i odkształceniowych, należy w sposób ostrożny i przemyślany zastosować metody statystyczne, zarówno klasyczne, jak i „bayesowskie”. Analiza statystyczna Bayesa uzasadniona jest w przypadku dysponowania i uwzględniania w doborze parametrów wartości „a priori”, na przykład wartości eksperckich parametrów geotechnicznych lub w przypadku możliwości powiększania liczebności zbiorów parametrów i danych geotechnicznych, co stanowi podstawę projektowania metodą „obserwacyjną”. W artykule przedstawiono zasady analizy statystycznej danych geotechnicznych, a zwłaszcza parametrów wytrzymałościowych i odkształceniowych gruntów spoistych z wykorzystaniem teorii Bayesa. Do analizy statystycznej zastosowano opracowany w ramach projektu badawczego numeryczny pakiet BAYANAL. Pakiet BAYANAL powinien znaleźć szerokie zastosowanie w praktyce projektowania geotechnicznego w Polsce i umożliwić dobór parametrów geotechnicznych miarodajnych do projektowania bezpiecznych obiektów budowlanych.

This paper presents the application of statistical approaches to the determination of geotechnical parameters required in the geotechnical designing. Besides the classical approach the Bayesian theory was described and recommended in selection of soil parameters. The paper contains example of using the classical and the Bayesian approach in estimation of characteristic values of geotechnical parameters. Finally, description of the numerical program BAYANAL with user manual to select geotechnical parameters with application of the Bayesian theory was included.