Framtagning och användning av geotekniska modeller i 3D blir allt vanligare i projekteringen. Det är då paradoxalt att ju mer sofistikerade de geotekniska modellerna blir – 3D, BIM mm – desto mer ifrågasatta blir de. Huvudskälet är att det i 3D och med möjlighet för mottagaren att själv på ett interaktivt sätt åka runt i modellen, vända och vrida osv, blir tydligt hur få undersökningspunkter våra geomodeller baseras på. Och då kommer frågan: ”- Hur säker är den bergytan då?” Det är uppenbart att de osäkerheter som är förenade med denna typ av avancerade geomodeller måste vara synliga i modellen för att inte aktörer i ett senare skede av byggprocessen hanterar till exempel den redovisade bergytan, eller de utvärderade parametrarna, som en strikt sanning.
I två pågående FoI-projekt utvecklas därför metodik och verktyg för att både beräkna geomodeller och samtidigt också beräkna vilka osäkerheter de är behäftade med. De två aktuella projekten drivs som ett samarbete mellan Tyréns och KTH, Jord och Bergmekanik.
Syftet med osäkerhetsmodeller – detta är poängen
I denna artikel och i aktuellt FoI-projekt används begreppet geomodell i betydelsen en geotekniskt relaterad geometrisk modell, en yta eller en volym. Typiska exempel som studeras är bergöveryta och yta för underkant lera. Syftet med att bestämma osäkerheterna på geometriska yt- och volymmodeller kan anges på två nivåer.
A. 1. Att tydliggöra för de skeptiska att den snygga modellen är korrekt, men behäftad med osäkerheter som vi kan beräkna. De har en viss storlek i varje enskild punkt/pixel.
2. På samma sätt tydliggöra för de som “köper varje modell som en sanning“ att de är behäftade med osäkerheter, vilka är möjliga att beräkna.
B. En säker osäkerhetsmodell, det vill säga då osäkerheterna på en geomodell kan beräknas teoretiskt/vetenskapligt korrekt, gör nytta på många olika sätt. Syftet är att definiera hur vi använder osäkerhetsmodellerna på bästa sätt. Några användningsområden som studeras i projektet är:
• Optimering av undersökningsprogram • Bedömning av så kallad riskpeng • Utnyttjande av geostatistiska dimensioneringsmetoder
• Metodval avseende stödkonstruktion, förstärkning, uttagsmetod, gv-sänkning • Riskfördelning mellan olika aktörer i ett projekt.
Krav för att beräkna osäkerheter för en yta
Det klassiska uttrycket ”skräp in, skräp ut“ gäller även här. För att en osäkerhetsmodell ska kunna beräknas med användbar precision och tillförlitlighet krävs det vissa grundförutsättningar:
1. Ordning och reda på data
2. Varje enskilt värde som används för beräkning av en ytas eller volyms totala osäkerhet ansätts en individuell osäkerhet. Det ska göras av en ämnes-kunnig person. 3. Verifierad metod för beräkning av yt/volymmodell
4. Verifierad metod för beräkning av osäkerhetsmodell
5. Alla data och beräkningsmetoder måste vara spårbara och transparanta
Modeller kan sedan beräknas på flera sätt – allt från traditionell triangulering till AI-metoder, se nedan.
Individuella osäkerheter för varje undersökningspunkt
Oavsett vilken metod som används för beräkning av en yt/volymmodell är det nödvändigt att kunna ange osäkerheterna på varje individuellt datavärde som an-vänds för beräkningen. Sannolikt har till exempel en inmätt berg i dagenpunkt en lägre osäkerhet än en bergnivå tolkad från en seismisk undersökning. Därmed får de också olika påverkan på den totala bergmodellen. Tolkningen av undersökningsdata ska göras av en kompetent person, vilket anges tydligt i Eurokod [1]. Det är därför viktigt att tolkning av geotekniska fältundersökningar utförs av fältgeotekniker eller av handläggande geotekniker. Vid framtagning av geomodeller med CAD-program är det inte ovanligt att det är en mätingenjör eller en vägprojektör som tolkar geotekniska data, vilket sannolikt gör att kvalitén i tolkningen sjunker, med påföljande kvalitetsbrist även i den totala geomodellen.
