Optimization by Fuzzy Sets of the Geotechnical Characterization Campaign.
Optimisation par ensembles flous de la campagne de caractérisation géotechnique.
Résumé
The subject of this research is to optimize the density of surveys by taking into account qualitative information in the geotechnical characterization of site. Indeed, the lack of information and the vagueness constitute a fundamental problem for geotechnical engineers, especially when driving a geotechnical investigation. Quantification of the number of surveys for site characterization does not respond to precise and defined rules. Eurocode 7 states a minimum of surveys depending only on the surface of the study site. The approach that the engineer should undertake toward the problem is much more linked to judgment. Various parameters influence this decision, including the site's geology, the spatial variability of soil conditions, type of project and the neighboring sites and more. The fuzzy sets are suitable tool for such problems; they allow considering the qualitative information and engineer's judgment. A fuzzy inference system was developed taking into account the various parameters that can influence the number of investigation points on site. Fuzzy sets were constructed on the basis of questionnaires and expert judgments and based on information available in the literature. Applications made on real sites have shown the effectiveness and appropriateness of the approach. Simple and logical in its construction, it can be used systematically. We just need to introduce adequate input parameters. Taking into account the uncertainties in the data entry system is done by the use of ranges of values, simulated by the Monte Carlo method. The results are obtained as histogram and a clearer understanding of the situation is given. The calibration of the results was done using the minimum number of surveys recommended by the Eurocode7. The use of random sets is another approach that we propose in this research. This approach is based on the principle of subjective probabilities (degrees of belief) that experts associate with ranges of values of the number of surveys. The construction of boxes of upper and lower probabilities provides guidance to the engineer on the density of investigation points to be performed on site.
Le sujet de cette recherche est l'optimisation de la densité de sondages par la prise en compte de l'information qualitative dans la caractérisation géotechnique de site. En effet le manque d'information et le caractère vague de celle-ci constitue un problème fondamental pour les ingénieurs géotechniciens, notamment lorsqu'il s'agit de conduire une investigation géotechnique. La quantification du nombre de sondages pour la caractérisation de site ne répond pas à des règles bien définies. L'Eurocode 7 mentionne un minimum de sondages ne dépendant que de la surface du site d'étude. La démarche que l'Ingénieur devrait entreprendre vis-à-vis de ce problème est beaucoup plus liée au jugement. Différents paramètres influencent ce jugement, notamment la géologie du site, la variabilité spatiale des conditions de sol, le type de projet ainsi que les sites avoisinants entre autres. Les ensembles flous sont outil adéquat pour ce genre de problèmes, ils permettent de prendre en considération l'aspect qualitatif et le jugement de l'ingénieur. Un système d'inférence flou a été mis en place en prenant en considération les différents paramètres qui peuvent influencer le nombre de points de reconnaissance sur site. Les ensembles flous ont été construits sur la base de questionnaires et de jugement d'experts ainsi qu'en se basant sur l'information disponible dans la littérature technique. Les applications effectuées sur des sites réels ont montré l'efficacité et la pertinence de la démarche adoptée. Simple et logique dans sa construction, elle peut être utilisée de manière systématique. Il suffit de bien introduire les paramètres d'entrée. La prise en compte des incertitudes liées à l'introduction des données dans le système se fait par l'utilisation d'intervalles de valeurs, simulées par la méthode MonteCarlo. Des résultats sous formes d'histogrammes sont obtenus et permettent de mieux apprécier la situation. Le calage des résultats a été fait en utilisant les minimums du nombre de sondages recommandés par l'Eurocode7. L'utilisation des ensembles aléatoires est une autre approche que nous proposons dans ce travail de recherche. Cette approche repose sur le principe des probabilités subjectives (degré de croyance) que les experts associent à des plages de valeurs du nombre de sondages. La construction de boites de probabilités supérieure et inférieure donne une orientation à l'ingénieur sur la densité de points de reconnaissance à effectuer sur site.
Fichier principal
THESE_DOCTORAT_BOUMEZERANE_DJAMALDDINE_version.pdf (2.17 Mo)
Télécharger le fichier
Loading...