Så kan osäkerheterna i bergmodeller minskas markant

 

I FoI-projektet Osäkerhetsmodeller – för optimal resursanvändning i infrastrukturprojekt finns det nu algoritmer framme som effektivt tar fram en bergmodell och dessutom kvalitetssäkrar den genom att klä på den med tillhörande osäkerheter. Som är säkra. Dessutom tydliggörs det med dessa algoritmer vilken väldig nytta geofysiska undersökningar gör för att minska osäkerheterna. Visade data är verifierade mot framschaktad och inmätt bergyta.   

Vi vill i de allra flesta byggprojekt av många skäl veta hur djupt berget ligger. Ofta kallar vi det i projekteringen att vi tar fram en bergmodell. Bergmodellen används tex av projektören för att göra en preliminär design av berganläggningen där bla bergtäckning är en viktig parameter att kunna bedöma på ett säkert sätt. Entreprenören använder i sitt anbud tex bergmodellen för att bedöma mängden utsprängt berg som måste hanteras i byggskedet. Utöver nivån på bergets överyta behöver vi så klart också i projekt med ett stort inslag av bergbyggnad också ha koll på många andra egenskaper – bergets hårdhet, sprickriktningar, krosszoners bredd osv. Men det diskuteras inte här.

Bergmodellen är ofta orsak till tvister. ”-Bergmodellen i anbudsunderlaget var ju helt fel”, är ett uttalande som de flesta i branschen har hört. Det finns många förklaringar till varför bergmodellen inte stämmer helt överens med den bergyta som schaktas fram när entreprenören väl sätter skopan i marken. Rent geologiskt räcker det med att gå ut i naturen och titta på några berghällar. De är väldigt sällan lika salsgolvsjämna som de datormodeller branschens verktyg tar fram. Oftast använder vi olika typer av interpoleringsmetoder mellan bergnivåer tolkade i olika enstaka punkter. Ett annat skäl till den dåliga passningen mellan bergmodell och verklighet är att undersökningsmaterialet, antalet punkter där berget har tolkats, är begränsat. Det är helt enkelt  svårt att med ett sådant begränsat underlag ta reda på hur berget varierar mellan punkterna. Osäkerheterna är stora. Det vore egentligen mer konstigt om bergmodellen hade perfekt överensstämmelse med verkligheten varje gång.

Ett sätt att hantera bergmodellens osäkerheter är att försöka kvantifiera dem, dvs beskriva hur stora osäkerheterna är. Ett annat sätt är att försöka minska dem med ett förbättrat undersökningsmaterial. Båda dessa aktiviteter har gjorts i det på Tyréns pågående FoI-projektet Osäkerhetsmodeller – för optimal resursanvändning i infrastrukturprojekt, finansierat av Sven Tyréns Stiftelse, SBUF, BIG och BeFo. I projektet har vi utvecklat algoritmer (Nej, inte AI!) som effektivt beräknar en bergmodell med tillhörande osäkerheter. Algoritmen utnyttjar alla datatyper (metoder) som har möjlighet att tolka en bergnivå – Jb-sondering, geologisk hällkartering, kärnborrning, olika typer av geofysik mfl. Varje punkt/metod tolkas var för sig och varje individuell tolkning av bergnivå tilldelas en osäkerhet. Data och tolkningar sparas i den tidigare utvecklade GeoBIM-databasen från villken algoritmerna hämtar indata.

I figuren överst i detta inlägg visas ett exempel på de resultat avseende den framtagna bergmodellens osäkerheter som erhålls. Bergmodellens osäkerheter visualiseras som blå om de är små och röda om de är höga. I exemplet anges osäkerheten i form av standardavvikelse (m). Den vänstra figuren har mycket mer röda färger än den högra. Anledningen till det är att i den högra figuren har resultat från seismiska undersökningar längs linjer mellan borrhålen tagits med i beräkningsunderlaget. Och då minskar osäkerheterna. Det är slående vilken dramatisk minskning av osäkerheterna som erhålls då man tillför information mellan borrhålen.

Det aktuella exemplet är verifierat mot en framschaktad och inmätt bergyta. Resultaten är väldigt lovande och preliminära bedömningar tyder på att med dessa algoritmer och med GeoBIM-databasen som plattform kan en bergmodell tas fram flera gånger snabbare än på traditionellt vis. Utöver det fås också en säker osäkerhetsbedömning av bergmodellen. Kvalitetssäkring på ett helt nytt sätt.

Nu vidtar pilottester och projektet söker med ljus och lykta efter projekt som kan erbjuda både ett geotekniskt undersökningsmaterial och en inmätt bergyta. Välkommen att bidra. Finns det i projektet dessutom geofysiska undersökningar utlovas evig ära, rikedom och berömmelse. Hör av dig.

Kolla in hur geofysik funkar här.

Välj blogg och få våra viktigaste inlägg en gång i veckan direkt till din inkorg