An overview of soil heterogeneity: quantification and implications on geotechnical field problems Export

@article{citeulike:848439, abstract = {Engineering judgment and reliance on factors of safety have been the conventional tools for dealing with soil heterogeneity in geotechnical practice. This paper presents a review of recent advances in treating soil variability. It presents the implications of geostatistical techniques and up-scaling methods used for quantifying the heterogeneous permeability of soil as addressed in the petroleum industry. Moreover, the interest of geotechnical practice to incorporate the statistical properties of soil in a probabilistic design framework is also discussed. This ranges from conventional Monte Carlo simulation based design and stochastic finite element analysis to the recent techniques that take into account the effect of spatial correlation of soil properties. Example applications of these techniques to different types of field problems, such as foundation settlement, seepage flow, and liquefaction assessment, are discussed with emphasis on the limitations of the current practice and trends for future research. In addition, different decision making algorithms are addressed with examples of their applications to geotechnical field problems.Key words: heterogeneity, spatial variability, geostatistics, stochastic analysis, decision making.Le jugement de l'ing\énieur et la confiance que l'on peut porter aux coefficients de s\écurit\é ont \ét\é \à ce jour les outils conventionnels pour traiter de l'h\ét\érog\én\éit\é des sols dans la pratique de l'ing\énieur. Cet article pr\ésente une revue des progr\ès r\écents dans le traitement de la variabilit\é des sols. Il pr\ésente les implications des techniques g\éostatistiques et des m\éthodes d'agrandissement d'\échelle utilis\ées pour quantifier la perm\éabilit\é h\ét\érog\ène du sol telles qu'utilis\ées dans l'industrie p\étroli\ère. De plus, on discute aussi de l'int\ér\êt pour la pratique g\éotechnique d'incorporer les propri\ét\és statistiques des sols dans un cadre de calcul probabilistique. Ceci s'\étend de l'analyse stochastique en \él\éments finis et du calcul bas\é sur la simulation conventionnelle de Monte-Carlo, jusqu'aux techniques r\écentes qui prennent en compte l'effet de la corr\élation spatiale des propri\ét\és des sols. On discute d'exemples d'applications de ces techniques \à diff\érents types de probl\èmes de terrain, tels que le tassement d'une fondation, l'infiltration, et l'\évaluation de la liqu\éfaction, avec emphase sur les limitations de la pratique courante et les tendances pour la recherche future. De plus, on traite de diff\érents algorithmes de d\écisions avec des exemples de leurs applications \à des probl\èmes g\éotechniques sur le terrain.Mots cl\és : h\ét\érog\én\éit\é, variabilit\é spatiale, g\éostatistique, analyse stochastique, prise de d\écisions.[Traduit par la R\édaction]}, author = {Elkateb and T.}, citeulike-article-id = {848439}, citeulike-linkout-0 = {http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cgj/2003/00000040/00000001/art00001}, keywords = {decision-making, geostatics, probability, variability}, month = {February}, pages = {1--15}, posted-at = {2006-09-18 06:34:08}, priority = {2}, title = {An overview of soil heterogeneity: quantification and implications on geotechnical field problems}, url = {http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cgj/2003/00000040/00000001/art00001} }

TY - JOUR ID - citeulike:848439 L3 - citeulike-article-id:848439 N2 - Engineering judgment and reliance on factors of safety have been the conventional tools for dealing with soil heterogeneity in geotechnical practice. This paper presents a review of recent advances in treating soil variability. It presents the implications of geostatistical techniques and up-scaling methods used for quantifying the heterogeneous permeability of soil as addressed in the petroleum industry. Moreover, the interest of geotechnical practice to incorporate the statistical properties of soil in a probabilistic design framework is also discussed. This ranges from conventional Monte Carlo simulation based design and stochastic finite element analysis to the recent techniques that take into account the effect of spatial correlation of soil properties. Example applications of these techniques to different types of field problems, such as foundation settlement, seepage flow, and liquefaction assessment, are discussed with emphasis on the limitations of the current practice and trends for future research. In addition, different decision making algorithms are addressed with examples of their applications to geotechnical field problems.Key words: heterogeneity, spatial variability, geostatistics, stochastic analysis, decision making.Le jugement de l'ingénieur et la confiance que l'on peut porter aux coefficients de sécurité ont été à ce jour les outils conventionnels pour traiter de l'hétérogénéité des sols dans la pratique de l'ingénieur. Cet article présente une revue des progrès récents dans le traitement de la variabilité des sols. Il présente les implications des techniques géostatistiques et des méthodes d'agrandissement d'échelle utilisées pour quantifier la perméabilité hétérogène du sol telles qu'utilisées dans l'industrie pétrolière. De plus, on discute aussi de l'intérêt pour la pratique géotechnique d'incorporer les propriétés statistiques des sols dans un cadre de calcul probabilistique. Ceci s'étend de l'analyse stochastique en éléments finis et du calcul basé sur la simulation conventionnelle de Monte-Carlo, jusqu'aux techniques récentes qui prennent en compte l'effet de la corrélation spatiale des propriétés des sols. On discute d'exemples d'applications de ces techniques à différents types de problèmes de terrain, tels que le tassement d'une fondation, l'infiltration, et l'évaluation de la liquéfaction, avec emphase sur les limitations de la pratique courante et les tendances pour la recherche future. De plus, on traite de différents algorithmes de décisions avec des exemples de leurs applications à des problèmes géotechniques sur le terrain.Mots clés : hétérogénéité, variabilité spatiale, géostatistique, analyse stochastique, prise de décisions.[Traduit par la Rédaction] EP - 15 TI - An overview of soil heterogeneity: quantification and implications on geotechnical field problems SP - 1 KW - decision-making KW - geostatics KW - probability KW - variability AU - Elkateb AU - T. UR - http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cgj/2003/00000040/00000001/art00001 ER -