Wissensbasierte Serviceplattform für Überwachung und Prognose Geotechnischer Ingenieurbauwerke

Komplexe geotechnische Bauvorhaben sind aufgrund der mit der Baugrundaufnahme und den Baugrundmodellen verbundenen Unsicherheiten mit großen Risiken verbunden. Diesen Risiken begegnen entwerfende Ingenieure und ausführende Baufirmen durch das Vorhalten hoher Sicherheitsreserven im Planungsentwurf und einer ständigen, baubegleitenden Überwachung der Baumaßnahme.  Im Rahmen der Beobachtungsmethode fordert die Normung dabei die Anpassung des Baugrundmodells bzw. Bauverfahrens an das beobachtete Baugrundverhalten. Eine Anforderung, die bis heute nicht zufriedenstellend erfüllt werden kann.

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Die realitätsnahe Prognose des Baugrundverhaltens ist vor Baubeginn wegen der oben erwähnten Komplexität sehr schwierig.Während der Bauausführung kann hingegen durch eine sensortechnische Überwachung des Baugrundverhaltens ein entsprechendes Prognosemodell anhand der Messergebnissen kontinuierlich verbessert werden.Ein solches Vorgehen ermöglicht es, die mit dem Baugrund verbundenen Unsicherheiten schrittweise zu begrenzen und Bauverfahren sowie Bauwerksentwurf entsprechend zu adaptieren. Dies führt zu einer höheren Sicherheit der Baumaßnahme bei gleichzeitiger Baukostenreduktion.Das skizzierte Vorgehen - auch bekannt als die Beobachtungsmethode - scheitert derzeit in der Regel am hohen Aufwand, der mit einer baubegleitenden Systemidentifikation des Baugrundes anhand aufgenommener Messdaten einhergeht. Der hohe manuelle Arbeitsanteil bei der Systemidentifikation, angefangen von der Auswertung der Sensoren, über das Aufstellen der nichtlinearen Modelle, die nichtlineare Berechnung, iterative Neumodellierung und Neuberechnung lässt eine zeitnahe Systemdiagnose und damit die adaptive Anpassung des Produktionsverfahrens nicht zu. Im Rahmen des Forschungsprojektes soll ein verteiltes, wissensbasiertes Softwaresystem zur Verfügung gestellt werden, das eine konsequente, computergestützte Anwendung der Beobachtungsmethode in der Baupraxis ermöglicht.


Vorteile des GeoTechControl-Systems

  • Umfangreichere, schnellere, zuverlässigere und kostengünstigere Datenauswertung durch automatisierte Datenauswertung und Visualisierung
  • Konsequente, computergestützte Umsetzung der Beobachtungsmethode durch die Berücksichtigung von Planungsalternativen und Alarmplänen
  • Automatisierte Systemidentifikation durch simulationsbasierte Rückrechnung des beobachteten Baugrundverhaltens
  • Verbesserte Prognose des Baugrundverhaltens durch den Einsatz numerischer Simulationsmodelle und komplexer Stoffgesetze
  • Verfügbarkeit und Dokumentation von Mess-, Planungs- und Prognosedaten durch den Einsatz von Internettechnologien und moderner Datenbankkonzepte