Probabilistic risk analysis of settlements of adjacent footings

• Autorzy: Pieczyńska-Kozłowska Joanna , Boru Yada Tesfaye , Puła Wojciech

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.09.23

Warianty tytułu

PL

Probabilistyczna analiza ryzyka osiadania sąsiadujących fundamentów

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

This study presents a probabilistic model for predicting the settlement of neighbouring foundations in soil with spatially varying characteristics. The Random Finite Element Method (RFEM) was applied to a two-layer subsoil. The study aims to analyse the influence of foundation spacing and random field rotation angle on settlement. The results demonstrate that field orientation influences the variance of settlements, while the mean values remain relatively stable. Estimating the risk of exceeding the serviceability limit (SGU) in compliance with Eurocode 7 is made possible by the use of probabilistic methods. These results enable the risk of exceeding the Serviceability Limit States (SLS) according to Eurocode 7 to be determined.

PL

W artykule przedstawiono model probabilistyczny prognozowania osiadania sąsiednich fundamentów posadowionych w gruncie o cechach przestrzennie zmiennych. W przypadku dwuwarstwowego podłoża gruntowego zastosowano metodę losowych elementów skończonych (Random Finite Element Method, RFEM). Celem pracy była analiza wpływu rozstawu fundamentów oraz kąta rotacji pól losowych na osiadanie. Wyniki wykazują wpływ orientacji pola na wariancję osiadania przy względnej stabilności wartości średnich. Zastosowanie metod probabilistycznych pozwala szacować ryzyko przekroczenia stanu granicznego użytkowalności (SGU) zgodnie z Eurokodem 7.

Słowa kluczowe

EN

adjacent foundation; spacing; settlement; risk analysis; probabilistic model; RFEM; rigid finite element method; random finite element method; rotated anisotropy random field

PL

fundament sąsiadujący; rozstaw; osiadanie; analiza ryzyka; model probabilistyczny; RFEM; metoda sztywnych elementów skończonych; metoda elementów skończonych losowa; pole losowe anizotropowe obrócone

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 9
• Strony: 176--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Pieczyńska-Kozłowska Joanna

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0001-9304-7059

autor

Boru Yada Tesfaye

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0002-9902-957X

autor

Puła Wojciech

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0002-2169-0739

Bibliografia

• [1] Ghazavi M., Moghaddam P.T., Dehkordi P.F. Stochastic analysis for bearing capacity determination of shallow foundations on thin-tilted anisotropic soils. Int J Geomech. 2021;21(8):04021087. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0002107.
• [2] Jamshidi Chenari R., Pourvahedi Roshandeh S., Payan M. Stochastic analysis of foundation immediate settlement on heterogeneous spatially random soil considering mechanical anisotropy. SN Appl Sci. 2019;1(6):684. https://doi.org/10.1007/s42452-019-0684-0.
• [3] PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne – Część 1: Zasady ogólne. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny; 2008.
• [4] Griffiths D.V., Fenton G.A., Manoharan N. Undrained bearing capacity of two-strip footings on spatially random soil. Int J Geomech. 2006;6(6):421-7. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1532-3641(2006)6:6(421).
• [5] Ghazavi M., Dehkordi P.F. Interference influence on behavior of shallow footings constructed on soils, past studies to future forecast: A state-of-theart review. Transp Geotech. 2021;27:100502. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100502.
• [6] Lloret-Cabot M., Fenton G.A., Hicks M.A. On the estimation of scale of fluctuation in geostatistics. Georisk. 2014;8(2):129-40. https://doi.org/10.1080/17499518.2013.871189.
• [7] Cami B., Javankhoshdel S., Phoon K.-K., Ching J. Scale of fluctuation for spatially varying soils: estimation methods and values. ASCE-ASME J Risk Uncertain Eng Syst Part A Civ Eng. 2020;6(3):04020029. https://doi.org/10.1061/AJRUA6.0001083.
• [8] Wang M.-Y., Liu Y., Ding Y.-N., Yi B.-L. Probabilistic stability analyses of multi-stage soil slopes by bivariate random fields and finite element methods. Comput Geotech. 2020;122:103529. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2020.103529.
• [9] Ching J., Phoon K.-K. Impact of autocorrelation function model on the probability of failure. J Eng Mech. 2019;145(4):04018123. https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001549.
• [10] Zaskórski Ł., Puła W., Griffiths D.V. Bearing capacity assessment of a shallow foundation on a two-layered soil using the random finite element method. In: Huang J., Fenton G.A., Zhang L., Griffiths D.V., editors. Geo-Risk 2017: Geotechnical risk assessment and management. Reston: ASCE; 2017. pp. 468-77.
• [11] Kawa M. Zastosowania pól losowych do opisu anizotropowych ośrodków gruntowych w wybranych zagadnieniach geoinżynierii 2023. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [12] Kawa M., Puła W., Truty A. Probabilistic analysis of the diaphragm wall using the hardening soil-small (HSs) model. Eng Struct. 2021;232:111869. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.111869.