DEL119 – 11205444 GEOLIB

Aanleiding van het project

Aanleiding voor het GEOLIB initiatief vormt hoofdzakelijk de in MMIP F1 beschreven
doelstelling om water-infrastructuur aanzienlijk sneller en goedkoper te kunnen ontwerpen
en aanleggen, en om de verdere kosten tijdens de levensduur te kunnen
reduceren/optimaliseren, zonder in te boeten op veiligheid.
Ten behoeve van de hiervoor benodigde optimalisatie automatiseren de in het consortium
deelnemende uitvoerende partijen steeds vaker het ontwerp- en beoordelingsproces. Dat
gebeurt doorgaans in de script-taal Python, waar mogelijk in combinatie met bestaande
gevalideerde rekenbibliotheken. Het resultaat van de gezochte optimalisatie wordt in grote
mate bepaald door geotechnische data, de interpretatie van die data en de geotechnische
rekenmodellen die weer van data plus interpretaties gebruik maken. Steeds meer
geotechnische data wordt daarbij opgeslagen en ontsloten via publieke databronnen zoals
‘Basis Registratie Ondergrond’ (BRO). De toegepaste automatisering is deels projectspecifiek.
Om het numerieke resultaat te mogen vertrouwen moet echter wel kunnen worden
vertrouwd op geaccepteerde en gestandaardiseerde softwarecomponenten, met een
kwaliteitsstempel. Opdrachtgevers en beoordelende instanties vragen daar ook expliciet om.
Het voorgaande is voor de consortiumdeelnemers aanleiding om de door ieder gewenste
gestandaardiseerde geotechnische bouwstenen gezamenlijk te willen ontwikkelen en om de
kwaliteitsborging voor deze componenten bij Deltares te willen leggen.

Doel van het project

Doel van het GEOLIB project is om in binnen het consortium gezamenlijk (en preconcurrentieel)
de benodigde betrouwbare en gestandaardiseerde geotechnische
bouwstenen te ontwikkelen, teneinde daarmee buiten het consortium vervolgens de
beoogde automatisering van ontwerp- en beoordelingsprocessen te kunnen uitvoeren. Met
hulp van de nieuwe GEOLIB bibliotheek kunnen deze partijen hun projectspecifieke
applicaties snel(ler) opzetten, waarbij de kwaliteit daarvan kan worden gebaseerd op de al
vooraf aangetoonde kwaliteit van de GEOLIB componenten. De te ontwikkelen componenten
zullen tentatief ondersteuning gaan bieden voor meerdere stappen in de te automatiseren
processen: vanaf ontsluiting van publieke databronnen, via interpretatie van geotechnische
data (veld en lab), tot en met het op basis van alle beschikbare data berekenen van relevante
geotechnische resultaten. De al bestaande Deltares rekensoftware voor stabiliteit, zettingen,
damwanden en funderingen zal in dit kader ook door een nieuwe Python aansluiting worden
ontsloten en tevens geschikt worden gemaakt voor grootschalig parallel gebruik op
(schaalbare) rekenclusters. Dat laatste voor een snelle analyse van een groot aantal
varianten/doorsneden.

Omschrijving van de activiteiten

Definitie van
GEOLIB
componenten
Industrieel onderzoek Gezamenlijke definitie door
alle consortiumdeelnemers
Ontwikkeling
van initiële
GEOLIB
componenten
Industrieel onderzoek (alleen de
onderdelen voor complexe systemen
worden ontwikkeld, niet de systemen zelf)
Ontwikkelteam (Deltares) in
continue afstemming met
een (bij)sturend projectteam
en ‘product owners’-team,
waarin ook
vertegenwoordigers van de
consortiumdeelnemers.
Verbetering van
de initiële
GEOLIB
componenten
Industrieel onderzoek (alleen de
onderdelen voor complexe systemen
worden verbeterd, niet de systemen zelf).
N.b.: de inspanning voor experimentele
evaluatie binnen complexe systemen
(=experimenteel onderzoek) is in deze
aanvraag niet opgevoerd
Verbetering door het
ontwikkelteam, op basis van
de (niet als inspanning
opgevoerde) evaluatie
binnen complexe systemen
door alle
consortiumdeelnemers

Verwachte resultaten

Verbeterde console-versies van de al bestaande Deltares DSerie
rekencomponenten voor stabiliteit, zettingen,
damwanden en funderingen, met een nieuwe en goed
gedocumenteerde Python interface. Deze verbeterde
console-versies zijn geschikt gemaakt voor grootschalig
parallel gebruik en bovendien voldoende robuust gemaakt
voor invoer vanuit een Python omgeving.
2020

Goed gedocumenteerde Python componenten voor locatiespecifieke
ontsluiting van publieke data uit BRO, AHN en NHI,
gebruik makend van één gezamenlijk ontsluitingspunt
2020

Goed gedocumenteerde Python componenten voor
interpretatie van CPT data (sonderingen) 2021

Goed gedocumenteerde Python componenten voor
parameterbepaling uit laboratoriumproeven en voor
statistiek op proevenverzamelingen
2021

Innovativiteit

Er bestaat nationaal en internationaal nog geen geaccepteerde Python bibliotheek met
betrouwbare, gestandaardiseerde en breed geaccepteerde geotechnische
softwarecomponenten. De daarin op te nemen nieuwe bouwstenen voor ontsluiting en
interpretatie van data uit publieke Nederlandse databronnen sorteren verder bovendien voor
op een nieuwe situatie, waarin de geotechnisch adviseur zelf de interpretatie van
laboratoriumdata moet gaan doen. Het ontsluiten van de publieke databronnen zal
bovendien het gebruik van deze bronnen stimuleren. Het mogelijk maken van een groot
aantal parallelle berekeningen met betrouwbare rekencomponenten opent tenslotte de deur
naar het binnen korte tijd realiseren van veilige optimalisatie door elk van de
consortiumdeelnemers, waarbij de kwaliteit van het numerieke eindresultaat aantoonbaar is.
Die optimalisatie vindt dan plaats door het combineren van de rekencomponenten met
gedetailleerde lokale data en eventueel ook door het combineren met gevoeligheidsanalyses
of met probabilistische analyses. En in het geval van ontwerpberekeningen tenslotte ook
door het geautomatiseerd zoeken naar de meest geschikte ontwerpparameters.

Valorisatie

1
Alle consortiumpartners zijn voornemens om de rekencomponenten
binnen het GEOLIB project eerst te evalueren. Daarnaast zijn zij aan de
voorkant nauw betrokken bij de inhoudelijke invulling van de te
ontwikkelen componenten. Bij gebleken geschiktheid volgt vervolgens
toepassing buiten het GEOLIB project, in door deze deelnemers zelf
opgezette applicaties voor praktijkprojecten. Na 2021 krijgt een grotere
geotechnische community ook toegang tot deze rekencomponenten,
eveneens voor toepassing binnen door henzelf op te zetten applicaties.
2 t/m 4
Vanaf de eerste beschikbaarheid binnen het GEOLIB-project bewandelen
de consortiumdeelnemers al samen met de omringende community het
pad van evaluatie naar de daaropvolgende toepassing in eigen applicaties
voor praktijkprojecten.

Link naar projectresultaten…