Kvikkleire og sikkerhet.

Av Roald Aabøe

I pressen har ordene kvikkleire og sikkerhet versert med store bokstaver etter brukollapsen på E18 Skjeggestad. Men blir disse begrepene forstått?

Vi får ofte et inntrykk av at det å bygge og drifte veg i kvikkleireområder er farlig. Men det å prosjektere v veg i kvikkleireterreng er en del av hverdagen for både Statens vegvesen og andre byggherrer.  Mange av problemstillingene er i utgangspunktet heller ikke spesielt vanskelige å løse. Utfordringen ligger i å identifisere de kritiske punktene og finne løsninger for disse.

Faregradsvurdering på veg i kvikkleireområder

Faregradsvurdering på veg i kvikkleireområd

Bare i trøndelagsfylkene har vi registrert kvikkleireområder  på mer enn 50 km av riksveg – og 200 km av fylkesveg-strekninger. Noen av disse strekningene er vist i figuren med en faregrad hvor rødt er høyeste faregrad.

Hvorfor utløses kvikkleireskred?
Det er to hovedårsaker til at kvikkleireskred blir utløst. Den ene grunnen er erosjon og nedbør. Den andre grunnen er gravearbeider, utfylling og andre terrengbelastninger uavhengig av om det er veg eller annen infrastruktur som bygges. Skredet skjer svært raskt og ofte uten forvarsel. Kvikkleire er avsatt under havnivå før og under siste istid og kan kollapse ved små påkjenninger. Årsaken er at saltet som bidrar til å holde leirpartiklene sammen i sin opprinnelige gitterstruktur blir redusert. Dette skjer ved at ferskvann ved grunnvannsstrøm langsomt har vasket ut saltvannet i leiren etter landhevningen etter den siste istiden. Ved store påkjenninger kollapser gitterstrukturen og leira blir dermed flytende som en suppe.

Endring av en kvikkleiretilstand

Endring av en kvikkleiretilstand

 

Høye krav til sikkerhet i kvikkleireområder
«Sikkerhetsprinsipper i geoteknikk» fra 1979 utgitt av Norges Byggstandardiseringsråd har vært standarden for sikkerhetsnivå ved geoteknisk prosjektering i Norge helt fram til Eurokode 7 ble den etablerte standarden. Eurokode 7 innebærer strengere krav til dokumentasjon av forutsetninger og vurderinger i forbindelse med prosjektering. Statens vegvesen har gjennom normalen N200 Vegbygging og veilederen V220 Geoteknikk i vegbygginger basert seg på de samme sikkerhetsprinsippene, som innebærer valg av krav basert på bruddmekanisme og skadekonsekvens. Når det gjelder kravene til utbygging i kvikkleireområder, stiller Statens vegvesen generelt strengere krav enn det som er gjeldende retningslinjer i Eurokode 7.

Risiko og konsekvens bestemmer sikkerhetskrav
Sikkerhetskravene ved stabilitetsberegninger er knyttet til en likevektsberegning av et terrengprofil i det aktuelle området. Sikkerhetsnivået uttrykkes ved en materialfaktor som angir forholdstallet mellom stabiliserende krefter og drivende laster. Dersom dette forholdstallet er mindre enn 1,0 er man i en tilstand hvor et skred kan utløses.

Avhengig av konsekvens krever Statens vegvesen sitt regelverk at dette forholdstallet skal være mellom 1.4 -1.6 (40 – 60 % ) i kvikkleireområdene. Kravene til materialfaktor er utviklet gjennom mer enn femti års praksis, og ivaretar usikkerhet med beregningsmodeller, jordparametere og øvrige forutsetninger.

Hva er områdestabilitet:
Det finnes ingen entydig definisjon av områdestabilitet. Men vi bruker begrepet for å beskrive vurderinger av stabilitet i områder utenfor det som blir direkte påkjent av anleggstiltaket. Dette gjøres i områder hvor grunnforholdene er slik at et brudd kan forplante seg progressivt utover fra den opprinnelige glidningen. I dagligtale knytter vi denne oppførselen til begrepet kvikkleire.

Begrepet områdestabilitet ble introdusert gjennom NVEs retningslinjer og den nye prosjekteringsstandarden Eurokode 7. En vurdering av områdestabilitet bør inneholde grundige og omfattende grunnundersøkelser, avgrensninger av kvikkleiresonen, stabilitetsvurdering og en anbefaling av eventuelle sikringstiltak. Dersom områdestabilitetsvurdering viser at det er behov for stabiliserende tiltak, må vi vurdere aktuelle tiltak. I den sammenheng kan tiltak være kombinasjoner av erosjonssikring, topografiske endringer (motfylling, nedplanering), kalk-sement stabilisering, lette masser og/eller lignende. Viktigst her er at tiltakene vi velger gir tilfredsstillende sikkerhet for området.  Geoteknisk prosjektering i den type prosjekt må også gå gjennom en uavhengig kvalitetssikring.

Strengere sikkerhetskrav og forsterket hensyn til områdestabilitet
Gjennom strengere krav til prosjektering (sikkerhetskrav ved stabilitetsberegninger, krav om dokumentert gjennomførbarhet av terrenginngrep i reguleringsplan, krav til forsiktig sprengning ved arbeid nær kvikkleire), prosjekteringskontroll og utførelseskontroll er hensynet til områdestabilitet forsterket.

Forskningsprogrammet ”Naturfare – infrastruktur, flom og skred” er et samarbeid mellom Jernbaneverket, Statens vegvesen og NVE. Programmet har et delprosjekt på kvikkleire og gjennom arbeidet i delprosjektet tar etatene sikt på å gjennomgå og etablerer et grunnlag for å samordne sikkerhetsprinsippene for områdestabilitet med lokal sikkerhet for prosjekterte anleggstiltak. Dette arbeidet blir gjort i et tett samarbeid med fagmiljøet og universitet. På NTNU har Statens Vegvesen 2 doktorgrader pågående innen kvikkleirerelaterte problemstillinger.

 

Aktuelle lenker

www.skrednett.no

www.naturfare.no

 

 

 

Dette innlegget ble publisert i Skred og ras. Bokmerk permalenken.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s