Sprøbruddmateriale. Vikas Thakur, Norwegian Public Roads Administration (NPRA), Norway,

Transkript

1 Sprøbruddmateriale Vikas Thakur, Norwegian Public Roads Administration (NPRA), Norway, F. Oset 1, R. Aabøe 1, P.O. Berg 1, S. Degago 1, T. Wiig 2, E. Lyche 2, E. E. D. Haugen 2, M. B. Sæter 3, A. Robsrud 3 1 Norwegian Public Roads Administration (NPRA), 2 Norwegian Water Resources and Energy Directorate (NVE), 3 Norwegian National Railways Administration (JBV), Norway

2 René Magritte This is not a pipe." The painting is not a pipe, but rather an image of a pipe

3 Belastning = 11 kg på areal = 22.9 cm 2 (Crawford, 1963)

4 Naturfare- Infrastruktur,Flom og Skred NIFS ( ) Kvikkleirearbeidspakke Sikkerhetsfilosofi Regelverket Strandsoneproblematikk Beregningsmodeller Grunnundersøkelser Kvikkleirekartlegging og database Utbredelse av ras Stabilisering

5 Fokus på materiale egenskaper Utløpsdistanse Progressivbrudd Områdestabilitet Sprøbruddmateriale

6 NGM, 2012 With this study, we hope to initiate a discussion among geotechnical scientists, practitioners and the authorities to develop a well-verified definition of Brittle clays for practical use in Norway

7 370 Jordarter (leire og silt) som utviser en utpreget sprøbruddoppførsel, med betydelig reduksjon i styrke ved tøyninger ut over tøyning ved maksimal styrke, det vil si materiale med sensitivitet 15 og omrørt styrke < 2 kpa. 3700

8 Geoteknisk prosjektering 1 2 Kvikkleire Sprøbruddmateriale (sone 2) Avgrensing av Kvikkleireområder Områdestabilitet beregninger og tiltak Avgrensing av områder består av sprøbruddmateriale Områdestabilitet beregninger og tiltak 3 Streng utførelseskontroll Streng utførelseskontroll 4 3.parts.kontroll 3.parts.kontroll

9 1/3 Utfordringer. Byggherrer har i dag en stor utfordring ved nybygging eller små inngrep som gs-veg eller midtdeler i sprøbruddmaterialeområder. En må kombinere sikkerhetsvurdering av det lokale inngrepet ved utbyggingen med en sikkerhetsvurdering av områder som strekker seg langt utenfor de fysiske rammene for byggeprosjektet. Landskapsinngrepene kan bli svært store som vist i forbindelse med forslag til utbygging av ny gs veg langs en Fv. i Sør Trøndelag

10 2/3 Landskapsinngrepene.

11 3/3 områdestabilitetsvurdering.. Grunnforhold 1. Vegfylling stort sett under 2m, lokalt 4 m ved kryssing av bekk. 2. Grunnforhold 2-10 m bløt leire ca. 20 kpa. Skråningshelning opptil 1:15 3. Sensivitet 5-12, omrørt skjæsstyrke litt under 2 kpa for enkelte prøver.

12 Er sprøbruddmateriale (sensitiv leire med omrørt c u mellom 0,5 2,0 kpa) like farlig som kvikkleire? JA/NEI hvorfor?

13 Problemstilling : Utløp og Utbredelse av skred

14 Utløp L For vast landslides to occur, it is important that at least the following two criteria are fulfilled: The slide debris should be completely remoulded. The slide debris should be able to flow out of the slide area if remoulded. There may be additional factors, such as the topography and the stability of the area behind the initial slide zone. However, if the two criteria mentioned above are not fulfilled, then vast landslides are unlikely to occur.

15 Relationship between L, cur, and St for the Canadian landslides Modified after Mitchell and Markell (1974)

16 Noen gamle «sprøbruddmateriale» skred i Norge

17 L > 100 m

18 Observasjoner Sprøbruddmateriale med c ur <1 kpa har potensielle for L> 100 m. Definisjonen til sprøbruddmateriale er avhengig av s t men definisjonen til kvikkleire (c ur <=0,5 kpa) er uavhengig av s t Har vi kvikkleire i norge med St < 15 eller 30? Kan man tenke å benytte s t i definisjonen til kvikkleire også? OBS: S t er et parameter som er preget av prøvekvaliteten! Depth (m) c ui (kpa) c ur (kpa) S t (-) 18.5 (blokkprøve) (54-mm-sylinder) (54-mm-sylinder)

19 Jeg prøvd å forstå omrørt styrke <0,1 kpa 0,45 kpa 0,75 kpa 0,65 kpa 0 kpa

20 Sprøbruddmateriale (Lersbakken, Trondheim)

21 The Quickness Test

22 Forsøk Do Ho 1 65 mm 45 mm mm 120 mm

23 Bilder og film

24 c ur = 0,2 0,3 kpa

25 c ur = 0,68 kpa

26 c ur = 1,9 kpa

27 Hvordan ser omrørt leire ut med ulike skjærstyrke

28

29 Q vs data fra litteratur Vi må ha flere data..

30 Q vs data fra litteratur Vi må ha flere data..

31 L > 100 m

32 What next? The Quickness test viser at leire som har omrørt c u rundt og mer enn 1,0 er ikke så flytende som kvikkleire De meste kjente kvikkleirerasene hadde omrørt c u mindre enn 1,0 kpa Forsøk på flere ulike leirer fra Norge er planlagt! En studie på effekt av leireinnhold Litteraturstudie

33 Remoulding energy

34 Takk for oppmerksomheten

35 We discussed the relationship between c ur and L, as illustrated in the Figures However, S t was not included because it is difficult to interpret the role of S t using these plots. Because S t is not an independent parameter, it will always be linked with c ui or c ur in the context of landslide hazard and slope stability. To understand the connection between c ur, S t and landslide susceptibility (i.e., slide retrogression, L) in Brittle clays, Tavenas et al. (1983) suggests that the required energy to remould the slide mass in relation to the energy involved in the slide should be considered. To date, there have been no reported studies of this aspect of Norwegian Brittle clays. Quinn (2011) re-analysed data from several of the Canadian landslides. However, the findings are similar to those proposed by Tavenas et al. (1983). A closer examination of the concept of remoulding energy provides an understanding of the mechanical behaviour of Brittle clays. The remoulding energy can be defined simply as the strain energy required to remould a material. Considering a clay displaying linear elastic hardening and a linear strain-softening behaviour, the stress-strain response can be presented graphically, as shown in Figure 12.

36 If the landslide retrogression Is dependent only on Cur then both clays I and II will have same potential for the retrogression

37 If the landslide retrogression Is dependent only on St then both clays I and II will have same potential for the retrogression

38