Kartlegger grunnen med strøm

Kvikkleire og råttent fjell blir avslørt av strøm. Ved å måle den elektriske motstanden i bakken under oss, kan forskerne avdekke soner som skaper trøbbel ved bygging av tunneler, veger eller boligfelt.

NGUs Einar Dalsegg strekker ut kabler i lange profiler på bakken for å måle den elektriske motstanden i fjell og kvikkleire.
NGUs Einar Dalsegg strekker ut kabler i lange profiler på bakken for å måle den elektriske motstanden i fjell og kvikkleire.

– Resultater fra flere prosjekter med bruk av denne metoden, som vi kaller resistivitet, viser svært gode resultater, sier lagleder og fagansvarlig Jan Steinar Rønning ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

I flere samarbeidsprosjekt med Statens vegvesen, Vegdirektoratet og Jernbaneverket har NGU brukt metoden for å kartlegge problematiske soner i fjellet, før planlagte tunnelutbygginger.

– Metoden kan påvise soner som kan gi lekkasje eller stabilitetsproblemer i tunnelen. Ved å kartlegge sonene på forhånd er vegvesenet og byggherren beredt når man når fram til disse vanskelige sonene, sier NGU-forsker Guri V. Ganerød.

Eikrem på riksveg 70, Hanekleiva på E18 og Ravneheia på riksveg 456, er eksempler på tunnelstrekninger som er undersøkt med denne metoden.

Mer info å hente

Ganerød mener at fordelen med resistivitetsmetoden er at den kan påvise både bredde, dybde og fall i vanskelige soner, i tillegg til å avdekke hvor de forekommer.

– Vår erfaring er at metoden kartlegger flere soner i grunnen enn det som er mulig å se fra overflaten, på grunn av vegetasjon, bebyggelse, dyrka mark og lignende.

Eksempel på kartlegging av kvikkleire fra Buvika i Sør-Trøndelag. Blå farge indikerer stabil, saltholdig marin leire, mens gul og grønn farge viser mulig forekomst av kvikkleire. Oransje og rød farge viser tørrskorpe leire, fjell og grovere løsmasser som grus og sand.
Eksempel på kartlegging av kvikkleire fra Buvika i Sør-Trøndelag. Blå farge indikerer stabil, saltholdig marin leire, mens gul og grønn farge viser mulig forekomst av kvikkleire. Oransje og rød farge viser tørrskorpe leire, fjell og grovere løsmasser som grus og sand.

– Metoden påviser også flere soner enn hva tradisjonelle seismiske målinger kan. Vi jobber dessuten med å fremstille dataene på en stadig mer brukervennlig måte. Vi har ennå en lang vei å gå for å få mest mulig informasjon ut av dataene, fastslår Ganerød.

Forskerne har blant annet tatt i bruk numerisk modellering for å fremstille geologiske situasjoner i grunnen.

– Slik får vi en bedre forståelse av muligheter og begrensninger med metoden. Vi forsøker samtidig å karakterisere egenskaper til sonene enda bedre med tanke på om de vil gi vann- eller stabilitetsproblemer, sier Ganerød.

Kvikkleire

Metoden har også vist seg god i forhold til å skille kvikkleire fra saltholdig marin leire og andre løsmasser, som sand og grus.

NGU har involvert seg i flere prosjekter med kartlegging av kvikkleire ved etablering av nye veger og boligområder.

Det gjelder blant annet en planlagt veg i Rissa i Sør-Trøndelag, i skredfaresoner ved Rødde, og på nye E39 ved Buvika i samme fylke. Også i etterarbeidet etter skredulykken i Kattmarka i Nord-Trøndelag i 2009 vil metoden bli tatt i bruk.

Eksempel på kartlegging i fjell langs Ringveg Vests nordlige løp, Søreide-Liavatnet, i Bergen. De stiplede linjene indikerer problemsoner i fjell hvor det kan forekomme vannlekkasje og/eller ustabilt fjell. Røde farger indikerer bra fjell, mens blå og grønne farger indikerer dårlig fjell.
Eksempel på kartlegging i fjell langs Ringveg Vests nordlige løp, Søreide-Liavatnet, i Bergen. De stiplede linjene indikerer problemsoner i fjell hvor det kan forekomme vannlekkasje og/eller ustabilt fjell. Røde farger indikerer bra fjell, mens blå og grønne farger indikerer dårlig fjell.

– Her ser vi både utstrekning og tykkelse av potensiell kvikkleire i den marine leiren, forteller forsker Inger-Lise Solberg ved NGUs skredlag.

Marin leire forekommer i store områder av Norge under det som var maksimalt havnivå under og etter siste istid. Når saltet i porevannet til den marine leiren blir vasket ut av grunnvann, kan leira bli ustabil og “kvikk”.

Ved omrøring blir resultatet en tyntflytende leirmasse som kan gi katastrofale skredfølger.

Referanse:

Ref. til illustrasjon fra Buvika: Solberg, I.L., Rønning, J.S., Dalsegg, E., Hansen, L., Rokoengen, K. & Sandven, R. 2008: Resistivity measurements as a tool for outlining quick-clay extent and valley-fill stratigraphy: a feasability study from Buvika, central Norway. Canadian Geotechnical Journal, 45: 210-225.

Powered by Labrador CMS