Avslører dårlig fjell

Nye aktsomhetskart bidrar til å avdekke svakhetssoner i fjell i det sentrale østlandsområdet. Kartleggingen kan hjelpe tunnelbransjen til å bygge fjellanlegg billigere, sikrere og raskere, mener forskerne.

Publisert

Slik virker metoden

Forvitringen kan oppdages ved å kartlegge hvordan jordens magnetfelt gjør berggrunnen mer eller mindre magnetisk. Når bergarter forandrer seg gjennom forvitring, gir det - enkelt forklart - også et redusert bidrag til det målte magnetfeltet.

Magnetfeltet måles fra fly og sammelignes med høydedata av terrenget. NGU har så utviklet en filtreringsmetode for å framheve signalene fra forvitringen. Signalene blir senere sammenlignet med ulike terrengdata før dypforvitringen blir beregnet til “sannsynlig” eller “mulig”.

Området som er undersøkt utgjør cirka 10 000 kvadratkilometer og strekker seg fra Hadeland og Romerike i nord, til Fredrikstad og Skien i sør.

Flere titall tunneler bygges og er under planlegging i dette området, som huser nærmere to millioner mennesker.

 

Ras og lekkasjer

- Dårlig stabilitet med ras og vannlekkasjer i fjellanlegg har vært et tilbakevendende problem i Oslo-området, sier forsker Odleiv Olesen ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

- Vi har nå fått økt kunnskap om hvordan svakhetssoner i fjell er blitt dannet. Samtidig har vi klart å kartlegge disse sonene på en effektiv måte, sier han.

Ved å bruke magnetiske målinger fra fly og helikopter har forskerne tolket fram et heldekkende aktsomhetskart hvor sjansen for å finne dårlig fjell er klassifisert som “sannsynlig” eller “mulig”.

"Slik tar det seg ut: Her er det larvikitt som er forvitret langs en forkastningssone i Djupdalen i Larvik. Reststeiner (core stones) av uforvitret larvikitt ligger igjen."
"Slik tar det seg ut: Her er det larvikitt som er forvitret langs en forkastningssone i Djupdalen i Larvik. Reststeiner (core stones) av uforvitret larvikitt ligger igjen."


 

Forvitring i dypet

Stikkordet er dypforvitring: - Svakhetssonene er i stor grad dannet ved kjemisk forvitring av bergarter i et tropisk klima for mer enn 100 millioner år siden, ennå mens dinosaurene rådet grunnen på Østlandet, forteller Odleiv Olesen.

- Forvitringen foregikk gjennom millioner av år langs hele overflaten, men i utallige gamle sprekkesoner gikk den langt ned i berggrunnen. Derfor heter det dypforvitring. Leirmineralene fra forvitringen ble sannsynligvis bevart helt fram til de store istidene.

Da skrapte isbreene etter hvert vekk det øverste laget av de forvitrede bergartene. Kreftene nådde imidlertid ikke ned i de dype sprekkesonene, hvor det i dag kan ligge bevart mer enn 200 meter med forvitringsprodukter.

"Tolking av forvitret fjell i dypet samsvarer godt med svakhetssonene som ble avdekket under byggingen av Romeriksporten."
"Tolking av forvitret fjell i dypet samsvarer godt med svakhetssonene som ble avdekket under byggingen av Romeriksporten."


 

Et skjult problem

Derfor er problemet skjult: Vanskelighetene kommer vanligvis ikke til syne før det bygges tunneler under forsenkninger i terrenget, som for eksempel under dalfører eller fjorder.

- Det nye kartet må selvsagt brukes med varsomhet. Dette er et tolkingskart. Brukere, som Vegdirektoratet, Jernbaneverket og konsulentbransjen, bør ha dette som et utgangspunkt i planleggingen av nye fjellanlegg, sier Olesen.

- Resultatene er presentert både i populærvitenskapelige artikler, publikasjoner, foredrag og utstillinger på faglige møter. Det gjør at brukerne bør kjenne til hvordan kartet skal brukes, understreker han.

Arbeidet med å utarbeide aktsomhetskartet er gjort i samarbeid med Vegdirektoratet.

"Figuren illustrerer elektrisk motstand i fjellet nord for Lutvann og bekrefter svakhetssonen. I det blå materialet var inndriften i tunnelen på bare fem til åtte meter pr. uke. I det grønne materialet vest for dette var inndriften på 25 til 68 meter pr. uke."
"Figuren illustrerer elektrisk motstand i fjellet nord for Lutvann og bekrefter svakhetssonen. I det blå materialet var inndriften i tunnelen på bare fem til åtte meter pr. uke. I det grønne materialet vest for dette var inndriften på 25 til 68 meter pr. uke."


 

Lenker

Aktsomhetskartet