| dc.description.abstract | Snøskred utgjør en betydelig trussel mot menneskeliv og infrastruktur i fjellområder. Permanente sikringstiltak, slik som stive gjerder, fleksible nett, voller, skredoverbygg eller tunneler, kan brukes for å beskytte mot skredfare. For å oppnå tilfredsstillende utforming og dimensjonering av sikringstiltak er det viktig med tilstrekkelig forståelse av lastene som virker på konstruksjoner fra bevegelse i snødekket og fra snøskred er viktig. Denne oppgaven gjennomgår litteratur relatert til snø, snøskred og skredsikring, studerer utformingen og dimensjoneringen av et pågående sikringsprosjekt der fleksible nettkonstruksjoner brukes som tiltak mot sørpeskred, og rapporterer elementer fra en studietur som så på sikringstiltak nær Longyearbyen, Svalbard. Formålet med oppgaven er å kartlegge hvilke fremtidige forskningsprosjekter som kan bidra mest til å øke kunnskapen rundt permanent skredsikring.
Dannelsen av snø og egenskapene til snødekket undersøkes for å forstå hvorfor snøskred dannes. I tillegg presenteres ulike skredtyper og hva som kjennetegner dem. Eksisterende modeller for å beregne snøtrykk, skredhastigheter, utløpsdistanse og dynamiske støtkrefter diskuteres, etterfulgt av etablerte sikringstiltak mot skred. Prosjekteringen av 14 planlagte nettkonstruksjoner i Vannledningsdalen, Svalbard, er studert i detalj. Målet var forstå hele dimensjoneringen av nettkonstruksjonene og undersøke hvilke utforinger ingeniørene møtte på i prosjekteringsfasen. Feltforsøk i Longyearbyen målte gjennomsnittlig densitet og temperatur ved siden av et målesystem for snøtrykk (SLTS). I tillegg ble snødybdeprofiler målt på oversiden av målesystemet. En økning i snøtrykk ble målt av systemet (SLTS) i mars 2022 som stemte overens med økt snøsig fra observert varmere vær og regn. Det ble observert at snødekket rundt støtteforbygningene på Sukkertoppen var sterkt påvirket av vind.
I videre arbeid foreslås det å utføre forsøk med sørpeskred som undersøker interaksjonen mellom nettbarrierer og sørpeskred, og hvilken effekt støtteforbygninger har på utløsning av sørpeskred. I tillegg foreslås det å lage pålitelige numeriske modeller av interaksjonen mellom sørpeskred og barrierer, og modeller som beskriver den dynamiske bevegelsen til sørpeskred. Videre arbeid kan også undersøke i hvilken grad fleksible nettkonstruksjoner påvirker drivsnø, og hvordan dette igjen påvirkes av maskestørrelsen. Effekten vind har på snødekket rundt støtteforbygningene i Longyearbyen er av interesse for videre arbeid, i tillegg til snøtrykket som virker på disse konstruksjonene. Det kan også utføres tester som undersøker effekten av hellingen til støtteflaten i stive støtteforbygninger. | |
| dc.description.abstract | Snow avalanches are gravity driven mass flows that constitute a considerable threat to human lives and infrastructure in mountainous regions. Structural avalanche mitigation methods, such as rigid fences, flexible nets, deflecting or catching dams, snow sheds or tunnels, may be used to protect against the avalanche threat. A sufficiently in-depth understanding of the load actions on structures from deformations in the snowpack and from avalanches is fundamental for adequate design of mitigation measures. This thesis perform a literature review of snow, avalanches, and avalanche mitigation methods, study the design of an ongoing slush flow mitigation project using flexible net barriers, and reports elements from a research trip studying avalanche related structures near Longyearbyen, Svalbard, for the purpose of mapping problem fields where future research projects can contribute most to the field of structural avalanche protection.
Snow formation and properties of the snowpack are discussed to understand why avalanches form. In addition, an overview is given of avalanche classification and terminology, together with the characteristics of several avalanche types. Existing models used to describe snow pressure, calculate avalanche speeds, runout distance, and dynamic impact forces are discussed, and a presentation is given of both structural and non-structural avalanche mitigation measures.
The planned design of 14 slush flow barriers in Vannledningsdalen, Svalbard, has been studied in detail with the aim of reproducing and understanding the applied concepts of the design and to search for research gaps within the field of slush flows. The study found that, in the project, static load actions on the barriers from snow and slush flow deposits depend on snow density, snow height, and creep and glide in the snowpack. The dynamic loads actions depend on the square of the slush flow velocity, the flow density, the flow height, and a drag coefficient.
During field tests in Longyearbyen, the average snowpack density and temperature was measured next to a Snow Load Testing System (SLTS), and manual snow height measurements were performed in the back-pressure zone of the SLTS. The SLTS measured variations in snow pressure that coincided well with snow creep theory and observed weather conditions in March 2022. Snow deposits around already constructed snow supporting structures at Sukkertoppen had been greatly affected by wind transport.
It is suggested that further work should slush flow experiments investigating the fluid-structure interaction of slush flows and flexible net barriers, and the stabilising effect of snow supporting structures against the release of slush flows. In addition, effort should be made to create reliable numerical models of slush flows interacting with barriers, and to develop calculation procedures specifically designed for slush flow dynamics. Further work should also investigate to what extent flexible net barriers influence the deposition of wind drifted snow, and how this is affected by net mesh size. The snow drift effects around rigid support structures built near Longyearbyen is of interest for further work, in addition to the snow pressures acting on these structures. Tests should be performed to investigate the influence of different support surface inclinations on the statics of snow supporting systems. | |
