| dc.description.abstract | Elkem Tana AS produserer i overkant av 1 million tonn kvartsitt fra dagbruddet i Austertana, og er dermed Norges største kvartsittprodusent. I forbindelse med den planlagte utvidelsen av bruddet har det vært nødvendig med en vurdering av bruddveggenes stabilitet. Driften er i dag basert på 12 m høye paller med vinkel på 75°, som slås sammen til dobbeltpaller på 24 m i den endelige veggen. Pallbredden er 11 m, noe som gir en totalvinkel for hengveggen på 54°. Masteroppgaven bygger på forfatterens prosjektoppgave, skrevet i løpet av høstsemesteret 2013. I denne ble de nødvendige inputparametrene for stabilitetsberegningene kartlagt og kvantifisert gjennom litteraturstudier, feltarbeid og laboratorietesting. Med denne informasjonen som utgangspunkt, har formålet med masteroppgaven vært å komme fram til en anbefaling om optimal bruddvinkel for hengveggen i Austertana, tatt i betraktning økonomiske, praktiske og sikkerhetsmessige hensyn. Det er gjort en litteraturstudie om sammenhengen mellom høyde, vinkel og stabilitetsforhold for dagbruddsvegger og naturlige skråninger, med hensikt å identifisere trender som kan være til nytte for designet av hengveggen i Tana. Det er lagt mest fokus på dagbrudd med ingeniørgeologiske forhold som gjør det mulig å trekke paralleller til stabilitetsutfordringene ved det undersøkte bruddet. Numerisk modellering av utvalgte vertikalprofiler av kvartsittbruddet har blitt utført i programmet Phase2. Modellen har blitt bygd opp som en Shear Strength Reduction test, og analyse av totalstabiliteten har dermed blitt tillagt mest vekt. Den praktiske gjennomførbarheten, lønnsomheten og tidsforbruket for aktuelle undersøkelses- og stabiliseringstiltak har blitt vurdert, spesielt med hensyn til redusering og stabilisering av potensielle utglidninger på detaljnivå. Basert på litteraturstudie og resultatene av den numeriske modelleringen, konkluderes det med at en økning i bruddvinkel på 5° ikke vil true veggens totalstabilitet, selv tatt i betraktning det konservative kravet til sikkerhetsfaktor som stilles i denne oppgaven. Ved en slik vinkeløkning vil det imidlertid være behov for implementering av en rekke undersøkelses- og stabiliseringstiltak. Det anbefales at kartlegging av bergveggen i så stor grad som mulig utføres fra avstand ved hjelp av laserskanneren og tilhørende programvare, at det installeres piezometere for overvåkning av vannforholdene i bergmassene bak hengveggen, at fjellet sikres gjennom tiltak som er dimensjonert for stabilitetsutfordringene i de forskjellige partiene av veggen og at forsiktig kontursprengning benyttes mot utvalgte deler av den endelige profilen. De nevnte tiltakene vil gjøre det mulig å designe hengveggen med pallhøyde på 24 m, pallvinkel på 75° og hyllebredde på 8 m, noe som gir en totalvinkel på 59°, samtidig som kravene til arbeidssikkerhet overholdes. Sektor 2 av nesen mellom Sommerbruddet og Helårsbruddet må utformes med pallvinkel på 70° på grunn av risikoen for plane utglidninger, og vil på grunn av dette ha en totalvinkel på 55°. Kostnaden for de anbefalte tiltakene er beregnet til å være mellom 4,8 og 5 millioner kr når det gjelder kvartsittpartiene av hengveggen, og estimert til ca. 1,5 millioner kr for partiene bestående av vaggeskifer. Det vil dermed være behov for en økning på 30 % av bedriftens budsjett for undersøkelses- og stabiliseringstiltak, fra dagens 5 kr/tonn til 6,5 kr/tonn. Dersom en slik økning viser seg å være uaktuell, bør områdene hvor kileutglidning representerer den dimensjonerende parameteren for totalvinkelen drives med den planlagte veggkonfigurasjonen med vinkel på 54° og uten installasjon av fjellsikring. De resterende delene av hengveggen bør utformes med geometrien og med tiltakene som anbefales i denne oppgaven. | nb_NO |
