Verdien av kjerneborehull for økt forståelse av stabilitetsforhold ved Åknes skredområde
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2619235Utgivelsesdato
2019Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Ved Synnylvsfjorden i Møre og Romsdal ligger det ustabile fjellpartiet Åkneset. Raser helefjellpartiet, med et potensielt volum på 54 millioner m3 ned i fjorden vil dette skape enkatastrofal flodbølge. På grunn av denne faren har fjellsiden blitt undersøkt og overvåket iover 30 år.
Skredområdets enorme volum gjør det vanskelig å implementere fysiske sikringstiltak for åhindre skred. Derfor ønsker Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) å undersøke omdrenering av fjellsiden kan ha en stabiliserende effekt. Et prosjekt er satt i gang for å økekunnskapen og for å utføre nye undersøkelser ved Åkneset. Denne masteroppgaven er en delav dette prosjektet. I oppgaven er informasjon fra fire nye borekjerner blitt analysert. I tillegger det gjort en kartlegging av glideplan, samt laboratorietester av kjerprøver fra borehullene.Hovedformålet er å øke forståelsen for skredområdet.
Informasjon fra kjerneloggingen av to borehull fra 2018 er sammenstilt og diskutert. Bergartener en gneis med variasjon i farge og kornstørrelse. Kjernene består mineraler som kvarts,feltspat og biotitt. Begge kjernene viser høy oppsprekking de første 25-40 meterne og engradvis overgang til massivt berg ved omtrent 60-70 meters dyp.
DMS (Differential monitoring of stability) målinger har vist hvor det er bevegelse i borehullene.Ved å sammenligne DMS med kjernelogger, kjernebilder og televiewer er glideplanforsøkt identifisert. Sonene med bevegelse er tegnet inn i profiler som glideplan. En tolkningav glideplanenes utstrekning er gjort mellom borehullene, og har vist glideplan som i storgrad følger topografien.
Flere av de identifiserte glideplanene ligger i en gneis som er mørkere og mer finkornet ennbergmassen rundt. Bergmassen fra disse skjærsonene er testet på laboratoriet. Det er utførtenaksialtest, treaksialtest, tilttest samt måling av tetthet og lydhastighet.
Treaksialtesten ble utført på kjerner fra borehull KH-01-17 og viser en E-modul som spennerfra 8,9-24,3 MPa, Poissons forhold varierer mellom 0,28-0,41 og enaksiell trykkfasthet variererfra 37,5-64,8 MPa. Analyse i RocData ga en Hoek-Brown konstant for intakt berg mellom3,3-13,3. Dette er lave verdier for både trykkfastheten og Hoek-Brown konstanten sammenlignetmed gneis og andre undersøkelser fra Åkneset. Variasjonen i bergartsstyrke ser ut tilå ha sammenheng med nærheten til glideplanet. Kohesjon og friksjonsvinkel vil variere mednormalspenningen på planet, og er dermed avhengig av høyden til grunnvannsspeilet. Kjernerfra borehull KH-02-17 ble testet enaksielt, og viste mindre variasjon og noe høyere trykkfasthetenn kjernene fra KH-01-17. Disse nye parameterne funnet på laboratoriet kan viderebenyttes til numerisk analyse av Åkneset. Åkneset is a slope susceptible to rockslide, located in the mountainside by Synnylvsfjorden inthe county of Møre and Romsdal, Norway. If the potential volume of 54 million m3 plungesinto the fjord, it will generate a devastating tsunami. Therefore, the rock mass has beencontinuously investigated and monitored for more than 30 years.
Due to the enormous volume, it is challenging to implement physical measures to completelyprevent a rockslide. Therefore, the NorwegianWater Resources and Energy Directorate wantsto investigate whether the drainage of the mountain side can have a stabilizing effect. Aproject has been started to increase the level of information and carry out further researchinto the stability issues of Åkneset; this master thesis is a part of this ongoing research. Inthis thesis, information from four new drill cores has been analysed. Moreover, identificationof the sliding area has been performed alongside laboratory testing of the cores extracted.
Information from the core logging of two boreholes from 2018 is compared and discussed. Therock type is gneiss with variation in both colour and grain size. The cores consist of quartz,feldspar and biotite. Both cores show a high degree of fracturing the first 25-40 meters anda gradual transition towards massive a rock mass at a depth of 60-70 meters.
DMS (Differential monitoring of stability) measurements indicate where there is movementin the boreholes. By comparing DMS with core log, core pictures, and televiewer, the positionof the sliding planes has been attempted identified. The extension line of the sliding planesbetween boreholes has been interpreted and shows that the sliding planes mainly follows thetopography.
Several of the identified sliding planes are located in a gneiss that is darker and finer grainedcompared with the rest of the formation. Rockmass from these shear zones are testet at thelaboratory. Uniaxial compressive tests, triaxial compressive tests, tilt tests and measurementof density and sound velocity, were performed in the laboratory.
The triaxial test was performed at cores from bore hole KH-01-17 and showed an E-modulusthat ranges from 8.9-24.3 MPa, a Poisson ratio between 0.28-0.41 and a uniaxial compressivestrength that varies from 37.5-64.8 MPa. An analysis in RocData gave a Hoek-Brown constantof intact rock between 3.25-13.3. These are low values for both the compressive strength andthe Hoek-Brown constant compared to gneiss in general and earlier investigations at Åkneset.The variation in rock strength seems to be related to the proximity to the sliding plane.Cohesion and friction angle vary with the normal stress at the sliding plane and dependson the level of the groundwater table. A uniaxial compression test was performed on thecores from KH-02-17 and showed less variation and slightly higher strength than bore holeKH-01-17. The parameters found in the laboratory can be utilized in numerical modelling ofÅkeneset.