Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorGrimstad, Gustav
dc.contributor.advisorTran, Quoc Anh
dc.contributor.authorRogstad, Agnete
dc.date.accessioned2022-10-27T17:19:11Z
dc.date.available2022-10-27T17:19:11Z
dc.date.issued2022
dc.identifierno.ntnu:inspera:116344653:36591488
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/3028705
dc.description.abstractDen 30. desember 2020 gikk det et stort kvikkleireskred på Ask i Gjerdrum. Ti personer og et ufødt barn mistet livet, og skredet forårsaket store skader på bygninger og infrastruktur. For å forhindre slike skredhendelser er det opprettet kvikkleiresoner basert på mulig utstrekning til potensielle skred. Jo større utstrekning sonen defineres til å ha, desto større områder blir omfattet av restriksjoner på byggearbeider. Det er ønskelig å finne en balanse mellom kostnaden av en større sone sammenlignet med kostnadene ved å definere en mer presis mulig skredutbredelse. Denne oppgaven evaluerer empiriske og numeriske metoder for definere skredutbredelsen for skredet i Gjerdrum. Videre undersøker den hvordan ulik lagdeling og skjærstyrkeparametre påvirker retrogresjonslengden. Tre ulike detaljnivåer av lagdeling er benyttet for de empiriske kriteriene. Det første kriteriet tar kun hensyn til terrenget. Det andre kriteriet tar hensyn til terrenget og grunnfjellet. Til slutt tar det tredje kriteriet hensyn til terrenget, grunnfjellet og plassering og utbredelse av kvikkleirelaget. Skredutbredelsen definert av retrogresjonslengdene sammenlignes med utbredelsen av de simulerte 3D-skredene ved bruk av Material Point Method. For simuleringene er de to siste detaljnivåene av lagdelingen benyttet. I tillegg er det kjørt 2D analyser for å undersøke effekten av den omrørte udrenerte skjærstyrken, su,r, og skjærtøyning når styrken er 95 % redusert, γ95. 2D simuleringene viste at γ95 påvirket retrogresjonslengden. Lengden var størst når γ95 var lik 1. γ95 lik 4 ga en lengre retrogresjonslengde enn γ95 lik 2, noe som var uventet. Retrogresjonslengden var lik for ulike verdier av su,r. Det er viktig å påpeke at utbredelsen av kvikkleirelaget så ut til å være den mest styrende faktoren for retrogresjonslengden. For Material Point Method-simuleringene ga den minst detaljerte lagdelingen det beste resultatet. Likevel ga den en utbredelse som var større enn skredet i Gjerdrum, og det kan derfor regnes som en konservativ tilnærming. Simuleringene som tok hensyn til kvikkleirelaget viste at initialskredet gikk ved Holmen, slik som for skredet i Gjerdrum. Skredet i simuleringen utviklet seg ikke til et retrogressivt skred fordi skredmassene hadde av mobilitet. Videre analyser for å undersøke om en endring i sensitivitetsparametrene eller en annen numerisk geometri av kvikkleirelaget gir en annen skredutbredelse er anbefalt. For de empiriske kriteriene ga den mest detaljerte lagdelingen det beste resultatet. Dette kriteriet viste en svært god tilnærming til utbredelsen av skredet i Gjerdrum. Det andre kriteriet som tok hensyn til terreng og grunnfjell hadde en utbredelse som samsvarte godt resultatet fra den tilsvarende simuleringen. Det mest konservative empiriske kriteriet overestimerer utbredelsen av skredet. Tatt i betraktning ressursbruken som kreves for å kjøre Material Point Method-simuleringer fremstår de empiriske kriteriene som bedre egnet for å definere skredutbredelsen i Gjerdrum.
dc.description.abstractA large sensitive clay landslide occurred on the 30th of December 2020 in Ask in Gjerdrum. Ten people and an unborn child lost their lives, and the slide caused extensive damage to buildings and infrastructure. As a measure to prevent sensitive clay slides, quick clay hazard zones are defined based on the estimated retrogression of potential slides. The larger area of the retrogression extent is defined to be, the larger area will be subjected to restrictions on the construction of buildings and other measures. Therefore, it is desirable to find a balance between the cost of a conservative retrogression extent and the cost to define a more precise retrogression extent. This thesis evaluates empirical and numerical methods to determine the retrogression of the Gjerdrum slide. Furthermore, it determines how the level of detail in the soil layering and the shear strength degradation parameters in the material model affect the retrogression. Three different levels of detail in soil layering have been used for the empirical criteria. The first one only takes the terrain into account. The second one takes the terrain and bedrock into account. Lastly, the third criterion takes the terrain, bedrock, and sensitive clay layer into account. The Material Point Method is the chosen numerical method because it is suitable for large deformations. The areas defined by the retrogression distances from the empirical criteria are compared to the extent of the slides from the 3D Material Point Method simulations. Two different levels of detail in soil layering were used for the simulations. In addition, 2D Material Point Method simulations were run to investigate the effect of the remolded undrained shear strength, su,r, and the shear strain at 95 % reduced shear strength, γ95. The 2D simulations showed that γ95 affected the retrogression distance. The retrogression was largest for γ95 equal to 1. However, γ95 equal to 4 gave a longer retrogression distance compared to γ95 equal to 2. The retrogression distance was constant for different values of su,r. It should be noted that the retrogression distance mainly appeared controlled by the extent of the sensitive clay layer. For the 3D simulations, the least detailed soil layering gave the best results. However, the slide extent was larger than in Gjerdrum, and it is considered a conservative approach. The simulations that took the sensitive clay layer into account, showed an initial failure in the slope west of Holmen where the initial slide is believed to have occurred. The simulated slide did not develop into a retrogressive slide because the slide masses had low mobility. Further investigations are recommended to examine if a change in sensitivity parameters or the numerical geometry of the sensitive clay layer gives a different extent of the slide. For the empirical criteria, the most detailed soil layering gave the best results. This criterion corresponded almost precisely to the extent of the Gjerdrum slide. The criterion that took terrain and bedrock into account, corresponded quite well with the equivalent 3D simulation. The most conservative empirical criterion overestimated the retrogression of the Gjerdrum slide. Taking into consideration the necessary resources to perform a Material Point Method simulation, the empirical criteria appear to be the most favorable way to determine the retrogression extent of the Gjerdrum slide.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleEmpirical and Numerical Analysis of the Retrogression in the Gjerdrum Landslide
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel