Mapping of hazardous areas with geophysical data and geotechnical investigations

Abstract

Kartlegging av farlige områder som inneholder sensitiv og potensielt ustabil jord er en avgjørende innsats for å redusere risikoen for skred. De fatale konsekvensene av kvikkleireskred ble tydelig sett i Gjerdrum i 2020. Dette viser bare hvor viktig det er å prøve å begrense og kontrollere områder med ustabil jord. For å oppnå dette er det viktig å jobbe med nye metoder samt videreutvikle eksisterende metoder. Ved å gjøre dette kan risikoen for materielle- og personskader i tillegg til tap av menneskeliv reduseres eller ideelt sett unngås.

Dette prosjektet, som finner sted i Orkdal (sørvest for Trondheim), fokuserer på å undersøke effektiviteten av en geofysisk metode kalt elektrisk resistivitetstomografi (ERT) for kartlegging av slike områder. Dette er et samarbeidsprosjekt mellom Norges geologiske undersøkelse (NGU), Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Norges teknisknaturvitenskapelige universitet (NTNU).

ERT innebærer å injisere strøm i bakken gjennom elektroder plassert i jorden. Disse elektrodene fanger opp resistivitetsmålinger fra bakken, som deretter brukes til å generere et todimensjonalt kart over undergrunnen basert påresistivitetsverdiene. Det er viktig å merke seg at denne kartleggingsteknikken utelukkende baserer seg på resistivitetsmålinger og ikke tar hensyn til andre faktorer knyttet til lagdeling i grunnen. Ved å kombinere disse geofysiske målingene med ulike geotekniske undersøkelser, var det mulig å sammenligne hvilket detaljnivå som ble gitt av de geofysiske resultatene. Den geofysiske kartleggingen, basert kun på resistivitetsverdier, klarte å identifiserte plasseringen av sensitive områder.

Selv om det ble observert at ikke alle områder som ble markert som potensielt sensitive av de geofysiske resultatene faktisk viste seg å være det, var det et faktum at de faktiske sensitive områdene ble korrekt identifisert av den geofysiske metoden. Dette antyder at geofysisk kartlegging, som ERT, har potensialet til å effektivt avgrense mulig farlige områder.

Resultatene fra dette prosjektet gir støttende bevis for muligheten av å utnytte geofysiske kartleggingsteknikker for å identifisere og avgrense farlige områder, og dermed bidra til forbedret risikovurdering for, og tiltak mot, skredfare.

Mapping hazardous areas that contain sensitive and potentially unstable soil is a crucial endeavor aimed at reducing the risk of landslides. The fatal consequences of a quick clay landslide was seen clearly in Gjerdrum in 2020. This shows how important it is to try to contain and control areas with unstable soil. In order to achieve this it is important to work on new methods as well as further develop the existing methods to explore and interpret ground conditions. By doing this the risk of material and human loss is can be reduced or ideally avoided.

This project located in Orkdal (south-west of Trondheim) focuses on investigating the effectiveness of a geophysical method called Electrical Resistivity Tomography (ERT) for mapping such areas. It is a project between Norway’s national geological survey (NGU), The Norwegian Water Resources and Energy Directorate (NVE) and Norwegian University of Science and Technology (NTNU).

ERT involves injecting current into the ground through electrodes placed in the soil. These electrodes capture the resulting resistivity measurements from the ground, which are then used to generate a 2D map of the subsurface based on the resistivity values. It’s important to note that this mapping technique solely relies on resistivity measurements and does not consider other factors related to soil layering.

By combining these geophysical measurements with various geotechnical investigations, it was possible to compare the level of detail provided by the geophysical results. The geophysical mapping, based solely on resistivity values, successfully identified the locations of sensitive areas.

While it was observed that not all areas flagged as potentially sensitive by the geophysical results turned out to be so, it was consistent that all actual sensitive areas were correctly identified by the geophysical method. This suggests that geophysical mapping, such as ERT, has the potential to effectively narrow down possible hazardous areas.

The findings of this project provide supporting evidence for the feasibility of utilizing geophysical mapping techniques to identify and delineate hazardous areas, thereby contributing to improved risk assessment and mitigation strategies for landslides.