Torsdag 21.11.2019 - Uke 47
logo   128 000 besøkende i 2018

Samarbeidspartnere

Tinende permafrost i fjellområder og på høye breddegrader kan bidra til flere fjellskred og steinsprang. Nye målemetoder kan gi oss bedre estimater på når og hvor det skjer.


530x352 Figur 1Mannen i Rauma kommune med potensielt skred på 20 millioner m3 som kan demme opp elva Rauma i dalføret. Foto: T. Bergeng NVE

I høyalpine- og arktiske regioner er tinende permafrost et økende problem grunnet dens primære kontroll på fjellskred og steinsprang i disse områdene. En integrering av elektriske resistivitetsmålinger og skjærtester forbedrer estimeringen av kollaps av ustabile fjellsider med permafrost.

I masteroppgaven ble glimmerrike bergarter fra Mannen, Nordnesfjellet, Ramnanosi i Norge og Matterhorn i Sveits testet i berglaboratoriet til det Tekniske Universitetet i München.

Prøvene ble sammenliknet med et tidligere studie fra fjellet Zugspitze sør i Tyskland (Wetterstein kalkstein).

Kort fortalt kan tilstedeværelsen av permafrost kartlegges ved å studere elektriske resistivitetsmålinger.

I figuren under ser vi at en kaldere bergart har mer resistivitet enn en varmere bergart. Idet bergartene når frysepunktet og blir kaldere, øker resistiviteten raskere (ti ganger raskere per grad celsius).

530x505 Figur2Resistivitet mot temperatur delt i to lineære forhold ved 0 °C. Resistiviteten øker når vannet fryser (Aspaas, 2019).

Sammensetningen av bergarten er viktig for resistiviteten. En viss type bergart som er fryst kan vise samme nivåer av resistivitet som en ufryst bergart med en annen sammensetning.

Skjærstyrke er en annen egenskap det er viktig å måle for å forstå stabiliteten til et fjellparti. Dette gjøres ved å studere endringen i skjærstyrke ved forskjellige temperaturer og på forskjellige bergarter.

I testene vi utførte så vi for eksempel en nedgang på 45 og 39 prosent skjærstyrke (svekket styrke i bergarten) ved en temperaturøkning fra -10 °C til -2 °C for normal belastning på 100 og 400 kPa.

530x349 Figur3Sammendrag av skjærtester. A) Skjærkriteriet for glimmerrike bergarter (Aspaas, 2019) og Wetterstein kalkstein (Mamot et.al., 2019) for 100 og 400 kPa der kalkrike bergarter har 5 ganger sterkere statisk friksjonskoeffisient enn glimmerrike bergarter. B) Det er tilnærmet lik kohesjon i glimmerrike og kalkrike bergarter. C) Porøsiteten er fem ganger større i kalkrike bergarter enn glimmerrike bergarter i studiet og kan forklare den store forskjellen i statisk friksjon.

Ved å kombinere elektriske og skjæregenskaper kan vi bedre estimere når fjellpartier med permafrost kan kollapse.

Masteroppgaven var en del av CryoWALL-prosjektet.
Lenke til masteroppgaven

130 profilbildeAndreas Grøvan Aspaas presenterer disse funnene under Geofaredagen 2019 i Bergen 31. oktober.

 

 

Geofaredagen er et møtested for studenter, undervisere og folk som jobber med geofarer i Norge.

 

 

Les mer om Geofaredagen 2019 her

Referanser

Aspaas, A. G. (2019). Characterizing and simulating permafrost rock slope failures - An integrated laboratory study of temperature-resistivity measurements and direct shear tests. University of Oslo.

Hasler, A., Gruber, S., & Beutel, J. (2012). Kinematics of steep bedrock permafrost. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 117(F1). https://doi.org/10.1029/2011JF001981

Krautblatter, M., Verleysdonk, S., Flores-Orozco, A., & Kemna, A. (2010). Temperature-calibrated imaging of seasonal changes in permafrost rock walls by quantitative electrical resistivity tomography (Zugspitze, German/Austrian Alps). Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 115(F02003), 1–15.

Mamot, P., Weber, S., Schröder, T., & Krautblatter, M. (2018). A temperature-and stress-controlled failure criterion for ice-filled permafrost rock joints. The Cryosphere Discussions, 1–31.

NVE. (2018). Fjellskredovervaking. Retrieved from https://www.nve.no/flaum-og-skred/fjellskredovervaking/

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

250x166 613


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: