Kvikkleireidentifisering ved bruk av CPTU og logistisk regresjonsmodell

Abstract

Flere av de tettest bebodde områdene i Norge har kvikkleire i grunnen. Økende tilflytting til disse områdene vil medføre et økt behov for kvikkleirekartlegging. Konsekvensene av kvikkleireskred kan potensielt bli svært store, med tap av menneskeliv i tillegg til store økonomiske tap. Kartlegging av kvikkleireforekomster i grunnen kan være både tidkrevende og kostbart. Dagens praksis er å påvise kvikkleire ved testing av leirprøver på laboratoriet. Ved konustesting testes leirens omrørte skjærfasthet, forkortet cu,R. Dersom cu,R < 0.33 kPa (iht. NS ISO 17892-6) defineres leiren som kvikkleire. CPTU (trykksondering) er en effektiv undersøkelsesmetode som gjøres i forbindelse med feltarbeid. En konusspiss presses ned i grunnen ved hjelp av en borerigg, og registrerer spissmotstand, sidefriksjon og poretrykk. Resultatene kan benyttes til blant annet tolkning av styrkeparametere i grunnen. Det gjøres nå forskning på om CPTU kan benyttes for påvisning av kvikkleire i felt. I denne studien er det utført statistiske analyser av CPTU-parametere. Resultater fra CPTU sammenlignes med laboratoriedata av leirprøver fra samme lokasjon. Det er valgt to studieområder hvor det foreligger store mengder felt- og laboratoriedata (Fuglevik i Moss og Gjerdrum i Romerike). Studien viser at det er høy korrelasjon mellom Bq og faktisk kvikkleire. Logistisk regresjonsanalyse er utført for hver enkelt parameter. Bq alene gir høyest sannsynlighet for å detektere kvikkleire ved CPTU. Sidefriksjon og spissmotstandsvariabler er også gode indikatorer. Denne informasjonen er brukt til å utarbeide logistiske regresjonsmodeller med Qt, fs og U2. Modellen som er utarbeidet med bruk av data fra Fuglevik fungerer godt på datasettet fra både Fuglevik og Gjerdrum. Modellen som er utarbeidet med bruk av data fra Gjerdrum fungerer dårlig på datasettet fra Fuglevik. Dette kan skyldes at lite av prøvemateriale fra Gjerdrum (som er tatt opp etter raset i 2020) er definert som kvikkleire. I tillegg er det pågående endringer i poretrykket i området grunnet store endringer i topografien. Dette medfører store usikkerheter til dataen fra Gjerdrum. Ved å teste modellen som er utarbeidet med data fra Fuglevik, på datasettet fra Gjerdrum, treffer modellen på 98% av prøvene som er definert som kvikkleire og på 81% av prøvene som er definert som ikke-kvikk. Grunnen til at modellen basert på data fra Fuglevik fungerer bedre, kan være grunnet mer homogene grunnforhold med stabilt poretrykk. I tillegg består en langt større prosentandel av datasettet av leire som faktisk er definert som kvikkleire. Metoden viser å kunne gi en god prediksjon av kvikkleirelag i grunnen. Dersom logistisk regresjon kan benyttes for detektering av kvikkleire kan dette i fremtiden medføre en langt mer effektiv metode for kartleggingsarbeid.