Empirical and Numerical Analysis of the Retrogression in the Gjerdrum Landslide

Den 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