National Transport Library Research Database

Riskbedömning av skred med hydrogeologisk- och geoteknisk modellering (Risk assessment of slope stability with hydrogeological and geotechnical modelling)

  • Sundell, Jonas
  • Statens geotekniska institut (SGI), Statligt forskningsinstitut, 202100-0712
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-01-01 -- 2026-10-31 Registration number:
  • Trafikverket 2023/33069
Subject(s): Abstract: Kritiska portrycks- och grundvattennivåer i slänter med lera och silt kan orsaka skred med betydande konsekvenser för samhället och enskilda. Grundvattennivåer och portryck fluktuerar i tid och rum beroende av exempelvis klimat, geologi, topografi och kontakt med vattendrag. Dagens metoder för att beräkna kritiska portrycks- och grundvattennivåer kan förbise eller förenkla de faktorer som påverkar fluktuationen, vilket innebär att stabilitetsanalysen för en slänt kan bli felaktig. Med ett förändrat klimat är det än viktigare att kunna modellera samband mellan grundvattennivåer och portryck och klimathändelser såsom mer intensiv nederbörd. Osäkerheter förekommer inte endast i prediktioner av fluktuationer i grundvatten och portryck utan också för geotekniska förhållanden. Därför behöver metoder utvecklas som kan kombinera olika typer av osäkerheter vid bedömning av risken för skred. Det övergripande syftet med detta projekt är att undersöka och utveckla metoder för bedömning av risk för skred till följd av fluktuationer av portryck och grundvattennivåer. Projektet kommer att utgå från en fallstudie utmed Göta älv i Lilla Edet där Trafikverket planerar nya slussar. För att simulera fluktuationer kommer både data-drivna modeller och processbaserade modeller användas. Data-drivna modeller korrelerar samband mellan fluktuationsmönster och faktorer som styr fluktuationen medan process-baserade modeller representeras av de fysiska processerna som styr fluktuationen. Stabiliteten kommer att beräknas med programvara för finit-elementberäkning. Vidare kommer modellerna att sammankopplas med en kostnads-nyttoanalys och datavärdesanalys för att värdera kostnader och nyttor för olika stabilitetshöjande åtgärder respektive nyttan av mer vidare undersökningar. I förlängningen syftar de metoder som utvecklas i detta projekt till att användas som beslutsstöd kring behov av vidare information eller åtgärder för skredsäkring.Abstract: Landslides with severe consequences can be triggered by critical groundwater levels and pore pressure in clayey and silty slopes. Depending on several factors such as climate, geology, topography and contact with streams, groundwater levels and pore pressure fluctuate in space and time. Present methods for estimating critical groundwater levels and pore pressures generally oversimplify the different factors that affect pore pressures and groundwater levels, which can lead to erroneous stability analysis. With a changing climate, it is even more important to model the behaviour of the fluctuations in relation to climate variations such as intensive rainfalls. To these uncertainties in predictions of groundwater and pore pressure fluctuations, uncertainties in the geotechnical conditions can be added. Consequently, method development is needed to factor in all these different sources of uncertainties in risk assessment of slope stability. The overall aim in this project is to develop methods for risk assessment of slope stability in conditions with varying fluctuations in pore pressure and groundwater levels. The project will be based on a case study in Lilla Edet, next to Göta Älv river, where the Swedish Transport Administration plans to build new locks. To simulate fluctuations, both data-driven and process-based models will be used. Data-driven models find correlations between fluctuation patterns and the different factors that affect the fluctuations. Process-based models are represented by the physical processes that control the fluctuations. The stability will be calculated with finite-element software. In the risk assessment, the models will serve as input to cost-benefit analysis and value of information analysis to value the costs and benefits of different slope stability measures and the value of additional investigations. Ultimately, the developed methods in this project aim to be used as decision support when planning for investigations and safety measures in risk assessments of slope stability.
Item type: