skråninger...geg2110 – skråninger – slopes landscape development denudation cycle (continental...
TRANSCRIPT
Skråninger
GEG2110 – Skråninger – slopes
Slopes and geomorphology
Slope processes - ... ?Geomorphological aspectGeotechnical aspect
General about slopes ...Landscape developmentProcessesLandforms
Basal geotechnical fundamentalsSlope stabilityApplications
GEG2110 – Skråninger – slopes
Slope processes - ...?
Geomorphological aspectSlopes as landformsSlopes "process frontier" (-> Landscape)
Geotechnical aspectSlopes as underground for constructionSlopes as a potential risk momentStability ....
Example: Global Hotspot Project
ICG/NGI (F. Nadime et al.): Report to”Global landslide and avalanche risk hotspots”
GEG2110 – Skråninger – slopes
Landscape development
Denudation cycle (continental scale)Penck/Davis/Reusch
Process pattern in modern environment (regional-local scale)
alpine/arctic area
Characteristics of these areashigh climatic variability during Quaternary, glaciatedlow temperatures todayhigh precepetation variability todaysnow coverno/low vegetation
Geomorphometrical description of the earth's surface
GEG2110 – Skråninger – slopes
Landscape development
Denudation cycle (continental scale)Penck/Davis/Reusch
Process pattern in modern environment (regional-local scale)
alpine/arctic area
Characteristics of these areashigh climatic variability during Quaternary, glaciatedlow temperatures todayhigh precepetation variability todaysnow coverno/low vegetation
One
hou
r 100 10000 1000000
0.0001
0.001
1
10
One
day
One
m
onth
One
yea
r
Size (in km)
Duration of existence (years)
100 Macro relief
Meso relief
Micro relief
Rills
Gullies
Slopes
Valley
Mountain range
(Ahnert 1988,modified)
Landform hierarchy
Reg
iona
lisat
ion
("up
-sca
ling"
)
Qua
ntifi
catio
n
GEG2110 – Skråninger – slopes
Processes
Material productionWeatheringInherited material
Material relocationSlope washCreep/solifluctionSolutionLand slideCliff / slope retreat
Gravitaional processesFallSlideFlowCreep
GEG2110 – Skråninger – slopes
Corresponding land forms
TalusLobesLeveesTracksScars
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
Rock/ice slide modelling
Salzmann et al. 2004
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
GEG2110 – Skråninger – slopes
Sakte Hurtig
Fin (rikt på leire)
Jordsig JordskredLeirskredLeirstrøm
Middels (blanding, med
steiner og blokker)
Sig i grovere masser Debris flow(materialførende
snøskred)
Grov (mest steiner og
blokker)
Steinbreer SteinsprangFjellskred
(materialførende snøskred)
HastighetKornstørrelse
GEG2110 – Skråninger – slopes
Process rates
Material relocationDenudationFrequency/Magnitude conceptSlope evolution models
GEG2110 – Skråninger – slopes
Slope stability - fundamentals
Type of materialfrictioncohesivt
Topography
Ground water table
GEG2110 – Skråninger – slopes
Massebevegelse - prosesser
Spørsmål : hvor bratt kan en skråning bli uten atden raser ut.
fjellskråninger løsmaterialskråninge
GEG2110 – Skråninger – slopes
Generell ligning som beskriver stabiliteten i løsmateriale:
En skiller:
friksjonsmaterialekohesjonsmateriale
Friksjonsmateriale : kohesjonen og porevannstrykk alltid = 0
Kohesjonsmateriale : kohesjonen alltid > 0, porevannstrykk > 0 ved myenedbør
Hvis høyre siden av ligningen blir større ennvenstre siden blir skråningen ustabil.
s = c + (σ – N) tan θ
GEG2110 – Skråninger – slopes
Dette betyr
Stabiliteteten av grovt materiale styres avfriksjonsvinkelen og materialtilgangen(rasvinkel ca. 35°)
Stabiliteten av skråninger i finmaterialreduseres av porevannstrykket. Skrånings-vinkelen pleier vanligvis være mindre(ofte ca. halvparten av friksjonsvinkelen)
GEG2110 – Skråninger – slopes
Faktorer som bestemmer stabiliteten i fjellskråninger :
skråningsvinkelenforvitringsgradsprekketetthet
Faktorer som bestemmer stabiliteten i løsmaterialskråninger :
skråningsvinkelenkornfordelingen av løsmaterialevann (is) innholdet i løsmateriale
Massebevegelse - prosesser
GEG2110 – Skråninger – slopes
External factors influencing stability
ClimateFreezing-thawing cyclesSlope aspect / local climatePermafrostIntensity of precipitation
GeologyFoot erosionHead wall geologyEarth quakeWeathering
BiologyVegetation cover - forestRoots
GEG2110 – Skråninger – slopes
Massebevegelse - Påvirkning av mennesker
Forandring av skråningsvinkel (graving)
Fjerning av vegetasjon
Forandring av grunnvannsnivå
Belastning av løsmateriale (økning avnormalspenningen) pga. anlegg
Potential risk for permafrost-induced debris flow hazard
Harris et al. in prep.