FORVITRING

I oppfølgende studier av tidligere arbeid har NGU utført geofysisk kartlegging med 2D resistivitet på tvers av tunnelløpet Holm-Holmestrand, nord for Holmestrand i Vestfold fylke. Det er samlet inn ca. 800 meter resistivitetsdata, som så er prosessert og tolket. Det er tatt hensyn til eksisterende geologiske data fra kartlegging i tolkningen av de geofysiske dataene. Hensikten med dette var å følge opp svakhetssoner som ble kartlagt under tidligere kartlegging i 2009. Det er indikert mulig dypforvitring i noen soner langs tunneltraseen, noe som bør tas hensyn til når en planlegger tunnelutbyggingen. En slik sone er her fulgt opp med kryssende resistivitetsprofil for å kartlegge utstrekning og dyp av forvitringen. Det forekommer flere potensielle dypforvitringssoner langs tunneltraseen som ikke er kartlagt nærmere. NGU vil poengtere at karakterisering av svakhetssoner ved hjelp av resistivitetsdata er en ny teknologi, og at dette prosjektet er et ledd i å bygge opp kompetanse på tolking av denne type data.
Målet med den oppfølgende undersøkelsen var å indikere og kartlegge utstrekningen til en påvist dypforvitringssone som følger tunneltraseen i ca. 900 m, fra ca. pelnr. 81230 til 82170. Erfaring tilsier at en slik sone kan være lengre enn hva dypforvitringsanomalien viser. Resultatet av resistivitetsprofilet viser tre sub-parallelle soner som har NV-SØ retning, hvor den ene sonen har steilt fall mot øst (1) mens de to andre er steile (2 og 3). Tverrprofilet indikerer også en ca. 150 m bred og ca. 50 m dyp sone med lavere resistivitetsverdier, i et område hvor det er observert fjellblotninger, som er tolket til å være dypforvitring. Dypforvitringssonen samt de tre sonene (forkastninger) som går parallelt med tunneltraseen påvirker trolig fjellkvaliteten i stor grad. Tidligere målt resistivitetsprofil 1c som går langsetter tunneltraseen, viser lave resistivitetsverdier i ca. 1000 m lengde, med resistivitetsverdier under 100 ohmm som indikerer redusert fjellkvalitet. Det er høyst sannsynlig at de parallelle forkastningssonene vil gi problemer under tunneldrivingen, med ustabilt fjell og potensielt vannlekkasje fra ca pelnr. 81230 til 82170. Sonen med markert dypforvitring er påvist ned til ca. 45 m dyp og vil trolig ikke påvirke tunnelen. Dette studiet bygger opp under flere andre studier med 2D resistivitet, hvor metoden er godt evnet til å kartlegge svake soner som sprekkesoner og/eller forkastninger, samt påvise områder / soner hvor dypforvitring forekommer.

Joints and fractures were weathered during a sub-tropical climate regime and thus may contain smectite and kaolinite. The presence of such minerals increases instability in fracture and fault zones. The clay-bearing zones may cause mechanical problems during both tunnel construction and later operation. Due to the chemical alteration of magnetic minerals during weathering, weak zones are characterized by negative magnetic anomalies. Such zones are also prone to topographic depressions. The recognition of this relationship has led to a method involving the combined analysis of magnetic and topographic data to predict zones of deep weathering referred as the AMAGER method (Olesen et al. 2007). We introduced AGC (Automatic Gain Correction) to the magnetic data to improve signals from areas having low/medium magnetic anomalies. The improved AMAGER method has produced a new map that is furthermore xtended to the west of the Oslofjord area relative to the Olesen (2006) version. The method has successfully mapped known weak zones in the Lieråsen and the Romeriksporten railway tunnels and the Hvaler road tunnel, as shown in the previous version by Olesen (2006). In addition, it has identified known weakness zones causing tunnel collapse reported in the Hanekleiv tunnel at E 18 and in the "Bygarasjen" in Skien area. This has resulted in an awareness map for tunnel planers ("aktsomhetskart for unnelplanlegging"), and was first published in 2006 (Olesen 2006), with a refurbished and expande version published in 2012 (Baranwal & Olesen 2012).

Kvartærgeologien innenfor kartbladet er i stor grad preget av siste istid, og særlig av isavsmeltningen i slutten av siste istid for rundt 10 000 år siden. De største løsmassemektighetene er konsentrert til det store dalføret, Fauskeeidet, mellom Fauske og Seljeåsen (UTM 235715) i nordøst. Her finner man mektige akkumulasjoner av silt og leire og noen små sorterte sand- og grusavsetninger. En kan imidlertid også finne andre områder med mye løsmasser langs større brerandtrinn, da i form av randmorener (stedvis med høyt innhold av sand og grus, som for eksempel i Finneidfjordmorenen, UTM 184594) og tykke morenedekker. Dette er særlig tydelig i fjellområdene rundt Vassviktindan i nordvest og ved Tverrfjellet i nordøst. Et annet karakteristisk trekk er store områder dekket av tynt forvitringsmateriale i områder der berggrunnen består av glimmerskifer og marmor. Stedvis kan et slikt forvitringsdekke være opptil 2 m mektig.
Områdene med marine leirer, som opprinnelig var store sletter, er etter lang tids erosjon blitt kupert og oppskåret. Terrenget er i dag preget av skredkanter og erosjonskanter fra elver, bekkedaler og raviner. I Fauskeområdet er dette særlig markert i dalen langs Fauskeeidet nordøst for byområdet og ved indre og ytre Klungset nordvest for Fauske sentrum. Her har elve- og bekkeerosjon vært den viktigste utløsende årsaken for tidligere leirskred ved at høye skråninger har blitt undergravd og rast ut. I noen soner er den gamle fjordbunnsleira omdannet til kvikkleire som er ustabil og kan være meget rasfarlig.

På oppdrag fra Bergmesteren Raudsand as har NGU utført magnetiske, elektromagnetiske og radiometriske målinger fra helikopter vest for Raudsand i et område hvor det kan være aktuelt å etablere nasjonalt deponi for uorganisk farlig avfall i fjellhaller. Det var av interesse å kartlegge eventuelle ukjente jernmalm-kropper i området, om det er dypforvitret fjell som kan skape problemer ved byggingen og driften av deponihallene og om det er forhøyete konsentrasjoner av radioaktive elementer i bergartene.

NGU har på oppdrag fra Statens vegvesen og Bane Nor bidratt med faglig rådgivning i kartlegging av omfang og årsak til setningsutvikling i Fredrikstad sentrum, med spesielt fokus på området rundt Glemmen og Rolvsøyveien. Området i og rundt Fredrikstad har komplekse grunnforhold med setningssensitiv leire, med stedvis stor tykkelse i dalførene. Berggrunnen er preget av gamle forkastnings- og/eller bruddsoner med soner av dypforvitring der fjellet er delvis omdannet til leirmineraler. Disse grunnforholdene gir bygningstekniske utfordringer ved etablering av ny infrastruktur i utbyggingsområder.