Når fast grunn blir suppe

Kvikkleire er som et korthus, med vann fanget mellom kortene. Det blir et farlig søl når huset klapper sammen.

Det er i skråninger det skjer. Familien Hansen på toppen av skråningen vil kanskje fylle ut litt, slik at de får plass til grillen. Familien Olsen nederst i skråningen har også bruk for litt ekstra tomt, og graver seg et stykke inn i bakken. Resultatet er at skråningen blir brattere. Trykket øker på løsmassene som ligger igjen, og hvis trykket blir større enn løsmassene tåler, så går raset.

– På 1970-tallet gikk det 52 ras, stort sett på grunn av slike tomteutvidelser, forteller professor i geoteknikk ved NTNU, Lars Grande.

En tikkende bombe

Hvis skråningen i tillegg inneholder kvikkleire, så sitter de to naboene virkelig på en tikkende bombe.

Kvikkleire er dannet av avsetninger på havbunnen, under siste istid. Da isen smeltet og landet hevet seg, steg leira opp fra saltvannet og ble til tørt land. I de 10 000 årene som har gått siden da, har denne leira blitt utsatt for mye ferskvann – regn.

Dette ferskvannet har med tid og stunder vasket saltpartiklene ut av leira. Problemet er at det var saltpartiklene som bandt leira sammen. Leirpartikler er mikroskopiske, og i kvikkleire er de stablet sammen i et uregelmessig mønster – som et korthus. Kvikkleire er også en «mager» leire, med lav tetthet av leirpartikler. Uten saltet som bindemiddel mellom partiklene blir hele leira ustabil. Den kan rase sammen hvis den blir utsatt for rystelser, eller hvis trykket på vannet som omgir den, øker.

Da blir fast grunn tynn som velling, og det på bare noen sekunder. Vanlig leire som er avsatt på land eller i ferskvann, er mye mer stabil. Dette skyldes at leirpartiklene ligger tettere sammen, og ikke står i «korthusstruktur» som kvikkleira.

Med hjulvisp og pillarer

Den viktigste årsaken til skred er at belastningen på en skråning økes. Enten ved at det fylles masse på toppen, eller ved at masse fjernes ved foten.

Det aller viktigste man kan gjøre for å unngå kvikkleireskred, er først og fremst å skaffe seg rede på hvor kvikkleira ligger og dernest å informere alle det angår, om hvordan man unngår å utløse skred.

I nyere tid har vi lært oss en rekke metoder for å sikre kvikkleireområder mot ras.

Mellom Øysand og Orkanger utenfor Trondheim bygges det nå en ny vei. Dette er kvikkleireområde. Sist det gikk et stort ras i dette området, tidlig på 1700-tallet, ble nærmest hele bygda skylt på fjorden.

Veien kan derfor ikke bygges uten omfattende sikring. Den skjer ved hjelp av hjulvispmetoden:

Nederst på en stang er det montert en slags hjulvisp, ca. en halv meter i diameter. Når vispen kjøres ned i leirgrunnen, blir kvikkleira i hullet flytende. Mens vispen trekkes opp igjen, sprøytes det inn en blanding av sement og kalk. Når denne blandingen stivner, står det igjen en hard sylinder. Slike sylindere settes ned så tett at de danner en sammenhengende vegg som stabiliserer leira.

leire2 leire1 leire3 leire4
1)

LEIRE MED SALTHOLDIG

POREVANN

Åpen men stabil

kornstruktur.

Saltet binder

partiklene sammen.

2)

KVIKKLEIRE FØR RAS
Åpen og ustabil

kornstruktur.

Saltet er vasket ut, og

bindingskreftene svekket.

3)

KVIKKLEIRE UNDER RAS
Kornstrukturen kollapser.

Overskudd av vann.

Tyntflytende leirsuppe.

4)

OMRØRT LEIRE ETTER RAS
Tettere og mer stabil

kornstruktur.

Denne leira blir aldri

kvikk igjen.

Illustrasjon: Bygda og raset, Hegra Historielag 2002

Pass på poretrykket

– Slik visping i kvikkleire er ikke farlig, understreker geotekniker Bjørn Haavardsholm fra entreprenøren Selmer Skanska. – Det er bare leira i området rundt vispen som blir flytende.

Men en annen skummel ting kan skje. Hvis vanntrykket i porene mellom leirpartiklene øker, blir leira mer ustabil. Haavardsholm forteller at en gruppe teknologistudenter ved NTNU er involvert i et prosjekt med å måle porevanntrykket i kvikkleira mens veiarbeidet pågår.

– Vi måtte stoppe arbeidet med fundamentering av ei bro i Buvik på grunn av disse målingene, forteller han. Poretrykket i leira ble for høyt da entreprenøren skulle drive ned stålpælene som broa skal hvile på. Byggingen av denne broa vil ikke begynne igjen før poretrykket har gått ned, forsikrer Haavardsholm.

Det ekstra vannet mellom porene, som skapte det økte trykket, vil normalt renne bort av seg selv etter en tid.

Utadrettet rasforskning

Faggruppa for geoteknikk ved NTNUs institutt for bygg, anlegg og transport deltar i et nasjonalt Senter for fremragende forskning, kalt «Geohazards». Målet med forskningen er å kartlegge og forebygge løsmasseras av alle slag.

Spesielt forskes det på hvordan et ras oppstår, og hvilke faktorer som er med på å bestemme størrelsen på raset. Blikket er i stor grad rettet ut av Norge, forteller professor Steinar Nordal. – Mange u-land er svært utsatt for ras. Ofte mangler kompetansen som trengs for å forebygge effektivt.

Trøndelag hardest rammet

Det er mye kvikkleire på Østlandet og i Nord-Norge også, men det er Trøndelag som har blitt hardest rammet av ras de siste hundre årene.

«Støvskyen og Lersprøiten stod himmelhøit»

I 1893 gikk det største raset vi kjenner til nyere tid. Tre kvadratkilometer leirgrunn i en sidedal raste rett ut i hoveddalføret og Verdalselva. Elva ble demt opp, og oversvømte store områder oppe i dalen. Området nedenfor elva ble fullstendig oversvømt av leire. 116 mennesker ble drept, og enorme verdier gikk tapt. Årsaken til raset var at ei elv hadde gravd vekk fundamentet som en stor kvikkleireforekomst hvilte på.

Fjøs i vill seilas

Våren 1978 gikk et stort kvikkleirras i Rissa. Rundt 330.000 kvadratmeter raste ut. Det første lille skredet startet ved innsjøen Botn og utløste en dominoreaksjon. I løpet av de neste 45 minuttene raste mellom fem og seks millioner kubikkmeter flytende leirsuppe ut i innsjøen. Sju gårder og fem hus ble med i dragsuget. Skredet spiste seg bakover fra Botn og vel en kilometer innover i landet. Rissa-raset ble filmet. Bildene av hele gårder som seilte nedover dalen, gikk verden rundt.

Bydeler reddet av frosten

Under utbygginga av boligområdet Risvollan i Trondheim på 1970-tallet la en gravemaskinfører opp fyllmasse i en stor haug på kanten av en skråning. Da han kom på jobb dagen etter, var haugen borte. Lykken var at dette var midt på vinteren, og det var frost i de øverste jordlagene. I skråningen nedenfor der raset hadde gått, ble de stivspekte jordklumpene liggende som et beskyttende lag over den omrørte kvikkleira.

Hvis raset ikke hadde stoppet her, kunne hele Risvollan ha rast ut og oversvømmet bydelen Nardo.

Sikring midt i Trondheim

I 2002 ble det oppdaget at Nidelva hadde gravd ei stor grop midt i elvebunnen, rett sør for Gamle Bybro. Kommunen satte raskt i gang med å fylle hullet. Skråningen øst for elva, opp mot Kristiansten festning, er nemlig rik på kvikkleire. Den er i tillegg svært bratt, og tett bebygd. I gata langs elva ligger kafeer som perler på en snor. Et ras i dette området ville ha vært en katastrofe for Trondheim.

Tekst: EVEN GRAN