Hvordan vurderer du løsneområder og løsnesannsynlighet for jordskred?

Bruken av grunnlagsdata er beskrevet i innledningen for utførere, under Fase 2: Utføre oppdrag. Det er likevel en rekke skredspesifikke punkter du må ta stilling til i forbindelse med en skredfareutredning. Under finner du utdypende kommentarer som gjelder spesielt for jordskred.

Aktsomhetskart

NVEs aktsomhetskart for jordskred og små til mellomstore flomskred viser mulige løsne- og utløpsområder for disse typene skred. Det finnes også et kombinert aktsomhetskart som kan brukes i arealplanlegging. 

Husk at hovedhensikten med aktsomhetskart er kun å vise hvor det potensielt er skredfare og dermed behov for en detaljert skredfareutredning. Kartene er derfor forholdsvis grove og fanger ikke opp alle kjente hendelser, særlig løsneområder i høyereliggende terreng. Løsneområdene, og metodikken fra definisjonen av disse(1), kan likevel brukes som en første tilnærming til identifiseringen og definisjonen av mulige løsneområder i et område.

Figur 1: Aktsomhetskart jord- og flomskred er tilgjengelig i NVEs temakart.

Klimaanalyser og historiske hendelser

Med dagens kunnskap er det ikke mulig å knytte klimaanalyser direkte mot faresoner for jordskred. Analysene kan likevel være svært nyttig for forståelsen av prosessene knyttet til jordskred i kartleggingsområdet. 

Noen historiske hendelser er registrerte i den nasjonale skredhendelsesdatabasen, og vist i NVEs temakart. Registreringene skiller ikke alltid tydelig mellom jordskred og flomskred, mens utglidninger og jordskred også kan være registrert litt om hverandre i databasen. Feltarbeid og andre kilder kan gi ytterligere informasjon om disse hendelsene:

• Dersom jordskred har forekommet i området, og du har en presis dato for dette, bør du analysere værforholdene før og under skredhendelsen. Det er da relevant å se på forhold som nedbør, snø på bakken og temperatur. 
• Når du så analyserer returperioden for disse relevante klimatiske elementene (nedbør, snø osv.), vil du kunne få indikasjoner på hvor ofte tilsvarende hendelser kan forekomme. Dermed vil du også få en indikasjon på hvilket scenario den registrerte hendelsen tilsvarer (for eksempel en 1/1000-hendelse). 
• Foreligger det god dokumentasjon om en hendelse med plassering, utbredelse og volum kan etterregning av hendelsen med en dynamisk modell gi mye verdifull informasjon gjennom å: 
  • sjekke om hendelsen kan reproduseres av modellene  
  • sette/definere inngangsparametre for det scenarioet hendelsen tilsvarer   

Klimaendringer

I dag har vi verken tilstrekkelig eller presis nok kunnskap til å kunne ta hensyn til fremtidig klima ved kartlegging av faresoner. Det er likevel viktig å beskrive forventede klimaendringer i området og vurdere de mulige endringene i faren for jordskred som disse kan skape i fremtiden (2). Dette kan for eksempel dreie seg om:

• Endringer i permafrost
• Endringer i utløsningssannsynlighet ved endring i ekstremnedbør

Samtidig må du da vurdere levetiden på de kartlagte faresonene for jordskred. I områder der det forventes store endringer i for eksempel permafrost, bør du anbefale å gjøre nye utredninger av jordskredfaren ved nye tiltak/planer i området.

Geologiske kart

For jordskred vil løsmassekart kunne gi indikasjoner på potensialet for medriving av løsmasser i skredbanen. Detaljerte løsmassekart (målestokk 1:50.000 eller bedre) kan gi informasjon om mulige avsetninger fra jordskred i samme skråningen, eller i området rundt. Kartene kan også gi en god indikasjon på hvilke løsmasser som finnes i løsneområdene, og hvordan de vil kunne oppføre seg ved vannmetting. Det er derfor viktig at du bruker de mest detaljerte løsmassekartene som grunnlag for skredfareutredningen. Husk også å kommentere løsmassekartet i leveranserapporten. 

Grunnundersøkelser

Grunnundersøkelser gir god informasjon grunnforholdene som vil være nyttig i jordskredutredningerer. Grunnunderøskelser vil kunne gi dybde til fjell, lagdeling og klassfisering av løsmassene, samt informasjon om grunnvannstanden. I mange områder er det utført grunnundersøkelser, og en del av disse er tilgjengelig i NADAG (nasjonal database for grunnundersøkelser). I mange tilfeller vil også boring ifm. etablering av grunnvannsbrønner kunne gi informasjon om grunnforholdene. Oversikt over slike borehull finnes i NGUs løsmassekart. Særlig i områder under marin grense bør en søke informasjon om løsmassenes egenskaper for utredning av jordskredfare. 

Digital terrengmodell (DTM)

En detaljert terrengmodell 1x1 m er tilgjengelig for det meste av landet på høydedata.no. Skyggekart skal brukes for å innhente informasjon om terrengformer som kan være løsneområder for jordskred. For at skyggekartene skal være detaljerte nok, må de være basert på en detaljert terrengmodell på miniumum 1x1 m, basert på LiDAR-data med høy tetthet. Punkttettheten bør være minst 2 pkt/m2, gjerne 5 pkt/m2, spesielt der det er skog. Merk at fravær av spor fra tidligere skredhendelser ikke nødvendigvis betyr at det ikke har vært noen skred der før. Slike manglende spor kan derfor ikke tolkes som at det ikke er fare for jordskred.

Flyfoto

Serier av ortofoto bakover i tid kan gi deg informasjon om skog før og nå, samt andre forhold i dalsidene, for eksempel ulike typer inngrep som kan ha betydning for utløsning av jordskred. Noen ganger kan du også se jordskred eller mindre utglidninger som i dag er gjengrodd og ikke synes så godt lenger. 

Markfuktighetskart

NIBIOs markfuktighetskart viser hvor det er størst sannsynlighet for økt fuktighetsinnhold i marka. De tar  hensyn til terrengoverflatens helning, men ikke løsmasser. Dette kartet sammen med helningskart og løsmassekart kan gi en indikasjon på mulige løsneområder for jordskred. Kartsettet finnes bare for deler av landet.

Under feltarbeidet skal terrengformer, løsmasser, forhold knyttet til drenering og vanntilførsel, skog og annen vegetasjon, samt ulike typer inngrep og tiltak registreres og tolkes med tanke på skredfare. Arbeidet og funnene skal dokumenteres i et registreringskart.

I områder med gode LiDAR-data vil en avledet terrengmodell, og spesielt skyggekart, være et vesentlig hjelpemiddel. En del terrengformer kommer faktisk klarere fram på skyggekartene enn ved feltobservasjoner, men observasjonene er likevel svært viktige for å kunne tolke skyggekartene. Ved feltarbeid er det da avgjørende å avklare følgende punkter:

• Kan det identifiseres tidligere løsneområder for jordskred?
• Hvilken type sediment finnes i potensielle løsneområder i skråningen? For eksempel fluviale/glasifluviale sedimenter (grus og sand, ofte lagdelt), morene (ulike typer diamikton) eller marine sedimenter (finkornede sedimenter, leire, silt, finsand). Typen løsmasser kan gi indikasjoner på friksjonsvinkelen. 
• Er det løsmasseskjæringer i området? Da kan disse gi et innblikk i løsmasseavsetningene og type løsmasser, mektighet og stratifisering/lagdeling. 
• Er det vegetasjon i skråningen? Bunndekke og trær bidrar til at løsmassene stabiliseres. Voksne (gran)trær som står på tynt jordsmonn kan virke destabiliserende. 
• Er det mulighet for erosjon i bunn av skråningen? Kan elva lett svinge tilbake til foten av skråningen i en flomsituasjon?
• Renner det vann ned i skråningen, eller observeres det fuktighet eller kildehorisonter?
• Er det i eller ovenfor kartleggingsområdet avskjærende grøfter eller andre menneskelige inngrep (for eksempel veier) som endrer naturlig drenering? Ligger stikkrenner i disse riktig plassert i terrenget, for eksempel i tilknytning til naturlige lavpunkt/bekkeløp? Dette må vurderes opp mot flytanalyser fra GIS. 

I noen tilfeller kan det være nyttig å tolke typen av vegetasjon observert i felt med tanke på fuktighet og tilgjengelig vann i løsmassedekket. Du må da dokumentere eventuelle funn du gjør i rapporten din og/eller i registreringskartet. For bedre å karakterisere løsmassene kan du få informasjon fra tidligere utførte grunnundersøkelser og ta prøver fra skjæringer eller andre steder der du har tilgang til løsmassene. Dette vil kunne gi deg informasjon om korngradering og løsmassenes drenerende egenskaper, og dermed fortelle noe om potensialet for oppbygging av høyt poretrykk i løsmassene. Disse tiltakene gjøres i dag bare ved noen få kartlegginger, men de kan være hensiktsmessige i flere tilfeller. Vurder behovet og den mulige nytten av tiltakene opp mot ekstraarbeidet de skaper, sammen med oppdragsgiveren din.

Generelt om identifisering og avgrensning av løsneområder for jordskred

Utløsning av jordskred er i liten grad en repeterbar hendelse i et gitt punkt. Likevel kan blant annet historikk og tolkning av grunnforhold gi deg nyttig informasjon om fremtidige, mulige løsneområder for jordskred. 

Veilederen baserer seg på at det normalt ikke blir utført prøvetakning og stabilitetsberegning for å identifisere løsneområder for jordskred. Leirskred og andre skred under marin grense, hvor det kan være jordarter med sprøbruddegenskaper, skal vurderes etter NVE Veileder 1/2019 Sikkerhet mot kvikkleireskred(4).

Målet med første del av faresonekartleggingen er å anslå sannsynligheten for utløsning av jordskred fra ulike løsneområder. Faglig er det likevel lettere å forklare faktorer som kan gi labile forhold. Dette baseres på terreng, egenskaper til sedimentene og mulighet for tilførsel og drenering av vann til dem, samt vegetasjonsforhold. 

Terrenghelning

Skråninger brattere enn 30 grader gir i utgangspunktet en årlig løsnesannsynlighet større enn 1/1000. Dette kan begrunnes med at skråningen vil ha en betinget stabilitet – den må være drenert i alle værsituasjoner, også ved smelting av tele og snø, for å være stabil. Terreng brattere enn 30 grader er nær friksjonsvinkelen til de fleste sedimenter(5), og da vil i utgangspunktet skråningen være labil. Dette vil bare forsterkes med økende terrenghelning – jo brattere skråning, jo større sannsynlighet for jordskred.

Innvirkning av løsmassenes egenskaper

Skråninger kan bestå av fluviale/glasifluviale sedimenter (grus, sand og finkornede sedimenter, ofte lagdelt), morene (ulike typer diamikton), skredavsetninger, forvitringsmateriale (usorterte løsmasser av varierende kornstørrelse), organisk materiale direkte på berggrunnen og marine sedimenter (finkornede sedimenter: silt, leire, finsand).

Stabilitetsforholdene vurderes ut fra type jordmasse, lagdeling og mektighet, samt mulighet for høyt poretrykk eller metning i massene. Det er ikke mulig å gi absolutte helningsvinkler for en nøyaktig definisjon av løsneområder for de ulike scenariene/faresonene. Utgangspunktet er at du innenfor kartleggingsområdet må vurdere hva som er stabilt for den typen sediment som finnes der. 

Finkornede masser har i tørr tilstand noe mindre friksjonsvinkel enn grovere masser, og finstoffinnholdet er det som oftest karakteriserer skjærfastheten til sedimenter. For leire er det kohesjon som dominerer styrkeegenskapene ved "kortidsbelastninger".

Innvirkning av vann

Ofte vil drenering inn mot et område være en mulig årsak til jordskred, siden vannet kan gi redusert stabilitet og mulighet for erosjon i foten av løsmasseskråninger. Vann i en skråning behøver likevel ikke være den avgjørende årsaken. 

For best mulig vurdering av løsneområder for jordskred, er det viktig at du vurderer terrenget ovenfor potensielle løsneområder, slik at du kan kartlegge mulige vannveier best mulig. Jordskred går normalt i tilknytning til konkave terrengformer, men figur 2 viser at skred også kan løsne på en ryggform.

Du må vurdere om eventuelle stikkrenner ligger på riktig plass i terrenget, og gjennomføre en strømningsanalyse i området. Dette kan for eksempel være en GIS-basert analyse, med utgangspunkt i terrengmodellen – eller tilsvarende WMS-tjenester som for eksempel markfuktighetskartet fra NIBIO. Mer spesifikke utløpsmodeller for skred kan også brukes. 

Resultatene som du får, må du tolke opp mot mulige dreneringsforhold i fjellsiden, men det er ikke krav om en fullstendig hydrologisk/hydraulisk analyse av for eksempel kapasitet på stikkrenner. 

Figur 2: Grunne jordskred utløst på en ryggform. April 2018, Ål. Foto: Skred AS

Skog og bunndekke i løsneområder

Skog og bunndekke har stor betydning for sannsynligheten for utløsning av grunne jordskred. Vegetasjonen har positiv effekt på stabiliteten av løsmasser blant annet på grunn av følgende:

• Røttene binder opp masse og skaper stabilitet
• Trekronene virker som vannfordrøyer ved at de begrenser mengden vann som lander direkte på bakken og slik demper de erosjon
• Røttenes opptak av vann fra løsmassedekket 

Blandingsskog med ujevn alder og bunnvegetasjon er trolig mest effektivt og robust med tanke på over tid å redusere sannsynligheten for utløsning av grunne jordskred(3). Vær imidlertid oppmerksom på at store trær på tynt jordsmonn vil redusere stabiliteten i bratte skråninger.

Andre utløsende faktorer

Steinsprang eller mindre jordskred ned på vannmettet jord i bratte skråninger kan også være en utløsende årsak til jordskred. Da er det typisk et bratt parti som gir blokknedfall, eller en utgliding av morene på sva ned på løsmasser med større mektighet. Det er flere slike eksempler, blant annet et større jordskred i Signaldalen i Troms i 2008 (se figur 3). Denne typen skred kan øke i bredde nedover i dalsiden(6). 

Blokker i og på overflaten kan dessuten komme i bevegelse som følge av ustabilitet i løsmassene, altså remobilisering av blokker. Muligheten for at de kan komme i bevegelse er her knyttet til stabiliteten av løsmassene, og henger dermed sammen med muligheten for at jordskred kan løsne. Når en enkeltblokk først kommer i bevegelse, er det terrengprofilen, skog- og vegetasjonsforhold, samt blokkens egenskaper som bestemmer utløp. Dette tilsvarer forløpet for steinsprang og er omtalt i prosedyren for steinsprang.

Figur 3: Jordskred utløst som følge av et større steinsprang fra overliggende fjellhammer. Foto: Jaran Wasrud/NVE

Anslå løsnesannsynlighet

De store naturlige variasjonene i egenskaper til løsmassedekket, samt andre elementer av betydning for skråningsstabiliteten, gjør det utfordrende å skape en fast mal for å anslå løsnesannsynlighet. Med dagens tilgjengelige kunnskap er det kort sagt ikke mulig å angi nøyaktige terskelverdier for hva som skal defineres som løsneområder innenfor ulike scenarier.

I praksis må du ta utgangspunkt i terrengets helningsvinkel og vurdere denne i forhold til de andre elementene som har innvirkning på løsnesannsynligheten, slik som overflatevann, grunnvann, type løsmasser, vegetasjon og eventuelle tegn på bevegelse.

Du må også vurdere de helt lokale terrengforholdene. Rygger er ofte tørrere, men kan ha brattere kanter. Tynt løsmassedekke gir større sannsynlighet for at materiale glir, fordi sannsynligheten for vannmetning av et tynt dekke er større, samt at friksjonen mot berg kan være liten. I en del sand og grusige sedimenter, også morenemateriale, kan det forekomme tette lag som kan ha stor betydning for vannstrømmen, for eksempel lag med jernutfelling (aurhelle).

Følgende er viktig å vurdere: 

Anbefalt fremgangsmåte

Det er ofte hensiktsmessig å ta utgangspunkt i et scenario for skred med årlig sannsynlighet på 1/1000. Vurder hvert av punktene i tabellen over – og henholdsvis behold, reduser eller øk den estimerte sannsynligheten for utløsning av jordskred.

Eksempler på vurderinger du bør gjøre kan være følgende:

• Skråning brattere enn 30 grader gir i utgangspunktet et løsneområde for en 1000-års sone (scenario: 1/1000).
• En skråning med helning brattere enn 20 grader og mulighet for at vann konsentreres inn i skråningen, kan gi et løsneområde for skred med årlig sannsynlighet 1/5000. Dersom helningen er 25-30 grader bør du vurdere om løsneområde bør gis en årlig sannsynlighet 1/1000. 
• Hvis det i en skråning er lite stabiliserende vegetasjon, terrenghelning på 35 grader, vått og tegn på kildehorisonter, samt tegn på nylige skred/utglidninger, bør det defineres som løsneområde for et 1/100-scenario. 

Når det er mulighet for elverosjon i bunnen av skråningen skal man følge veiledningen til TEK 17 § 7-2. ledd.

Leirskred og andre skred under marin grense hvor det kan være jordarter med sprøbruddegenskaper skal vurderes etter NVE Veileder 1/2019 Sikkerhet mot kvikkleireskred.

I andre tilfeller skal følgende brukes:

På toppen av terrasser med løsneområder for jordskred bør du tegne en faresone innover på terrassen, på grunn av dybden av utglidningen. Hvor langt innover terrassen denne faresonen skal gå må du vurdere ut fra estimert dybde av eventuelle brudd. Som utgangspunkt kan  følgende avstander anvendes fra knekkpunktet mellom skråning og nær-horisontal topp av terrasse:

• 1/100: 1 meter
• 1/1000: 5 meter
• 1/5000: 10 meter