Kvikksand

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
Konsekvenser av likvidisering etter jordskjelvet i Niigata i 1964

Kvikksand er homogen vannmettet løst lagret sand. [1] Dersom sanden utsettes for rystelser, kan den flyte ut og bli til en seig væskemasse.

Et av stedene som er kjent for kvikksand er Morecambe Bay i England.

Kornstrukturen i sand[rediger | rediger kilde]

Kvikksand er en homogen og ofte finkornet sand hvor kornene er løst pakket, med god plass mellom sandkornene. Hvis sanden blir forstyrret (som når noen går på den), kan kornene falle sammen i en tettere pakning, og overskytende vann utskilles. Ved denne pakkingen blir de største og tyngste partiklene konsentrert i bunnen av sandlaget. Dette er grunnen til at kvikksand «suger» ned større objekter.[2] Kvikksand dannes i mettet løs sand når sanden omrøres eller utsettes for belastninger. Når vannet i sanden ikke kan unnslippe, skaper det en flytende sand som mister styrke og ikke kan holde oppe vekten.

Vekt og oppdrift[rediger | rediger kilde]

Den mettede sanden kan virke solid til en plutselig forandring i trykket, medfører at sanden går i oppløsningen. Dette får sanden til å danne en oppløsning og miste styrken. Kvikksanden kan få en svampete, væskelignende tekstur.

Objekter i kvikksanden synker til nivået der vekten av gjenstanden er lik vekten av den fordrevne sanden og vannblandingen, og den nedsenket gjenstand flyter i kvikksanden på grunn av dens oppdrift.

Poretrykkets betydning[rediger | rediger kilde]

Hendelser skjer når den effektive spenningen (nominell spenning minus poretrykk) i jorda er redusert til nær null. Dette kan oppstå enten ved statisk belastning eller ved gjentatte endringer i spenningstilstanden - som fra roterende maskiner, bølgelaster eller jordskjelv.

Løs sand har en tendens til å bli komprimert ved belastninger. Det øker poretrykket (vanntrykket). Det skjer når belastningen overføres fra jordskjelettet, til porevannet. Når poretrykket øker, kan det medføre et progressivt tap av jordens styrke siden effektivspenningen reduseres.

Likidisering ved jordskjelvlaster[rediger | rediger kilde]

Likidisering (engelsk liquifaction) er et spesielt tilfelle av kvikksand.

Jordskjelvslaster kan umiddelbart øke poretrykket ved høyt grunnvannsspeil. Den mettede flytende jorden mister styrken, noe som gjør at bygninger eller andre gjenstander på overflaten synker ned.

Artesisk brønn[rediger | rediger kilde]

Kvikksand kan dannes i stående vann eller i oppoverstrømmende vann (fra en artesisk brønn). Ved oppoverstrømmende vann, er strømningslastene større enn tyngdelastene, og partiklene blir presset oppover.

Fundamenter utsatt for bølgelaster[rediger | rediger kilde]

Flere tilfeller er kjent der vertikale moloer har sviktet.[3]. Poretrykket kan også ha en betydelig effekt på den geotekniske stabiliteten av plattformer og offshore vindmøller.

Vannmettet sand får en økning i poretrykket ved sykliske skjærbelastning under udrenerte forhold.[4] De viktigste parametrene som påvirker økningen i poretrykket er den relative tettheten og permeabiliteten til sanden. Tettpakket sand viser mindre sammentrekning under syklisk belastning i udrenerte forhold enn løst pakket sand, noe som resulterer i mindre oppbygging av poretrykk. Poretrykket vil fordele seg bedre utover i delvis drenerte forhold. Spredningen avhenger av permeabiliteten til sanden og påvirkes av fordelingen av partikkelstørrelsen. Sand blir tettere pakket når poretrykket minker, og viser følgelig mindre poretrykksoppbygging ved ytterligere syklisk belastning, siden mindre sammentrykking forekommer i tettere pakket sand.[5]

Reduksjonen av poretrykket og den resulterende fortettingen av sandkornene kan ses på som en økning i motstand mot ytterligere poretrykkoppbygging. Sand danner også en sterkere pakningsstruktur under delvis drenert syklisk belastning. Denne forsterkende effekten av sand er et tillegg til den nevnte styrkeeffekten på grunn av tetthet.[6]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ «Kan man drukne i kvikksand?» Norges geologiske undersøkelse, besøkt 15. september 2017
  2. ^ Kvikksand. (2015, 27. oktober). I Store norske leksikon. Hentet 9. august 2018 fra https://snl.no/kvikksand.
  3. ^ Oumeraci, H. 1994. Review and analysis of vertical breakwater failures. Coastal Engineering, 22, 3- 29. doi: 10.1016 / 0378-3839 (94) 90046-9
  4. ^ Seed, H. og Rahman, M. 1978. Wave-induced pore pressure in relation to ocean floor stability of cohesionless soils. Marine Geotechnology, 3, 123–150.
  5. ^ Martijn van Wijngaarden. "On the modelling of pore pressure developments below cyclically loaded offshore gravity foundations." DFI Journal-The Journal of the Deep Foundations Institute 11.2-3 (2018): 101-108..
  6. ^ Meijers, P. og Luger, D. 2012. On the modelling of wave-induced liquefaction, taking into account the effect of preshearing. Proceedings of Twenty-second (2012) International Offshore and Polar Engineering conference, 2, 739–745.
StubbDenne artikkelen er foreløpig kort eller mangelfull. Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide eller endre den.