Aktuell forskning | 22 nov 2023

Ny metod kan varna för skred i förväg

Amardeep Amavasai, Chalmers, utvecklar i sin doktorsavhandling en ny metod för att övervaka hur mark beter sig när den utsätts för tryck och vatten.

Under natten till den 23 september i år inträffade det ett jordskred vid E6 utanför Stenungsund som ledde till omfattande skador. Delar av motorvägen förflyttades över 50 meter och förstördes i båda riktningarna.

Exakt vad som utlöste skredet är ännu inte klarlagt. Stora schakt­arbeten i samband med uppförande av en företagspark alldeles i närheten kan ha bidragit. Det finns dessutom kvicklera i området.

Som ett resultat av klimatförändringarna väntas det, enligt Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB), bli vanligare med intensiva regn som försämrar stabiliteten i marken och ökar risken för skred, ras och liknande.

– Övervakning är avgörande för att i tid upptäcka förändringar i markens beteende och kunna genomföra åtgärder som förhindrar strukturella skador och säkerställer säkerhet, säger Amardeep Amavasai, som kommer från staden Chennai i södra Indien.

Efter ingenjörsstudier och arbete som projektingenjör på företag i Indien och Mellanöstern flyttade han för några år sedan till Göteborg för master- och senare doktorandstudier på Chalmers tekniska högskola.

– Skolan har ett utmärkt rykte inom mitt ämnesområde, bra utbildnings- och och forskningsmöjligheter och ett engagemang för innovation och hållbarhet. Miljön är dessutom mångkulturell vilket innebär goda möjligheter att interagera med människor med olika bakgrund vilket jag ser som en viktig del av min personliga utveckling, säger Amardeep Amavasai.

Varför geoteknik?

– Jag tycker att det är ett givande ämne. Det handlar inte bara om att utforma byggnader eller infrastruktur, utan också om att säkerställa långsiktig stabilitet och bidra till säkerhet och hållbarhet.

– Det är dessutom ett område i utveckling med mycket forskning och tekniska framsteg vilket gör det både utmanande och spännande att verka inom det, säger Amardeep Amavasai.

I sin doktorsavhandling utvecklar han en ny metod för att övervaka hur marken beter sig när den utsätts för tryck och vatten, vilket inte minst är viktigt i samband med bygge av ny infrastruktur.

Metoden skiljer sig från traditionella modeller inom geoteknik genom att den tar hänsyn till alla de komplexa egenskaper som finns hos mjuk mark, till exempel anisotropi. Det sistnämnda innebär att ett material har olika fysikaliska egenskaper i olika riktningar vilket i sin tur påverkar hur snabbt det reagerar på påfrestningar.

– Anisotropisk mjuk jord bidrar till sättning när den utsätts för högt vattentryck och höga påfrestningar.

Utifrån tillgänglig information tror jag att det kanske hade varit möjligt att använda min metod för att på ett tidigare stadium upptäcka vad som var på gång

Metoden har tagits fram genom så kallad dataassimilering som automatiserar samordningen av övervakningsdata i numeriska modeller.

– Min forskning handlar i grunden om att implementera dataassimileringstekniker inom geoteknik. Jag har utvecklat ett sätt att kombinera olika informationskällor som gör att vi förbättrar vår förståelse av vad som händer i marken.

– Det hjälper oss att göra mer exakta förutsägelser om markbeteende och potentiella risker vilket i sin tur kan leda till bland annat säkrare infrastruktur.

Och säkrare byggarbetsplatser?

– Med hjälp av metoden ökas chansen att i ett tidigt skede upptäcka förändringar och stoppa farliga arbeten, vilket leder till säkrare byggarbetsplatser, säger Amardeep Amavasai, som arbetar på teknikkonsultföretaget Ramboll som har delfinansierat hans doktorandtjänst via den så kallade Rambollfonden som används till att finansiera forskning och utveckling.

– Metoden leder även till en ökad förståelse för olika markbeteenden vilket i sin tur gör det lättare för ingenjörer att välja var infrastrukturprojekt bör byggas och inte byggas. De kan fatta mer informerade beslut.

Hade metoden kunnat upptäcka skredet i Stenungsund i förväg, och därmed kanske begränsat dess konsekvenser?

– Vi väntar fortfarande på den fullständiga utredningsrapporten. Men utifrån tillgänglig information tror jag att det kanske hade varit möjligt att använda min metod för att på ett tidigare stadium upptäcka vad som var på gång. Detta under förutsättningar att det fanns tidiga rörelser i marken. Om det var frågan om en plötslig kollaps hade det inte gått.

Text: Mikael Bergling