<p>In this master’s thesis real settlements for the over consolidated clay below Arenahallen in Halmstad are compared with two different models for settlement calculations; Chalmersmodellen without creep and Chalmersmodellen with creep. Chalmersmodellen with creep is based on Terzaghi’s consolidation theory with an addition to creep. The purpose has been to find out whether Chalmersmodellen with creep can be used for this clay or if Chalmersmodellen without creep should be used instead. The problem has been solved with detailed studies of literature, sampling of undisturbed flasks of clay with geotechnical boring trailer and tries of compression with an odometer of the flasks in question. Thereafter the evaluated results from the odometer were used in Chalmersmodellen.</p><p>After complementary of the real settlement, where not all measurements exist, the results of our researches showed that Chalmersmodellen with creep were overestimating the settlement before the preconsolidation stress has been reached.</p> / <p>I examensarbetet jämförs verkliga sättningar för den överkonsoliderade leran under Arenahallen i Halmstad med två olika sättningsberäkningsmodeller; Chalmersmodellen utan kryp och Chalmersmodellen med kryp. Chalmersmodellen med kryp grundar sig på Terzaghis konsolideringsekvation med ett tillägg för krypning. Syftet har varit att ta reda på om Chalmersmodellen med kryp kan användas för denna lera eller om Chalmersmodellen utan kryp fungerar bättre. Problemet har lösts genom grundliga litteraturstudier, provtagning av ostörda prover genom kolvprovtagning med geoteknisk borrvagn samt kompressionsförsök med ödometer på tagna kolvar. Därefter utvärderades resultaten från ödometerförsöken och användes i Chalmersmodellen.</p><p>Efter komplettering av den verkliga sättningen, där inte all mätdata finns, blev resultatet av våra undersökningar att Chalmersmodellen med kryp överskattar sättningen innan förskonsolideringstrycket är passerat.</p>

In this master’s thesis real settlements for the over consolidated clay below Arenahallen in Halmstad are compared with two different models for settlement calculations; Chalmersmodellen without creep and Chalmersmodellen with creep. Chalmersmodellen with creep is based on Terzaghi’s consolidation theory with an addition to creep. The purpose has been to find out whether Chalmersmodellen with creep can be used for this clay or if Chalmersmodellen without creep should be used instead. The problem has been solved with detailed studies of literature, sampling of undisturbed flasks of clay with geotechnical boring trailer and tries of compression with an odometer of the flasks in question. Thereafter the evaluated results from the odometer were used in Chalmersmodellen. After complementary of the real settlement, where not all measurements exist, the results of our researches showed that Chalmersmodellen with creep were overestimating the settlement before the preconsolidation stress has been reached. / I examensarbetet jämförs verkliga sättningar för den överkonsoliderade leran under Arenahallen i Halmstad med två olika sättningsberäkningsmodeller; Chalmersmodellen utan kryp och Chalmersmodellen med kryp. Chalmersmodellen med kryp grundar sig på Terzaghis konsolideringsekvation med ett tillägg för krypning. Syftet har varit att ta reda på om Chalmersmodellen med kryp kan användas för denna lera eller om Chalmersmodellen utan kryp fungerar bättre. Problemet har lösts genom grundliga litteraturstudier, provtagning av ostörda prover genom kolvprovtagning med geoteknisk borrvagn samt kompressionsförsök med ödometer på tagna kolvar. Därefter utvärderades resultaten från ödometerförsöken och användes i Chalmersmodellen. Efter komplettering av den verkliga sättningen, där inte all mätdata finns, blev resultatet av våra undersökningar att Chalmersmodellen med kryp överskattar sättningen innan förskonsolideringstrycket är passerat.

Kungsängen är ett centralt beläget område i Uppsala. Området har stora mäktigheter av lera som når drygt 100 meters djup på sina håll. För att bygga på denna typ av jord måste långtidssättningar såsom konsolidering och krypning tas i beaktning. Att fastställa och beräkna krypningens storlek är dock svårt på grund av att det är en matematiskt komplicerad process. Det råder även oenigheter gällande när krypning inträder under sättningsförloppet samt gällande lämplig beräkningsmetod. För att erhålla en djupare förståelse för Kungsängslerans krypning samt för att finna en lämplig beräkningsmetod togs detta arbete fram i samarbete med Bjerking. Höjdavvägningar från dubbar och fixpunkter belägna i Kungsängen sammanställdes och resultaten visade att byggnader i Kungsängen som byggdes för 80–170 år sedan utsätts för krypning än idag. Medelvärdet av den relativa krypsättningen erhölls till 0,134 promille av lermäktigheten per år för dubbavvägningarna respektive 0,067 för fixpunktsavvägningarna. Ytterligare påvisade resultaten att både tid och lermäktighet var två drivande faktorer bakom Kungsängslerans krypning. Den europeiska standarden Eurokod 7 undersöktes för att finna förslag på beräkningsmetoder för krypning. Standarden hade dock inga konkreta förslag utan hänvisade till allmänt erkända metoder. Av denna anledning undersöktes tidsmotståndsteorin samt Chalmersmodellen med kryp. Tidsmotståndsteorin beräknade både realistiska och överskattade krypsättningar beroende på typ av lera. Vissa lerprover antydde att laster under cirka 45 kPa gav en försumbar krypning med andra lerprover indikerade annorlunda. Tidsmotståndsteorin har dock potential att vara en lämplig metod för beräkning av Kungsängslerans krypsättning. Chalmersmodellen med kryp tillämpades för att modellera ödometerförsök och resultaten visade att modellen generellt överskattade den totala deformationen och underskattade kryphastigheten. För att kunna förkasta eller verifiera modellen som lämplig vid beräkning av krypsättningar för Kungsängslera bör dock utförligare studier genomföras. / Kungsängen, a central area in Uppsala of Sweden, has a considerable depth of clay which stretches down to 100 m at some sites. In order to build at this type of soil one has to take long-term settlements into consideration, such as consolidation and creep. However, methods for calculating the latter aren’t straight forward since the mathematics behind the process is complicated. The starting time of creep is still unsettled and this is also the case regarding calculation methods. In order to enhance the understanding of creep of Kungsängen clay this study was developed in collaboration with Bjerking AB. Altimetry data from studs and fixed points from Kungsängen was compiled and the results showed that buildings in Kungsängen are experiencing creep even though some of them were built 80–170 years ago. The mean value of relative creep was found to be 0,134 per mille/year for the stud data and 0,067 per mille/year for fixed points. Another finding was that time and depth of clay were two factors behind the creep of Kungsängen clay. Another aim of the study was to investigate creep calculations methods in Eurocode 7. However, it was found that no method was proposed in the standard and therefore some other methods such as the time resistant theory and the Chalmer’s model with creep were investigated. It was found that the time resistant theory predicted creep realistically but with an overestimation in some cases, depending on the type of clay. Some clay specimen gave a negligible creep for loads under 45 kPa and other specimen indicated otherwise. All in all, this suggests that the time resistant theory might be an appropriate creep calculation method for the clay of Kungsängen. The Chalmer’s model with creep overestimated the total deformation but underestimated the creep when modelling odometer loads. Even so, the study of the model was not detailed enough in order to reject it or not. Therefore, a more detailed study of the model should be considered.

Grundvatten och dess varierande nivåer kan potentiellt få en stor inverkan både på byggnaderoch dess omgivning och kan innebära risker som upplyftande krafter, skred och ras. Baseratpå detta är det av vikt att kunna förutsäga extrema grundvattennivåer, kallat dimensionerandegrundvattennivåer. Däremot görs sällan mätningar under en längre tid, vilket krävs för att fastställasannolikheten av en viss grundvattennivå. För att kunna prognostisera den dimensionerandegrundvattennivån har den så kallade Chalmersmodellen utvecklats. Modellen utgår från attsätta korta mätningar från ett grundvattenrör vid en observationsplats (observationsrör) i relation till en lång mätserie från ett grundvattenrör vid en referensplats (referensrör). Enligtmetoden ska val av referensrör baseras på att det är likartade förhållanden mellan de två platserna, att de ligger inom 50 km från varandra och att mätningar i referensröret utförts i mer än 20 år. Denna studie syftar att utreda med vilken tillförlitlighet som Chalmersmodellen kan prognostisera grundvattennivåer som kan förekomma inom en viss återkomsttid. Fokus är på hur valet av referensrör som är placerade vid olikartade hydrogeologiska förhållanden påverkar Chalmersmodellens resultat. Studien utförs som en fallstudie, med utgångspunkt i utbyggnaden av tunnelbanan i Stockholm vid Sockenplan och Station Sofia. Utgångspunkten i Chalmersmodellen är att använda grundvattennivåmätningar från observationsplatsen tillsammans med mätningar från en ostörd miljö vid en referensplats. Beräkningar görs genom att utföra databehandling och beräkningar i Python i enlighet med beskrivningar från Chalmersmodellen och utvärderas genom att jämföras mot en liknande metod kallad extremvärdesanalys. Karakterisering av platserna vid observationsrören och referensrören används för att utvärdera hur stor inverkan olika hydrogeologiska egenskaper (akvifertyp och topografiskt läge) har på beräkningarna av den dimensionerande grundvattennivån. Resultaten visar att Chalmersmodellen generellt underskattar dimensionerande grundvattennivåer. Modellen har även varierande storleksordning av noggrannheten och därmed är det svårt att fastställa förväntad noggrannhet med Chalmersmodellen. Studien visar även att om observationsrör och referensrör är placerade vid en sluten akvifer kan en högre tillförlitlighet förväntas och osäkerheten i tillförlitligheten tycks öka för öppna akviferer. Slutligen om referensrör och observationsrör väljs utifrån att likartade hydrogeologiska egenskaper och samvariation mellan respektive grundvattennivåer, kan högre precision förväntas enligt denna studie. / Groundwater can potentially have a great impact on both constructions and the surrounding areas, and high groundwater levels can involve risks such as uplifting forces and landslide. Due to these risks it is important to predict and estimate the probability of extreme groundwater levels. However, when the necessary long term measurements are not available alternative methods are needed, like the Chalmers model. The Chalmers model is used for calculating extreme ground water levels, by combining a short measurement series from an observation well with the data from a reference well. For the results to be as accurate as possible, the two wells must share similar characteristics. The aim of this study is to investigate the Chalmers model when predicting the groundwater level for a specific return period. Focus will be on how the choice of different reference wells, with different characteristics, will influence the accuracy of the model.  A case study will be conducted on two station sites (Sockenplan and Station Sofia) for the extension of the metro in the southern part of Stockholm, Sweden, upon which the Chalmer model will be implemented. The different characteristics of the obeservation and reference wells are tested to evaluate the accuracy of the model. The accuracy will be evaluated by using extreme value analysis as an alternative calculation model, assumed to be more precise, and compare the difference in extreme groundwater levels. The measurements used as reference in the Chalmers model are public data from The Geological Survey of Sweden, SGU, for groundwater levels. Data processing and calculations are performed in python. This study highlights the difficulties in determining the accuracy of the Chalmers model when predicting extreme groundwater levels, and no specific expected accuracy has been determined. Generally, the model appears to underestimate extreme grounwater levels. Furthermore, if the observation well and reference well are located by a confined aquifer and between inflow- and outflow areas, a higher precision can be expected. The uncertainty of the model increases with an unconfined aquifer. The results also imply that if the reference well and the observation well are selected based on similar hydrogeological characteristics, a covariation of groundwater levels over time and between highest and lowest level, a higher accuracy can be expected.