Champlain Sea Clay (also known as Leda Clay) is a sensitive marine clay that was deposited within the limits of the Champlain Sea transgression during the final retreat of the Laurentide ice sheet. Upon isostatic rebound, the watersheds incised deep river valleys throughout the Ottawa region. These sensitive clay river banks have been shown to be highly susceptible to large retrogressive landslides. A cone penetration testing and hydrogeological program was developed in this thesis to characterize a retrogressive landslide along a creek valley consisting mainly of Champlain Sea Clay. As Champlain Sea Clay has been commonly shown to consist of banded layers, a 2 cm2 piezocone, and 5 cm2, 10 cm2 and 15 cm2 CPTu cones were used to demonstrate that the slightly larger 5 cm2 penetrometer was the most practical size for investigating landslides in Champlain Sea Clay. In doing so, the 5 cm2 cone was capable of high resolution stratigraphic profiling, locating remoulded layers for slip surface detection and characterizing the Champlain Sea Clay landslide near Ottawa. Due to the significant effects of the pore pressure distribution on slope stability and retrogressive behavior, a long term hydrogeological program was initiated which defined the ground water regime and real-time pore pressure data during a retrogressive landslide event. The seasonal change in the ground water regime from rapid snowmelt has shown to be a significant hydrogeological influence on triggering a retrogressive landslide along Mud Creek. With regular monitoring over multiple seasons, the seasonal pore pressure changes can be used to further understand the long term development of retrogressive landslides in Champlain Sea Clay. / Thesis (Master, Civil Engineering) -- Queen's University, 2013-09-27 14:13:40.196

A cidade de Palmas-TO é uma das inúmeras cidades de médio porte que apresentam um ritmo de crescimento maior que a média nacional, provocando simultaneamente desenvolvimento econômico e problemas urbanos com a falta de planejamento. O desenvolvimento de modelos geotécnicos pode contribuir para solucionar esses problemas. Os bancos de dados de sondagem à percussão SPT fornecem informações valiosas do subsolo e, quando tratadas em ambiente computacional com o uso de técnicas de geoestatística e ferramentas de interpolação, permitem gerar modelos bi e tridimensionais que colaborem para o entendimento geotécnico local. Entretanto, a escassez e a dificuldade de reunir dados dessa natureza podem impedir que os mesmos sejam elaborados a tempo. Nesse contexto, métodos geofísicos como a resistividade elétrica podem colaborar com a aquisição de informações de maneira mais rápida e barata, atuando na orientação de investigações diretas ou mesmo na expansão das informações já disponíveis por meio de correlações entre propriedades geoelétricas e os tipos de solos presentes na região. Este trabalho identifica os principais tipos de solos encontrados na cidade de Palmas-TO relacionando-os com intervalos característicos de resistividade elétrica a partir de campanhas de ensaios de laboratório, permitindo realizar interpretações geotécnicas de seções geoelétricas obtidas em campo. Paralelamente são elaborados modelos geotécnicos de tipos de solos, nível freático e valores NSPT, de onde são extraídos perfis estratigráficos que, comparados com aqueles gerados a partir da geofísica, mostram como ambos podem se complementar na aquisição de dados geotécnicos. Como resultados, verificam-se que os solos classificados como saprólitos, encontrados na área de estudo, apresentam valores de resistividade elétrica entre 100 Ω.m e 1.000 Ω.m, os solos argilosos apresentam valores entre 100 Ω.m e 6.000 Ω.m, os solos siltosos apresentam valores entre 1.000 Ω.m e 30.000 Ω.m e os solos arenosos apresentam valores entre 10.000 Ω.m e 150.000 Ω.m. Em relação às características geotécnicas, observam-se que a camada impenetrável ao SPT se encontra, em média, abaixo dos 10 m de profundidade, com o lençol freático, em média, a 5 m de profundidade. / The city of Palmas, Tocantins, is one of numerous medium-sized cities that present a growth rate which is higher than the national average, simultaneously stimulating both economic development and urban problems due to the lack of planning. The development of geotechnical models can contribute to solving these problems. Databases of Standard Penetration Test (SPT) drilling offer valuable underground information and, when treated in a computational environment with the use of geo-statistical techniques and interpolation tools, allow the generation of bi- and tridimensional models that help local geotechnical understanding. However, the scarcity and difficult collection of data of this nature can limit their expansion over time. In this context, geophysical methods such as electro-resistivity can collaborate with the acquisition of information in a cheaper and faster way, acting in the orientation of direct investigations or even in the expansion of information already available through correlations between geo-electric properties and the types of soil present in the region. This paper identifies the main types of soil found in the city of Palmas, Tocantins, linking them to typical ranges of electrical resistivity from laboratory testing, allowing the geotechnical interpretation of geo-electric sections acquired in the field. Alongside this, geotechnical models of soil types, groundwater level and NSPT values are developed, from which stratigraphic profiles are extracted which, when compared with those generated from geophysics, show how both models can complement each other in the acquisition of geotechnical data. As results, it is verified that soils classified as saprolites, found in the study area, present values of electrical resistivity between 100 Ω.m and 1.000 Ω.m, clayey soils present values between 100 Ω.m and 6.000 Ω.m, silty soils have values between 1.000 Ω.m and 30.000 Ω.m and sandy soils show values between 10.000 Ω.m and 150.000 Ω.m. In relation to the geotechnical characteristics, it is observed that the refusal surface to the SPT is, on average, below 10 m depth, with the groundwater level, on average, 5 m deep.

Στη παρούσα μελέτη περιλαμβάνεται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της γεωτεχνικής διερεύνησης για τη δίδυμη σήραγγα Αγ. Κωνσταντίνου – Καμ. Βούρλων (Χ.Θ. 8+635 – Χ.Θ. 11+123) όπως επίσης και η γεωτεχνική μελέτη της σήραγγας. Το αντικείμενο της μελέτης είναι η διάνοιξη και προσωρινή υποστήριξη του συνόλου του υπόγειου τμήματος του έργου, δηλαδή των κυρίως σηράγγων, των διασυνδετηρίων στοών, των διευρύνσεων στάθμευσης έκτακτης ανάγκης κ.τ.λ. / --

A caracterização de um maciço rochoso constitui um passo essencial na geologia de engenharia, proporcionando a possibilidade de previsão do comportamento deste maciço frente às inúmeras solicitações de qualquer obra a ser realizada. No caso de obras subterrâneas urbanas, como linhas metroviárias, por exemplo, a caracterização geológico-geotécnica de maciços rochosos é fundamental para a identificação de condicionantes geológicos associados à sua estabilidade, sendo eficaz na determinação de parâmetros geotécnicos que influenciarão no projeto de escavação desse maciço, seja este através do método convencional (NATM) ou mecanizado, com o uso de tuneladoras (TBM). Feições estruturais como planos de foliação, dobras, falhas e sistemas de fraturas merecem atenção especial por estarem associadas a zonas de fraqueza, além de todas as características geomecânicas do maciço. Em zonas urbanizadas como a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) as condições geológicas, geomorfológicas e de ocupação dificultam a exposição e a identificação destas feições em superfície. Neste contexto foram desenvolvidas novas técnicas para facilitar o acesso às feições supracitadas. Dentre estas se encontra o televisionamento óptico (OPTV, OTV, Optical Televiewer), que consiste na obtenção de imagens 360º das paredes dos furos de sondagem, fornecendo o que pode ser considerado um testemunho virtual de sondagem. O televisionamento óptico é uma tecnologia introduzida no Brasil desde 2001, entretanto apenas recentemente tendo sido introduzido no manual de sondagens da ABGE (2013), contudo não havendo especificações sobre metodologia de aquisição, de interpretação e possibilidades de aplicação. Este trabalho apresenta sugestões para a aquisição destas imagens, sua interpretação e sugestões de aplicações em obras de engenharia, tendo como exemplo a aplicação em projetos de obras subterrâneas do Metrô de São Paulo. No caso específico de escavações subterrâneas urbanas, o conhecimento do subsolo é essencial, já que sua construção é uma atividade a ser desenvolvida dentro do contexto urbano, podendo provocar interferências significativas com a comunidade, implicando em um alto risco à população lindeira. Somado a isto há o fato de que um maciço pouco conhecido poderá implicar em contenções superdimensionadas, aumentando o custo da obra ou subdimensionadas, aumentando o seu risco. Conforme citado em ISRM (1978), à medida que as descrições de maciços rochosos e suas descontinuidades se tornem mais completas e unificadas, será viável projetar estruturas de engenharia em rocha reduzindo os gastos e aumentando a confiabilidade da interpretação e extrapolação dos resultados. / The rock mass characterization is an essential step in engineering geology, providing the possibility of performance prediction of this massive due to numerous requests of any work to be done. In the case of urban underground works, such as subway lines, for example, geological and geotechnical characterization of rock masses is critical for identifying geological conditions linked to its stability, being effective in determining the geotechnical parameters that influence the design of massive excavation, whether by the conventional method (NATM), or mechanized, using tunneling boring machines (TBM). Structural features such as foliation planes, folds, faults and fracture systems deserve special attention as they are associated with weakness zones in addition to all the geomechanical characteristics of the massif. In urbanized areas, such as São Paulo Metropolitan Region (RMSP), geological, geomorphological and occupation hinders exposure and identification of these features on the surface. In this context, new techniques have been developed to facilitate access to the above features. Among these new techniques is the optical televiewer (OPTV, OTV), which is to obtain 360° images of the borehole walls, providing what might be considered a virtual core of a borehole. The optical televiewer has been a technology introduced in Brazil since 2001, but only recently has been published in ABGE 1 Borehole Manual (2013), however, there are no specifications on the acquisition methodology, interpretation and application possibilities. This paper presents suggestions for the acquisition of these images, their interpretation and suggestions of applications in engineering works, taking as an example the design in projects of underground works of the São Paulo Metro. In the specific case of urban underground excavations ground knowledge is essential, since its construction is an activity to be developed within the urban context, which could cause significant interference with the community, resulting in a high risk to neighboring population. Added to this is the fact that a little-known mass can result in oversized contention, increasing the cost of the work or undersized, increasing its risk. As mentioned in ISRM (1978), as the descriptions of rock masses and discontinuities become more complete and unified, it will be feasible to design engineering structures in rock reducing the costs and increasing the reliability of the interpretation and extrapolation of the results.

Esta tese apresenta um estudo com base em zoneamentos de parâmetros geotécnicos provenientes de sondagens rotativas, realizadas no maciço basáltico, localizado na área das obras de Usina Hidrelétrica de Itaipu (Foz do Iguaçu - PR). Estes zoneamentos foram realizados a partir de interpolação dos dados por meio de krigagem ordinária e equações multiquádricas. Os dados provenientes de sondagens rotativas analisados nesta pesquisa são: Rock Quality Designation (RQD), grau de alteração, grau de consistência e grau de fraturamento. Os métodos de interpolação foram avaliados para o parâmetro de RQD, pois tais métodos apresentam características matemáticas similares, assim, foram comparadas interpolações realizadas com krigagem ordinária e equações multiquádricas, sendo comprovada a similaridade destes métodos com dados reais. Sendo assim, os demais parâmetros, por se caracterizarem como variáveis categóricas e, portanto, discretas, e apresentarem complexidade para realização da análise variográfica dos dados (semivariograma experimental e modelagem do semivariograma), foram interpolados apenas pelo método das equações multiquádricas. A validação dos dados interpolados foi realizada a partir de um estudo de caso relativo ao comportamento hidrogeotécnico do maciço rochoso, o qual é monitorado por piezômetros do tipo standpipe. Esta validação mostrou que os métodos utilizados para obter os zoneamentos e os parâmetros de modelagem considerados foram adequados, pois se verificou alta correlação entre as tendências de comportamento obtidas pelas interpolações dos parâmetros geotécnicos do maciço rochoso e o comportamento revelado pelo conjunto de piezômetros instalados no mesmo local. Este trabalho teve como etapa primordial o levantamento de dados históricos relativos às investigações geológico-geotécnicas da área das obras de Itaipu, a partir destes dados foi composto um mapa interativo de localização dos diferentes tipos de investigação realizados no substrato rochoso e terroso. Tal documento permite uma busca rápida e dinâmica das informações geotécnicas, pois apresenta como referência a própria planta da barragem de Itaipu. Cada ponto de investigação está vinculado ao perfil geotécnico. As investigações utilizadas neste mapa são: sondagem rotativa, sondagem à percussão (SPT), ensaio de cone (CPT) e poço manual. Sendo assim, o resgate das informações históricas obtidas nas campanhas de investigação geotécnica na área das obras de Itaipu, resultou na compilação dos dados de forma digital, em que foi elaborado um conjunto de planilhas com formato capaz de ser utilizado em diferentes Sistemas de Informação Geográfica e de interpolação de dados georreferenciados. / This thesis presents a study based on the zoning of geotechnical parameters resulting from core boring, carried out in the basaltic bedrock located in the area of the Itaipu Hydroelectric Power Plant (Foz do Iguaçu - PR). These zonings were carried out based on the interpolation of the data by means of ordinary kriging and multiquadric equations. The data provided by core boring analyzed in this research are: Rock Quality Designation (RDQ), degree of alteration, degree of consistency and degree of fracturing. The interpolation methods were evaluated for the RQD parameter, since such methods present similar mathematical characteristics; therefore, comparisons were made between interpolations resulting from ordinary kriging and multiquadric equations, demonstrating the similarity of these methods with real data. In this manner, the remaining parameters due to being categorized as categorical variables and, therefore, discrete, and presenting complexity for the execution of the variographic analysis of the data (experimental semi-variogram and modeling of the semi-variogram), were interpolated only by the method of the multiquadric equations. The validation of the interpolated data was carried out on the basis of a case study relating to the hydrogeotechnical behavior of the bedrock mass, which is monitored by standpipe piezometers. This validation showed that the methods employed to obtain the zonings and the modeling parameters chosen were adequate, since a high correlation was verified between the behavior trends obtained by the interpolations of the geotechnical parameters of the bedrock mass and the behavior revealed by the set of piezometers installed in the same site. The primordial stage of this job was the acquisition of historical data relating to the geological-geotechnical investigations in the area of Itaipu Dam. This data served as a starting point for the composition of an interactive map showing the location of the different types of investigations carried out in the rock and earthen masses. The resulting document permit a rapid and dynamic search through the geotechnical information, since it presents as its reference the plan view of the Itaipu dam itself. Each point of investigation is linked to the geotechnical profile. The investigations utilized in this map are: core boring, standard penetration test (SPT), cone penetration test (CPT) and manual pit. In this manner, the recovery of the historical information obtained by the geotechnical investigation the Itaipu Dam area resulted in data compilations in digital format, based upon which, a set of tabular forms was obtained of a type capable of being utilized in different Systems of Geographical Information and of interpolation of geo-referenced data.

Esta tese apresenta um estudo com base em zoneamentos de parâmetros geotécnicos provenientes de sondagens rotativas, realizadas no maciço basáltico, localizado na área das obras de Usina Hidrelétrica de Itaipu (Foz do Iguaçu - PR). Estes zoneamentos foram realizados a partir de interpolação dos dados por meio de krigagem ordinária e equações multiquádricas. Os dados provenientes de sondagens rotativas analisados nesta pesquisa são: Rock Quality Designation (RQD), grau de alteração, grau de consistência e grau de fraturamento. Os métodos de interpolação foram avaliados para o parâmetro de RQD, pois tais métodos apresentam características matemáticas similares, assim, foram comparadas interpolações realizadas com krigagem ordinária e equações multiquádricas, sendo comprovada a similaridade destes métodos com dados reais. Sendo assim, os demais parâmetros, por se caracterizarem como variáveis categóricas e, portanto, discretas, e apresentarem complexidade para realização da análise variográfica dos dados (semivariograma experimental e modelagem do semivariograma), foram interpolados apenas pelo método das equações multiquádricas. A validação dos dados interpolados foi realizada a partir de um estudo de caso relativo ao comportamento hidrogeotécnico do maciço rochoso, o qual é monitorado por piezômetros do tipo standpipe. Esta validação mostrou que os métodos utilizados para obter os zoneamentos e os parâmetros de modelagem considerados foram adequados, pois se verificou alta correlação entre as tendências de comportamento obtidas pelas interpolações dos parâmetros geotécnicos do maciço rochoso e o comportamento revelado pelo conjunto de piezômetros instalados no mesmo local. Este trabalho teve como etapa primordial o levantamento de dados históricos relativos às investigações geológico-geotécnicas da área das obras de Itaipu, a partir destes dados foi composto um mapa interativo de localização dos diferentes tipos de investigação realizados no substrato rochoso e terroso. Tal documento permite uma busca rápida e dinâmica das informações geotécnicas, pois apresenta como referência a própria planta da barragem de Itaipu. Cada ponto de investigação está vinculado ao perfil geotécnico. As investigações utilizadas neste mapa são: sondagem rotativa, sondagem à percussão (SPT), ensaio de cone (CPT) e poço manual. Sendo assim, o resgate das informações históricas obtidas nas campanhas de investigação geotécnica na área das obras de Itaipu, resultou na compilação dos dados de forma digital, em que foi elaborado um conjunto de planilhas com formato capaz de ser utilizado em diferentes Sistemas de Informação Geográfica e de interpolação de dados georreferenciados. / This thesis presents a study based on the zoning of geotechnical parameters resulting from core boring, carried out in the basaltic bedrock located in the area of the Itaipu Hydroelectric Power Plant (Foz do Iguaçu - PR). These zonings were carried out based on the interpolation of the data by means of ordinary kriging and multiquadric equations. The data provided by core boring analyzed in this research are: Rock Quality Designation (RDQ), degree of alteration, degree of consistency and degree of fracturing. The interpolation methods were evaluated for the RQD parameter, since such methods present similar mathematical characteristics; therefore, comparisons were made between interpolations resulting from ordinary kriging and multiquadric equations, demonstrating the similarity of these methods with real data. In this manner, the remaining parameters due to being categorized as categorical variables and, therefore, discrete, and presenting complexity for the execution of the variographic analysis of the data (experimental semi-variogram and modeling of the semi-variogram), were interpolated only by the method of the multiquadric equations. The validation of the interpolated data was carried out on the basis of a case study relating to the hydrogeotechnical behavior of the bedrock mass, which is monitored by standpipe piezometers. This validation showed that the methods employed to obtain the zonings and the modeling parameters chosen were adequate, since a high correlation was verified between the behavior trends obtained by the interpolations of the geotechnical parameters of the bedrock mass and the behavior revealed by the set of piezometers installed in the same site. The primordial stage of this job was the acquisition of historical data relating to the geological-geotechnical investigations in the area of Itaipu Dam. This data served as a starting point for the composition of an interactive map showing the location of the different types of investigations carried out in the rock and earthen masses. The resulting document permit a rapid and dynamic search through the geotechnical information, since it presents as its reference the plan view of the Itaipu dam itself. Each point of investigation is linked to the geotechnical profile. The investigations utilized in this map are: core boring, standard penetration test (SPT), cone penetration test (CPT) and manual pit. In this manner, the recovery of the historical information obtained by the geotechnical investigation the Itaipu Dam area resulted in data compilations in digital format, based upon which, a set of tabular forms was obtained of a type capable of being utilized in different Systems of Geographical Information and of interpolation of geo-referenced data.

A caracterização de um maciço rochoso constitui um passo essencial na geologia de engenharia, proporcionando a possibilidade de previsão do comportamento deste maciço frente às inúmeras solicitações de qualquer obra a ser realizada. No caso de obras subterrâneas urbanas, como linhas metroviárias, por exemplo, a caracterização geológico-geotécnica de maciços rochosos é fundamental para a identificação de condicionantes geológicos associados à sua estabilidade, sendo eficaz na determinação de parâmetros geotécnicos que influenciarão no projeto de escavação desse maciço, seja este através do método convencional (NATM) ou mecanizado, com o uso de tuneladoras (TBM). Feições estruturais como planos de foliação, dobras, falhas e sistemas de fraturas merecem atenção especial por estarem associadas a zonas de fraqueza, além de todas as características geomecânicas do maciço. Em zonas urbanizadas como a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) as condições geológicas, geomorfológicas e de ocupação dificultam a exposição e a identificação destas feições em superfície. Neste contexto foram desenvolvidas novas técnicas para facilitar o acesso às feições supracitadas. Dentre estas se encontra o televisionamento óptico (OPTV, OTV, Optical Televiewer), que consiste na obtenção de imagens 360º das paredes dos furos de sondagem, fornecendo o que pode ser considerado um testemunho virtual de sondagem. O televisionamento óptico é uma tecnologia introduzida no Brasil desde 2001, entretanto apenas recentemente tendo sido introduzido no manual de sondagens da ABGE (2013), contudo não havendo especificações sobre metodologia de aquisição, de interpretação e possibilidades de aplicação. Este trabalho apresenta sugestões para a aquisição destas imagens, sua interpretação e sugestões de aplicações em obras de engenharia, tendo como exemplo a aplicação em projetos de obras subterrâneas do Metrô de São Paulo. No caso específico de escavações subterrâneas urbanas, o conhecimento do subsolo é essencial, já que sua construção é uma atividade a ser desenvolvida dentro do contexto urbano, podendo provocar interferências significativas com a comunidade, implicando em um alto risco à população lindeira. Somado a isto há o fato de que um maciço pouco conhecido poderá implicar em contenções superdimensionadas, aumentando o custo da obra ou subdimensionadas, aumentando o seu risco. Conforme citado em ISRM (1978), à medida que as descrições de maciços rochosos e suas descontinuidades se tornem mais completas e unificadas, será viável projetar estruturas de engenharia em rocha reduzindo os gastos e aumentando a confiabilidade da interpretação e extrapolação dos resultados. / The rock mass characterization is an essential step in engineering geology, providing the possibility of performance prediction of this massive due to numerous requests of any work to be done. In the case of urban underground works, such as subway lines, for example, geological and geotechnical characterization of rock masses is critical for identifying geological conditions linked to its stability, being effective in determining the geotechnical parameters that influence the design of massive excavation, whether by the conventional method (NATM), or mechanized, using tunneling boring machines (TBM). Structural features such as foliation planes, folds, faults and fracture systems deserve special attention as they are associated with weakness zones in addition to all the geomechanical characteristics of the massif. In urbanized areas, such as São Paulo Metropolitan Region (RMSP), geological, geomorphological and occupation hinders exposure and identification of these features on the surface. In this context, new techniques have been developed to facilitate access to the above features. Among these new techniques is the optical televiewer (OPTV, OTV), which is to obtain 360° images of the borehole walls, providing what might be considered a virtual core of a borehole. The optical televiewer has been a technology introduced in Brazil since 2001, but only recently has been published in ABGE 1 Borehole Manual (2013), however, there are no specifications on the acquisition methodology, interpretation and application possibilities. This paper presents suggestions for the acquisition of these images, their interpretation and suggestions of applications in engineering works, taking as an example the design in projects of underground works of the São Paulo Metro. In the specific case of urban underground excavations ground knowledge is essential, since its construction is an activity to be developed within the urban context, which could cause significant interference with the community, resulting in a high risk to neighboring population. Added to this is the fact that a little-known mass can result in oversized contention, increasing the cost of the work or undersized, increasing its risk. As mentioned in ISRM (1978), as the descriptions of rock masses and discontinuities become more complete and unified, it will be feasible to design engineering structures in rock reducing the costs and increasing the reliability of the interpretation and extrapolation of the results.

Akademiska sjukhuset är en stor, samhällsviktig verksamhet som har under de senaste tio åren genomgått flertalet ny- och ombyggnationer. Sjukhusområdet är beläget på Uppsalaåsen och befinns inom en primär skyddszon, vilket innebär en komplex geologi och krav på aktsamhet av grundvattnet som nyttjas för Uppsalas vattenförsörjning. Marken har visats innehålla stora lerkörtlar och drastiska skiftningar av jordarter, vilket har lett till en sättningsproblematik vid sjukhusområdet. Region Uppsala planerar flertalet ny- och ombyggnationer vid Akademiska sjukhuset och på grund av den komplicerade markbilden önskas en utredning av geotekniken och hydrogeologin vid området. Fokuset i detta examensarbete har legat på sättningsbenägenhet och grundvattnets trycknivåer. Fyra delområden av sjukhusområdet har pekats ut av Region Uppsala för eventuella framtida byggprojekt. Dessa områden är vid parkeringshus T3, produktionsköket, NOP-komplexet samt ny cyklotronbyggnad. Genomförandet av detta examensarbete har delats in i tre delar; kartläggning av jordlagerföljd, sättningsberäkningar utifrån CRS-försök, samt utredning av grundvattnets trycknivå. Jordlagerföljd har tolkats i GeoSuite med hjälp av 474 sonderingar genomförda av konsultföretaget Bjerking. Sonderingarnas samtliga jordskikt interpolerades och illustrerades som nivåkurvor med hjälp av Topocad. För att utreda jordlagerföljden vid de utvalda områdena skapades åtta tvärsnitt utifrån en 3D-modell konstruerad i Civil 3D. De jordlager som studerats är fyllnadsmaterial, lera, friktionsjord, berg samt markyta. Sättningskapacitet och dess tidsförlopp har beräknats utifrån två CRS-försök och max-, min- och medelvärden av grundvattnets trycknivå under sjukhusområdet har beräknats utifrån 20 års dagliga data från en av Uppsala Vattens mätbrunnar i Stadsträdgården.   Resultaten bekräftar åsens komplexa geologi av varierande lermäktigheter under sjukhusområdet. Det är sannolikt att flertalet byggnationer kräver djupgrundläggning, exempelvis vid parkeringshuset T3 och produktionskökets norra del. De erhållna resultaten visar även knappa lerlager vid andra delområden, vilket innebär mindre sättningsbenägenhet och kräver troligtvis endast ytgrundläggning. De sättningsberäkningar som utförts indikerar att parkeringshuset T3 kommer sjunka 20 till 70 cm efter 158 till 213 år utan grundläggning, något som liknar den pågående sättningen vid byggnaden. Grundvattnets trycknivå har under de senaste 20 åren haft ett medelvärde på + 2,3 m (RH2000) och kommer sannolikt inte fluktuera framåt på grund av den rådande vattendomen. Detta innebär att byggnationer inom vissa delar av sjukhusområdet, exempelvis vid produktionsköket, kommer behöva tillstånd inför byggnation inom den primära skyddszonen, vilket Akademiska sjukhuset är beläget i. Resultaten ger en god överblick över hydrogeologin vid Akademiska sjukhuset och indikerar hur de utpekade områdena bör projekteras med avseende på grundläggning för hållbart och ekonomiskt bygge. Det krävs dock mer underlag, bland annat fler sonderingar och CRS-försök, för att få en ökad komplexitet av sjukhusområdet i avseende på jordlagerföljd och sättningsbenägenhet. / Uppsala University Hospital is a large institution of vital societal function and many new buildings have been constructed and others rebuild during the past ten years. The hospital area is located on Uppsalaåsen and within a primary protection zone, i.e. there is a complex geology and requirements for the protection of the groundwater used for Uppsala’s water supply. The ground contains large sections of clay and has drastic changes in soil types. This has resulted in a subsidence problem within the hospital area. Region Uppsala has several plans regarding upcoming constructions at Uppsala University Hospital and due to the complicated soil situation is an investigation of the geotechnics and hydrogeology within the area sought for. The focus of this master thesis is on subsidence capacity and the ground water’s pressure levels. Four zones within the hospital area have been pointed out by Region Uppsala for potential future construction projects. The zones are at the parking garage T3, production kitchen, NOP-complex and new cyclotron building. The master thesis was divided into three parts; locating the soil layer sequence, calculation of subsidence based on CRS tests and study of the ground water’s pressure level. The soil layer sequence was construed in GeoSuite based on 474 probes conducted by the consultant company Bjerking. The probs respective soil layer was interpolated and illustrated as level curves using Topocad. Eight cross-sections were made within the zones of extra interest and the sections were made from a 3D-model created in Civil 3D. The soil layers examined throughout the master thesis were filling material, clay, granular soil, rock and ground surface. The subsidence capacity and its time were calculated based on two CRS trials and max-, min- and average values of the ground water’s pressure levels under the hospital area was computed based on 20 years of daily data retrieved from a measuring well in Stadsträdgården facilitated by Uppsala Vatten. The results confirm the ridge complex geology consisting of varying depths of clay under the hospital area. Several buildings will probably require deep foundations, e.g. the parking garage T3. The results also show areas of shallow layers of clay indicating lower risk of subsidence and hence will require a shallow foundation. The conducted subsidence calculations indicate that the parking garage T3 will sink 20 to 70 cm after 158 to 213 years if no foundation is implemented, which is in line with the current subsidence occurring at the building. The ground water’s pressure level has had an average value of + 2.3 m (RH2000) during the last 20 years and will probably not fluctuate in the future due to the existing decision on water management. Hence, some buildings within certain parts of the hospital area will require permission prior to construction within the primary zone.  The results establish a valuable overview of the hydrogeology at Uppsala University Hospital and give indications regarding how the foundations in the zones of extra interest should be dimensioned sustainable and economically. However, more data is needed, e.g. additional probes and CRS trials, to gain an increased complexity of the hospital area in respect to soil layer sequences and subsidence tendency.

Geotekniska undersökningar används för att få en uppfattning om markförhållanden. Ett exempel på en geoteknisk undersökningsmetod är standard penetration test (SPT). Denna metod kombinerar dynamisk sondering med provtagning och används för att kunna härleda bärförmåga i en jord. Metoden uppstod i början av 1900-talet och utrustningen korrigerades fram till 1930-talet. Sedan dess har utvecklingen av metoden i princip stått still. Det finns ingen internationell standard för SPT idag och metoden kan därför skilja sig i olika delar av världen. Sonderingen utförs i botten av ett förborrat borrhål med en öppen provtagare. Serier om maximalt 450 millimeter kan tas samtidigt och intervallet mellan serierna rekommenderas till 0,75–1,5 meter. SPT är en välanvänd metod internationellt sett, medan användandet i Sverige är begränsat. En av de mer frekvent använda dynamiska sonderingsmetoderna som används i Sverige är hejarsondering med frifallshejare och fast dyna (HfA). Metoden utvecklades från den traditionella hejarsonderingsmetoden under 1960-talet och sedan HfA standardiserades på 1970-talet har metoden knappt utvecklats. Idag finns metoden i den europeiska standarden under namnet DPSH-A med tillägg i en svensk bilaga. HfA använder sig av en konspets som slås ned av en fallande hammare. HfA kan användas om fasta jordlager söks men även för att härleda jordparametrar som friktionsvinkel och elasticitetsmodul. Syftet med rapporten är att se om metoderna SPT och HfA relaterar till varandra. Undersökningar med respektive metod har genomförts i fyra områden, Luleå hamn, Gammelstad, Aitik respektive Kristineberg. Avståndet mellan sonderingspunkterna för de två metoderna i Luleå hamn, Gammelstad och Kristineberg är ungefär en meter, medan avståndet i Aitik varierar mellan 10–30 meter. För att avgöra vilken jordart sonderingarna utförts i har okulär jordartsbedömning gjorts på provtagning från SPT för områdena Luleå hamn, Aitik och Kristineberg. För proverna från Gammelstad har siktningslaboration utförts. Rekommendationer för att korrigera uppmätt antal slag för SPT tar hänsyn till olika faktorer beroende på vart metoden geografiskt sett används. Enligt den europeiska standarden ska metoden korrigeras för energiförhållandet i testutrustningen, längden på borrstål samt vertikalspänning orsakat av överbelastning av jord. Housing and Building Research Institute rekommenderar att uppmätt antal slag även korrigeras för borrhålets diameter och provtagartyp. Enligt U.S. Department of Transportation ska antalet slag endast korrigeras för energiförhållandet i testutrustningen och för vertikalspänning orsakat av överbelastning av jord. För att beräkna friktionsvinkel utifrån SPT-resultat kan åtta ekvationer användas. Elastisitetsmodul kan beräknas med två ekvationer. För HfA rekommenderas en ekvation för korrigering, en för beräkning av friktionsvinkel och en för beräkning av elasticitetsmodul. Tidigare gjorda jämförelser tyder på att det kan finnas ett samband mellan metoderna. Även resultatet från denna rapport tyder på att det kan vara möjligt att hitta ett samband, även om metoderna skiljer sig i vissa lägen. Elasticitetsmodulen skiljer sig kraftigt mellan HfA och SPT, men även för de två ekvationerna som presenterats för SPT. Friktionsvinkeln för SPT ger en stor spridning och den beräknade friktionsvinkeln för HfA hamnar kring medelvärdet för SPT. / Geotechnical investigations are mainly used to get an idea the condition of the subsurface. An example of a geotechnical investigation method is the standard penetration test (SPT). This method combines dynamic sounding with sampling and can be used to deduce the bearing capacity of a soil. SPT was invented in the beginning of the 20:th century and corrections of the method was done until the 1930s. Since then, the development of the method has been at a standstill. Today there is no international standard for SPT, and the execution does therefore vary across the globe. SPT is performed with an open sampler at the bottom of a predrilled borehole. Series of a maximum of 450 millimeters can be taken at the same time and the interval between the series is recommended to 0,75-1,5 meters. SPT is commonly used internationally, but the usage of the method in Sweden is limited. A commonly used dynamic sounding method is the Swedish dynamic probing (HfA). This method was developed in the 1960s. The development of the method has been on a standstill since it was standardized in the 1970. Today, the method goes by the category DPSH-A supplemented by a Swedish appendix in the European standard. HfA uses a conical tip which is blown down by a falling hammer. HfA is used in the search for solid soil layers but can also be used to deduce soil parameters such as angle of friction and elasticity modulus. The aim with this master thesis is to determine if SPT and HfA relates to one another. Investigations has been performed in four areas, Luleå harbour, Gammelstad, Aitik and Kristineberg. The distance between the probing points for SPT and HfA at Luleå harbour, Gammelstad and Kristineberg is about one meter. The distance in Aitik varies between 10 to 30 meters. Ocular soil type assessment was performed for the soil samples in Luleå harbour, Aitik and Kristineberg and sieving was performed for the samples taken in Gammelstad. Recommendations for correction of the number of blows for SPT takes different factors into consideration depending on where the test is performed. According to the European standard, the energy efficiency of the equipment, length of the rods and the overburden pressure should be corrected for. Housing and Building Research Institute recommends adding on corrections for the borehole diameter and the type of sampler. Correction should only be done for the energy efficiency of the equipment and the overburden pressure according to U.S. Department of Transportation. There is a total of ten equations available to determine the angle of friction based on results from SPT, while there are two equations available to determine the elasticity modulus. On the other hand, there is only one equation for correction, one to determine angle of friction and one to determine the elasticity modulus for HfA. Previous comparisons of these two methods shows that there is a possibility to find a relation between the methods. The result from this report also indicates that there may be possible to find a relation between the methods, even if they do differ in some cases. The elasticity modulus does vary a lot between the two methods, but also between the two equations found for SPT. The angle of friction for SPT shows a large variation but the calculated angle of friction for HfA ends up around the mean value for the equations for SPT.

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