The Leaning Tower of Pisa is a complex case and has due to its nature been analyzed for decades through both manual and numerical testing. Resent FEM analyses have still not succeeded in modeling all of the stabilizing measures that have been performed on the Tower foundation and are important in relation to the numerical recreation of the measured Tower deformation. One of these is the under-excavation procedure and a new approach to this procedure has been created and modeled in simplified FEM analyses. The new method is implemented in the constitutive Anisotropic Creep Model and has been tested and optimized to make it applicable in a full 3D model of the Tower.Testing performed has shown to be especially sensitive to the choice of mesh refinement, and also to the chosen tube size and in order to obtain accurate extraction values a finer mesh must be used or tube measures must be increased. The new under-excavation procedure has so far not been implemented in the full 3D model of the Tower. This model is complex and thus time demanding and is so far using the internal Soft Soil Model in PLAXIS.

Masteroppgaven tar for seg teorigrunnlaget ved beregning av knekkapasitet for peler i bløt jord. I beregningene inngår parametrene for pelens og jordens stivhet. Den teoretiske knekkapasiteten blir så redusert på grunn av eventuelle andre ordens effekter og initiale deformasjoner hos pelen.Videre fokuseres det på jordens evne til å støtte opp pelen. Dette beskrives ved å beregne laterale last og deformasjonskurver for jorden. Anbefalingene som gis vedrørende disse kurvene baserer seg på gamle eksperimentelle arbeider. Det er gjort et litteraturstudie der det er avdekket stor uenighet for dagens gjeldende anbefalinger. Generelt taler nyere forskning for en økt beregnet stivhet og kapasitet. Allikevel har ikke gjennomslagskraften for den nyere forskningen vært stor nok til å endre de etablerte metodesettene.For å utfordre de etablerte metodesettene for laterale last og deformasjonskurver er det utført et feltforsøk der et instrumentert stålrør er installert i leire og belastet med en horisontal last. Det er ikke funnet spesielt god sammenheng mellom de beregnede kurvene og de oppnådde kurvene fra forsøket. Trolig skyldes dette at det har dannet seg en sprekk på baksiden av testrørets forskyvning samtidig som adhesjonen har vært lav.Knekkapasitetene er beregnet på bakgrunn av de ulike last og deformasjonskurvene og en iterativ metode som tar hensyn til sekantstivheten gjennom hele deformasjonsforløpet. Det er vist at ved valget av en stivere deformasjonskurve som inputparameter vil dette ha en betydelig effekt for knekkapasiteten. Knekkapasiteten for Forsøk 2 gir et resultat i samme størrelsesorden som de resterende. Dette skyldes at den initiale stivheten som oppnås fra forsøket er tilstrekkelig til å gi et noenlunde samsvarene resultat.Det eksperimentelle arbeidet er fortsatt for tynt og usikkert til at det kan trekkes noen god slutning fra det. Med erfaringsgrunnlaget fra gjeldende oppgave anbefales det å sette opp et større testprogram for videre undersøkelser.

Anisotropi har stor innvirkning på den udrenerte skjærstyrken i leire. I dag er NGI-ADP modellen implementert i elementmetodeprogrammet Plaxis, men modellen tar kun hensyn til anisotropi på deviatoriske spenninger, og egner seg derfor best under initialt flatt terreng. Denne masteroppgaven tar utgangspunkt i en forenklet variant av ADP-modellen, presentert av Kristoffer Rabstad i hans hovedoppgave våren 2011. Modellen er kalt ADPXX, og tar også hensyn til anisotropi på initiale skjærspenninger, på horisontale og vertikale plan. ADPXX-modellen viste en større effekt av anisotropi på grunn av initiale skjærspenninger enn forventet, hvilket er bakgrunnen for oppgaven.Materialmodellens egenskaper er analysert i ulike initialtilstander. Det har vist seg at det er vanskelig å gi aktiv og passiv styrke som input som funksjon av initial effektiv vertikal overlagring. Styrketakene må relateres til de effektive initiale hovedspenningene uansett hvilken retning disse måtte ha. Endringer i modellen og i programkoden er utført for bedre tilnærming til reell materialoppførsel ved å justere grad av anisotropi ut fra initialspenningen, på en konsistent måte innen rammen av et Mohr Coulomb (MC) flytekriterium. Dette innebærer at graden av anisotropi varierer gjennom materialet. For enkelhets skyld er det antatt at anisotropi på skjærspenninger gir like stort bidrag som anisotropi på deviatoriske spenninger. Modellens egenskaper er demonstrert gjennom eksempler, både på en naturlig skråning og på to fiktive idealskråninger. Modellen oppfører seg som forventet. I tilfeller der spenningene øker proporsjonalt, som i en vanlig stabilitetsanalyse av en naturlig skråning, vil modellen gi samme resultat som MC. I situasjoner der en ytre last fører til spenningsrotasjon, vil den brukerdefinerte modellen gi lavere kapasitet. Forskjellen minker dersom skråningen initialt har lav sikkerhet mot brudd.

I Statens Vegvesen er det planlagt å bygge en ny RV 717 mellom Sund og Bradden i Rissa som ligger på halvøyen Fosen nordvest for Trondheim i Sør-Trøndelag fylke. Prosjekteringen ble tidligere gjort i 2009, men prosjektet ble stoppet på grunn av store geotekniske utfordringer i skråningsstabilitet.Det er en slak skråning mellom Rein kirke og Botn innsjø som består av sensitiv leire. Skråningen ligger på andre siden av innsjøen hvor ''Rissaraset'' tok sted. Området har blitt undersøkt tidligere med flere laboratorieforsøk, totalsonderinger, CPTU og R-CPTU (resistivitetsmålinger). I 2011 ble det gjennomført supplerende grunnundersøkelser ved Rein kirke. Undersøkelsene bestod av CPTU, sylinderprøveserier og blokkprøver. Fire blokkprøver ble tatt av NTNU, støttet av Statens Vegvesen.Denne oppgaven handler om revurdering av geoteknisk problemstilling ved Rein kirke basert på nye CPTU-tolkninger med høyere kvalitet og resultater fra blokkprøver. Alle geotekniske og geofysiske data tilgjengelig om området ved Rein kirke ble samlet opp. Flere rapporter og tidligere masteroppgaver ble gjennomgått og samlet inn sammen med nye undersøkelser. Forsøksplanen var å utføre treaksialforsøkene med varierende tøyningshastighet for å kartlegge hastighetseffekten for Rissaleire. Et anisotropiforhold ble etablert. Prekonsolideringstrykk og krypparametrene ble funnet i CRS og i trinnvise ødometre. Tidligere ble det antatt normalkonsolidert leire i denne skråningen, men en revurdering viste en overkonsolidert leire. Ut ifra samlet informasjon om tidligere undersøkelser og med resultater fra blokkprøver ble tidligere antatt lagdelig revurdert. Nye CPTU, ble benyttet i korrelasjoner mellom CPTU og blokkprøver. Resultatene i kombinasjon med rutineundersøkelser viste at det ikke er kvikkleire i strandsonen, men bare noen få meter i midten av skråningen og at det er lite sannsynlig at et retrogressivt skred oppstår.En ny lagdeling for profil 3-3 og nye su-profiler ble brukt i skrånigsstabilitetsberegning, i GeoSuite. Nye resultater viste en forbedring av stabiliteten, avlastning av sandlaget ble vurdert.

The potential human and economic loss due to structural collapse of geo-synthetic reinforced soil walls during earthquakes us huge. This substantiates the need for reliable design of such structures. The focus of this study was numerical and analytical design geo-synthetic reinforced soil walls under dynamic loading. Two topics were addressed; the effect of reinforcement parameters and verification of pseudo-static methods. The study is based on a 1 m high reduced-scale shaking table model loaded using stepped-amplitude harmonic base acceleration amplitude. A numerical PLAXIS model was developed and verified using physical model data. Material properties of the components (e.g. backfill and reinforcements) were based on information from a similar model developed using FLAC. The numerical model was used in a parameter study of the effects of reinforcement length and strength on the failure surface, facing displacements and reinforcement loads. The accuracy of pseudo-static methods was studied by comparing physical model results with predictions using the Mononobe-Okabe, the horizontal slices and two-part wedge method. Furthermore, guidelines for the Mononobe-Okabe method in different seismic design codes (i.e. Eurocode, FHWA/AASTHO and PIANC) were compared. Based on this comparison a new pseudo-static coefficient was developed. The reinforcement length and strength were found to have a significant effect on model response. For example, an increase in reinforcement axial stiffness will give a shallower failure surface and reduced the lateral facing displacements. Neither the Mononobe-Okabe, nor the horizontal slice, or the two-part wedge method was able to predict both the failure surface and the earth forces for a wide range of acceleration amplitudes. It was found that different pseudo-static methods are suitable for different predictions (e.g. of the failure surface) at different acceleration amplitudes. For example, single wedge pseudo-static methods gave good predictions for the active earth force and failure surface shape for acceleration amplitudes up to 0.30g, but not for higher amplitudes. FHWA/AASHTO were found to give better predictions for the failure surface and earth forced (when using Mononobe-Okabe) than the Eurocode and PIANC guidelines. Even so, the failure surface predicted using FHWA/AASHTO was too shallow compared to the physical measurements for acceleration amplitudes up to 0.30g.

During pressure grouting of ground anchors in non-cohesive soils the water in the grout is filtrated out, producing a stiff filter cake material. Often the grouting is done in more than one stage so that the filter cake will be unloaded as the pressurizing is paused, and then reloaded again during the following grouting phase. Little is known of how this filtered material behaves, neither for the first time loading nor for the unloading and reloading. Aiming at a better understanding of the properties of this material, filtration tests on fresh grout with water contents ranging between 0,4-0,6 and filtration pressures between 1-15 bar have been executed. Additionally, oedometer tests were run on the filter cake material produced during the filtration tests. A split-ring oedometer allowing measurements of the horizontal pressures were used. Thus, the lateral response can also be evaluated from the oedometer results in addition to conventional oedometer properties like the one-dimensional stiffness. Also the water contents before and after filtration and after oedometer testing were measured, and a simple permeability test was done on some of the filter cakes. It was found that the initial water content and the filtration pressure had only a minor effect on the water content after filtration, in general ranging between 0,24-0,30. The time needed for the filtration process to finish was found to be unaffected by the initial water content, but decreasing with increasing filtration pressure. The permeability of the filter cake was found to lie in the order of 1E-8 to 2E-7, mainly affected by the initial water content. The oedometer results show an increase in initial stiffness with filtration pressure, while the stiffness seems less affected by this as the load increases. However, the increase in stiffness is small and the material does not have clear over and normally consolidated areas. When unloading and reloading in the oedometer, the material clearly remembers the prestressing to a much greater extent, giving much higher stiffnesses for the reloading sequences than for first time loading. The lateral stress coefficient was found to vary between 0,25-0,30 for first time loading. Based on the over-all results, a kinematic hardening model is proposed for modeling the filtered materials behavior.

Opptak av uforstyrrede prøver er en utfordring og et viktig tema innenfor geoteknikk. Prosessen med å ta opp og flytte jordprøven fra sin naturlige tilstand in situ og til den er klar for å testes i laboratoriet inneholder mange elementer som kan påvirke prøvekvaliteten. Prøvekvaliteten påvirker igjen bestemmelsen av styrke- og stivhetsparametere. Ved dimensjonering i forbindelse med geoteknisk prosjektering er det viktig at de estimerte parameterne fra laboratorieundersøkelsene er så korrekte som mulig i forhold til jordens egenskaper in situ. Underestimering av parametere kan gjøre dimensjoneringen unødvendig konservativ og kostbar fordi den baserer seg på at jorden er svakere enn den virkelige jorden. Ved overestimering av parametere vil det kunne få sikkerhetsmessige konsekvenser ved at dimensjoneringen baserer seg på en jord som er sterkere enn den virkelige jorden. Dersom prøvene er påført mye forstyrrelser og er av dårlig kvalitet, kan nytteverdien av de bestemte parameterne bli minimal.Prøver tatt opp med blokkprøvetaker gir til dels svært god prøvekvalitet og synliggjør at kvaliteten på sylinderprøver er betydelig dårligere ved sammenligning. De fleste uforstyrrede prøvene blir av praktiske og økonomiske årsaker tatt opp med en sylinderprøvetaker, og i Norge benyttes vanligvis NGI 54mm sylinderprøvetaker. Siden dette er den mest brukte metoden for opptak av uforstyrrede prøver er det viktig å finne den beste måten å utføre sylinderprøvetaking på, slik at unødvendige prøveforstyrrelser unngås. Ved sylinderprøvetaking blir stempel og prøvetaker først ført ned til ønske dybde, og prøven skjæres deretter ut. Før opptak må prøven løsnes fra underliggende masser i bunn, og det er to ulike metoder dette kan gjøres på. Trekk går ut på å trekke prøvesylinderen litt rett opp, vente til jorden går til brudd, og deretter fortsette opptrekket. Den andre metoden omtales som rotasjon, og går ut på å rotere prøvesylinderen slik at den vris av i bunn før den trekkes opp. Litteraturstudiet viser at det er utført mange studier innenfor temaet prøveforstyrrelser og sylinderprøvetaking. Det er i midlertidig ikke funnet litteratur som går spesifikt inn på hvordan sylinderprøven påvirkes av valgt metode for løsning fra underliggende masser eller hvordan den videre påvirkes av opptrekket. Masteroppgaven fokuserer på om valgt metode for opptak har innvirkning på prøvekvaliteten. Dette er undersøkt ved å ta opp sylinderprøver med begge metodene, og for deretter å teste prøvene i laboratoriet.Det er i alt tatt opp og testet 13 sylindere fra 4 dybder. Det var et mål å ta opp flest mulig prøver fra samme dybde, slik at prøvene kunne sammenlignes på likt grunnlag. I laboratoriet er det utført rutineundersøkelser for alle sylinderne, 24 ødometertester (CRS) og 35 treaksialtester (CIU). I tillegg til metoden som er benyttet, er også prøvestykkets plassering i sylinderen og lagringstid før testing en faktor som er vurdert i forhold til prøveresultatene. Prøvekvaliteten er vurdert ved bruk av poretallsforholdet. En test er også utført i forbindelse med langtids lagringstid av blokkprøver.For meget sensitiv leire med sr < 0,2 kPa og St > 100 var forsøk på å rotere ved opptak ikke vellykket da store deler av prøven ble mistet under opptak. Den delen av prøven som kom opp var synlig forstyrret. For leire og kvikkleire med sr > 0,4 kPa og St < 80 er det utført vellykkede opptak med bruk av rotasjon som metode. Det har ikke vært problemer med å ta opp prøvene ved bruk av trekk. Laboratoriearbeidet var vellykket gjennomført, alle prøver ble testet innen 4 dager etter opptak, og viser generelt god kvalitet. Det er ikke funnet en klar sammenheng mellom kvalitet på prøvene og metoden som er brukt for prøvetakingen. Det er i midlertidig gjort observasjoner som indikerer at metoden kan ha betydning. Fra treaksialtestene er det funnet at prøvestykkets plassering i sylinderen er av betydning for de bestemte styrkeparameterne. Det er gjennomgående at prøvestykkene fra midten av prøvesylinderen gir betydelig bedre resultater enn prøvestykkene tatt lenger opp og lenger ned i sylinderen. Dette gjelder både prøvene som er tatt opp med rotasjon og prøvene som er tatt opp med trekk. Prøvene som er tatt opp med rotasjon gir spesielt gode resultater for prøvestykket fra midten av sylinderen, der man finner de beste resultatene for hele laboratoriearbeidet.For prøvestykkene som er tatt lenger opp og lenger ned i prøvesylinderen er resultatene noe mer varierende og knyttes ikke til metoden som er brukt ved opptak. Det var forventet at det i den nedre delen av sylinderen skulle være forskjeller på resultatene de to metodene gav, men en slik forskjell er ikke påvist. Innad i prøvesylinderen er det større variasjoner for prøvene som er tatt med rotasjon enn for prøvene tatt med trekk. Dette kan tyde på at trekk påvirker prøvesylinderen likt gjennom hele sylinderen, mens bruk av rotasjon ha ulik påvirkning gjennom lengden av prøvesylinderen.Arbeidet viser at lagringstiden fra opptak og til testing kan påvirke prøveresultatene, selv om lagringstiden kun er på noen få dager. Endring i poretallsforholdet under konsolidering er økende med antall dager sylinderen er lagret før åpning. For å få gode resultater som har nytteverdi burde sylinderprøvene derfor testes i laboratoriet svært raskt etter opptak. Blokkprøven som ble lagret viste endrede egenskaper i forhold til blokkprøven som var blitt testet rett etter opptak. Den lagrede prøven hadde en høyere omrørt skjærstyrke, lavere vanninnhold og høyere bruddtøyning enn den ferske blokkprøven.

Rock fills that hit the seabed will remold the underlying material. If this material is a clay with sufficiently low shear strength, it will adopt rheological properties, causing flow through the rock fill, and contributing to the initial settlements of the rock fill in addition to conventional consolidation theory. The settlements of the rocks depend upon the height of the rock fill and how the rocks have been laid out. This is due to the viscosity of the clay, and the fact that clay is thixotropic. Thixotropy causes the viscosity to increase with decreased shear rate. The settlements finally come to a stop due to frictional forces from the surface area of the rocks. Clay is a non-newtonian Bingham fluid and will have a laminar flow through the rock fill. The Kozeny-Carman model is the most appropriate model for determining the permeability with laminar fluid flow through porous media. A clay with water content 52% and shear strength 0,35kPa had a viscosity in a viscometer of $eta$ = 7,8Pas. Comparing theoretical and experimental results for immediate and layered loading of the rock fill showed clay viscosities of 7Pas and 40Pas respectively.

Consolidation settlement analysis is an essential part of the design process for suction caissons. However it is a complex task since soil volume important for settlement analyses is directly affected by the installation process. Consolidation settlements have been found to be the critical design criterion in several subsea developments, adequate and correct analysis is therefore vital. The FEM code PLAXIS has been used to evaluate the reconsolidation process after completed installation of the suction caisson. Emphasize has been placed on studying the shear strength increase with time along the skirt walls. During consolidation dissipation of excess pore pressures result in higher effective stresses. Consequently the modeled undrained shear strength increases. However the increase is small compared to the expected increase in shear strength due to the set-up phenomenon. To account for the deviation an adjusted simulation procedure incorporating incremental increase of friction angle in the interface zones has been suggested. The results were found to be reasonable with respect to final consolidation settlements and development of mobilized shear strength with time.Adequate modeling of the changes in the interface zones adjacent to the caisson walls during consolidation is vital for correct prediction of long term settlements. Modeled undrained shear strength with time have huge impact on the analysis results due to different mobilization of the surrounding soil. Appropriate evaluation of soil structure interaction is essential to assess the reliability of the analysis. Taking into account changes of the soil volume important for settlement analysis is also vital. A simple physical model test has been performed. Due to delays and relatively short test period the results were inconclusive. However the importance of considering short term set-up effects has been underlined by recorded resistance and physical observations in the field.

Som en følge av mer ekstrem nedbør og mildere vintre som skaper flere flomskred har Statens vegvesen begynt å se på ulike tiltak for å kunne sikre utsatte strekninger mot denne type skredhendelser. I denne masteroppgaven er det gjennomført til sammen 32 tester for å vurdere hvordan ulike sikringstiltak fungerer i forbindelse med simulerte flomskred i en bygd modell. Testene er gjennomført i kontrollerte former i egnet testlaboratorium ved NTNU. 4 ulike sikringstiltak er blitt testet gjennom modellforsøk; •Lukket kontrolldam•Åpen kontrolldam med to spalter•Åpen kontrolldam med fire spalter •BremsekjeglerI tillegg til dette er det testet ulikt antall kjegler i kombinasjon med fire spalters kontrolldam for å finne effekten av slike kombinasjoner. Testene i denne studien viser at ulike sikringstiltak reduserer hastighet og utløpsdistanse til skredene. Testene viser best effekt av 4-spalters kontrolldam som stopper skredfronten og samler masse oppstrøms før massene begynner å strømme gjennom spaltene, nå med betydelig lavere hastighet. Effekten av kjegler synes i testene i denne studien å være størst når kjeglene plasseres med en viss intern avstand. Søk etter resultater fra lignende studier viser at det ikke er testet spesielt mye på effekter av ulike sikringstiltak gjennom simulerte flomskred i modellforsøk. Resultatene fra denne studien viser at det videre fremover bør testes mye mer på effekter ved bruk av ulike sikringstiltak og betydningen ulike typer masse har for sikringsmidlenes effekt.