Please read the abstract in the section 00front of this document / Dissertation (MEng (Geotechnical Engineering))--University of Pretoria, 2006. / Civil Engineering / unrestricted

Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil Engineering, 1980. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Bibliography: leaf 77. / by Reginald Van Lee. / M.S.

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil Engineering, 1980. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Vita. / Bibliography: p. 482-499. / by Jacques-Noel Levadoux. / Ph.D.

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil Engineering, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Bibliography: leaves 125-127. / by Amir Massoud Kaynia. / Ph.D.

Thesis (Sc.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil Engineering, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Bibliography: leaves 544-558. / by Michael Kavvadas. / Sc.D.

Bygg- och fastighetssektorn står för ca 21% av utsläppen av växthusgaser.Växthusgasutsläppen är huvudorsaken till den globala uppvärmningen. Miljön och klimatfrågorblir allt vanligare, och detta medför att nya metoder inom byggbranschen som är mermiljövänliga utvecklas. En ny metod, där man tillsätter fiber i betongen, har utvecklats vilketger en högre hållfasthet, och kommer att göra det möjligt att skapa en tunnare konstruktion.Pålning blir allt mer vanligt och det vanligaste materialet för att tillverka pålar i Sverige ärbetong. I denna rapport kommer undersökningar vad gäller skillnaderna i hållfasthet, bådeböjmotstånd och förmåga att klara hård slagning utan att betongen spjälkar och pålen går sönderatt redovisas. Detta provas på två olika pålar när concrix macrofiber har tillsatts i betongen. Enpåle med standardbetong PP1 och en påle med ECO-Betong. Syftet med arbetet är att försökaminska klimatavtryck för grundläggningar med avseende på grundläggningar på byggnader. Islutet av arbetet ska svar på följande frågeställningar ges. • Hur kommer hållfastheten att skilja sig mellan en standardbetongpåle, fiberbetongpåleoch ECO-fiberbetongpåle? • Vad blir klimatbesparingen? Den vanligaste dimensionen hos betongpålar idag är 275x275mm. När fiber tillsätts i den nyapålen, är förhoppningen att kunna minska dimensionen till 235x235 utan att påverkabärförmågan. Dessutom kommer även antal transporter kommer att minska, då en leveranskommer att kunna frakta fler pålar och på så sätt kommer transportutsläpp att minskas.Vid provbelastning av balkarna, placerades en punktlast i mitten av varje balk. Deformationensom skede i samband med den gradvisa punktlast ökningen, kunde registreras idatorprogrammet Catmaneasy. Programmet visade att grafen för balkarna stabiliserade sig viddeformationen 30 mm, vilket blev gränsen för att avbryta punktlasten.Slutsatsen som kunde dras är att, genom att tillsätta fiber i standardbetong kan man ökabetongens draghållfasthet med ungefär 7% och genom att tillsätta fiber i ECO-betong ökarbetongens draghållfasthet med ungefär 10%, vilket kommer att möjliggöra användning av enmindre dimension alltså minskad tillverkad betongmängd.. Detta kommer bidra till en minskadklimatpåverkan och resursförbrukning. Detta kommer även bidra till minskad transport dåpålarna tillverkas i mindre dimensioner / The construction and real estate sector stand for approximately 21% of the greenhouse gasemissions. Because of that more environmentally friendly methods are being developed. Amethod where fiber is added to the concrete has been developed, which leads to increasedstrength, and in turn will also make it possible to create smaller construction.Results from investigations of the differences in strength, when it comes to piling, will beinvestigated both in terms of bending resistance and the ability to withstand hard impact withoutthe concrete splitting and the pile breaking will be presented. Tests has been done with twodifferent piles when macrofiber Concrix is added, both to standard concrete (as a reference) andto eco-concrete.The purpose of this report is to reduce the climate footprint of foundations when it comes tobuilding foundations by examining a couple of predefined piles. At the end of the report thefollowing questions will be answered: • How will the strength differ between a standard concrete pile, fiber concrete pile andECO-concrete pile? • What will the climate savings be? The conclusion that could be drawn is that by adding fiber to standard concrete, the tensilestrength of the concrete can be increased by approximately 7% and by adding fiber in ECOconcrete, the tensile strength of the concrete increases by approximately 10%, which will makeit possible to use a smaller dimension and a reduced amount of manufactured concrete. Thiswill help to reduce climate impact and resource consumption. This will also contribute toreducing transport as the piles are manufactured in smaller dimensions.

Efterfrågan av grundförstärkningsarbeten har ökat markant och blir alltmer vanligare runtom i världen. I dagsläget finns ett flertal lösningar till sättningsskador, och likaså även deolika faktorerna som avgör vilken som är lämpligast att använda. I Sverige är pålning ochbetongförstärkning de vanligaste metoderna, men även användning av geopolymer bliralltmer populär åtgärdsplan mot sättningsskador.Lösningen till sättningsskador i sig, är att förstärka grunden som konstruktionen är byggd på.Problematiken är att metoderna som finns för att lösa sättningsproblem idag är kompliceradeoch dyra att utföra.Geopolymermetoden är en teknologi som baseras på att injektera geopolymeren ner i markensom har då i uppgift att förstärka marken det byggs på genom en svällande effekt. Metodenanses vara extremt effektivt och störningsfritt då reparationen sker utan att påverkaomgivningen runtomkring.Detta examensarbete handlar i helhet om hur effektivt geopolymerteknologin är i jämförelsetill andra traditionella grundförstärkningmetoder, som exempelvis pålning. Jämförelsen i sighar större fokus på de ekonomiska och tekniska aspekterna av respektive metod, med enlättare inblick på miljöpåverkan.Då det byggs mer, blir det vanligare att man bygger runt mark med sämre förutsättningar,vilket gör att utvecklingen av förstärkningsmetoderna och markstabilisering blir väsentlig föratt åtgärda framtida sättningsproblem. / Demand for foundation reinforcement has increased significantly and is becoming more andmore common around the world. Today, there are several solutions for settlement damages,as well as the various factors that determine which one is most suitable. In Sweden, piling andconcrete reinforcement are the most common methods, but the use of geopolymer is alsobecoming increasingly popular action plan against settlement damages.The solution to settlement damage itself is to reinforce the soil on which the structure is built.The major problem is that the methods available for solving settlement problems today arecomplicated and expensive to perform.The geopolymer method is a technology based on injecting the geopolymer into the soil, whichis then responsible for reinforcing it by a swelling effect from it’s chemical reaction. Themethod is considered extremely efficient and with no major interference to the surroundingenviroment when repair occurs.This thesis deals with the effectiveness of the geopolymer technology in comparison to othertraditional basic reinforcement methods, such as piling. The comparison itself is more focusedon the economic and technical aspects of each method, with a slight insight into it’senvironmental impact.When we build more, it becomes more common to build on soil with poorer conditions, whichmeans that the development of reinforcement methods and ground stabilization becomesessential for future settlement problems.

A nonlinear movmg contact algorithm has been implemented to model the sticking-sliding inelastic behavior in the interlocks of steel sheet pile sections subjected to axial tension. Previously, numerical instabilities were encountered during the solution process while conducting a series of verification problems for the algorithm by the Newton-Raphson method. In an attempt to identify the cause of these instabilities, an in-depth study of the effect of fineness of the finite element mesh on the convergence of the solution has been undertaken. The solution process credited to Riks and Wempner has been used to find the postbuckling equilibrium path of shallow reticulated domes. This algorithm, with some modifications, is used to move from one load step to another step in this study. As in most nonlinear problems, the size of the load step influences the rate of convergence. In addition, in the moving contact problem nodes can move along the sides of an element on the contact surface. Thus, the mesh refinement also affects the rate of convergence. To study the effects of both of these parameters, a series of test problems was run with variable load steps and mesh refinements. The modified Riks-Wempner algorithm, which automatically adjusts the load step size as the solution process advances, successfully solved all the inelastic and large displacement problems attempted. From the mesh refinement studies two conclusions were reached: for curved boundaries use curved elements and avoid the use of irregularly shaped elements. Finally, the improved solution algorithm is applied fo sheet pile interlocks loaded in axial tension. Results for progressively increasing load show the spread of yielding in the thumbs and fingers of the interlocks and the sliding of one past another as the deformations increase. / Master of Science

The finite element method is used in determining the load-capacity and behavior of a single concrete pile modeled after full scale instrumented test piles which were employed in the Tidewater area of Virginia. Specifically, this report describes the subsurface conditions and full scale pile tests that were performed during the design phase of the foundation for the Land Level Shipbuilding Facility in Newport News, Virginia. It also addresses the testing conducted by the author to determine the material properties required for finite element analyses, including: soil sampling and in-situ tests within the Yorktown formation; standard soil laboratory tests for index properties and strength-deformation characteristics of the soil along the pile perimeter and tip, plus interface tests to evaluate soil strength-deformation characteristics along the soil-pile interface. The data derived from the finite element method of analysis is then compared with the load-displacement and load-transfer data obtained from the full scale instrumented pile load tests. The comparative analysis shows favorable results leading to the conclusion that the finite element method shows promise for use in the design of deep foundations systems in the Tidewater area of Virginia. / Master of Science

Målet med rapporten är att redovisa erforderliga maskiner, personal och erfarenhetsdata för sekantpålning. Detta kan utnyttjas vid jämförelse med andra pålningsmetoder av företag.   Sekantpålning används som en stödkonstruktion, vars uppgift är att stötta jordmassor vid schakt. De positiva egenskaperna med denna är en bidragande faktor till ett ökat utnyttjande av metoden. Genom att uppnå lägre vibrationsnivåer och minimera grundvattensänkning får metoden ett ökat mervärde. Sekantpålningsmetoden används i större utsträckning utomlands och det är först nu den börjar brukas i Sverige. Genom att Trafikverket har godkänt sekantpålning som en permanent konstruktion, kan metoden bryta ny mark i Sverige. Sekantpålningsmetoden i sig påverkas ej av det svenska mark- och klimatförhållandet. Det är den teknik som man utnyttjar vid sekantpålningen, som påverkas av de geologiska och hydrogeologiska förutsättningarna. Mark som består av rikligt med stenblock eller varierande sten storlekar bör man använda CSP-tekniken med foderrörsborrning. Tekniker som inte klarar av dessa markförhållanden är CFA och CAP, som istället utnyttjar en augerborr. Dessa tekniker utnyttjas när marken består av fastlera eller friktionsjord, vilket gör arbetet för augerborren betydligt lättare än om marken består av stenblock.   Slutsatsen i rapporten visar att sekantpålning är det dyrare alternativet och att metoden inte kan konkurrera med de mer konventionella stödkonstruktionerna ur kostnadssynpunkt. För att sekantpålningen ska vara fördelaktig måste metoden ses ur ett större perspektiv och hänsyn tas till omgivningspåverkan och markförhållanden. På så sätt kan ett mervärde skapas. Metoden lämpar sig väl i innerstadsmiljö med närliggande byggnader, då buller och vibrationer är en påverkande faktor. Projekt som har utnyttjat sekantpålningsmetoden har varierande kostnader, då de har använt olika sekantpålningstekniker. Vid Norra länken 12 och 22 tillämpades CSP-tekniken som hade en kapacitet till att göra 2,5 pålar per dag till en kostnad av 11.500 kr/m². Vid Bargers plats i Malmö tillämpades CFA-tekniken till en kostnad av 2.500 kr/m². Vid Folkungagatan i Stockholm användes CAP-tekniken till en kostnad av 4.500 kr/m². Metoden har både för och nackdelar. Fördelarna är att metoden är flexibel vilket innebär att den kan anpassas efter önskad geometri. Metoden bidrar till mindre vibrationer som i sin tur minimerar risken för sättningar. Nackdelarna är att sekantpålning är dyrare än konventionella stödkonstruktioner p.g.a. att metoden är tidskrävande. Vid sekantpålning som permanent stödkonstruktion görs efterspänning av ankarstag som är tidskrävande. I rapporten presenteras byggprojekt där sekantpålning använts. Projekt som redovisas i rapporten är Odenplan station, Spjutmo kraftstation, Norra länken 12 och 22, Bagers plats och Folkungagatan. / The goal of the report is to present machines, staff and requisite experience data within secant piling. The information may be utilized in comparison with other piling methods by corporations. Secant piling is used as a support structure whose task is to keep the soil from sliding in to the pit during excavation. Its positive aspects of the environment are a contributing factor to increased use of the method. By achieving lower vibration levels and minimize the reduction in the groundwater level, the method adds value. The secant pile method is extensively used abroad and nowadays it begins to be operated in Sweden. Now when Trafikverket has approved secant piling as a permanent structure, the method can lead to more usage in Sweden. The secant pile method in itself is not affected by the Swedish soil and climatic condition. It is the technique you are utilizing when using secant piling that’s affected by the geological and hydrogeological conditions. Soil that is consisting of boulders or variable stone sizes should use CSP technology with casing drilling. Techniques that don’t work in these soil conditions is CFA and CAP, which instead uses an auger drill. These techniques are utilized when the soil consists of solid clay or friction soil, which makes the work of the auger drill much easier than if the land consists of stone blocks. The conclusion of the report indicate that secant piles are the more expensive option, and that the method cannot compete with the more conventional support structures in that regard. To understand that secant piles will be beneficial the method must be seen from a broader perspective and you have to look at the impact of the surroundings and the soil conditions. In this way, added value is created. The method is suitable in urban setting with nearby buildings, where noise and vibration is an influencing factor. Projects that have embraced the secant pile method have varying costs, since they have used different secant pile techniques. At Norra länken 12 and 22 they used the CSP technology that had a capacity to make 2.5 piles per day at a cost of 11,500 SEK/m². In Bagers Plats in Malmö they used the CFA technology at a cost of 2,500 SEK/m². At Folkungagatan in Stockholm they used the CAP technology at a cost of 4,500 SEK/m². The method has both advantages and disadvantages. The advantages are that the method is flexible which means that it can be adapted to the desired geometry. This method helps to reduce vibration, which in turn minimizes the risk of subsidence. The disadvantages are that secant piling is more expensive than conventional supporting structures because of the method is time consuming. When secant piles that are used as a permanent support structure the anchor rods have to be tightened often and that is time consuming. The report presents the construction projects where secant piling is used. Projects presented in the report are Odenplan station, Spjutmo kraftstation, Norra länken 12 and 22, Bagers plats and Folkungagatan.