Detta examensarbete är en introduktion till ämnet transversalbelastade pålar i kohesionsjord. Rapportenbehandlar teorin kring transversalbelastning, bäddmodul och gruppeffekt av pålar i lerjord. Trepublicerade rapporter där experiment av transversalbelastning av pålar i lerjordar har dokumenterats i detta examensarbete. Rapporten innehåller även experiment av transversalbelastning av stålrörpålar i Göteborg. I experimentet har en varmvalsad kvadratisk stålrörspåle samt två cirkulära, längsgående svetsade stålrörspålar, provbelastats. Den kvadratiska och en av de cirkulära stålrörspålarna har instrumenterats med trådtöjningsgivare längst hela utsidan av pålen. Alla tre pålar instrumenterats med inklinometerrör i översta 6m av pålarna. Pålarna installerades med hjälp av grävmaskin utrustad med högfrekvent vibrator. Som mothåll installerades tre spontplankor med längd på 10m med och en total bredd på cirka 2 meter. Efter installation tilläts leran konsolidera i cirka fyra månader. Samtliga pålar belastades i laststeg där magnituden av belastning mättes med hjälp av lastcell. Mätningarna av påltopparnas förskjutning gjordes med hjälp av mätklocka som fästes på en referensbalk bakom pålarnas förskjutningsriktning. Deformationen mot djupet mättes med inklinometer före och efter varje laststeg. Referensbalken och mothållets förskjutning mättes in med hjälp av mätprismor före och efter belastning av respektive påle. Ingen av töjningsgivarnaöverlevde installationsprocessen och konsolideringstiden. Flertalet problem har uppstått under fältförsöket där pålar behövts kapats, töjningsgivare skadats och inklinometerrör lossnat. I slutändan kunde inga töjningsgivare mätas på någon av pålarna. Inklinometermätningar var möjlig de översta 4m i båda cirkulära pålar och 6m i den kvadratiska pålen. Analysdelen i detta examensarbete är begränsat då fokus legat på fältförsöken. Analytiska beräkningar har utförts för en jordprofil bestående av ren lera. De analytiska beräkningarna är gjorda enligt Handboken Bygg Geoteknik och bärförmågan av stålrörspålarna kontrollerats enligt Eurokod 3. De analytiska beräkningarna består av spänning-, tvärkraft- och momentfördelning samt lutningsvinkel och horisontell deformation längst djupet för respektive tvärsnitt. De analytiskaberäkningarna är gjorda med fyra olika bäddmoduler. En känslighetsanalys för att undersöka vikten av korrekt indata har gjorts. Resultatet visade att de analytiska beräkningarna överskattar styvheten i leran avsevärt vid maximal last. Förskjutningarna som uppmättes vid fältförsök var avsevärt större än de som beräknats. Förskjutningen vid fältförsöket var plastiska redan vid små laster. De analytiska beräknade förskjutningarna stämmer relativt väl vid små laster. Vidare studier behöver göras för att få bättre förståelse av jordens kapacitet. VKR-pålen verkar avsevärt styvare jämfört med de två cirkulära stålrörspålarna.

Rockfalls is a major problem around the world, if they occur in populated areas, they can cause major damage to infrastructure, injure or kill people. For this reason, it is important to be able to predict where the risk of rockfalls and how to prevent and protect populated areas from them. However, it is no easy task to predict rockfalls. Although if an area with potential area for rockfall is localized it may seem easy to construct protective meshing or bolting potential blocks down. But in many cases this is not easy to do due to practical issues or economic reasons, for example in rock cuts on older railways in Sweden. Fall heights from rock cuts like that are not particularly high but the risk of damage to the trains and infrastructure in the track area is high, however, it is unknown how extensive the damage may be. Trafikverket, the Swedish authority responsible for Sweden's roads and railways, has for some years investigated a new method for classifying and minimize the risk of rockfalls from rock cuts next to the railways. This study include aims to include the potential maximum distance of a block from the rockfall can travel to the existing method. This master's work is part of the investigation and will include full scale field test where the rockfalls are examined by filming them and then evaluate the “bounce coefficient”, coefficient of restitution, from the individual rockfalls using photogrammetric methods. During the field study, a geotechnical testing equipment, DCP test rig, to be evaluated for its ability of an easy way in the field to produce an estimated value on the coefficient of restitution. During the evaluation, two rockfall simulating software be used to investigate how well the results from them match the true blocks movements. / Stenras är ett stort problem runtom i världen, om de inträffar i bebyggda områden kan de leda till stora skador på infrastruktur, skador eller dödsfall. Av den anledningen är det viktigt att kunna förutse vart det finns risk för stenras och hur man kan förebygga dem och skydda bebyggda områden från dem. Dock är det ingen lätt uppgift att förutse stenras. Även om det finns ett potentiellt område för stenras kan det tyckas lätt att placera ut skyddsnät eller bulta fast potentiella block. Men i många fall är detta inte praktiskt, eller ekonomiskt, till exempel i bergsskärningar på äldre järnvägar i Sverige. Fallhöjderna här är inte speciellt höga men risken för skador på tåg och infrastruktur i spårområdet är hög, dock är det okänt hur omfattande skadorna kan bli. Trafikverket, den svenska myndigheten som ansvarar för Sveriges vägar och järnvägar, har under flera år utrett en ny metod för att klassificera och minimera riskerna för stenras från bergskärningar bredvid järnvägar. Denna utredning syftar bland annat till att till att väga in det potentiella maximalt avstånd ett block från stenras kan färdas i den befintliga modellen. Det här mastersarbetet är en del i den utredningen och kommer att innefatta ett fullskaligt fältförsök där stenras undersöks genom att de filmas och sedan utvärderas studskoefficienten, coefficient of restitution, från de enskilda rasen i stereo. Under fältstudien kommer en geoteknisk testutrustning, DCP test rigg, att utvärderas för sin förmåga att lätt i fält få fram ett uppskattat värde på studskoefficienten. Under utvärderingen kommer två stenrassimuleringsprogram att användas för att undersöka hur väl de stämmer med de verkliga blockens rörelser.

Vibratory driven sheet piles are a cost-effective retaining wall structure, and in coming decades the continued use of this method will be crucial for minimising costs within the construction sector. However, vibratory driven sheet piles are a source of ground vibrations, which may harm structures or induce disturbance. Most urban construction projects face strict limits on permissible vibration level. Being able to reliably predict the expected vibration level prior to construction is therefore highly important. Reliable prediction demands a profound knowledge of the vibration transfer process, from source to point of interest. This thesis focuses on clarifying the vibration transfer process and will serve as a platform for the future development of a reliable prediction model. The vibration transfer process is divided into two main parts: vibration source and vibrations in soil. The different parts in the vibration transfer process are studied and investigated with the help of a literature review, field tests and numerical modelling. Within the scope of this thesis, three field tests have been conducted and a new instrumentation system has been developed. The new instrumentation system enables recording of both sheet pile vibrations and ground vibrations at depth during the entire driving. The field tests aimed to study the vibration transfer from sheet pile to soil and the vibration transfer within a sheet pile wall, as well as the wave pattern in soil. To study sheet pile behaviour during driving a numerical model was developed, which is also meant to serve as a basis for further studies. The main scientific contribution of this thesis is the identification of the sheet pile behaviour during driving. For practical application, the main contribution is the development of an increased knowledge of the vibration transfer process from source to soil, together with the new instrumentation system and the development of the numerical model. / Vibrodriven spont är en kostnadseffektiv stödkonstruktion och i framtiden kommer den fortsatta användningen av denna metod att vara nödvändig för att minimera kostnader för byggprojekt. Vibrodriven spont är dock en källa till markvibrationer, som kan skada byggnader eller orsaka störningar. De flesta byggprojekt måste förhålla sig till strikta krav gällande vibrationsnivåer. Möjligheten att på ett tillförlitligt sätt förutsäga vibrationsnivåerna innan bygget startar är därför av största vikt. Tillförlitlig prognos av vibrationsnivåer i samband med vibrodrivning av spont kräver god kännedom om vibrationsöverföringsprocessen, från källan till det potentiella skadeobjektet. Denna avhandling fokuserar på att förtydliga vibrationsöverföringsprocessen och fungera som en plattform för framtida utveckling av en tillförlitlig prognosmodell. Vibrationsöverföringsprocessen delas in i två huvuddelar; vibrationskällan och vibrationer i jord. De olika delarna av vibrationsöverföringsprocessen studeras och undersöks med hjälp av litteraturstudie, fältförsök och numerisk modellering. Inom ramarna för denna avhandling har tre fältförsök utförts och ett nytt instrumenteringssystem har utvecklats. Det nya instrumenteringssystemet möjliggör mätning av både spontvibrationer och vibrationer på djup i jorden, under hela neddrivningsfasen. Fältförsöken syftade till att studera vibrationsöverföringen mellan spont och jord, vibrationsöverföringen inom en spontvägg samt vågmönstret i jorden under drivning. För att studera spontens beteende under neddrivning utvecklades en numerisk modell, som också kan fungera som en bas för framtida studier. Avhandlingens huvudsakliga vetenskapliga bidrag är identifieringen av spontens beteende under neddrivning. För praktisk tillämpning är det huvudsakliga bidraget förklaringen av vibrationsöverföringsprocessen från källa till jord, det nya instrumenteringssystemet samt utvecklingen av den numeriska modellen.

Förorenad mark är ett problem som kan hota ekologiska värden samt skada människors hälsa. Det finns flera åtgärder för föroreningar både ex-situ och in-situ. På senare tid har användningen av nollvärt järn som in-situ åtgärd studerats, men har inte använts tidigare i Sverige. Denna studie innefattar ett pilotförök i fält där en in-situ injektering av nollvärt järn i nanostorlek (nZVI) i Hjältevad, Eksjö kommun. Där bedrev dåvarande Televerket en impregneringsanläggning för telefonstolpar där de använde koppar, krom och arsenik (CCA) som efter ett läckage i en lagringstank förorenade grundvattnet på platsen.  Innan denna studie visade skak och kolonnförsök att tillsats av nZVI till jordprover från Hjältevad minskade koncentrationen av både total arsenik och arsenit med över 90 %. Syftet med pilotförsöket var att undersöka hur långt nZVI skulle spridas i akvifären och om arsenikhalten och grundvattenkemin påverkades på samma sätt av nZVI injekteringen som i labbförsöken.  Dynamiska grundvattenprovtagningar utfördes innan behandlingen för att kunna karakterisera grundvattnet i försöksytan. I ett inledande försök uppskattades spridningen av en 5 g/L nZVI slurry med tillsatt 0,75 g/L polyakrylsyra som injekterades med direct push teknologi. Spridningen av en nZVI injektering undersöktes genom mätning av elektrisk konduktivitet samt genom att observera färgen på grundvattnet. En spridning av nZVI mellan 0,6 och 1,5 m observerades och influensradien ökade med djupet i försöksytan samt visar på större vertikal utbredning vid grundare djup. Preferentiellt flöde kunde ses och överlappande injekteringspunkter behövs för en heltäckande utbredning. Pilotförsöket omfattade fem injekteringspunkter som borrades med 2 m avstånd vid källtermen. Sex nya grundvattenrör installerades uppströms och nedströms injektionspunkterna. Vattenprover togs under 4 månader där grundvattenkemiska parametrar som pH, EH, total As, trevärd As, och Fe koncentrationer mättes. Arsenikhalten låg runt 1700 µg/L innan behandlingen och har inte minskat 4 månader efter injektering av nZVI. I grundvattenrören närmast injekteringspunkterna fanns en tendens till ökad totalhalt och andel arsenit. Möjliga orsaker diskuteras och en hypotes är att lägre temperatur i akvifären jämfört med labbförsök förklarar lägre reaktivitet för nZVI. / Soil contamination poses ecological risks and enhances risks for human exposure to chemical in many areas of the world. Various ex-situ and in-situ soil remediation strategies have therefore been developed. The in-situ use of zero-valent iron sorbents is a relatively new strategy that has not yet been used in the field in Sweden. The current study involves a pilot study of an in-situ inejction of nano-scale zerovalent iron (nZVI) in a contaminated site in Hjältevad, Eksjö municipality. The former Swedish State-owned telephone compmnay operated a plant where telegraph poles were impregnated with chromated copper arsenate (CCA) that leaked into the groundwater following a tank rupture.   Batch and column tests done prior to the current study in the lab showed that addition of nZVI to sediment sampled from the aquifer reduced the dissolved concentrations of total arsenic as well as arsenite with more than 90 %. The aim of this pilot test was therefore firstly to investigate to investigate whether the same reduction could be obtained in the field.  Dynamic groundwater sampling was carried out before the pilot test to characterize hydrology and chemistry of the aquifer. A 5 g/L nZVI slurry was injected using direct push technology initially in one injection well to investigate spread of nZVI by measuring electrical conductivity and observing the color of the groundwater. The measured electrical conductivity and color observation showed a spread of nZVI between 0.6 and 1.5 m. The radius of influence increased with depth in the test zone and shows greater vertical spread at shallower depths. Preferential flow could be seen and overlapping injection points are thus needed for a complete coverage of the source zone. Five injection well were then drilled into the source zone at a distance of 2 m. New groundwater wells were installed downstream from the source zone where samples were taken over a period of 4 months in which chemical parameters such as pH, EH, total As, trivalent As, and Fe concentrations were measured. Arsenic concentrations were 1700 µg/L before the treatment and this concentration as well as other measured groundwater paramters did not decrease significantly during the 4 months monitoring period. In the groundwater wells closest to the injection points, the concentration of total and trivalent arsenic increased significantly. Possibly reasons are discussed and it is hypothesized that the lower aquifer temperature in the field comapred to the lab experiments may explain the lower nZVI reactivity.