The knowledge about the shear strength of a soil is important because it is a key parameter that is used in many calculations in construction engineering. Some examples of what’s possible to calculate are slope stability, the soil pressure against retaining walls and the carrying capacity of building foundations. Great economic losses or, in the worst case scenario the risk for human lives, could be the result if the geotechnical properties of the soil are ignored. This report considers the undrained shear strength of clay from Uppsala. There are different methods based on empirical experiences which are used to determine the undrained shear strength of a clay. In this project the methods and the results in undrained shear strength are compared between CPT-probing, which is carried out in-situ, and the drop cone test which is done in a laboratory. The reason for this comparison is that they usually don’t show the same results.The tests had already been made before this project started and therefore it is only the comparison of the results between the methods that has been done. The comparison was done by creating charts in Excel where the results from CPT and the drop cone test from was put together from the same point. The shear strength values from the methods were also statistically analysed with a t-test to see if they show the same hypothetical expected value with 95 % significance in every test point / Kunskap om skjuvhållfastheten är viktig då den används för beräkningar inom byggoch anläggningsbranschen. Exempel på vad som kan beräknas är släntstabilitet, jordtrycket mot en spont eller bärförmågan hos en byggnadsgrund. Stora ekonomiska förluster och i värsta fall fara för människoliv kan bli resultatet om jordens geotekniska egenskaper ignoreras. Denna rapport tar upp den odränerade skjuvhållfastheten i Uppsalalera. Det finns olika metoder som bygger på empiriska erfarenheter som kan användas för att ta reda på den odränerade skjuvhållfastheten i lera. I föreliggandeprojekt jämförs metoderna och resultaten i odränerad skjuvhållfasthet mellan CPT-sondering som utförs in-situ och fallkonförsök som utförs på lerprover i ett laboratorium. Anledningen till studien är att metoderna inte alltid ger samma mätvärden. Undersökningarna utfördes innan projektet började. Jämförelsen har gjorts genom den statistiska jämförelsen t (student)-test. Resultatet från t-testet visar att skjuvhållfasthetsvärdena från CPT respektive fallkonförsöken från samma undersökningspunkt och från samma nivå har samma hypotetiska förväntade värde på 95 % signifikansnivå. Genom sammanställda grafer syns att metoderna i de flesta fall överensstämmer till ett djup på minst 20 m.

Sulphide soils in Sweden are mainly found along the northeast coastline. These soils area characterized by their fine grain size, low shear strength and black, or grey, color. These soils are also found further south, in the Sundsvall area in Västernorrland, but have slightly lower sulphide content there. They are therefore often classified as sulphide-bearing soils. It is presumed that the undrained shear strength is underestimated in these soils. The undrained shear strength is used in the design of different geotechnical reinforcements. To obtain the undrained shear strength of a soil, several methods can be used. In situ, cone penetration tests or field vane tests can be used for example. In a laboratory environment, the undrained shear strength can be obtained from fall cone test or direct shear tests on undisturbed samples. Depending on how the soil is classified, they can be evaluated as a sulphide soil or as inorganic clay.  The objective of this master's thesis is to investigate if there are any indications showing that the undrained shear strength of sulphide-bearing soils in the Sundsvall area is being underestimated. It has also been investigated whether these soils should be evaluated as inorganic fine-grained soils instead of sulphide soils. Attempts have also been made to find a more suitable and site-specific reduction factor, cone factor, for the cone penetration tests. In order to enable this study, data from the mentioned investigation methods have been collected from Sweco's project Dubbelspår Dingersjö-Sundsvall C. The Project was separated into three subareas, since there were mainly three areas with direct shear tests. The data was evaluated both as sulphide soil and as inorganic clay, and then compared with the reference values from the direct simple shear tests. The site-specific cone factors for the cone penetration tests were also derived by using the undrained shear strength from the direct simple shear tests.  The result from the comparison with the reference values shows that the undrained shear strength of the sulphide-bearing soils in the Sundsvall area is underestimated if it is evaluated as sulphide soil. This applies to all three methods, cone penetration tests, fall cone tests and field vane tests. The fact that the undrained shear strength is currently underestimated means that costs and environmental impact could be reduced in many projects in Västernorrland if a more accurate reduction were to be used. New cone factors were also derived as a part of the result. The new cone factors were 20.55, 18.84 and 17.04 for the three subareas. This can be compared to the current cone factor for sulphide soil, which is 20. At the end of this report it is discussed whether the direct simple shear tests are the most suitable method for obtaining reference values in these soils. It is also discussed which parameters are believed to affect the cone factors. Future research should investigate how the silt and organic content affects the undrained shear strength. This should be done to be able to find a more accurate reduction for sulphide-bearing soils. Whether the direct simple shear tests are best suited to use as a reference values should also be investigated further. / Sulfidjordar i Sverige återfinns främst längst den nordöstra kustlinjen. Dessa jordar är generellt sett finkorniga, har låg skjuvhållfasthet och är ofta svarta eller gråa. Sulphidjordar återfinns även längre söder ut, i Sundsvallsområdet i Västernorrland, men sulfidinnehållet är något lägre i det området. De klassas därför ofta som sulfidhaltiga. Det förmodas att den odränerade skjuvhållfastheten underskattas i dessa jordar. Den odränerade skjuvhållfastheten används när olika geotekniska lösningar ska dimensioneras. Det finns flera olika metoder som kan användas för att erhålla den odränerade skjuvhållfastheten. I fält kan till exempel CPT-sonderingar och vingförsök utföras. I en laboratoriemiljö kan den odränerade skjuvhållfastheten erhållas från fallkonförsök och direkta skjuvförsök på ostörda jordprover. Beroende på hur jordarten klassificeras kan de utvärderas som en sulfidjord eller oorganisk lera. Syftet med detta examensarbete är att undersöka om det finns indikationer som tyder på att den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidhaltiga jordar i Sundsvallsområdet underskattas om de utvärderas som sulfidjord. Det har även undersökts om dessa jordar ska utvärderas som en oorganisk finkornig jord istället för en sulfidjord. Det har också gjorts försök att hitta mer passande och platsspecifika, reduktionsfaktorer, konfaktorer, för CPT-sondering. För att möjliggöra undersökningen har data från de nämnda undersökningsmetoderna sammanställts från projektet Dubbelspår Dingersjö-Sundsvall C. Projektet har delats upp i tre delområden, eftersom det främst finns tre områden där direkta skjuvförsök har utförts. Undersökningarna utvärderades både som sulfidjord och oorganisk lera och jämfördes sedan med referensvärden från de direkta skjuvförsöken. Även de platsspecifika konfaktorerna för CPT härleddes med hjälp av den odränerade skjuvhållfastheten från de direkta skjuvförsöken.  Resultaten från jämförelsen med referensvärdena visar att den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidhaltiga jordar i Sundsvallsområdet underskattas när den utvärderas som sulfidjord. Detta gäller alla tre metoder, CPT, fallkonförsök och vingförsök. Faktumet att den odränerade skjuvhållfastheten underskattas innebär att kostnad och klimatpåverkan skulle kunna minska i många projekt i Västernorrland om en mer exakt reduktion skulle göras. Nya konfaktorer härleddes också som en del av resultatet. De nya konfaktorerna var 20.55, 18.84 och 17.04 i de tre delområdena. Det kan jämföras med den nuvarande konfaktorn för sulfidjord, som är 20. I slutet av rapporten diskuteras det huruvida direkta skjuvförsök är den bäst lämpade metoden för att ta fram referensvärden i dessa jordar. Det diskuteras även vilka parametrar som tros påverka konfaktorn. Framtida forskning borde undersöka hur siltinnehållet och det organiska innehållet påverkar den odränerade skjuvhållfastheten. Det borde göras för att kunna erhålla en mer lämplig reduktion för sulfidhaltiga jordar. Om direkta skjuvförsök är bäst lämpad att använda som referensvärde borde också undersökas vidare.

The undrained shear strength and preconsolidation pressure are key parameters in describing the characteristics of soft clays. The two parameters both reflect the clay’s structure and state of stress, and hence empirical correlations for undrained shear strength normalized with respect to preconsolidation pressure are widely used to assess soil behavior. The empirical correlations given in the literature are typically dependent on liquid limit, or plasticity index, but some studies have questioned the dependency and proposed correlations constant for consistency limits. Data from geotechnical projects often display a considerable scatter and deviate from established empirical correlations. In this thesis, statistical analyses are performed and evaluated qualitatively on direct simple shear, constant rate of strain and fall cone test data from 146 sampling points with a total of 596 soil samples from Stockholm, Gothenburg and Uppsala. The aim is to investigate the correlation between shear strength and the preconsolidation pressure. The thesis evaluates the normalized shear strength’s dependency on liquid limit, how the data corresponds to Hansbo’s (1957) and Swedish Geotechnical Institute’s (2007) linear empirical correlations, and the correction factor applied to shear strength measured by the fall cone test. The results of the study show that the correction factor typically reduces the shear strength from fall cone tests too much with respect to shear strength from direct simple shear tests. The normalized shear strength’s dependency on liquid limit may be rejected for the fall cone test data. The results for direct simple shear test data however, indicates a correlation with liquid limit. The data scatter is considerable, especially for fall cone test data, and the relevance of describing the normalized shear strength from fall cone test with a linear empirical correlation to liquid limit may conclusively be questioned. / Skjuvhållfasthet och förkonsolideringstryck är två viktiga jordparametrar för lösa leror. Båda parametrar reflekterar lerans struktur och spänningstillstånd, och empiriska korrelationer för odränerad skjuvhållfasthet, normaliserad mot förkonsolideringstrycket, används därför ofta för att bedöma en leras egenskaper. De empiriska korrelationerna är vanligen kopplade till flytgräns eller plasticitetsindex. Dessa korrelationer har däremot ifrågasatts av studier som i vissa fall istället föreslagit ett konstant förhållande mellan normaliserad odränerad skjuvhållfasthet och plasticitetsgränser. Mätvärden från geotekniska projekt i Sverige visar allmänt stor spridning avseende dessa parametrar och data avviker ofta från etablerade empiriska korrelationer. I examensarbetet har data från direkta skjuvförsök, ödometerförsök och fallkonförsök utvärderats statistiskt och kvalitativt. Totalt omfattar studien 596 jordprover från 146 provtagningspunkter från Stockholm, Göteborg och Uppsala. Syftet med studien är att undersöka korrelationen mellan odränerad skjuvhållfasthet och förkonsolideringstryck. Studien behandlar den normaliserade skjuvhållfashetens flytgränsberoende, Hansbos (1957) och Statens Geotekniska Instituts (2007) empiriska korrelationer, samt den korrektionsfaktor som ska tillämpas på skjuvhållfastheter från fallkonförsök. Resultatet visar att korrektionsfaktorn reducerar skjuvhållfastheten för mycket och att korrigerade skjuvhållfastheter är i sämre samstämmighet med skjuvhållfastheter från direkta skjuvförsök än okorrigerade. Data från fallkonförsök uppvisar inget tydligt flytgränsberoende, medan resultaten från direkta skjuvförsök indikerar ett beroende. Spridningen i data är dock påfallande, särskilt för fallkonförsöket. Relevansen i att tillämpa en linjär empirisk korrelation för odränerad normaliserad från fallkonförsök mot förkonsolideringstryck beroende av flytgräns bör ifrågasättas.