Arbetets mål har varit att modellera en pålad grundläggning och den underliggande marken för ett flervåningshus i CAD-programmet FEM-Design. Den framtagna modellen har utvärderats och jämförts mot en referensmodell. Arbetet undersökte även FEM-Design och tillförlitligheten i programmets uträkningar och teorier. För att de uppsatta målen skulle uppnås ufördes en litteraturstudie med syftet att utreda de teorier och samband som Strusoft, grundarna av FEM-Design, har använt. För att modellera den underliggande marken skapades en jordmodell. Jordlagren skapades utifrån avläsning av hejarsonderingar från en geoteknisk undersökning. Den pålade grundläggningen togs fram med hjälp av en erhållen CAD-modell som gestaltar flervåningshuset, medföljande laster samt den geoteknisk undersökningen. Lasterna som den erhållna CAD-modellen orsakar fångas upp av punkt- och linjestöd och går sedermera att avläsas. En grund av balkar modellerades för att sprida lasten till pålarna, avståndet mellan pålarna bestämdes efter lastens värde. Kraften som går ner i pålen får inte överstiga knäckkraften som angavs i den geotekniska undersökningen och är beräknad med partialkoefficientmetoden. Resultatet visade att Strusofts antaganden kräver en erfaren geokonstruktör för ett realistiskt resultat. Vidare visade resultatet att den framtagna pålmodellen innehåller 78 pålar medan referensmodellen inehåller 102 pålar. Av 13 utvalda pålar nådde ingen av pålarna över 62% av knäckkraften och i jämförelse med referensmodellen är alla 13 pålar mer effektivt slagna, som mest med 57%. / The aim of the work has been to model a piled foundation and the underlying ground for a multi-storey building in the CAD program FEM-Design. The model developed is evaluated and compared with a reference model. The study also examined FEM-Design and the reliability of their calculations and theories. To achieve the goals, a literature study was conducted to investigate the theories that Strusoft, the founders of FEM-Design, have used. To model the underlying ground, a soil model was created. The soil layers were created based on reading of weight probe testing from a geotechnical study. The piled foundation was produced with the help of an obtained CAD model of a multi-storey building, the accompanying loads and the geotechnical survey. The loads caused by the obtained CAD model are captured by point and line supports. A base of beams is constructed to spread the load to the piles, the distance between the piles is determined according to the value of the load. The force that went down into the pile was not allowed to exceed the buckling force stated in the geotechnical survey and was calculated with help from the partial coefficient method. The results showed that Strusoft's assumptions require an experienced geoconstructor for a realistic result. Furthermore, the result showed that the developed pile model contains 78 piles while the reference model contains 102 piles. Of 13 selected piles, none of the piles reached over 62% of the buckling force and in comparison with the reference model, all 13 are more efficient, at most with 57%.

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.