This MSc thesis reprocessed seismic data collected at a site near the Gota River in 2011, focusing on two lines. The two seismic lines ran through a landslide scar zone for a total length of 1 km, both of which used dynamite as the seismic source. The thesis used a standard seismic processing tool for this purpose, with the main processes including static corrections, bandpass filtering, velocity analysis, NMO corrections, stack, and migration. Analysis of the resulting images reveals a coarse-grained layer near the surface, which is in contact with the quick clays overlying them. Bedrock is close to the surface at high elevations and reaches a depth of 90 m under the landslide scar. The reflections are discontinuous at some locations. The first breaks were inverted using tomography methods and the resulting inversion models was correlated with the reflection images. Analysis of the subsurface topography suggests a situation where the quick-clay landslide hazard may be present, the specifics of which need to be combined with other geological and geotechnical investigations and scenario buildings. The high-resolution reflection seismic imaging method has a great promise for quick-clay landslide studies.

The main focus of the project was the comparison of results from a new towed transientelectromagnetic (tTEM) data set with existing data including airborne transient EM(ATEM), radio magnetotellurics (RMT), cone penetration test with resistivity (CPT-R),geotechnical interpretations and geological observations in a quick clay landslide site atFråstad close to Lilla Edet in south-west Sweden. The tTEM data set was processedand inverted twice in the software Aarhus workbench using different inversion constraintsand settings. The resulting resistivity models where compared with previous geophysicalmodels based on both ATEM and RMT as well as geotechnical information in the form ofborehole logs and CPTR measurements. The results compared well with all other modelsand predicts resistivities in the range of 10−40Ωmin areas of interpreted to hold quickclay by geotechnical methods. As a ground geophysical method the tTEM method is fastand cost-effective, particularly in more open areas with little topographical variations. Inthe example presented in this study tTEM measurements are deemed an effective andaccurate tool to map areas of potential quick clay using the inverted resistivity models incombination with other geological and geotechnical data. / Huvudsyftet med detta projekt är en sammanställning och jämförelse mellan resistivitetsmod-eller från ett nytt markburet TEM data set (tTEM) och tidigare insamlade luftburnaTEM data (ATEM), RMT (radiomagnetotellurik) samt detaljerade resistivitetsmätningari borrhål (CPT-R). Mätområdet ligger i Fråstad vid Göta älv i Lilla Edets kommun isydvästra Sverige. Tidigare undersökningar har visat att området innehåller kvickleraoch där förekommer även skredärr från tidigare kvickleraskred. tTEM datan bearbe-tades,filtrerades och inverterades med hjälp av mjukvaran Aarhus workspace med tvåolika set av begränsningar och inställningar. De resulterande resistivitetsmodellerna jäm-fördes med tidigare geofysiska metoder i ATEM och RMT samt med geoteknisk infor-mation i formen av borrhålsloggar samt CPTR mätningar. Resultatet visar en mycketgod korrelation mellan resistivitetsmodellerna från de olika dataseten. De modelleraderesistiviteterna var 10−40Ωm för de områden som med geotekniska metoder identifieratssom kvickleraområden. Som en markbunden metod är tTEM snabb och kostnadseffektiv,särskilt vid användning i öppna ytor med liten topografisk variation. I exemplen somvisas i denna studie dras slutsatsen att tTEM är ett effektivt och noggrant verktyg föratt hitta områden som potentiellt kan hålla kvickleror. Där kan sedan de resulteranderesistivitetsmodellerna användas tillsammans med annan geoteknisk och geologisk dataför att effektivt kartlägga dessa kvicklersområden.

Quick clay slides are quite rare but often leads to major consequences for the society. These type of slides are complex and the true causes leading to a slide is difficult to map since the evidence is destroyed during the slide. Because of this, different theories develop of the causes of the slide based on the same information. It is also problematic to back-calculate the sliding event because the commonly applied concept of perfectly plastic limite quilibrium cannot be applied on many of the landslides in quick clay. The objectives of this thesis were to construct a fault tree that facilitate risk identification and risk analysis of quick clay slides and to evaluate the applicability of the constructed fault tree, especially in the feasibility study and design phase. Uncertainties within the subject require a careful approach when dealing with quick clay. An implementation of a fault tree for quick clay slides in a risk management could reduce the risk of a slide and better understand the phenomenon. Two case studies were approached with the created fault tree and two advanced calculation methods that account for the special behaviour of quickclay. The use of a qualitative fault tree analysis in combination with calculation methods enables an evaluation of isolated singular events that in the end can lead to a quick clay slide. With the possibility to study isolated events, the implementation of more advanced calculation methods may be facilitated in an early stage to predict and prevent quick clay slides. / Kvicklerskred är sällsynta men leder ofta till stor skada för samhället. Dessa skred är komplexa och orsaken till utlösandet av skredet är svårt att identifiera då bevisen förstörs under händelseförloppet. Detta leder till att olika teorier om orsaken av kvicklerskred kan variera från samma information. Det är också svårt att beräkna skredets omlopp i efterhand den vanliga beräkningsmetoden baseras på idealplastiska samband, något som inte går att applicera på kvicklera. Målet med denna studie var att konstruera ett felträd som underlättar riskidentifiering och riskanalyser av kvicklerskred. Målet var även att utvärdera användandet av felträdet i en byggnadsprocess, framförallt under förstudien och under projekteringsskedet. Osäkerheter inom området kräver en försiktig arbetsmetod när kvicklera finns i områden. Att använda sig av ett felträd för kvicklerskred i en riskhantering skulle kunna minska risken för ett skred och samtidigt öka systemförståelsen över fenomenet. Två fallstudier gjordes med det konstruerade felträdet, under dessa fältstudier gjordes även beräkningar med två avancerade beräkningsmetoder som tar hänsyn till det töjningsmjukande beteendet hos kvicklera. Användningav ett kvalitativt felträd i kombination med beräkningsmetoder möjligör en utvärdering av isolerade händelser som i slutändan kan leda till ett kvicklerskred. Möjligheten av att studera isolerade händelser kan underlätta en implementering av mer avancerade beräkningsmetoder i ett tidigt skede och på så vis förutse och förhindra kvicklerskred.

The study of deformation zones is of great geological interest since these zones can separate rocks with different characteristics. The geometry of these structures with depth is important for interpreting the geological history of an area. Paper I to III present 2D reflection seismic data over deformation zones targeting structures in the upper 3-4 km of the crust. These seismic profiles were acquired with a crooked-line recording geometry. 2D seismic processing assumes a straight recording geometry. Most seismic processing tools were developed for sub-horizontally layered structures. However, in the crystalline rocks in Scandinavia more complex structures with contrasting dip directions and folding are common. The crooked-line recording geometries have the benefit of sampling a 3D volume. This broader sampling can be used to gain knowledge about the true geometry of subsurface structures. Correlation with geological maps and other geophysical data along with seismic data modeling can be used to differentiate reflections from faults or fracture zones from other reflectivity, e.g. mafic bodies. Fault and fracture zones may have a large impedance contrast to surrounding rocks, while ductile shear zones usually do not. The ductile shear zones can instead be interpreted based on differing reflectivity patterns between domains and correlations with geology or magnetic maps. Paper IV presents 3D reflection seismic data from a quick-clay landslide site in southern Sweden. The area is located in a deformation zone and structures in unconsolidated sediments may have been influenced by faults in the bedrock. The main target layer is located at only 20 m depth, but good surface conditions during acquisition and careful processing enabled a clear seismic image of this shallow layer to be obtained.The research presented in this thesis provides increased knowledge about subsurface structures in four geologically important areas. The unconventional processing methods used are recommended to future researchers working with data from crooked-line recording geometries in crystalline environments. The imaging of shallow structures at the quick-clay landslide site shows that the 3D reflection seismic method can be used as a complement to other geophysical measurements for shallow landslide site investigations.

Purpose: One of the major soil problems that the construction industry may face is the presence of a certain type of highly sensitive marine clay, known as quick clay. The quick clay possesses properties that allow the clay to move from being relatively stable to on mechanical impact losing virtually all shear strength and act as a viscous mass. The majority of the Swedish, Norwegian and Canadian landslides, caused by quick clay, have caused significant consequences due to lack of bearing capacity of quick clay. In order to prevent these landslides knowledge about where there is quick clay is required. A large-scale mapping work has therefore been ongoing for a long time. The government has for some time been researching how to streamline mapping work and the result has shown a connection between quick clay attendance and increased resistivity. The purpose of this study is to develop a theoretical framework for areas with higher risk for presence of quick clay based on linking the resistivity to geotechnical properties. Method: The study has mainly applied quantitative data collection methods in the form of data analyzes combined with literature studies. Measurement data used in the study comprise of data collected through geotechnical and geophysical surveys. Literature studies have mainly been supported by reports from previous research in the field. Result: The result of the study points to a variety of geological factors that can give rise to increased risk of quick clay existence such as good permeability, artesian groundwater and uneven mountain subsidence etc. The study also shows a possible link between resistivity and sensitivity. Consequences: The study demonstrates the possibility of linking resistivity to the geotechnical property sensitivity to facilitate and streamline the mapping of quick clay through airborne resistivity measuring. Limitations: The study is limited to studying two research areas in south western Sweden, Strömstad and Lödöse. The study intends to examine the evidence from previous surveys and no further supplementary studies are conducted. The work is also delimited to study the geotechnical and geophysical properties of quick clay (in terms of resistivity). Chemical aspects are not taken into account. / Syfte: Ett av de större markproblem bygg- och anläggningsbranschen kan tvingas stå inför är förekomsten av en viss typ av högsensitiv havsavsatt lera, kallad kvicklera. Kvickleran besitter egenskaper som innebär att leran kan gå från relativt stabil till att vid mekanisk påverkan förlora praktiskt taget all sin skjuvhållfasthet och uppträder som en trögflytande massa. Majoriteten av de svenska, norska och kanadensiska lerskred som medfört betydande konsekvenser har varit ett resultat av kvicklerans bristande bärighet. För att förebygga dessa kvickleraskred krävs vetskap om var kvicklera förekommer. Ett omfattande kartläggningsarbete har därför pågått under en lång tid. Staten har under en tid bedrivit forskning för att effektivisera kartläggningsarbetet och resultatet har visat på ett samband mellan kvickleraförekomst och förhöjd resistivitet. Syftet med detta examensarbete är att ta fram ett teoretiskt ramverk för områden med större risk för förekomst av kvicklera baserat på att koppla samband mellan resistivitet och geotekniska egenskaper i form av vattenkvot, sensitivitet och densitet. Metod: I studien har i huvudsak kvantitativa datainsamlingsmetoder i form av dataanalyser tillämpats i kombination med litteraturstudier. Mätdatat som studien omfattar är insamlad via geotekniska och geofysiska undersökningar, litteraturstudierna har främst tagit stöd i rapporter från tidigare forskning inom området. Resultat: Resultatet pekar på en rad olika geologiska faktorer som kan ge upphov till ökad risk för kvickleraförekomst, exempelvis god permeabilitet, artesiskt grundvatten samt ojämn bergunderyta etc. Studien visar även på en möjlig koppling mellan resistivitet och sensitivitet. Konsekvenser: Studien visar på möjligheten att koppla resistivitet till den geotekniska egenskapen sensitivitet för att underlätta och effektivisera kartläggningen av kvicklera genom flygburna resistivitetsmätningar. Begränsningar: Uppsatsen begränsas till att studera två undersökningsområden i sydvästra Sverige, Strömstad och Lödöse. Studien avser granska underlag från tidigare utförda undersökningar och inga ytterligare kompletterande undersökningar har utförts. Arbetet avgränsas till att studera kvicklerans geotekniska egenskaper samt dess resistivitetsegenskaper. Arbetet tar således inte hänsyn till kemiska aspekter.