uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Incidence and Associated Geotechnical Issues of Swelling Clay in Stockholm
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2015 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Förekomsten och geotekniska konsekvenser av svällande lera i Stockholm (Swedish)
Abstract [en]

The Incidence and Associated Geotechnical Issues of Swelling Clay in Stockholm 

Viktoria Clarin & Anna Clark 

Previous tunnel failures have shown that inadequate reinforcement in tunnels can lead to cave-ins, whereby swelling clay is one of several factors that can result in these damages. Swelling clay minerals possess the ability to absorb water molecules and cations leading to an increase in volume. Instability in tunnels is a consequence of the mobilised swelling pressure caused by lack of room to accommodate for the change in volume. Several tunnels are projected throughout central Stockholm in the near future, whereby numerous drill cores have been logged. This bachelor thesis will therefore focus on the swelling potential and swelling pressure of clay samples selected from a drill core traversing the Söderström fault system. The samples selected for further analysis were collected from a drill core from Slussen, Stockholm, with the aim of determining the reinforcement requirements for future tunnelling projects. 

Several samples from the drill core were selected for analysis, whereby free swelling test was conducted to determine the swelling potential for each sample. One sample displayed more than 100% volume increase and was further tested to determine swelling pressure. Tests were performed using an oedometer, resulting in a measured swelling pressure of approximately 155kPa. To identify the clay type several X-ray diffraction tests were performed on the sample. 

Similar swelling pressures have been measured in tunnels affected by cave-ins in Norway. Due to these previous events, the swelling pressure is of imminent importance when constructing new tunnels. Based on the obtained results, an adequate reinforcement can be estimated and used as a foundation for future tunnel constructions within the area. The tests show that the Söderström fault contains swelling clay and precautions will have to be taken when tunnels are constructed.

Abstract [sv]

Förekomsten och geotekniska konsekvenser av svällande lera i Stockholm 

Viktoria Clarin & Anna Clark

Tidigare fall har visat att otillräcklig förstärkning i tunnlar kan leda till ras där svällande lera är en av ett antal faktorer som kan resultera i sådana skador. Svällande lermineral innehar egenskapen att absorbera vatten och katjoner som resulterar i en volymökning. Instabilitet i tunnelkonstruktioner är en konsekvens av det mobiliserande svälltrycket som uppstår då utrymme inte finns tillgängligt för denna volymändring. Ett antal tunnlar är planerade genom centrala Stockholm inom en nära framtid varför flertalet borrkärnor har karterats. Denna kandidatuppsats fokuserar därför på svällningspotential och svälltryck hos prov från en borrkärna som korsar Söderströmförkastningen. Proven som valts ut för vidare analys har sitt ursprung från en borrkärna tagen vid Slussen, Stockholm. Analyserna i denna studie har i syfte att möjliggöra en estimering av förstärkning vid framtida projekt som involverar tunnelkonstruktion. 

Ett antal prov valdes ut för analys varpå fria svällningsförsök utfördes för att bestämma svällningspotential hos respektive prov. Ett av proven uppvisade en volymökning över 100% varför ytterligare försök utfördes för att fastställa provets svälltryck. Försöken genomfördes med hjälp av en ödometer vilket resulterade i ett svälltryck på ca 155kPa. För identifiering av leran utfördes ett antal analyser med röntgendiffraktion. 

Likvärdiga svälltryck har uppmätts i tunnlar som drabbats av ras i Norge. Det är därför viktigt att ta hänsyn till detta då de nya tunnelprojekten ska påbörjas. Baserat på resultaten denna rapport redovisar kan godtycklig förstärkning estimeras och användas som grund för framtida tunnlar som byggs i området. Resultaten i denna studie visar att Söderströmsförkastningen innehåller svällande lera vilket kommer måste tas hänsyn till då tunnlar konstrueras.

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
Series
Självständigt arbete vid institutionen för geovetenskaper, 2015:12
Keyword [en]
Tunnel stability, swelling clay, reinforcement, Söderström fault, swelling pressure
Keyword [sv]
Tunnelstabilitet, svällande lera, förstärkning, Söderströmsförkastningen, svälltryck
National Category
Geotechnical Engineering Earth and Related Environmental Sciences Geology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-256288OAI: oai:DiVA.org:uu-256288DiVA: diva2:824964
External cooperation
Golder Associates
Educational program
Bachelor Programme in Earth Science
Presentation
2015-06-04, Hambergsalen, Institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, Villavägen 16, Uppsala, 13:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-22 Created: 2015-06-22 Last updated: 2015-06-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2369 kB)242 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2369 kBChecksum SHA-512
ae75dbdce33b3b78f2365acfdc87c8c91b9911df086a215ca1e84f247ea478171124ea08d179feac89e377e4bcceb4d1bc88af2f3e1375ce3469e72de55aac2c
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Geotechnical EngineeringEarth and Related Environmental SciencesGeology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 242 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 1039 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf