MAATUTKALUOTAUSTUTKIMUSRAPORTTI. Raivala, Parkano

Transkriptio

1 1 MAATUTKALUOTAUSTUTKIMUSRAPORTTI Raivala, Parkano Linjalta 1 pisteeltä 29 lounaaseen päin luodattua linjaa TJM2017_34_V2/ /PÄIVITETTY Geo-Work Infra Oy terho.makinen@geo-work.com tel (0) Linjalantie 16, Nuppulinna

2 2 SISÄLLYSLUETTELO 1. MAATUTKALUOTAUSRAPORTTI: Raivala, Parkano 1.1 Tehtävä 1.2 Maastotyöt 1.3 Mittauskalusto 1.4 Tulostus 1.5 Pohjavesialueiden luotauksen tulkinnasta 1.51 Menetelmä 1.52 Profiilitulkinta 1.6 Tulkinnat: Raivala, Parkano 2. Luotauslinjakartat 3. Luotausprofiilit

3 3 1. MAATUTKALUOTAUSRAPORTTI: Raivala, Parkano 1.1 Tehtävä Geo-Work Oy suoritti Mitta Oy/ Markku Karhun tilauksesta maatutkaluotauksia Raivalan alueella Parkanossa. Tarkoituksena oli selvittää Pirkanmaan ELY-keskukselle maa- ja kallioperäolosuhteita pohjaveden kulkeutumisen selvittämiseksi. 1.2 Maastotyöt Maastotyöt paikalla suoritettiin Linjat pyrittiin luotaamaan tilaajan laatimien suunnitelmien mukaisesti. Kuljetut reitit paikannettiin Garmin GPSMap 64S paikantimella, jonka tarkkuus on muutaman metrin luokkaa tasossa. Reittien sijainti osittain teillä ja poluilla paransi tarkkuutta ja helpotti luotausten toteuttamista. Linjapisteille laskettiin tarkemmat korot käyttäen Maanmittauslaitoksen tietokanta-aineistoa. Korkeusjärjestelmänä on N2000 ja koordinaattijärjestelmänä on TM35FIN. 1.3 Mittauskalusto 1.4 Tulostus Mittauskalustona oli amerikkalaisen Geophysical Survey System Inc:n (GSSI) valmistama SIR-3000 maatutka. Antennina käytettiin GSSI:n 100 MHz:n antennia. Tutkaa käytettiin rinkkatutkana, ja luotaukset tehtiin kävellen minimoiden häiriölähteet. CF-levykkeelle taltioitu tutkatulos siirretään tietokoneelle tulostusta ja tulkintaa varten. Tulkinta ja tulostus tapahtuu jälkikäsittelynä GeoDoctor signaalinkäsittelyohjelmalla. Profiilikuvat on tulostettu pääsääntöisesti 1:300/1:1600 (24m/400m) pysty- ja vaakamittakaavassa. Maatutkaprofiilit ovat aika-asteikossa.

4 4 1.5 Pohjavesialueiden luotauksen tulkinnasta Tässä kappaleessa pyritään selvittämään maatutkaluotauksen periaatetta hyvin yksinkertaisesti ja lyhyesti, mutta mahdollisimman selkeästi, jotta tulkinnan periaatteista pääsisi kiinni. Tämä lähinnä sen takia, että mikäli tulosta joudutaan myöhemmin tarkastelemaan uudelleen kairauksien ym. uusien tutkimuksien valossa pystyy myös tilaaja mahdollisesti suorittamaan tulkinnan täydentämistä ja parantamista. Maatutkaluotausten tulkinta perustuu ensisijaisesti vuosien tuomaan kokemukseen, nämä tulokset on käyty läpi yhdessä vanhemman konsultin Leevi Koposen kanssa. Tässä yhteydessä on vielä mainittava, että tutkatulos on aina varmasti oikein, tulkitsija voi tehdä virheitä Menetelmä Maatutka (GPR, Ground Penetrating Radar) lähettää antenniyksikkönsä avulla lyhyitä (1-6 nanosekunnin pituisia) sähkömagneettisia pulsseja mitattavaan kohteeseen, maaperään. Nämä pulssit (sähköaallot) etenevät kohteen väliaineessa noin valon nopeudella ja aina väliaineen sähköisesti muuttuvasta rajapinnasta osa lähetetystä aaltoenergiasta palautuu takaisin. Tämän takaisin palautuneen aaltoenergian voimakkuus (amplitudi) ja edestakaiseen matkaan kulunut aika (nanosekuntia) rekisteröidään tutkalaitteiston avulla näytölle ja tallentimelle. Kun tämä tapahtuma suoritetaan liikkeessä, saadaan rekisteröityä kohteesta poikkileikkaus kohtisuoraan antennin lähetyspintaa kohden. Eli vedettäessä tutkan antennia maalla, saadaan maaperän kerrosjärjestyksestä maatutkan informaatioon perustuva poikkileikkauskuva. Tulostettavien havaintopisteiden väli määritellään mittapyörän mittaaman matkaan perusteella ja se on ollut tässä tehtävässä 30 kpl/m. Myös rajapintojen voimakkuus ja syvyys (aika ns) on havaittavissa tulostuneelta maatutkaprofiililta Profiilitulkinta Rajapinta- ja maa-ainestulkinta on tehty Geo-Doctor -ohjelmistolla. Leikkauskuvan yläreunaan on merkitty profiilin tunnusnumero, sidontapisteet ja juokseva paalulukema. Topografiakorjatuissa leikkauskuvissa on korkeustasoa ilmaisevat asteikkoviivat. Profiilissa on maanpintaa eli 0-tasoa ilmaiseva viiva ja aika asteikkoviivat. (HUOM! Syvyysasteikko on tarkka vain kuiville hiekka- ja sorakerrostumille, joskin pohjaveden alaisissa tulkinnoissa kosteus on pyritty huomioimaan eri dielektrisyysarvolla).

5 5 Profiililla hienomman lajittuneen materiaalin tunnusmerkkinä ovat rauhalliset rakenteet, tummat yhtenäiset välikerrokset. Nämä tummat siistit välikerrokset tulevat hienommista / silttisistä kerroksista, jotka pidättävät itseensä ympäristöään enemmän kosteutta. Näissä kerroksissa sähkönjohtokyky muuttuu huomattavasti muuhun ympäristöön nähden. Tällainen kerros (rajapinta) heijastaa runsaasti sähkömagneettista energiaa takaisin, jolloin se rekisteröityy voimakkaana amplitudina. Tasarakeinen hiekkainen materiaali näyttää profiililta hyvin vaalealta, eikä siinä juurikaan näy rakenteita. Aivan kuten luonnossakin, se on puhtaan näköistä eikä siinä ole pohjaveden lisäksi muita kerroksia, joissa olisi suuria johtavuuden muutoksia. Tämä materiaali sijaitsee yleensä silttisten kerroksien välissä. Mikäli tällaisessa materiaalissa on pohjaveden pinnan taso, on se selvästi havaittava taso. Karkean materiaalin (khk,sr) tunnistaa yleensä profiililta sekaisesta kuvasta, jossa on runsaasti kulmikasta parabeliä ja jyrkkiä rakenteita. Yleiskuvaltaan materiaali on levoton ja hieman "puuromainen". Mikäli karkea materiaali sijoittuu harjuytimeen ja luotauslinja on poikittain jäätikön virtaussuuntaa kohti, reunustavat tällöin karkeaa materiaalia yleensä lievehiekat. Nämä lievehiekkojen rakenteet nousevat molemmilta puolilta karkeamman materiaalin kylkeen. Sorainen materiaali voi joskus sekoittua myös karkeaan moreeniainekseen tai päinvastoin. Yleensä kuitenkin moreeni sisältää enemmän hienoa ainesta, joka tekee siitä profiilikuvalla selvästi tummemman kuin sorasta. Moreenilla pohjaveden pintaa ei ole havaittavissa, ainoastaan heijasteiden paksuudesta voidaan saada viitteitä siitä. Tämä johtuu siitä, että materiaalissa on kapillaari-ilmiö eikä siinä ole selvää kuivan ja märän rajapintaa. Profiileille on kirjainsymboleilla kuvattu maalajeja ja lajittuneessa materiaalissa suuntaa antavaa karkeusastetta: Sa Savi Si Siltti SiHk Siltti hiekka hhk Hieno hiekka Hk Hiekka khk Karkea hiekka srhk Sorainen Hiekka HkSr Hiekkainen sora Mr Moreeni Ka Kallio Tulkintaa luettaessa on huomioitava, että kirjainsymbolit ovat merkitty tukemaan ja selventämään tulkintaa ja antavat viitteen keskimääräisestä karkeusasteesta kyseisellä alueella. Esimerkiksi samalla hiekkaiseksi merkityllä kohdalla voi vertikaalisesti esiintyä myös

6 6 jotain silttikerroksia ja mahdollisesti myös ohut sorainen välikerros, mutta kuitenkin pääasiassa kokonaisuus on hiekka. Samoin maaaineksessa voi myös olla joukossa kiviä. Moreenin/kalliopinnan ollessa epävarma/kairaamaton, käytetään tekstiä Mr/Ka, varmempana pidettävä kallio on merkitty tekstillä KA?. Harjun lievealueilla saattaa paikoin olla ohuelti savea, joka näkyy profiileissa huomattavana savikerroksen alapuolisten rakenteiden vaimenemisena. Savikerros ei itse erotu erillisenä rajapintana vaan se on tulkittava alapuolisten rakenteiden vaimenemisen perusteella. Ohut siltti tai savikerros ei välttämättä erotu porakonekairauksissa. 1.6 Tulkinnat: Raivala, Parkano Pohjavesitaso erottuu linjoilla vain paikoin, kaikkein selkeimmin hiekkaisia rakenteita leikkaava rajapinta on tulkittavissa Linjan L01 alussa pl Syvempien rakenteiden tulkinnassa on päädytty MR / KA? (moreeni/kallio) tulkintaan, koska muutoin karkealta vaikuttavassa aineksessa pitäisi pohjavesi kulkeutua alemmaksi ja erottua syvemmällä rajapintana. Kalliotulkinnat ovat näin ollen keskimäärin n 6-8 metrin syvyydessä. Maa-ainekset ovat suhteellisen yhteneväiset nyt tutkitulla alueella; pinnassa on hiekkaa ja sen alla vaihtelevasti hienompia ja karkeampia aineksia, tässä tulkittu teksteillä hhksi (hienohiekka/siltti) sihk (silttinen hiekka), srhk (sorainen hiekka, edellistä edelleen karkeampaa). Oleellisesti pintaosiaan karkeampaa ainesta sisällään pitäviä silttivalleja on erityisesti linjan L01 alussa (esim pl 550). Tämä päivitysversio raporttiin on tehty kairauksien P1-P2 ja K1-K2 perusteella. Kairaustietojen valossa kalliotulkintoja muutettiin oleellisesti vain Linjalla L01 pl , muutoin kairaustulokset tukevat mielestäni kohtuullisen hyvin aiemmin tehtyjä tulkintoja. Ylemmällä tasolla olleet pohjavesipinnat on poistettu tulkinnoista, niillä kohdin kyse näyttäisi olevan vain hienommasta lajittuneesta (kosteammasta?) maa-aineskerroksesta. Maa-aineksien karkeusasteita on kairauksien perusteella tulkintaprofiilien teksteissä muutettu paikoin aavistuksen karkeampaan suuntaan. Kaikkia tulkintoja voidaan tarkentaa tulevaisuudessakin mahdollisten uusien referenssikairausten perusteella. Kalliopinnat on pyritty tulkitsemaan ylimpään mahdolliseen rajapintaan, joten kallio voi paikoin olla oleellisestikin tulkittua alempana. Referenssikairausten paikkoja voidaan tarvittaessa suunnitella yhteistyössä tilaajan kanssa. Noudatamme konsulttitoiminnan yleisiä KSE 2013-ehtoja. Tuusulassa Terho Mäkinen Tutkimusinsinööri, Geo-Work Infra Oy

7 28 Linja 1> Linja 2> Linja 3> Linja 4> : m 9

8 Linja 4> Linja 5> : m

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18