Pt 16569/01/ Tyryntie (Jämsä)

Transkriptio

1 UUMA-inventaari Pt 16569/01/ Tyryntie (Jämsä) Kuitutuhka massiivirakenteessa 2008 Ramboll Vohlisaarentie 2 B Luopioinen Finland Puhelin:

2 Sisältö 1. Kohteen kuvaus Sijainti Koerakentamisen tarkoitus ja tavoitteet Käytetyt UUMA-materiaalit ja -rakenteet 2 2. Materiaalitutkimukset ennen rakentamista 2 3. Seurantatutkimukset Tekniset Ympäristökelpoisuus 7 4. Seurantatutkimukset Tekniset Kuntokartoitus Rakennetutkimukset Ympäristökelpoisuus Haastattelut Tutkimustulosten arviointi 11 Viitteet 12

3 1. Kohteen kuvaus 1.1 Sijainti Pilottikohde Pt 16569/01/ Tyryntie sijaitsee Jämsän kaupungin alueella (Kuva 1). Kohteessa toteutettiin kesällä 1998 kolme stabiloitua kuitutuhkarakennetta kolmen eri paperitehtaan siistausjätteellä ja kolmen eri voimalaitoksen lentotuhkalla. Kuitutuhkarakenteiden lisäksi kohteessa testattiin tieverkon ja geoverkon käyttöä, kahta lentotuhkarakennetta sekä kahta vertailurakennetta. Tyryn paikallistien peruskorjaus toteutettiin osana silloisen tielaitoksen Sorateiden kelirikkovaurioiden korjaaminen projektia. Kuitutuhkarakenteet sijoittuvat kohdepaalutuksen paaluväleille , ja Vertailurakenne sijoittuu paaluvälille Ensimmäisen kuitutuhkarakenteen aloituspisteen tieosoite on Pt 16569/01/1340. Kokonaisuudessaan kohteen pituus on 1550 m. Kuitutuhkarakenteiden pituudet ovat m. Vertailuosuuden pituus on 215 m. Kuva 1. Pilotin sijainti. 1.2 Koerakentamisen tarkoitus ja tavoitteet Koerakentaminen tarkoituksena oli löytää uusia menetelmiä erityisesti soratieverkon kunnon parantamiseen. Tavoitteena oli myös laatia käyttökelpoisiksi havaittavien ratkaisujen osalta ohjeistus, jonka pohjalta myös materiaalien laajempimittakaavainen käyttöönotto olisi mahdollista. Jämsän kohde oli yksi silloisen tielaitoksen kaikkiaan 7 toteutettavaksi tarkoitetusta kohteesta. JämsäTyry.doc 1

4 Tyryntien ongelmana oli ennen koerakentamista ollut heikko kevätkantavuus, tien reunojen leviäminen ojiin ja ojien tukkeutuminen, tierungon painuminen ja sekoittuminen pohjamaahan. Tietä oli aiemmin korjattu useaan otteeseen mm. lisämursketta ajamalla, mutta tilanne oli palautunut nopeasti entiselleen. 1.3 Käytetyt UUMA-materiaalit ja -rakenteet Taulukossa 1 on esitetty kohteessa käytetyt materiaalit ja toteutetut rakenteet. Rakenteiden periaatekuva on esitetty kuvassa 2 kuitutuhkarakenteen 1 seoksilla. Taulukko 1. Vuonna 1998 peruskorjatun Tyryn paikallistien koerakenteiden sijoittuminen, materiaalit ja koerakenteet. Paaluväli Rakenne Kuitutuhkarakenne 1. Fort James Suomi Oy:n siistausjäte ja UPM-Kaipolan lentotuhka 100:40 stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti 7%. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen) Kuitutuhkarakenne 2. Metsä Tissue Oy:n siistausjäte ja Mäntän Energian lentotuhka 45:55 stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti 7%. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen) Kuitutuhkarakenne 3. UPM-Jämsänkosken kuitujäte ja lentotuhka 20:135 stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti 6,25%. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen). 395-n.610 Vertailuosuus, Murskekerros n. 20 cm + kulutuskerros. Murske #0-16mm n.10cm Fort James Suomi Oy:n siistausjäte ja UPM Kaipolan lentotuhka 100:40. Kerrospaksuus 20 cm. Sideaineena yleissementti 7%. Vanha rakenne. Kerrospaksuus n cm (reuna-kl) Pohjamaa: lasa / SaSi Kuva 2. Kuitutuhkarakenne 1, plv Materiaalitutkimukset ennen rakentamista Ennen rakentamista eri koemateriaaleille määritettiin laboratoriossa taulukossa 2 esitetyt optimitasot. JämsäTyry.doc 2

5 Taulukko 2. Laboratoriossa määritetyt tekniset optimitasot. Paalu Kuitutuhka 1 Kuitutuhka 2 Kuitutuhka 3 Lujuus [kpa] (8 %--610) 580 Vesipitoisuus [%] Kuivairtotiheys [kg/m3] Tiivistystyömäärä 4*9 5*10 5*13 Kohteissa käytetyt lentotuhka ja kuitujätteet testattiin tuottajien toimesta. Materiaaleista selvitetyt kokonaispitoisuudet on koottu taulukkoon 3. Haitta-aineiden kokonaispitoisuuksia on tässä verrattu VNa 591/2006 kokonaispitoisuusraja-arvoihin. Rajaarvot eivät ylity koekohteissa käytetyillä materiaaleilla. Taulukko 3. Tyryn paikallistiellä käytettyjen lentotuhkien ja kuitujätteiden kokonaispitoisuudet verrattuna VNa 591/2006 mukaisiin lento- ja pohjatuhkan kokonaispitoisuuksien raja-arvoihin. Koekohteiden tuhkat ja kuitujätteet VNA 591/2006 yksikkö UPM-Jämsänkoski KJ UPM-Jämsänkoski LT Ag mg/kg <1 <1 <1 <1 <1 <1 Al mg/kg UPM-Kaipolan LT Fort James Suomi Oy KJ Metsä Tissue Oy: KJ Mäntän Energian LT Raja-arvo, mg/kg kuivaainetta Perustutkimukset As mg/kg <10 <10 <10 <10 < Ba mg/kg Ca mg/kg Cd mg/kg <0,5 0,8 0,8 <0,5 <0,5 1,2 15 Co mg/kg Cr mg/kg <5 < Cu mg/kg Fe mg/kg K mg/kg Mg mg/kg Mn mg/kg Mo mg/kg <5 <5 <5 <5 <5 <5 50 Na mg/kg Ni mg/kg P mg/kg Pb mg/kg < <5 < S mg/kg Sb mg/kg <13 <13 <13 <13 <13 <13 Sr mg/kg 75, Ti mg/kg V mg/kg <5 < Zn mg/kg JämsäTyry.doc 3

6 3. Seurantatutkimukset Tekniset Vuonna 2001 ja 2002 tehtiin koeosuuksien kuntokartoitus tielaitoksen toimesta. Kartoitustulokset on koottu taulukkoon 4. Taulukko 4. Vuoden 2001 ja 2002 kuntokartoituksen tulokset. Tyryn koetie Pt /01 alkaen 1370( 0 paalu) Vuosi 1. Kuitutuhkarakenne plv Kuitutuhkarakenne 2. plv Kuitutuhkarakenne 3. plv Vertailuosuus (murske) plv vasemmalla ajokaistalla loivaa uraa - ei routaheittoja - pinta hiukan irronnut ja tie pölyää - vasemmalla ajokaistalla uraisuutta - ei routaheittoja - pinta melko kiinteä - rakenne hyvin muodossaan - pinta hiukan irronnut ja tie pölyää - tasaista - plv lievä painuma - rakenne hyvin ryhdissä - mursketta reikien paikkaukseen ja pintakelirikon hoitoon n. 5 tonnia - plv reikäisyyttä koko tien leveydellä - plv loivaa uraa vasemmalla ajokaistalla - plv tasaista, kiinteä pinta - rakenne hyvin ryhdissä - kallistus puutteellista - pinta hiukan irronnut ja pölyää -pientä reikäisyyttä -mursketta reikien paikkaukseen ja pintakelirikon hoitoon n. 5 tonnia - plv pientä reikäisyyttä - plv tasainen kiinteä pinta - plv pientä reikäisyyttä, pääosin tasainen - mursketta lisätty 8 t reikäisille alueille - pl 325 lievä rumpupainuma - pinta irronnut ja pölyää - kuoppia - pl 325 lievä rumpupainuma - plv pientä reikäisyyttä, vasen kaista urainen - plv tasaista kiinteää pintaa Vuonna 2001 koeosuuksilla ei ollut kelirikkoa eikä routaheittoja esiintynyt. Reikiintymiseen näytti vaikuttavan tien muoto. Niissä kohdissa, missä kaltevuus oli pieni, esiintyi enemmän reikiä. JämsäTyry.doc 4

7 Vuoden 2002 kartoitusajankohtana varsinainen kelirikko oli alkanut koeosuuksilla. Routaheittoja ei ollut. Reikiintymistä on koeosuuksilla aikaisempia vuosia enemmän. Reikiintymiseen vaikuttaa tien muoto. Suuria ongelmia ei esiintynyt. Rakennetutkimukset 2001 Koerakennetutkimukset ja näytteenotto tehtiin Sivutuoterakenteen päällä oleva murske siirrettiin traktorikaivurilla sivuun tutkimuspisteistä n. 4 m 2 alueelta. Kaikissa pisteissä tehtiin näytteenoton yhteydessä seuraavat toimenpiteet: Silmämääräinen arvio tien kunnosta Rakennennäytteiden (koekappaleiden) poraaminen tien vasemmalta kaistalta: läheltä keskilinjaa (KL - 0,5m) 2 kpl läheltä reunaa (KL - 2 m) 2 kpl Silmämääräinen arvio rakennekerroksesta Maanäytteen ottaminen kemiallisia analyysejä varten läheltä tien keskilinjaa, 1 m syvyydeltä sivutuotekerroksen alapinnasta Valokuvaus Rakennenäytteet (koekappaleet) viimeisteltiin laboratoriossa. Kappaleista määritettiin puristuslujuus ja vesipitoisuus. Ympäristöseurantaa varten otettiin maanäyte viiden rakennetutkimuspisteen lisäksi myös vertailuosuudelta. Silmämääräinen arvio koekohteen eri kuitutuhka- ja vertailun vuoksi myös tuhkaosuuksista sisälsi seuraavia huomioita: PL 50, kuitutuhka 1 - Tie melko hyväkuntoisen näköinen, keskiosalla jonkin verran pyykkilautaa - Mursketta päällä n. 150 mm, sivutuotekerroksen paksuus samoin n. 150 mm - Sivutuotekerroksen ylä- ja alapinta melko selkeät, ei sekoittumista - Kerros ei kovin lujan tuntuista, mutta kuitenkin kiinteää - Kerroksessa joitakin yksittäisiä pieniä kiviä, ilmeisesti tulleet rakentamisvaiheessa - Poraamalla ei saanut kunnollisia (h=100 mm) kappaleita, sillä kappaleet katkesivat vaakasuunnassa PL 200, kuitutuhka 2 - Tie hyväkuntoisen näköinen - Mursketta päällä n. 200 mm, sivutuotekerroksen paksuus n. 170 mm - Sivutuotekerroksen ylä- ja alapinta melko selkeät ja suorat, ei sekoittumista - Rakenne kiinteää, vähän lujemman tuntuista kuin PL 50 - Poraamalla ei saanut kunnollisia (h=100 mm) kappaleita; osasta porareikiä ei saanut juuri mitään PL 370, kuitutuhka 3 - Tien pinnassa jonkin verran pieniä kuoppia - Mursketta mm, sivutuotekerroksen paksuus n mm - Kerroksen yläpinta aaltoileva, raiteiden kohdalla painunut, yläosaan sekoittunut jonkin verran mursketta - Kerroksen alapinta melko suora, ei sekoittumista - Rakenne kiinteää, mutta varsinkin porauksessa käytettävä vesi tuntui heikentävän materiaalia - Rakenne samankaltaista kuin PL 200, mutta ehkä vähän tuhkaisemman tuntuista - Keskiosalta erittäin vaikea saada ehjiä kappaleita poraamalla mm. hiushalkeamien vuoksi; reunaosalla poraus onnistui paremmin JämsäTyry.doc 5

8 Koekappaleiden tutkimustulokset Taulukko 5. Rakennetutkimuskappaleiden puristuslujuudet koerakenteittain. Rakenne Sijainti Puristuslujuus 2 kpl:n keskiarvo [ MPa ] Kuitutuhka 1 PL 50 Kuitutuhka 2 PL 200 Kuitutuhka 3 PL 370 w * 2 kpl:n keskiarvo [ % ] KL 0,5 m 0.53 ** 69 KL 2 m 0.77 ** 65 KL 0,5 m KL 2 m KL 0,5 m KL 2 m * Porauksessa käytetty huuhteluvesi on todennäköisesti kasvattanut vesipitoisuutta. ** Kappaleet eivät murtuneet, tulos on puristusjännitys 10 %:n kokoon puristumalla Kantavuusmittaukset Kohteessa suoritettiin myös kantavuusmittauksia. Vuosien kantavuusmittauksien painotetut keskiarvot rakennetyypeittäin on esitetty kuvassa 3. Mittaukset on tehty samoina ajankohtina aina toukokuun päivä. Vuoden 1999 tulokset ovat kauttaaltaan parempia kuin vuosien tulokset. Syy voi olla keskimääräistä leudommasta talvesta ja tien kannalta helpommasta keväästä. Vuoden 1999 tulokset eivät ole täysin vertailukelpoisia muiden vuosien kanssa. Jämsä, pt Kantavuus rakennetyypeittäin Kantavuus [MPa] KT1 KT2 KT3 Vert. TV1 TV2 GV1 GV2 Vert. LT1 LT2 Painotettu keskiarvo, Painotettu keskiarvo, Painotettu keskiarvo, Painotettu keskiarvo, Kuva 3. Tyryntiellä mitatut kantavuuksien painotetut keskiarvot vv KT = kuitutuhkaosuus, Vert = murskerakennetta, TV = teräsverkkorakennetta, GV = geovahvisteverkko ja LT = tuhkaosuus. JämsäTyry.doc 6

9 3.2 Ympäristökelpoisuus Kohteen pohjavesiseurannan tulokset on käsitelty luvussa 3.2. Maaperänäytteiden haitta-ainepitoisuudet vuosilta on koottu liitteeseen 2. Maaperänäytteiden analyysituloksissa on todettavissa jonkin verran vaihtelua, eri alkuaineiden pitoisuuksien nousua ja laskua lähtötilanteeseen (referenssiarvioihin) verrattuna. Joka tapauksessa alkuainepitoisuudet ovat pääosiltaan alittaneet puhtaalle maaperälle ehdotetut tavoitearvot ja joidenkin korkeampien pitoisuuksien osalta merkittävästi pilaantuneelle maa-ainekselle ehdotetut raja-arvot. 4. Seurantatutkimukset Tekniset Kuntokartoitus Kohteessa tehtiin silmämääräinen kuntokartoitus ja koerakenteista otettiin poralla näytteitä rakennetutkimuksia varten. Tien oikea kaista oli lanattu noin tuntia ennen kuntokartoituksen aloitusta. Silmämääräisen kuntokartoituksen tulokset on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6. Kuntokartoituksen tulokset. PLV Havainnot Tyyppi -30-(- Tiessä ei vaurioita, hyväkuntoinen Kuitutuhka 1 22) plv (- Tien keskiosa kelirikkoinen, pettänyt, joustava 14) vasen kaista melko hyväkuntoinen, oikea kaista kelirikkoinen, paalulla 8 kuitutuhka pinnassa Tie hyväkuntoinen Vasen kaista hyväkuntoinen, oikea reuna noin 1,5 m leveydeltä melko pehmeä ja joustava Kuitutuhka 2 plv Tien oikea reuna ok. vasen reuna pettänyt ja sortunut ojaan Tie muuten hyväkuntoinen, mutta vasen reuna on painunut Tie hyväkuntoinen Kuitutuhka plv Tien oikea reuna noin 1 m leveydeltä painutut ja joustava Tie hyväkuntoinen Vasen reuna noin 1 m leveydeltä painunut ja joustava Tie hyväkuntoinen 440- Sivukaltevuudet puutteelliset Vertailuosuus 470 plv Vasemmassa reunassa pohjamaa näkyvissä Tie hyväkuntoinen Tien oikea reuna vähän levinnyt, oikean kaistan sivukaltevuus puutteellinen Vasen reuna levinnyt (kallistus silti Ok) JämsäTyry.doc 7

10 4.1.2 Rakennetutkimukset Porakappaleiden näytteenoton yhteydessä raportoitiin havainnot näytteenottokohdista ja niiden ympäristöstä (Taulukko 7 ): Taulukko 7: Havainnot rakennetutkimuksien näytteenotossa keväällä 2008 PLV Havainnot 20 (KT1) Tie oli tutkimuspisteen alueella hyväkuntoinen, kerroksen yläpinta oli melko suora ja aaltoilua ei esiintynyt. Ylä- ja alapinnassa oli ohuena kerroksena sekoittuneena vähän mursketta. Koemateriaalikerros oli kiinteää, mutta ei lujaa. Jalalla painelemalla rakenne antoi hiukan periksi. Materiaali oli aivan pinnasta vähän pehmeämpää kuin syvemmältä. Syvemmällä ei ollut havaittavissa materiaalissa muutoksia. Koekappaleet olivat porattaessa melko pehmeitä ja jonkin verran joustavan tuntuisia. Toinen koekappaleista katkesi käsittelyssä kolmeen osaan. Kuitutuhkakerroksen paksuus oli näytteenottokohdassa 190 mm ja murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä 170 mm. 55 (KT1) Tie oli tutkimuspisteessä hyväkuntoinen. Kuitutuhkakerroksen yläpinta oli hiukan aaltoileva poikkisuunnassa. Tien keskiosassa kuitutuhkakerros oli vähän jämäkämmän tuntuista kuin PL 20. Rakenne ei jousta jalan alla. Reunalla antoi hieman periksi. Kiinteää, mutta ei lujan tuntuista. Koko kerroksessa oli murskerakeita jonkin verran seassa, jotka ovat sekoittuneet todennäköisesti jo rakennusvaiheessa. Porattaessa keskiosalla kappaleet pyrkivät katkeilemaan. Reunaosalla kappaleet hajoavat täysin terän sisään eikä reunaosasta saatu kappaleita. Kuitutuhkakerroksen paksuus oli näytteenottokohdissa mm ja murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä mm. Molempien kerroksien paksuudet pienenivät keskeltä reunalle. 150 Tie oli oikealla kaistalla hyväkuntoinen, vasen reuna sortui ojaan. Kerroksen yläpinta oli voimakkaasti aaltoileva poikkisuunnassa, rakenne on elä- (KT2) nyt voimakkaasti. Mursketta oli sekoittunut ainakin kerroksen yläosaan. Kerros oli kiinteä ja kuiva, mutta ei kovin lujan tuntuinen. Porattaessa koekappaleet hajoavat terään lähes täysin. Alaosasta saadaan maksimissaan 30 mm kappaleita ja niissäkin on vaakasuuntaisia hiushalkeamia noin 5 mm välein. Kohteesta ei saatu ehjiä koekappaleita. Kuitutuhkakerroksen paksuus oli näytteenottokohdissa 220 mm ja murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä mm. 205 (KT2) 290 (KT3) Tien oikea kaista on hyväkuntoinen, vasen reuna on painunut ja pehmeä. Kerroksen yläpinta on vähän aaltoileva poikkisuunnassa. Yläpinnassa on ohuelti mursketta kuitutuhkan seassa. Kerroksen ympäristö reunaosalla melko pehmeää ja joustaa vähän jalalla painamalla. Keskiosa tiestä ei jousta, on kiinteää mutta ei lujaa. Porattaessa reunaosalla kerroksen yläosa (100 mm) mureni terään täysin. Alaosa pysyi ehjänä, koska se oli vielä jäässä. Keskiosalla yhden porauksen yläosa pysyi ehjänä, muut hajosivat. Kappaleiden alaosat pysyivät ehjinä koska kerros oli vielä jäässä. Jäässä olevissa kappaleissa oli vielä silmin nähden havaittavissa routalinssejä (maks. 5 mm) noin 10 mm välein. Kuitutuhkakerroksen paksuus oli näytteenottokohdissa mm ja murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä mm. Tie oli tutkimuspisteessä hyväkuntoinen koko leveydeltään. Kerroksen yläpinta oli selvästi aaltoileva poikkisuunnassa. Reunemmalla kuitutuhkan pinta oli ylempänä kuin keskemmällä, kallistus oli siis keskimäärin tien keksilinjaa kohti. Yläosaan oli sekoittunut jonkin verran mursketta. Kerros oli kiinteän mutta ei kovin lujan tuntuinen (lujempaa kuin 2 aiempaa kuitutuhkaosuutta). Porattaessa ilmeni halkeamia, mutta ei niin tiheässä kuin aiemmissa pisteissä. Suurin osa porauksista mureni ja liettyi täysin. Koekappaleita saa- JämsäTyry.doc 8

11 350 (KT3) tiin kuitenkin 2 kpl. Murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä on mm. Tien oikea kaista oli hyväkuntoinen. Vasen reuna oli painunut ja pehmeä. Kerroksen yläpinta oli selvästi aaltoileva, reunalla kuitutuhka oli noussut lähes pintaan. Murskeen ja kuitutuhkan välinen rajapinta oli osittain epäselvä ja sekoittunut. Kuitutuhka ei ollut kovin lujan tuntuista, tien reunalla kerros jousti vähän jalan alla. Porattaessa reunalla materiaali hajosi täysin terän sisään. Keskiosalla saatiin neljästä porauksesta 2 kelvollista koekappaletta. Kuitutuhkakerroksen paksuus oli näytteenottokohdissa mm ja murskekerroksen paksuus kuitutuhkan päällä mm. Koerakenteista saaduista kappaleista määritettiin puristuslujuudet. Puristuslujuuksia on vertailtu vuoden 2001 tuloksiin kuvassa 4. Lujuudet ovat heikentyneet eikä rakenteiden välillä ole havaittavissa merkittäviä eroja. Kuitutuhkarakenteesta 1 ja 3 ei vuonna 2008 saatu koekappaleita tien reunaosasta. Puristuslujuudet vuosina KPa keskiosa 2001 reuna 2008 keskiosa 2008 reuna Ei kappaletta Kuitutuhka 1 Kuitutuhka 2 Kuitutuhka 3 Kuva 4. Puristuslujuudet tien vv koekohteittain. Kappaleet eivät murtuneet; tulos on puristusjännitys 10 %:n kokoon puristumalla 4.2 Ympäristökelpoisuus Pohjavesinäytteet otettiin niistä neljästä pohjavesiputkesta, jotka oli sijoitettu koerakenteiden sekä vertailurakenteen kohdalle (Taulukko 8). Pohjavesinäytteet on otettu Ramboll Finland Oy:n toimesta vuonna 2007, aikaisemmin näytteiden otto hoidettiin vastaavan tiemestarin toimesta. Pohjavedet on analysoitu ennen rakentamista otetuista näytteistä vuonna 1998 sekä rakentamisen jälkeen vuosina (GTK:n kemian laboratorio). Vastaavat määritykset tehtiin vuonna 2007 tärkeimpien alkuaineiden ja yhdisteiden osalta, tosin aikaisempina vuosina ei määritetty fluorideja ja sulfaatteja. Analyysit teetettiin nyk. Ramboll Analytics laboratoriossa, jolloin metallit määritetty aikaisempaa vastaavasti autoklaavilla esikäsittelyn jälkeen ICP-MS-tekniikalla ja anionit IC-tekniikalla (erotus ionikromatografilla käyttäen anionikolonnia ja detektointi johtokykydetektorilla). Tulokset on esitetty liitteessä 1. JämsäTyry.doc 9

12 Taulukko 8. Vuonna 1998 peruskorjatusta Tyryn paikallistiestä otettiin pohjavesinäytteet vuonna 2007 taulukon osoittamista pohjavesiputkista. Paaluvälit ovat koerakenteen merkintöinä. Paaluväli pv pl 55 Rakenne Kuitutuhkarakenne 1. Fort James Suomi Oy:n siistausjäte ja UPM-Kaipolan lentotuhka stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen) pv pl 200 Kuitutuhkarakenne 2. Metsä Tissue Oy:n siistausjäte ja Mäntän Energian lentotuhka stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen) pv pl 420 Kuitutuhkarakenne 3. UPM-Jämsänkosken kuitujäte ja lentotuhka stabiloituna kerroksena (20 cm). Sideaineena yleissementti. Stabiloidun kerroksen päällä murske n. 10 cm (sis. kulutuskerroksen). 395-n.610 pv pl 550 Vertailuosuus, Murskekerros n. 20 cm + kulutuskerros. Rakenteiden ympäristökuormitusta arvioitaessa ovat kriittisimpiä tarkasteltavia metalleja olleet kupari-, sinkki-, arseeni-, kadmium- ja vanadiini lentotuhkista määritettyjen kokonaispitoisuuksien (taulukko 3) perusteella. Pohjaveden laatumuutokset osoittautuivat kohteessa vaikeasti tulkittavaksi. Ennen rakentamista otetuista pohjavesinäytteistä analysoitujen metallien pitoisuudet olivat monien alkuaineiden osalta selkeästi korkeampia kuin rakentamisen jälkeen otetuissa näytteissä. Syitä tähän voi olla useita. Putkien asentamisen jälkeen on asentamisen yhteydessä hiertynyt kiviaines voinut nostaa useiden metallien pitoisuuksia. Vaihtelut näytteenottotavoissa voivat myös näkyä tuloksissa. Erityisesti huomio kiinnittyy nikkelin ja lyijyn pitoisuuksiin, jotka ylittivät talousveden laatuvaatimukset ylittäviin ennen rakentamista otetuissa pohjavesinäytteissä. Sinkin pitoisuudet ovat myös olleet koholla. Viimeisimmissä näytteissä vuodelta 2007 analysoivan laboratorion määritysrajat poikkesivat GTK:n laboratorion määritysrajoista, joten osassa tarkasteltavia aineita (B, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb ja V), pitoisuustrendiä ei voida luotettavasti tarkastella vuoteen 2007 saakka. Paalulla 550 sijaitseva pohjavesiputki edustaa vertailurakennetta, jossa ei ole käytetty uusiomateriaaleja. Vertailurakenteen pohjavesinäytteessä ennen rakentamista nikkelin pitoisuus oli talousveden laatuvaatimuksen 20 µg/l tuntumassa. Vertailurakenteen pohjavedessä tapahtui rakentamisen jälkeen pitoisuuksien nousua seuraavien metallien osalta: As, Co, Cr, Cu, Mo, Pb, Sb ja V. Pitoisuudet olivat laskeneet puolestaan seuraavilla alkuaineilla: B, Ba, Cd, Sb, Zn ja Cl. Näiden aineiden pitoisuudet laskivat koko seurannan ajan. Kaikilla em. aineilla pitoisuudet olivat laskeneet kohteessa vuodesta 2000 vuoteen Vuonna 2007 pitoisuudet olivat joko edelleen laskeneet tai olivat alle laboratorion määritysrajan. Paalulla 55 sijaitseva pohjavesiputki edustaa kuitutuhkarakennetta 1. Havaintoputkesta pl 55 otetuissa näytteissä analysoidut pitoisuudet eivät ylittäneet talousveden laatuvaatimuksia tai -suosituksia. Vertailurakennetta suurempia pitoisuuksia havaittiin pohjavesinäytteissä vain lyijypitoisuudessa ennen rakentamista, kloridipitoisuudessa vuonna 2000 ja 2007 (tien suolaus) sekä sähkönjohtavuudessa koko testauskauden ( ) ajan. Paalulla 200 sijaitseva pohjavesiputki edustaa kuitutuhkarakennetta 2. Havaintoputkesta pl 200 otetuissa näytteissä analysoidut pitoisuudet eivät ylittäneen talousveden laatuvaatimuksia tai suosituksia muutoin kuin ennen rakentamista saadun pohjavesi- JämsäTyry.doc 10

13 näytteen lyijypitoisuuden osalta. Vertailurakennetta suurempia pitoisuuksia havaittiin pohjavesinäytteissä edellä mainitun lisäksi kloridipitoisuudessa vuonna 2000 ja 2007 (tien suolaus), sinkkipitoisuuksissa ennen rakentamista sekä vuosina 2001 ja 2007 sekä sähkönjohtavuudessa koko testauskauden ( ) ajan. Paalulla 420 sijaitseva pohjavesiputki edustaa kuitutuhkarakennetta 3. Havaintoputkesta otetuista näytteistä analysoidut pitoisuudet eivät ylittäneen talousveden laatuvaatimuksia tai suosituksia muutoin kuin lyijyn osalta ennen rakentamista otetuissa taustanäytteissä. Sinkkipitoisuus oli myös korkea samassa referenssinäytteessä ja ylitti jopa STM teknis- esteettisen laatusuosituksen 3000 µg/l. Vertailurakennetta suurempia pitoisuuksia havaittiin edellä mainitun lisäksi kloridi- että sinkkipitoisuuksissa ja sähkönjohtavuudessa koko testauskauden ( ) ajan. Pohjaveden kohonnut kloridipitoisuus johtunee tiesuolasta. 4.3 Haastattelut Tiemestari Marja Laaviston ( ) mukaan ainoastaan teräsverkkorakenteen osuudella (plv ) on todettu ongelmia: teräsverkko on tullut esiin tien sisäkaarteessa, jossa autot ovat kuluttaneet murskekerroksen pois. Verkosta johtuen yksi auton rikkoontuminen. Tiemestarin mukaan tie ei ole luokiteltu kantavuudeltaan heikoimpien luokkaan. Tien ylläpitokustannukset ovat normaaleja. Pintakelirikkoaikana tiestä tulee palautetta. Urakoitsija Jukka Järvenpään mukaan tie oli haastattelun ajankohtana ( ) huonossa kunnossa. Pintakelirikko on vaikea. Tielle on ajettu mursketta. Reunat ovat erittäin pehmeät ja murske on uponnut reunaan ja käytössä on vain tien keskiosa. Urakoitsija ei osannut vielä erotella koerakennetta tavanomaisesta rakenteesta. Urakoitsijan mukaan tie oli kantavuudeltaan huono varsinkin reunojen osalta. Routaheittoja ei tiellä esiinny. 5. Tutkimustulosten arviointi Tekninen kelpoisuus Kohde vaikuttaa suhteellisen hyväkuntoiselta, kun tien kuntoa on arvioitu pelkästään silmämääräisesti. Materiaalitutkimuksissa, rakentamisen aikana ja rakentamisen jälkeen toteutetun seurannan yhteydessä tehtyjen havaintojen ja saatujen tutkimustulosten perusteella kuitutuhkarakenteiden lujuudet ovat heikentyneet. Kulutuspinnan l. murskekerroksen alapuolella oleva kuitutuhkakerros on suhteellisen pehmeä, ja erityisen heikkoa tien reunaosissa. Tämä on tullut ilmi paitsi rakennetutkimuksissa myös urakoitsijan haastattelussa keväällä Ympäristökelpoisuus Ympäristökelpoisuutta on arvioitu ennen rakentamista v tehdyillä lentotuhkien ja kuitusavien sekä vuoteen 2001 saakka rakennuskohteesta otettujen maaperä- ja pohjavesinäytteiden kemiallisilla analyyseilla. Tulokset eivät ole antaneet aihetta epäillä kuitutuhkamateriaalien aiheuttavan huomionarvoista ympäristökuormitusta. Pohjavesiseurannan aikana talousvedelle asetetut laatusuositukset ja vaatimukset STM 461/2000 ylittyvät ennen rakentamista otetuissa pohjavesinäytteissä pääosin vain lyijyn osalta. Pitoisuusylityksen syytä ei voida luotettavasti arvioida. Todennäköisin lähde on kuitenkin vielä 1980-luvulla polttoaineiden sisältämä lyijy ja liikennepäästöjen aiheuttama lyijypitoinen laskeuma tiealueen läheisyyteen. Selkeimpiä pitoisuusnousuja on havaittavissa kuitutuhkarakenteen 1 näytteissä sinkin (2007) ja kloridin osalta (2000 ja 2007) sekä kuitutuhkarakenteen 2 näytteissä vuonna 2000 boorin osalta. Vaihtelu ja muutokset näyttävät olevan merkittävimpiä vertailura- JämsäTyry.doc 11

14 kenteen kohdalla. Vertailurakenteen kohdalta otetuissa pohjavesinäytteissä ovat ennen rakentamista havaitut pitoisuus tasot yli kaksinkertaistuivat vuoteen 2000 mennessä Cr-, Cu-, Mo-, Pb ja V-pitoisuuksien osalta. Muutokset ovat kuitenkin olleet lyhytaikaisia ja pitoisuudet lähtivät laskuun kaikilla tutkituilla komponenteilla. Koerakenteiden kohdalta otetuissa pohjavesinäytteissä eivät rakentamisen muutokset ole olleet yhtä selkeitä kuin vertailurakenteissa. Muutokset ovat olleet yleisesti pienempiä, mutta pidempikestoisia kuin vertailurakenteessa. Johtopäätökset Tulosten perusteella tehtiin seuraavat johtopäätökset: 1. Kuitutuhkan tulee olla jäykempi, ts. lentotuhkan osuus materiaalissa tulee olla <50%. 2. Työtekniikkaan tulee kiinnittää huomiota a. tasainen levitys astaltinlevittimellä b. tasainen tiivistys c. kerroksien kallistus sivulle d. työjärjestys: kuorma-autoilla ei voi ajaa rakenteen päältä tai rakenne pehmenee ja aaltoilee 3. Rakenteen päälle tarvitaan 200 mm murskekerros Viitteet Lahermo, P., Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B., Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T., Nikkarinen, M., Vesterbacka, P., Väisänen, U. ja Suomela, P. Tuhat kaivoa Suomen kovovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna Tutkimusraportti 155. Geologian tutkimuskeskus. Maaperän tausta-arvoja: Geologian tutkimuskeskuksen julkaisut Pimase 97: Maan saastuneisuuden arviointiin esitetyt ohjearvot v (Assmuth 1997/ Sorvari, J.: Ympäristökriteerit mineraalisten teollisuusjätteiden käytölle maarakentamisessa. Suomen ympäristökeskus 421/2000. STM 461/2000. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista STM 74/1994. Sosiaali- ja terveysministeriön päätös talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista. Annettu Helsingissä ( TIEH v. Tieomaisuuden yhtenäinen kuntoluokitus. Tiehallinnon selvityksiä 57/2005. Verkkojulkaisu pdf ( VNA 591/2006. Valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa JämsäTyry.doc 12

15 Liite 1

16 Liite 2 1

17 2