TERRAFAME OY:N KAIVOSHANKE Geosuunnitelma Primary heap, lohkot 5 ja 6 Primary heap, lohkot 5 ja 6
2 (4) TERRAFAME OY KAIVOSHANKE Geosuunnitelma; Primary heap, lohkot 5 ja 6 Yleistä Tämä geosuunnitelma koskee lähivuosina rakennettavia bioliuotuskasan Primary heap lohkoja 5 ja 6. Suunnittelualue sijoittuu kaivospiirin eteläpäähän jo rakennettujen Primary heap lohkojen 1-4 eteläpuolelle Laukkumäen ja Elennonkuivan alueelle. Suunnittelualueen pituus luode-kaakko-suunnassa on noin 7 metriä ja leveys lounas-koillinen-suunnassa noin 9 metriä. Alueen keski- ja eteläosassa sijaitsee Kissasuon pehmeikkö ja alueen koillisosassa kaivoksen nykyinen kiviaineksenottoalue. Suunnitelma ja mittaukset on tehty koordinaattijärjestelmässä KKJ ja korkeusjärjestelmässä N6. Maaperätutkimukset Maaperäolosuhteiden selvittämiseksi bioliuotuskasan Primary heap lohkojen 5 ja 6 alueella on tehty pohjatutkimuksia yhteensä 255 tutkimuspisteestä. Pohjatutkimukset ovat olleet paino-, heijari- ja porakonekairauksia, joita on täydennetty pliktauksilla ja koekuopilla. Painokairauksia on tehty 33 kpl, heijarikairauksia 15 kpl, porakonekairauksia 29 kpl, pliktauksia 39 kpl ja koekuoppia 139 kpl. Pohjatutkimukset on pääosin tehty turpeen ja pehmeiden maakerrosten paksuuden määrittämiseksi sekä osin moreenin ominaisuuksien ja kalliopinnan syvyyden määrittämiseksi. Lohkon 5 pohjatutkimuskartta on liitteessä 1.1 ja lohkon 6 pohjatutkimuskartta liitteessä 1.2. Maaperäkuvaus Alueen luontainen maanpinta vaihtelee välillä +229 +26. Korkeissa maastonkohdissa vallitseva maalaji on moreeni, joka peittää kallionpintaa kohtalaisen ohuena kerroksena. Niinpä moreenipeitteiset alueet mukailevat alueen kallionperän muotoja kaakko-luode-suuntaisesti. Matalammilla alueilla on pääosin suota. Soiden turvepeitteen paksuus vaihtelee alle metristä syvimmillään yli kuuteen metriin. Syvimmät turvealueet sijoittuvat Kissasuon pehmeikölle, joka sijoittuu pääosin suunnittelualueen keski- ja eteläosalle. Turpeen alapuolella on syvimmillä kohdin silttinen maakerros, jonka paksuus vaihtelee parista kymmenestä sentistä noin kahteen metriin. Pehmeikköjen arvioidut paksuudet on esitetty pehmeikkökartassa liitteessä 2. Pohjanvahvistustoimenpiteet ja pohjarakenne Primary heap lohkojen 5 ja 6 pohja on suunniteltu rakennettavaksi suurimmaksi osaksi maa- ja kallioleikkaukseen, mutta osin myös pengertäytölle. Pohja muotoillaan 3 % viettokaltevuuteen. Pehmeiköillä tehdään massanvaihtoa, jossa turve ja hienojakoiset mineraalimaalajit (Si ja Sa) kaivetaan pois ja täytetään louheella suunniteltuun tasoon. Pengertäytöt tehdään louheella massanvaihtojen tapaan. Kallioleikkauksissa tehdään bioliuotuskasojen alueella irtilouhinta,5 m bioliuotuskasan pohjarakenteen alapinnasta. Keskikaistalla tehdään irtilouhinta 1, m pohjarakenteiden alapinnasta. Irtilouhittu pinta kiilataan vähintään 15 mm:n murskekerroksella KaM /63. Pohjarakenteen päälle tullaan rakentamaan tiivisrakenne, jonka päälle tehdään varsinaiset 9-1 metriä korkeat malmikasat sekä niiden ilmastus- ja kasteluputkistot.
Alueen pohjan kuivatus on suunniteltu toteutettavan noin metrin syvyisillä suotosalaojilla. Kalliokohdilla suotosalaojat tehdään irtilouhintana metri kentän irtilouhinnan alapinnasta. Louhesalaojilla estetään haitallinen pohjaveden pinnan nousu kalvotuksen alapuolella. Stabiliteettilaskelmat Stabiliteettitarkastelu on tehty GeoCalc ohjelmalla v.3.2. Laskentamenetelmänä on käytetty Janbun yksinkertaistettua menetelmää ja kokonaisvarmuutta. Laskelmissa on tarkasteltu Primary heap lohkon 5 ja keskikaistan vakavuutta Kissasuon pehmeikön alueella, missä joudutaan tekemään massanvaihtoa. Kasakiven tilavuuspaino ja kitkakulma on valittu aiempien selvitysten perusteella. Tarkastelu on tehty olettaen täyttö kuivaksi. 3 (4) Laskennassa ei ole huomioitu rakenteeseen kuuluvia kalvorakenteita eikä pohjavettä. Malmikasan luiska on suunniteltu kaltevuuteen 1:1,25. Malmikasan lopullinen korkeus on noin 9-1 metriä. Laskelmissa käytetyt maaparametrit on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Stabiliteettilaskelmassa käytetyt parametrit. Maalaji ᵞ (kn/m 3 ) c (kpa) ᵩ ( ) Kasakivi 2 4 Rakennekerrokset 18,5 36 Louhe 22 4 Pohjamaa 18,5 34 Laskelmien mukaan kokonaisvarmuus pohjamaan murtumista vastaan on riittävä, jos vaatimuksena pidetään 1,5 pitkäaikaisessa tilanteessa. Laskentatulos on esitetty taulukossa 2. ja liitteissä 3 ja 4. Taulukko 2. Stabiliteettilaskelman tulos kokonaisvarmuusmenetelmällä. Laskentaleikkaus Kuvaus F min 1 Lohkon 5 paalu 64 1,53 Painumalaskelmat Primary heap lohkojen 5 ja 6 painumat jäävät pieniksi, koska soiden pehmeät maakerrokset poistetaan ja täytetään louheella. Muualla pohjamaana on tiivis moreeni tai kallio. Vähäiset painumat tapahtuvat rakennusaikana. Johtopäätökset Stabiliteetti on riittävä, kun rakennusmateriaalina käytetään suunniteltuja materiaaleja ja lisäksi pehmeät maakerrokset poistetaan lohkojen alta kovaan pohjaan (tiiviiseen moreeniin tai kallioon) saakka. Pienimmän varmuuden liukupinta tulee aumarakenteeseen, jossa varmuus stabiliteetin menetystä vastaan on F min 1,5. Koska aumaus suoritetaan materiaalia tiivistämättä, tulee kiinnittää huomiota siihen, että malmikasan luiskakaltevuus ei ole liian jyrkkä.
LIITE 1.1 1 2 3 4 5 6 Infrasuunnittelu 1 2 1 Metriä MML avoin data. Lisenssi CC4.
LIITE 1.2 1 2 3 4 5 2 1 6 Infrasuunnittelu 1 2 2 1 Metriä MML avoin data. Lisenssi CC4. 3 4 5 6
LIITE 2 1 2 4 3 3 1 2 4 2 1 5 3 6 4 5 1 2 6 1 2 Infrasuunnittelu 5 25 Metriä Maanpintamalli MML avoin data. Lisenssi CC4.
LIITE 3 265 26 255 25 LOHKO 6 64. LOHKO 5 FOS = 1,53 FOS = 1,81 FOS = 2,11 2D Janbu's FOS = 2,4 Simplified Min.FOS = 1,53 FOS = 2,67 FOS fo = 2,94 = 1,3 FOS = 3,22 FOS = 3,52 FOS = 3,82 FOS = 4,1 245 37 43 49 49 45 54 1:1,25 5 65 56 51 24 1. Kasakivi 2. Rakennekerroksia 3. Massanvaihto louheella 4. Pohjamaa 235 pl=651.62 et=-44.8 pl=611.32 et=-36.1 L5 239.23 pl=672.12 pl=672.12 et=-14.4 et=-14.4 238.26 238.76 pl=666.15 et=12.78 L5 pl=634.66 et=26.1 pl=646.59 et=5.44 L5 pl=617.6 et=56.33 pl=67.91 et=32.77 pl=644.3 et=-12.91 23-7 -6-5 -4-3 -2-1 1 2 3 4 5 6 Id 1 2 3 4 Soil layer Kasakivi Rakennekerroksia Massanvaihto louheella Pohjamaa γ [kn/m³] 2, 18,5 22, 18,5 Pore Pressure Settings: GW off, PW off, PPC off, ru off, ruq off, ru' off γsat [kn/m³] c [kpa] Φ'[ ] 4, 36, 4, 34, Δc [kpa/m] ΔΦ'[ /m] Material Type Independent on depth Independent on depth Independent on depth Independent on depth ru ruq ru' Kokonaisvarmuus Fmin 1,5 52675/Primary Heap 5-6 Terrafame Oy Primary Heap lohko 5, pl 64 T.Yliniemi/Destia Oy GeoCalc 3.2 (3.5.218 15:53)