RAPORTTI 67080533.BWN04 30.11.2009 Vantaan kaupunki Maankäytön ja ympäristön toimiala Marja-Vantaan keskusta-alueen vesihuollon yleissuunnitelma
Sisältö 1 YLEISTÄ 3 1.1 Lähtöaineisto ja raportin sisältö 3 2 LÄHTÖTIEDOT 6 2.1 Vesihuollon nykytila 6 3 ALUEEN MAAPERÄOLOSUHTEET 7 4 POHJAVESIOLOSUHTEET 7 5 VERKOSTOJEN MITOITUKSET 8 5.1 Yleistä 8 5.2 Vesijohtoverkosto 8 5.3 Jätevesiverkosto 8 5.4 Hulevesijohtoverkosto 9 6 VESIHUOLLON TOTEUTUS 9 6.1 Yleistä 9 6.2 Jätevesiviemäriverkosto 10 6.3 Jätevedenpumppaamot 10 6.4 Hulevesiverkosto 10 6.5 Vesijohtoverkosto 11 7 MAANRAKENNUS 11 8 TUNNELIVAIHTOEHDOT 11 8.1 Yleistä putkistotunneleista 11 8.2 Kalliotunneleiden ajotunnelit 12 8.3 Betonitunneli, putkistotunneli vaihtoehto 13 8.4 Betonitunneli, pysäköintitilojen yhteydessä rakennettava 13 8.5 Pystykuilut 14 8.6 Huoltoajoyhteydet. 14 9 RAKENNUSKUSTANNUSARVIO 14 10 ARVIO KÄYTTÖKUSTANNUKSISTA 15 10.1 Laskentaperusteet 15 11 JOHTOPÄÄTÖKSET 16 12 RAKENTAMISEN AIKATAULUTUS 16
12.1 Yleistä 16 12.2 Alustava rakennusjärjestys 17 Liitteet Piir. 67080553.001 Piir. 67080553.002 Piir. 67080553.003 Piir. 67080553.004 Piir. 67080553.005 Piir. 67080553.006 Asemapiirustus, putkistot maakaivannossa Asemapiirustus, putkitunnelivaihtoehto Asemapiirustus, pysäköintitunnelivaihtoehto Periaatepiirustus paineputkien radanalituksesta Pituusleikkaukset, putkitunnelivaihtoehto Pituusleikkaukset, pysäköintitunnelivaihtoehto
1 YLEISTÄ 1.1 Lähtöaineisto ja raportin sisältö Tämä raportti käsittelee Marja Vantaan keskusta-alueen vesihuollon yleissuunnitelmaa. Suunnitelmaa on laadittu yhtä aikaisesti alueen asemakaavan, kehäradan rata- ja asemasuunnittelun, sekä pääliikenneväylien suunnittelun kanssa. Samanaikaisesti on myös FCG Oy:ssä laadittu keskusta alueen hulevesisuunnitelmaa. Suunnitelma-aluetta ei voida tarkastella erillisenä pelkästään esitetyn Marja-Vantaan keskusta-alueen asemakaavaluonnoksen osoittaman alueen osalta, vaan siinä on huomioitu alueen läpi kulkevia vesihuoltolinjoja ja läheisyyteen tulevat merkittävät vesihuollon erikoisrakenteet, kuten pumppaamot, vesisäiliöt jne. Yleissuunnitelmassa olemme huomioineet myös Hämeenlinnanväylän itäpuolella sijaitsevan kaupan alueen vaatimat vesihuoltorakenteet. kaupan alueen asemakaavan laadintatyö aloitettu vasta tämän vesihuollon yleissuunnitelmatyön loppuvaiheen aikana, joten tältä alueelta tämä yleissuunnitelma on melko karkealla tasolla. Suunnitelmassa on mitoitettu ja käsitelty vesijohdot, vietto- ja paineviemärit, sekä hulevesiputkistot. Pumppaamoiden mitoitus ja sijaintipaikkaehdotukset on myös esitetty. Vesihuoltoputkistojen lisäksi olemme tarkastelleet jätteenkuljetusputkiston rakentamista. Jätteenkuljetusputkiston olemme käsitelleet DN 500 mm kokoisena teräsputkena. Kaukolämpöputkiston, kaapelit ja muut (ei vesihuoltoputkistot) olemme huomioineet vain tilavarauksina ja emme ole mitoittaneet niitä tai laskeneet niiden kustannusarvioita. Huoltotunneleihin tulevien kaapeleiden yksityiskohtaista määrittelyä ja kustannuksia emme ole määrittäneet. Yleissuunnitelmassa olemme tarkastelleet ja vertailleet ns. yhteiskäyttötunnelin käyttämistä ja kustannuksia verrattuna perinteiseen, maakaivantoon asennettavien kunnallisteknisten putkistojen rakentamiseen vain tietyillä, keskusta-alueen pääkaduilla ja radan alituksessa jäljempänä esitetyn mukaisesti. Putkistotunneli vaihtoehdossa olemme tarkastelleet pelkästään putkitunneleiden käyttöä aina tulevalle Piispankylän pumppaamolle saakka. Pysäköinti/putkistotunneli vaihtoehdossa on tarkasteltu putkistotunnelin käyttöä rakennettuna ensisijaisesti vain keskusta-alueella maan alle rakennettavien pysäköintitilojen yhteydessä. Työn aikana pidettyjen suunnittelukokousten ja niihin valmisteltujen, eri vaihtoehtojen kustannusarvioiden perusteella viimeisimmässä suunnittelukokouksessa 23.10.2009 päätettiin, että tunnelivaihtoehtoja ei enää tarkastella. Lopulliseen raporttiin jätetään ne sellaisessa muodossaan kuin ne ko. kokouksessa olivat ja vain maahan asennettujen putkistojen vaihtoehtojen osalta tarkastellaan jatkoa.
Kuvassa 1 on esitetty Marja-Vantaan osayleiskaava. Tämä tarkastelu käsittää keskustaalueiden (C, LR) ja Hämeenlinnanväylän itäpuolella olevan kaupan keskittymä-alueen (C, LR). Kaupan keskittymän pinta-ala jakautuu pohjoisosan 30 000 k-m 2 ja eteläosan 120 000 k-m 2 osuuteen. Työssä huomioitiin myös osayleiskaavan valmistumisen jälkeen tapahtunut kasvuennusteen muutoksen vaikutus (+ 6000 as) Marja-Vantaan aluetta syöttäville vesijohdoille ja pääviemärille. Seuraavassa kartassa olemme osoittaneet tarkasteltavan alueen rajauksen.
2 LÄHTÖTIEDOT Yleissuunnitelman laadinnassa olemme käyttäneet lähtötietoaineistona: raportti Marja - Vantaan yleiskaavatasoinen vesihuollon yleissuunnitelma 2.7.2008, Pöyry raportti Kehäradan rakentamisen vaikutuksesta vesihuoltoverkostoihin ja hulevesijärjestelmään 31.8.2007, Pöyry raportti Marja - Vantaan osayleiskaavan hulevesien hallintasuunnitelma 25.2.2009, FCG Planeko Oy Marja - Vantaan keskusta asumisen asemakaavoituksen (A1+) väliraportti 17.12.2008 raportti Yhteiskäyttöhuoltotunneli, alustava selvitys 17.4.2009 Pöyry Oy muu asemakaavoitukseen liittyvä materiaali o Vantaan vedenjakelujärjestelmästä laadittu vedenjakelumalli o kartat vesijohdoista, jätevesiviemäreistä ja sadevesiviemäreistä tekniset yksityiskohdat vesihuoltojärjestelmistä o vesihuoltoteknisten laitteiden tekniset tiedot ja nykyinen toimintaperiaate niiltä osin, kun harkitaan laitteen, esimerkiksi nykyisen jätevesipumppaamon tai paineenkorotuspumppaamon soveltuvuutta tulevassa tilanteessa nykyiset vedenkulutus- ja siitä aiheutuvat jätevesitiedot saadaan verkostomallista soveltuvin osin tiedot FCG Oy:ssä suoritetusta keskusta-alueen erillisestä hulevesisuunnitelmasta, josta saatiin hulevesiputkiston mitoitustiedot tiesuunnitelma valtatie 3:n parantamisesta on hyväksyttämiskäsittelyssä kehäradan suunnitteluaineisto, työn alla Keskusta alueen kaavapohjana on tarkastelussa käytetty 20.6.2009 päivättyä asemakaavaluonnosta. Asemakaava-alueen ulkopuolisena kaavapohjana on käytetty 20.6.2009 päivättyä osayleiskaavapohjaa. 2.1 Vesihuollon nykytila Marja-Vantaan keskusta-alue kuuluu Keimolan painepiiriin, painetaso + 89 - + 98 metriä.
Marja-Vantaan alueelle johtaa nykyisin yksi DN 300 vesijohto Myllymäen paineenkorotuspumppaamolle, jonka piirissä on koko Marja-Vantaan yleiskaava-alue, alueen eteläosia lukuun ottamatta. Myllymäen paineenkorotuspumppaamolta vesi johdetaan DN 500-400 vesijohdolla Kivistöön. Alueen jätevesiviemäröinti on järjestetty DN 400 kokoisella jäteveden runkoputkella Kivistöstä etelään. Tarkasteltavan alueen länsiosassa sijaitsee pohjois- eteläsuuntainen vesijohto DN 400 ja DN 400 jätevesiviemäri, jotka palvelevat keskusta alueen pohjoispuolella olevia alueita. Nämä johdot joudutaan poistamaan tulevien toimintojen alta uuteen sijaintiinsa. Alueen eteläosassa sijaitsee Riipiläntien varrelle rakennetut 225 mm ja 160 mm Koivupäässä sijaitsevan Runkotien pumppaamon paineviemäri. Riipiläntien ja Mestarintien risteämässä johdot kääntyvät Mestarintielle ja jatkuvat tätä pitkin etelään. Vesijohto muuttuu Mestarintiellä 315 mm ja viemäri gravitaatioviemäriksi DN 400 mm. Hulevedet on kerätty paikallisilla hulevesiputkilla ja johdettu paikallisiin uomiin. Alueella on käytetty myös avo-ojitusta teiden varsilla. Tarkasteltavan alueen läheisyydessä, sen koillisosassa sijaitsee Murtotien jätevedenpumppaamo ja kauempana idässä Runkotien pumppaamo. 3 ALUEEN MAAPERÄOLOSUHTEET Maanpinta on Marja-Vantaan keskusta-alueen länsiosassa tasolla +54 +52 ja laskee itään päin tultaessa tasolle +33 +37. Alueen länsiosassa Kehäradan eteläpuolella n. 100 päässä ratalinjasta on avokallio. Keskusta-alueen pohjoisosassa on kaksi hiekkakuoppaa, jotka ovat syvyydeltään 2 m ja 5 m. Maaperä on Marja-Vantaan keskusta-alueella kairausten perusteella pääosin hiekkaa ja moreenia, pinnassa on paikoin silttiä. Alueen koillis- ja itäosassa esiintyy sitkeää savea, jonka redusoimaton leikkauslujuus on yli 25 kpa. Savikerrokset ovat paksuudeltaan n. 2-10 m. Paksuimmillaan savikerros on alueen itäosassa Kehäradan eteläpuolella. Irtomaakerroksia on alueen itäosassa n. 10-15 m ja alueen länsiosassa n. 1-4 m paksuudelta. Vanhan Nurmijärventien ja VT3:n välisellä alueella maanpinta laskee pohjoisesta etelään tasolta +56 +60 tasolle n. +51. Kairausten perusteella kalliopinta on n. 2-5 m syvyydellä. Pohjamaa on pääosin moreenia ja silttiä. GTK:n maaperäkartan mukaan alueella saattaa esiintyä myös savea. Kaupan keskittymän alueella maanpinta laskee pohjoisesta etelään tasolta n. +62 tasolle +53. Maaperä on GTK:n maaperäkartan perusteella moreenia. 4 POHJAVESIOLOSUHTEET Pohjavesiolosuhteista ei ole käytettävissä riittävän kattavaa tietoa. Vain ratalinjaukselta on saatavilla muutama havaintotieto. Näiden havaintojen perusteella ei vaihtelevassa maastossa voida arvioida pohjavedenpinnoista luotettavaa tietoa. Pohjavedenpinnan tasolla on erittäin suuri merkitys rakenneratkaisuihin ja kustannuksiin. Korkealla oleva pohjavesi on haitallista kaikissa tyyppiratkaisuissa.
Helpoimmin ja vähimmillä kustannuksilla pohjavesiongelmista selvitään perinteisessä maakaivantotekniikassa. Maanlaadusta ja putkistojen asennussyvyydestä riippuen pohjavesiongelmasta selvitään pumppaamalla työmaapumpuilla vettä kaivannosta joko avokaivantona tai tuentaelementein tai ponttiseinin tuetusta kaivannosta. Kalliotunneleissa kuten myös betonitunneleissa pohjavesien vuoto tunneliin aiheuttaa tunneleiden jatkuvaa kuivatustarvetta pumppaamalla. Kalliotunnelissa pumppaustarve on kuitenkin aina suurempi kuin betonitunnelissa, joka voidaan tehdä melko vesitiiviiksi. Kalliotunnelia voidaan injektoida pohjavesivuotoja vastaan, mutta tämä aiheuttaa lisäkustannuksia. Pohjavesien vuotaminen kalliotunneleihin aiheuttaa yleensä myös pohjavesipinnan alenemisen lähiympäristössä, joka taas aiheuttaa mm. paaluttamattomien rakennusten, rakenteiden painumista. Pohjavesien kannalta katsottuna maakaivannot eivät yleensä tuota ongelmia muulloin kuin rakentamisen aikana. 5 VERKOSTOJEN MITOITUKSET 5.1 Yleistä Alueen läpi kulkevat, laajempia ulkopuolisia alueita palvelevat vesijohdot ja viemärit on mitoitettu lähtöaineistona olevassa Marja Vantaan yleiskaavatasoinen vesihuollon yleissuunnitelmassa. Määritettäessä tarkasteltavalle alueille asukasmääriä ja työpaikkamääriä olemme käyttäneet Vantaan kaavoitusosastolta saatuja ohjeellisia arvoja, jotka ovat: 1 asukas/45 k-m 2 1 työntekijä/70 tsto-k-m 2 1 työntekijä/100 myymälä-k-m 2 Lisäksi olemme huomioineet asemakaavaluonnoksen loppuraportin, liitteen 4.1, julkisen sektorin palveluiden esittämät mitoitustiedot. 5.2 Vesijohtoverkosto Tässä yleissuunnitelmassa asemakaava-alueen sisäisten putkien mitoituksessa on käytetty mitoitusarvoja Qdmax 2,0 ja Qhmax 1,5. Alueen sisällä kulutukset on jaettu väkiluku- ja työpaikkalukujen perusteella. Päälinjat mitoitettiin mallintamalla. Mitoituksessa ei ole huomioitu mahdollista springlerjärjestelmien palovedentarvetta. Maanalaiset pysäköintitunnelit tulevat vaatimaan sammutusvesijärjestelmän. Rakennettavan vesitornin läheisyys ja nykyisin käytettävissä olevien, perinteisiä menetelmiä huomattavasti vähemmän vettä kuluttavien vaihtoehtoisten sammutusjärjestelmien valinta luo kuitenkin hyvät edellytyksen järjestelmän käytölle pysäköintitiloissa. 5.3 Jätevesiverkosto Jätevesiviemärin mitoitusvirtaama on laskettu lisäämällä maksimikulutukseen (Qmax) arvio vuotovesistä määrittämällä valuma-alueen pinta-ala jolle lasketaan excell-
pohjaisella mitoituskaavakkeella kaupunkiliiton B63 mukainen mitoitussade. Mitoitussade kerrotaan vielä aluekohtaisilla kertoimilla: vuotovesikertoimena on käytetty 0,5 prosenttia uusille alueille valuntakertoimena on käytetty 20-80 prosenttia riippuen alueen käyttötarkoituksesta, arvioidusta maaperästä ja kaltevuudesta. 80 prosenttia on käytetty tiiviillä keskusta-alueella ja 20 prosenttia puistoalueella Viemäriverkoston tulevat kaadot ja mitoitukset on tarkastettava kun alueen suunnittelu etenee ja tulevat korkotasot ovat tarkemmin tiedossa. 5.4 Hulevesijohtoverkosto Marja-Vantaan keskusta-alueen hulevesien hallinnan yleissuunnitelma on työn alla FCG Planeko Oy:ssä, missä työssä mitoitetaan hulevesiverkosto mallintamalla. Tavoitteena tulee olemaan, että rakentamisen jälkeen hulevesivirtaama säilyy nykytilanteessa viiden vuoden toistuvuusajalla. Tähän tullaan pääsemään alueen sisällä, kortteleissa sekä viheraluevarauksilla tehtävillä hulevesien viivytystoimilla sekä keskustan puistoalueille tulevilla laajemmilla viivytys/tulva-alueilla. Koska alueen tiheästä rakentamisesta johtuen hulevesiä ei voida järkevästi johtaa kuin putkessa, kytkeytyvät korttelit hulevesiviemäriin normaalisti, tosin kortteleissa tehtävän hulevesien viivytyksen johdosta hulevesiviemärin mitoitusta voi pienentää. Hulevesien yleissuunnitelman lähtökohtana oli, että korttelialueilla pidätetään hetkellisesti 10 mm sateen aiheuttama hulevesimäärä, eli esim. 1/5 a 10 minuutin sade kokonaan tai reilut puolet 1/5 a 60 minuutin sateesta. Yleisten alueiden vesiä ei pääsääntöisesti viivytetä syntypaikalla, ne hoidetaan viheralueilla olevilla keskitetymmillä järjestelmillä. Vesihuollon yleissuunnitelmassa on tässä vaiheessa hulevesien viemärit mitoitettu 120-130 l/s/ha mitoituksen mukaan. Tulvareitteinä toimivat kadut ja viheralueet. 6 VESIHUOLLON TOTEUTUS 6.1 Yleistä Tuleva kehärata Kivistön aseman kanssa muodostaa tarkastelussa länsi itäsuunnassa verkostojen rakentamista hankaloittavan esteen sijoittuessa ensimmäisessä rakennusvaiheessaan osittain erittäinkin syvään (10 7 m) maaleikkaukseen muodostaen näin etenkin gravitaatiolinjoille esteen joka katkaisee normaalitasoon rakennettavien pohjois-eteläsuuntaisten johtolinjojen reitin. Toinen vesihuoltolinjojen ja erityisesti gravitaatiolinjojen rakentamista hankaloittava tekijä on Hämeenlinnanväylä. Verkoston toteutuksessa on tarkasteltu perinteisen maahan rakentamisen vaihtoehtona myös putkitunnelivaihtoehtoa tulevan kehäradan pohjois- ja eteläpuolen pääkaduille ja paineellisten putkien radanalitukseen. Gravitaatiolinjoille ei tunnelia ole järkevää käyttää radanalitukseen sillä tunneli muodostaa alituksessa alimman pisteen, joka korkeusasemansa vuoksi vaatisi garvitaatiolinjoilla alimpaan pisteeseensä pumppaamorakenteet, jotka jouduttaisiin rakentamaan tunneliosuudelle. Tässä suunnitteluvaiheessa, jolloin esimerkiksi katujen, puistojen ja aukioiden korkeusasemaa ei ole vielä määritetty on etenkin gravittaatiolinjojen suunnittelu perustunut maaston omiin korkeusasemiin ja kaltevuuksiin, joita muun suunnittelun
myös oletetaan karkeasti ottaen noudattavan. Peitesyvyytenä olemme käyttäneet arvioissamme 1,5 2 m. 6.2 Jätevesiviemäriverkosto Jo aikaisemmissakin tarkasteluissa on alueen vesihuollon yleisperiaatteena ollut se, että kehäradan pohjoispuolen ja jätevesiviemärit on kierrätetty Riipiläntien kaakkoispuolelta radan ali tulevalle Piispankyläntien pumppaamolle ja sieltä paineviemärillä uuteen paikkaan rakennettavan Riipiläntien vartta Hämeenlinnanväylän länsipuolelle, josta jätevedet johdetaan edelleen uudella rakennettavalla pääviemärillä Martinlaakson suuntaan.. Radan eteläpuolelta jätevedet johdetaan osittain em. Piispankyläntien pumppaamolle ja osittain Vanhan Nurmijärventien länsipuolelta viettoviemärillä Vanhan Hämeenlinnantien ja Hämeenlinnanväylän välissä etelään johtavaan jätevesiviemäriin. Kaupan keskittymän alueelta jätevedet kerätään rakennettavalla jätevesiviemärillä etelään johtavaan jätevesiviemäriin. Kun aikanaan rakennetaan Martinlaakson suuntaan johtava DN 500 M viettoviemäri, nykyinen 400 mm pääviemäri tulee jäämään toimimaan lähinnä em. mainitun Vanhan Nurmijärventien länsipuoleisten alueiden jätevesiviemärinä. 6.3 Jätevedenpumppaamot Nykyinen Murtotien ja Suvitien pumppaamo poistetaan käytöstä ja pumppaamoille johdettavat jätevedet johdetaan gravitaatioviemärillä tulevalle Piispankyläntien pumppaamolle. Nykyisen Runkotien pumppaamon pumput joudutaan uusimaan lyhenevän paineviemärin ja nostokorkeuden vuoksi. Piispankyläntien pumppaamon kapasiteetti tulee olemaan n. 225 l/s x 31 mvp. Pumppaamon koko vaatii paikalla rakennettavan pumppaamon tekemistä. 6.4 Hulevesiverkosto Kehäradan leikkaukseen tulee ratakuivatuksen hulevesiviemärit ja salaojat erillisen ratasuunnitelman mukaisesti Näihin viemäreihin tai avo-ojiin ei saa muita, kuin radan ja asemanseudun kuivatusvesiä johtaa. Radan kuivatusvedet purkautuvat Vantaanjokeen. Valtatie 3:n parantamissuunnitelmissa on esitetty Vanhan Hämeenlinnantien ja Vanhan Nurmijärventien kuivatusviemärit, jotka on esitetty näissä suunnitelmissa olevien linjausten mukaisena. Kyseisten alueiden hulevedet purkautuvat, kuten nykyisinkin Riipiläntien ja Vanhan Hämeenlinnantien risteysalueella avo-ojaan. Asemakaava-alueen pohjoisosalta hulevedet kerätään korttelialueiden sisällä paikallisilla viemäreillä ja käsitellään alueiden sisällä viheraluevarauksilla ja puistoalueilla viivytysrakenteilla. Katualueiden hulevedet johdetaan myös laajempiin viivytysalueisiin. Radan eteläpuoleisen osan hulevedet käsitellään vastaavalla tavalla kuin pohjoispuolella.
Hulevesiä ei tulla tarkastelluissa tunnelivaihtoehdoissa johtamaan tunneleissa, vaan ainoastaan maakaivantoihin rakennetuissa hulevesiviemäreissä. Tämä valinta perustuu siihen, että niiden tulee olla niin pinnassa, että niillä päästään ilman pumppauksia liittymään tuleviin viivytysaltaisiin ja rakenteisiin. 6.5 Vesijohtoverkosto Ulkopuolella nyt tarkasteltavan keskusta-alueen uusitaan Marja-Vantaan päävesijohto 300 V Martinlaaksosta Myllymäen paineenkorotuspumppaamolle kahdella DN 500 putkella. Putket on mitoitettu siten, että molemmat putket voivat yksinään johtaa alueen tarvitseman vesimäärän. Paineenkorotuspumppaamolta päävesijohtoja jatketaan Kivistön keskustaan kahtena DN 400 putkena. Osalla matkaa vanha 400 V putki säilytetään ja rakennetaan ainoastaan yksi uusi putki. Alueelta joudutaan siirtämään nykyiset runkovesi ja viemärijohdot (DN 400) pois tulevilta tonteilta. Uusi runkovesijohto rakennetaan tulevalle katualueelle kahtena DN 400 johtona. Tuplaputkitus päättyy Kivistön aseman seudulla. Uusista rakennettavista DN 400 mm päävesijohdoista otetaan yksi DN 400 haara myös uudelle Kivistön ylävesisäiliölle. Tästä haarasta otetaan liitos myös Mestaritien rakennettuun DN 315 mm vesijohtoon. Keskusta-alueen läheisyyteen, sen eteläpuolelle rakennetaan Kivistön uusi ylävesisäiliö, jonka toteutusaikataulu riippuu suuresti aluerakentamisen aikataulutuksesta 7 MAANRAKENNUS Maakaivannot on tarkasteltu InfraRyl 2006 mukaisin tyyppikaivantomitoituksin siten, että kaikki johdot ja verkostot asennetaan samaan kaivantoon. Peitesyvyytenä käytettiin InfraRyl 2006 mukaisia peitesyvyyksiä. Tarkastelussa arvioitiin kustannukset moreenimaaperällä, siten, että pohjavesi ei olisi lähellä maanpintaa, eli siitä ei koituisi ylimääräisiä kustannuksia. Osa maakaivannoista joudutaan tekemään tuettuna kaivantona. Saatavilla olevan pohjatutkimusaineiston perusteella voitiin karkeasti arvioida tuettavien kaivantojen tarve. 8 TUNNELIVAIHTOEHDOT 8.1 Yleistä putkistotunneleista Tässä suunnitelmassa tarkasteltiin tulevassa kaupunkikuvassa vain tärkeimpien pääkatujen alle tulevia ns. yhteiskäyttötunneleita, joissa kunnallistekniset putkistot ja kaapelit sijaitsisivat. Muiden katujen vesihuolto järjestetään perinteisellä tavalla maakaivantoihin rakennettavin putkin. Kalliotunneleissa on jo rakennusteknisistä syistä nykyaikaisen louhintakaluston käytön hyödyntämiseksi mahdollisen kalliotunnelin kooksi valittava 4,5 m korkea ja 5,0 m leveä tunneli.
Huomioiden betonitunneleissa sinne asennettavien putkistojen ja kaapeleiden määrä ja niiden huoltotoimenpiteitä varten tarvittavat tilat mittoina käytetään samoja mittoja. Putket asennetaan tunneleissa erillisille seiniin ja tunnelin pohjaan tukeutuville teräksisille putkihyllyille. Yksittäisten putkien liittyminen ei ole missään mielessä järkevää, etenkään kalliotunneleissa, jotka sijaitsevat yleensä syvällä Liitäntöjen keskittäminen taas vaatii kalliotunneleissa maakaivantoihin rakennettavia linjoja. Liitännät kalliotunneliin sivulta ovat erittäin hankalia toteuttaa. On järkevää tehdä liitännät katosta pystykuiluilla, joissa tarvitaan vielä paksuissa maakerroksissa yläosassa betonipystykuilurakenteita. Kalliotunneli louhitaan poraus-räjäytysmenetelmällä rakennussuunnitteluvaiheessa määrätyssä työjärjestyksessä. Louhe kuljetetaan kuorma-autoilla läjityspaikoille. Tunnelit lujitetaan pultein ja ruiskubetonoidaan tarvittaessa toteutussuunnitteluvaiheessa esitetyn lujitussuunnitelman mukaisesti. Tunneleiden pohjakaltevuutena tulee käyttää niihin asennettavien gravitaatiolinjojen minimikaltevuutta (5 promillea). Tunneleiden korkeusasemaa kalliossa radan alitse määrittää vaadittava kalliopaksuus radan rakenteiden ja tunnelin katon välissä. Betonitunnelissa tällaista suojapaksuutta ei tarvita, vaan asia hoidetaan riittävän vahvalla kattolaatalla. Kadun kuivatukseen käytettävien ritiläkantisten kaivojen liitoksia tulee kadun tasauksesta riippuen enemmän kuin pystykuiluja on. Tästä aiheutuu tarve rakentaa kaikissa olosuhteissa joko kannellisia kourukuivatusviemäreitä tai katuosuuksille kadun suuntaisia sadevesiviemäri, mikä aiheuttaa tunnelivaihtoehdoissa lisäkustannuksia. Jos alueella ei ole joka paikassa kalliotunnelin rakentamiseen vaadittavia yhtenäisiä ja homogeenisia kalliokerroksia, joudutaan tietyt osuudet rakentamaan betonitunnelina. Betonitunnelit rakennetaan joko avokaivannoissa tai tuetuissa kaivannoissa perinteisesti betonirakentamistekniikkaa käyttäen. On lisäksi huomioitava, että DN 500 mm jätteenkuljetusputkien kulmat (ei saa käyttää 90-asteen kulmia) aiheuttavat lisätilantarvetta kaikissa, myös maakaivantovaihtoehdoissa. 8.2 Kalliotunneleiden ajotunnelit Ennen kuin varsinaista kalliotunnelia päästään rakentamaan on yleensä rakennettava 1:8 luiskakaltevuudessa olevia ajotunneleita, jotka voivat olla satojakin metrejä pitkiä. Näiden rakentamisesta muodostuu merkittävä kustannuslisä. Ajotunneleiden sisäänkäynti tulisi rakentaa kalliopaljastuma-alueille. Ajotunnelit louhitaan poraus-räjäytysmenetelmällä rakennussuunnitteluvaiheessa määrätyssä työjärjestyksessä. Louhe kuljetetaan kuorma-autoilla läjityspaikoille. Ajotunnelit lujitetaan pultein ja ruiskubetonoidaan tarvittaessa. Ajotunneleihin rakennetaan kanaalit salaoja- ja kuivatusviemäreitä varten. Kallion vuotovedet sekä kuivatusvedet on pumpattava käytön aikana joko maanpinnalle tai tunnelissa sijaitsevaan hulevesiviemäriin.
Koska jo tätä yleissuunnitelmaselvitystä edeltävässä alustavassa selvityksessä, jossa tutkittiin yhteiskäyttöhuoltotunnelin käyttöä ja tämän yleissuunnitelmatyön alkuvaiheissa todettiin kalliotunneleiden käyttö erittäin kalliiksi ja huonosti hyödynnettäväksi, ei tässä raportissa kalliotunnelivaihtoehtoa ole enempää tutkittu. 8.3 Betonitunneli, putkistotunneli vaihtoehto Tämän yleissuunnitelman alkuvaiheessa tarkasteltiin kalliotunnelivaihtoehdon lisäksi betonitunnelivaihtoehtoa, jossa radan pohjois- ja eteläpuolisten pääkatujen alla olisi putkistotunnelit, jotka johtaisivat aina Piispankyläntien pumppaamolle saakka. Tutkittu vaihtoehto osoittautui niin kalliiksi ja epätarkoituksenmukaiseksi, että sitä ei voida pitää suositeltavana vaihtoehtona. 8.4 Betonitunneli, pysäköintitilojen yhteydessä rakennettava Toisena vaihtoehtona maanalaisten putkistojen sijoittamiseksi betonitunneliin tarkasteltiin vaihtoehtoa, jossa maanalaisten pysäköintitilojen yhteyteen rakennetaan erillinen tunneli putkistoille. On mahdollista jakaa putkistotunnelit siten, että kaapeleille ja esimerkiksi kaukolämmölle tai jäteputkelle olisi oma erillinen tunnelinsa pysäköintitilojen toisella puolen tai rakentaa niin väljä putkistotunneli, että huoltotoimenpiteet ovat helposti toteutettavissa. Suunnittelun lähtöideana esitetyssä arkkitehtitoimiston laatimassa poikkileikkausehdotuksessa on esitetty tunnelit molemmin puolin pysäköintitiloja, mutta on edullisempaa tilankäytöllisesti rakentaa vain toinen tunneli, mutta riittävän leveänä. Myös tässä vaihtoehdossa putket asennetaan erillisille seiniin ja lattiaan tukeutuville teräksisille putkihyllyille. kannakointi- ja tukemisjärjestelmänä on ehdottomasti järkevää käyttää tällaista tarkoitusta varten kehitettyjä elementtitukijärjestelmiä. Gravitaatioputkistojen jatkamiseksi tunneliosuuden jälkeen maakaivannoissa on ne asennettava tunnelissa ylimmäksi. paineelliset putkistot voidaan nostaa helpommin alhaalta tunnelin päätyttyä normaaliin kaivusyvyyteen. Tunneli saataisiin rakennettua sellaiseen korkotasoon, että jätevesien pumppaustaso säilyy järkevänä ja energiakustannukset lähes samana kuin maakaivantovaihtoehdossa. Nyt kaavassa esitettyä katualue (kartalta mitattuna 27 m, arkkitehdin poikkileikkausesityksessä 29 m) ei riitä putkistotunnelin rakentamiseen, vaan sitä tulisi leventää 31 32 metriin. Ensisijaisesti on tässäkin vaihtoehdossa putkiliitynnät esitetty suoritettavaksi betonisten pystykuilurakenteiden sisällä. Osa putkiliitännöistä voidaan tehdä mahdollisesti lävistämällä tunnelin seinät liittyvien putkien kohdalla ja käyttäen tunnelin sisällä muotokappaleita. Materiaalista riippuen on aineellisten putkien muotokappaleet erikseen vielä tuettava tässäkin vaihtoehdossa.
90 asteen kulmissa on tunneliin tehtävä lisäviiste tunnelissa tapahtuvan mahdollisen huoltotoiminnan ja liikenteen mahdollistamiseksi. 8.5 Pystykuilut Maakaivantoihin rakennettujen putkilinjojen ja kaapeleiden liittäminen tunnelissa sijaitseviin putkistoihin ja kaapeleihin on tehtävä etenkin kalliotunnelirakenteissa pystykuiluissa. Kuilussa pystysuuntaiset putkistot kannakoidaan ja tuetaan kuilun seiniin. Putkistojen tulee olla huollettavissa ja tarvittaessa vaihdettavissa. Pystykuilujen koko vaihtelee alas johdettavien putkistojen koosta ja lukumäärästä riippuen. Kuiluihin tulee olla pääsy ja nostomahdollisuus myös yläkautta. Pystykuilut tulee varustaa ajoneuvoliikenteen kestävillä betoni/valurautakansistoilla. Pystykuilut ovat maanpintaan saakka homogeenisessa kalliossa louhittuja kalliokuiluja. Yläosan seinät ja katto rakennetaan betonista. Kohdissa, joissa kalliokerroksen päällä on maakerroksia, on pystykuilun yläosa rakennettava betonirakenteisena. Betonitunneleissa pystykuilut rakennetaan kokonaan betonista. Pystykuilurakenteissa, joissa on paksuja maakerroksia joudutaan betoniset pystykuilut rakentamaan tuetuissa kaivannoissa. Kalliiden pystykuilujen lukumäärää voidaan karsia yhdistämällä maanpäällisiä vesihuoltolinjoja ja johtamalla ne keskitetysti alas. Tällöin joudutaan kuitenkin rakentamaan tuplaputkituksia, mikä lisää kustannuksia ja poistaa ideaa putkettomista kaduista. 8.6 Huoltoajoyhteydet. Huoltoajoyhteydet putkistotunneleihin ja sieltä ulos on järjestettävä pysäköintitiloihin ajojen yhteyteen. Huoltoajoyhteyksien pitää olla lisäksi sellaiset, että huoltoajoneuvon peruuttamista tunnelissa tulee välttää. 9 RAKENNUSKUSTANNUSARVIO Seuraavassa taulukossa on esitetty tässä tarkastelussa esitettyjen vesihuoltoverkostojen rakentamisen kustannusarvio, joka on laskettu in/infra.net kustannuslaskentaohjelman hankeosalaskelmalla. Tunnelivaihtoehdoissa tunneliosuudet on laskettu yksilöiden rakennus- ja tunneliin asennettavat putkistomassat ja hinnoittelemalla ne yksilöllisesti käyttäen Kehäratahankkeessa muualla käytettyjä yksikköhintoja. Maakaivantoihin asennettavat osuudet on tunnelivaihtoehdossakin laskettu edellä mainitulla kustannuslaskentaohjelmalla. Hulevesiviemärit on laskettu suunnitelmassa esitettyjen putkikokojen mukaisesti, ilman viivytysrakenteiden kustannuksia. Maakaivanto-osuuksilla on n 15 % kaivanto-osuudesta arvioitu tuettavaksi kaivannoksi ja 15 % louhittavaksi osuudeksi. Kustannusarviossa on laskettu:
Keskusta-alueen vesihuoltoverkostot ja jäteputki Piispankyläntien pumppaamo, sen paineviemäri ja purkukaivo Kustannusarviossa ei ole laskettu: Kehäradan omia hulevesi- tai kuivatusviemäreitä kaukolämmön ja kaapeleiden kustannusarvioita Hämeenlinnanväylän länsipuolelle rakennettavia linjoja Riipiläntien etelänpuoleisille alueille (osayleiskaavamerkinnällä) tulevia linjoja Keskusta-alueen koillisosassa olevaa Riipiläntielle tulevaa vesijohtoa DN 250 M Vesitornin kustannusarviota (tämä on arvioitu 2008 valmistuneessa Yleiskaavatasoisen vesihuollon yleissuunnitelmassa maksavan 3,5 milj. ) Suunnittelualueella on: maakaivantovaihtoehdossa noin 11 800 m johtokaivantoa putkitunnelitunnelivaihtoehdossa noin 7300 m johtokaivantoa ja noin 3950 m tunnelia pysäköinti/putkitunnelivaihtoehdossa noin 9500 m johtokaivantoa ja noin 2000 m putkitunneleita Oheisessa taulukossa on esitetty yhteenvetona eri vaihtoehtojen rakennuskustannukset. Kustannustyyppi Rakennuskustannus Yhteiskustannukset 10 % Arvaamattomat 5 % Yhteensä, alv 0% Maakaivanto vaihtoehto Putkitunnelivaihtoehto Pysäköintitunnelivaihtoehto 10 300 000 Tunnelios.36 700 000 Tunnelios.20 400 000 Maaosuus 7 650 000 Maaosuus 9 050 000 1 030 000 4 450 000 2 945 000 567 000 2 450 000 1 620 000 11 897 000 51 250 000 34 020 000 10 ARVIO KÄYTTÖKUSTANNUKSISTA 10.1 Laskentaperusteet Eri vaihtoehtovertailujen käyttökustannuksina on arvioitu korjaus- ja kunnossapitokustannukset, sekä energiakustannukset Energiakustannukset on arvioitu energiahinnalla, 0,07 /kwh. Korjaus- ja kunnossapitokustannuksina on käytetty 0,5 % betonirakenteiden rakennuskustannuksista ja 2 % koneisto/laite kustannuksista.. Maanalaisten johtolinjojen korjaus- ja kunnossapitokustannuksina on käytetty 0,25 % putkien ja maanrakennustöiden rakennuskustannuksista. Käyttökustannuksissa on esitetty tarvittavien jätevesien siirron pumppausten energia- ja muut käyttökustannukset, mutta ei jäteputken jätepussien siirron energiakustannuksia. Energiakustannukset käsittävät Piispankyläntien pumppaamon kustannukset.
Oheisessa taulukossa on esitetty yhteenvetona eri vaihtoehtojen käyttökustannukset. Käyttökustannukset /m Maakaivantovaihtoehto Putkistotunnelivaihtoehto Pysäköinti/putkistotunnelivaihtoehto Energiakustannukset 70 000 90 000 85 000 Käyttö- ja 58 000 Tunnelin os. 120 000 Tunnelin os. 60 000 kunnossapito- Maaosuus 25 000 Maaosuus 35 000 kustannukset Yhteensä, alv 0 % 128 000 235 000 180 000 11 JOHTOPÄÄTÖKSET Käytettävissä olevien maaperätutkimusten ja aikaisempien selvitysten perusteella on selvää, että kalliotunnelivaihtoehtoa ei kannata käyttää, sillä yhtenäistä kalliota ei sellaisella syvyydellä ole, että jätevesien gravitaatiolinjoilla pysyttäisin kohtuullisissa pumppauskorkeuksissa. Lisäksi erittäin kaukaa rakennettava ajotunneli nostaa kustannukset erittäin korkeiksi. Pelkkä ajotunneli arvioon noin 1,7 2,0 milj. Pelkän betonisen putkistotunnelin rakentaminen ei ole järkevää korkeiden investointi- ja käyttökustannusarvioiden perusteella. Pelkästään rahallisessa arvossa mitaten ei tunnelirakenteiden käyttö ole järkevää. Huomattavan paljon kalliimpien investointikustannusten lisäksi tunnelit vaativat enemmän huolto- ja kunnossapitotoimia ja kustannuksia verrattuna maakaivantoon. Tunnelit vaativat myös siirtymärakenteita ja pystykuiluja. Ne vaativat turvallisuussyistä hätäpoistumisteitä, valaistuksen, ilmanvaihdon ja kuivatuspumppauksia. Ainoastaan radan alituksessa, on järkevää rakentaa paineelliset johdot erilliseen tunnelirakenteeseen. Tunnelirakenne on edullisempi verrattuna siihen, että ne rakennettaisiin kiertoteitä. Radanalitus rakennetaan louhimalla kallioon putkikanaalit ja kattaen kanaali betonikannella. Rata- ja asemasuunnitteluun liittyen ei tulevan kehäradan alittavalle ja pysäköintitilat yhdistävälle tunnelille vielä suunnittelun tässä vaiheessa ole määritetty tarkkaa sijainti. Tätä reittiä tulee hyödyntää radanalitusputkien rakentamisessa. Työn aikana pidettyjen suunnittelukokousten ja niihin valmisteltujen, eri vaihtoehtojen kustannusarvioiden perusteella viimeisimmässä suunnittelukokouksessa 23.10.2009 päätettiin, että tunnelivaihtoehtoja ei enää tarkastella. 12 RAKENTAMISEN AIKATAULUTUS 12.1 Yleistä Marja-Vantaan keskustan kaava-alueen rakentamista voidaan aloittaa yksittäisten tonttien osalta tulevan radan pohjoispuolella ennen kuin radan rakentaminen katkaisee rakennetut päävesijohdon ja viemärin ja ennen kuin kulutus ja jätevesimäärä nousee niin suureksi, ettei nykyisten putkien kapasiteetti enää riitä.
Radan eteläpuolella voidaan rakentaa vain nykyisten linjojen välittömässä läheisyydessä olevia, ensisijaisesti läntisiä alueita. Itäisiltä alueilta ei päästä tontteja viemäröimään ilman pumppauksia. Radan rakentamisen jälkeen on rakennettava Kivistön keskustan ja Martinlaakson välinen runkojätevesiviemäri. Tämä siksi, että suuri osa Kivistöön rakennettavasta kerrostaloalueesta viemäröidään itään uudelle Piispankyläntien jätevedenpumppaamolle. Samassa yhteydessä kannattaa rakentaa myös runkovesijohdot samoille osuuksille. Tässä vaiheessa rakennetaan myös Myllymäen paineenkorotuspumppaamot, sekä Kivistön ylävesisäiliö. Radan eteläpuolisten alueiden rakentaminen voidaan kyllä aloittaa väliaikaisjärjestelyillä (alueelliset pumppaamot ja paineviemärit), niin kauan, kuin nykyisen DN 400 B pääviemärin kapasiteetti riittää. Tarkkojen vuosilukujen määrittäminen riippuu myös rakentamisen jaksottamisesta muilla perusteilla kuin vesihuollon toimivuuden riittävyydellä Yhdistetyn pysäköinti/putkistotunneleiden rakentamisessa tulee huomioida myös investointikustannusten kohtalainen etupainotteisuus. Koko tunnelijärjestelmä on rakennettava valmiiksi varhaisessa vaiheessa. Työn aikana todettiin, että keskusta alueen asemakaavaa ei saada kerralla valmiiksi, vaan sitä valmistellaan ja hyväksytetään eri osa-alueilta vaiheittain. Tämä valmistelu- ja hyväksymisprosessi tulee kestämään useita vuosia, joten yksittäisten katujen ja korttelialueiden vesihuoltoverkostojen mitoitukset tulee aina tarkistaa tämän vaiheistuksen mukaisesti 12.2 Alustava rakennusjärjestys Ennen radan rakentamista rakennetaan DN 500 mm pääviemäri Martinlaakson ja DN 400 mm vesijohto Myllymäen paineenkorotuspumppaamolta radan alitukset pohjoispuolelle rakennetaan radan pohjoisosan päävesijohdot, jätevesiviemärit, hulevesijohdot ja hulevesien viivytysrakenteet rakennetaan Piispankyläntien jätevedenpumppaamo ja paineviemäri Martinlaaksoon johtavan viemärin alkuun rakennetaan eteläosan päävesijohdot, jätevesiviemärit ja hulevesijohdot ja hulevesien viivytysrakenteet Radan rakentamisen jälkeen rakennetaan muun rakentamisen aikataulutuksen mukaisesti alueiden verkostot rakennetaan radan kattamisen jälkeen rakennettavat vesihuoltolinjat rakennetaan Kivistön uusi ylävesisäiliö Pöyry Environment Oy 30.11.2009