Päivämäärä 03.04.2014 PAPINKANKAAN KAAVA-ALUE RAKENNETTAVUUSSELVITYS
PAPINKANKAAN KAAVA-ALUE RAKENNETTAVUUSSELVITYS Päivämäärä 03.04.2014 Laatija Tarkastaja Iikka Hyvönen Jari Hirvonen SISÄLTÖ 1. YLEISTÄ 1 2. TEHDYT TUTKIMUKSET 1 3. PINNANMUODOSTUS JA MAAPERÄOLOSUHTEET 2 4. RAKENNETTAVUUS 3 5. KUIVATUSRAKENTEET ja routasuojaus 4 6. MAA- JA POHJARAKENNUSTYÖT 4 7. JATKOTOIMENPITEET 4 LIITTEET 1510010692-001_Rakennettavuus- ja pohjatutkimuskartta 1510010692-002_Leikkaukset 1510010692-003_Leikkaukset
RAKENNETTAVUUSSELVITYS 1 1. YLEISTÄ Joensuun kaupungin toimeksiannosta on Ramboll Finland Oy laatinut tämän Papinkankaan asemakaava-alueen maaperä- ja rakennettavuusselvityksen, joka on tehty asemakaavan laatimisvaiheessa. Suunnittelualue sijaitsee Joensuun keskustan kaakkoispuolella, noin neljän kilometrin päässä keskustasta. Tarkasteltava alue on nykyisin metsä- ja maatalouskäytössä. Papinkankaan kaavaalue rajautuu Imatrantien, junaradan, Iiksenvaarantien ja Kontionsuon väliselle alueelle. Suunnittelualue on esitetty kuvassa 1.1. Kuva 1.1 Papinkankaan asemakaavan suunnittelualue (Lähde: Joensuun kaupunki) Selvityksen tavoitteena oli alustavasti tutkia kaavoitettavan alueen maaperäolosuhteet ja alueen soveltuvuus rakentamiseen. 2. TEHDYT TUTKIMUKSET Lähtötietoina kaava-alueesta oli vuosina 1978 1979 ja 1990 Joensuun kaupungin tekemiä painokairauksia sekä muutamista tutkimuspisteistä otettujen häiriintyneiden maanäytteiden maalajimääritykset. Tutkimusalueella ja sen ympäristössä aikaisemmin tehtyjä tutkimustuloksia hyödynnettiin tämän selvityksen yhteydessä. Lisätutkimuksilla pyrittiin kartoittamaan Papinkankaan harjun moreenialueen ja Kontiosuon turvealueen rajoja. Uusia maastotutkimuksia kaava-alueella tehtiin seuraavasti: - painokairauksia 5 tutkimuspisteessä - häiriintyneiden maanäytteiden otto 2 tutkimuspisteestä - pohjavesihavainto 1 tutkimuspisteestä Maanäytteistä on määritetty vesipitoisuudet ja tehty rakeisuusmäärityksiä maalajien, maalajiominaisuuksien ja maakerrosrajojen selvittämiseksi. Tutkimuspisteiden sijainnit ovat esitetty liitteenä olevalla rakennettavuuskartalla. Koordinaattijärjestelmä on ETRS-GK30 järjestelmä ja N60-korkeusjärjestelmä.
RAKENNETTAVUUSSELVITYS 2 3. PINNANMUODOSTUS JA MAAPERÄOLOSUHTEET Tutkitun kaava-alueen maastolle tyypillisiä piirteitä ovat moreeniharjanteet sekä niiden väliset alavat alueet. Papinkankaan suunnittelualueella maanpinnantaso vaihtelee välillä +92,50 +83,00 ollen alavimmillaan Papinkankaan harjun itäpuolella sijaitsevalla Kontiosuon jatkeella. Papinkankaan kaava-alue on jääkauden muokkaamaa aluetta, joka muodostuu moreenikumpareista ja niiden välissä olevista painannealueista. Maaperän syntyyn ja rakenteeseen ovat oleellisesti vaikuttaneet jäätiköityminen, jään sulaminen ja sulamisvesien toiminta. Jäätikön sulamisvesien kuljettamana kerrostui jään alle tai eteen lajittuneita maa-aineksia jään railoihin ja kallioperän murroksiin harjuiksi, joiden välissä topografia vaihtelee paikoitellen voimakkaasti ja reunat voivat olla jyrkkiä. Hienompaa maa-ainesta kulkeutui heikkenevän virtauksen mukana kauemmaksi jäätikön reunasta ja kerrostui sen aikaisiin painanteisiin turve-, siltti- ja savikerrostumiksi. Alueiden maaperä- ja rakennettavuusolosuhteet on jaettu neljään eri luokkaan: MOREENI (Helposti rakennettava) Pohjamaa on silttistä hiekkamoreenia. Maanpinnassa on noin 0,5 metriä paksu löyhä pintamaakerros. Paikoin pinnassa on humusta. Pintamaakerroksen alapuolella maaperä on tiiviissä tilassa eikä merkittäviä kokoonpuristuvia maakerroksia esiinny. Maaperä on routivaa. Moreeni kuuluu routivana kelpoisuusluokkaan H3...H4. SAVINEN SILTTI JA LAIHA SAVI, Paksuus alle 2,5 m (Normaalisti rakennettava) Maanpinnassa olevan humusmaakerroksen alapuolella on kerrostunutta laihaa savea ja savista silttiä noin 0,5 2,5 metriä paksu kerros. Pohjamaa on tiiviissä tilassa olevaa silttistä hiekkamoreenia. Maaperä on hyvin routivaa. Savisen siltin ja laihan saven kelpoisuusluokka on U1 U3. SAVINEN SILTTI JA LAIHA SAVI, Paksuus yli 2,5 m (Vaikeasti rakennettava) Maanpinnassa olevan humusmaakerroksen alapuolella on kerrostunutta laihaa savea ja savista silttiä tai turvetta noin 2,5 5,0 metriä paksu kerros. Painokairausten mukaan koheesiomaakerrokset ovat paikoitellen hyvin tiiviitä. Koheesiomaakerrosten alapuolella maaperä on keskitiiviissä tiiviissä tilassa olevaa moreenia. Maaperä on hyvin routivaa. Koheesiomaakerrokset kuuluvat kelpoisuusluokkaan U1 U3. TURVE, Paksuus alle 2,5 m (Kohtalaisesti rakennettava) Paksuus yli 2,5 m (Vaikeasti rakennettava) Maanpinnassa on kerrostunutta turvetta noin 0,5 2,5 metriä paksu kerros (vaalean vihreä). Syvimmillään turvekerros ulottuu jopa 4 metrin syvyyteen maanpinnasta (tumman vihreä). Pohjamaa on tiiviissä tilassa olevaa silttistä hiekkamoreenia. Maaperä on hyvin routivaa. Turpeen kelpoisuusluokka on U4. Pohjaveden pinnan korkeutta havainnointiin Papinkankaan harjun eteläpuolelle asennetusta pohjaveden havainnointiputkesta, jossa vedenpinnan korkeutta mitattiin 24.2.2014 27.2.2014 (lyhytaikainen havainto). Mittausaikana pohjavedenpinta oli välillä +83,91 +83,21 ollen 0,2 0,9 metriä maanpinnasta.
RAKENNETTAVUUSSELVITYS 3 4. RAKENNETTAVUUS MOREENI Moreenialueet soveltuvat hyvin rakentamiseen. Rakennusten maanvarainen matalaperustus on yleensä mahdollista ilman erityisiä pohjanvahvistustoimenpiteitä. Teollisuuskiinteistöt voidaan pääsääntöisesti perustaa maanvaraisesti anturaperustuksilla luonnonmaan varaan tai käyttämällä matalaa massanvaihtoa. Kunnallistekniikan rakentaminen on yleensä mahdollista ilman erityisiä pohjanvahvistustoimenpiteitä. SAVINEN SILTTI JA LAIHA SAVI, Paksuus alle 2,5 m Kerrospaksuudeltaan alle 2,5 metrin savisen siltin ja laihan saven alue soveltuu hyvin/kohtuullisen hyvin rakentamiseen. Rakennusten maanvarainen perustus on mahdollista käyttämällä massanvaihtoa, jossa löyhät hienojakoiset ja humusta sisältävät maakerrokset perustusten alla korvataan hyvin tiivistettävällä kitkamaatäytöllä. Kunnallistekniikan rakentaminen on yleensä mahdollista ilman erityisiä pohjanvahvistustoimenpiteitä SAVINEN SILTTI JA LAIHA SAVI, Paksuus yli 2,5 m Kerrospaksuudeltaan 2,5 5,0 metrin savisen siltin, laihan saven alue soveltuu välttävästi rakentamiseen. Löyhien maakerrosten alueilla raskasrakenteisten rakennusten laadukas perustaminen varmistetaan esirakennus- ja pohjanvahvistustoimenpiteiden avulla. Pääsääntöisesti raskasrakenteiset rakennukset on perustettava paalujen varaan. Esirakennus- ja pohjanvahvistustoimenpiteinä kysymykseen tulevat perustuksilta pohjamaalle aiheutuvista kuormista riippuen massanvaihto, painopenger tai paalutus. Kevytrakenteiset rakennukset voidaan perustaa anturaperustuksilla maanvaraisesti, mikäli siltin tiiviystaso on riittävä tai esikuormituksella saavutetaan riittävä tiiviystaso. Tiiviystason jäädessä alhaiseksi, ovat rakennukset perustettava massanvaihdon tai paalujen varaan. Kunnallistekniikan rakentamisessa on varauduttava kaivantojen tukemistarpeeseen ja pohjanvahvistustoimenpiteisiin. TURVE Turvealue soveltuu välttävästi rakentamiseen. Turvekerrokset on poistettava ennen rakentamista. Rakennusten laadukas perustaminen varmistetaan esirakennus- ja pohjanvahvistustoimenpiteiden avulla. Pääsääntöisesti raskasrakenteiset rakennukset on perustettava paalujen varaan. Esirakennus- ja pohjanvahvistustoimenpiteinä kysymyksen tulevat perustuksilta pohjamaalle aiheutuvista kuormista riippuen massanvaihto, painopenger tai paalutus. Kevytrakenteiset rakennukset voidaan perustaa anturaperustuksilla massanvaihdon varaan maanvaraisesti, mikäli poistettavan turpeen alla olevan pohjamaan tiiviystaso on riittävä tai esikuormituksella saavutetaan riittävä tiiviystaso. Tiiviystason jäädessä alhaiseksi, ovat rakennukset perustettava massanvaihdon tai paalujen varaan. Kunnallistekniikan rakentamisessa on varauduttava kaivantojen tukemistarpeeseen ja pohjanvahvistustoimenpiteisiin. Katurakenteiden paksuus määrätään jatkosuunnittelun aikana lisäpohjatutkimustulosten perusteella huomioiden kantavuusvaatimukset ja sallitut routanousut.
RAKENNETTAVUUSSELVITYS 4 5. KUIVATUSRAKENTEET JA ROUTASUOJAUS Pääsääntöisesti rakennusten perustukset suositetaan salaojitettavan. Pohjasuhteiden ja pohjavesiolosuhteiden perusteella rakennuksiin ei suositella tehtäväksi maanalaisia tiloja savi- ja silttialueilla. Katurakenteet kuivatetaan salaojituksella tai avo-ojin päällysrakenteen alapinnan tason alapuolelle. Rakennukset ja rakenteet sekä rakennusten sisäänkäyntien portaat yms. suositetaan routaeristettäväksi, ellei niitä perusteta roudattomaan syvyyteen. Tonttikohtaisesti tehtävissä pohjatutkimuksissa mahdollisesti havaittavat routimattomat maakerrokset voidaan ottaa huomioon eristyspaksuutta vähentävänä tekijänä. Routasuojaus mitoitetaan VTT:n geotekniikan laboratorion julkaisun "Talonrakennuksen routasuojausohjeet" mukaan. 6. MAA- JA POHJARAKENNUSTYÖT Humusmaat ja muut pintamaat poistetaan rakennus- ja täyttöalueilta. Matalat rakennuskaivannot tehdään yleensä luiskattuina. Savi- ja silttialueella sekä löyhillä kitkamaa-alueilla on varauduttava kaivantojen tukemiseen. Matalissa kaivannoissa työnaikainen kaivannon kuivatus voidaan yleensä hoitaa pumppauskuopista pumppaamalla. Pohjamaan ollessa hiekkaa on varauduttava pohjaveden alentamiseen siiviläputkista pumppaamalla, mikäli kaivannon pohjan taso ulottuu yli 0.5 m alimman pohjavesipinnan tason alapuolelle. Pohjaveden työnaikainen alentaminen pienentää samalla kaivannon pohjan hydraulisen murtumisen vaaraa. Syvissä kaivannoissa kuivatus voidaan tehdä etukäteen kaivutason alapuolelle ulotetuista pumppauskuopista tai kaivoista. 7. JATKOTOIMENPITEET Alueiden kunnallistekniikan rakennussuunnitteluvaiheessa pohjatutkimuksia on tarpeen täydentää pohjarakennusolosuhteiden rajakohtien tarkentamista ja pohjanvahvistustarpeen määrittämistä varten. Tutkimuksia on tehtävä myös mahdollisille siltapaikoille sillan perustamistapalausunnon laatimista varten. Kunkin rakennuksen osalta on tehtävä tonttikohtainen pohjatutkimus lopullisen perustamistavan ja mahdollisen pohjanvahvistuksen määrittämistä varten. 3.4.2014 Ramboll Finland Oy Jari Hirvonen Geotekniikka, projektipäällikkö Iikka Hyvönen Avustava suunnittelija