TAMPEREEN SEUTUKUNNAN MITTAUSPÄIVÄT 2. 3.3. 2005 Geologi palvelu K. Uusikartano geologi Geologia yhdyskuntarakentamisen suunnittelussa Missäs sitä geologiaa ja geologia sitten tarvitaan? *maaperäkartoitus *kallioperäkartoitus *kiviaineshuolto *rakennuskivitutkimukset *kalliorakentaminen *rakennusgeologinen tutkimus ja suunnittelu *rakennettavuusselvitykset ja muut kaavoitusta ym. maankäytön suunnittelua palvelevat tutkimukset *vedenhankinnan pohjavesiselvitykset *pohjaveden suojelusuunnitelmat *pohjavesimallinnus *rakennushankkeiden vaikutus pohjaveteen *jätteenkäsittelypaikkojen hydrogeologiset selvitykset *pilaantuneiden maa alueiden tutkimus *riskikartoitukset *kulkuväylien reittiselvitykset POIKKITIETEELLISTÄ *Usein tutkimuksiin ja suunnitteluun tarvitaan useampia tieteenaloja *hyvin yleisesti geologia, geofysiikka, geokemia, geotekniikka ja muut insinööritieteet yhdessä *mallinnusten tekemiseksi tarvitaan kartoituksia, mittauksia, paikkatietojärjestelmiä *GIS, MapInfo, ArcInfo, Fingis, 3D Win, AutoCad, GT *ympäristövaikutukset/ YVA *ympäristögeologia 1
MAAPERÄKARTOITUS Julkaistut maaperäkartat GTK 1:100 000, 1:50 000, 1:20 000 KALLIOPERÄKARTOITUS Julkaistut kallioperäkartat GTK 1:100 000 Maaperägeologinen kartta 1:20 000 Maaperägeologinen kartta 1:20 000 2
Julkaistut 1:20 000 maaperägeologiset kartat 3
KIVIAINESHUOLTO RAKENNUSKIVITUTKIMUKSET YHDYSKUNTARAKENTAMISEN SUUNNITTELUSSA OLISI TÄRKEÄÄ, ETTÄ JOKAISEEN RAKENNUSKOHTEESEEN LÖYTYY SE OIKEA KIVIAINES. Mutta mutta. Käytettävän kiviaineksen valintaan vaikuttaa yleensä eniten sen hinta, ei laatu Kiviainesta saadaan usein läheltä, esimerkiksi tonttien tasauksista, kellaritilojen rakentamisesta tai kalliorakentamisesta (luolat, parkkihallit) Rakentamisen suunnittelussa ei kovinkaan usein huomioida paikalla olevan kiviaineksen merkitystä. Vasta rakentamisratkaisun jälkeen selvitetään kiviaineksen käyttökelpoisuus. Ei kovin usein silloinkaan. Yleensä kiviaines tuodaan kuitenkin rakentamisalueen ulkopuolelta HYÖDYNNETTÄVÄN ALUEEN GEOLOGIA RATKAISEE KIVIAINEKSEN KÄYTTÖKELPOISUUDEN Geologi tuntee tai tutkii alueen geologian Soran ja hiekan etsintä ja inventointi kohteellisesti tai alueellisesti (saatavuus, määrä, laatu ) Kalliokiviaineksen etsintä ja inventointi kohteellisesti tai alueellisesti (saatavuus, määrä, laatu ) Maa aineslupamenettelyt / ympäristölupamenettelyt (ottosuunnitelmat, jälkihoitosuunnitelmat, lupahakemukset) Maa ainesten riittävyys ja kestävä käyttö, jolloin täytyy tuntea hyödynnettävän alueen materiaalivaihtelut (geologinen kartoitus) ja laatuun vaikuttavat tekijät tämän jälkeen vastuu oikean kiviaineksen kulkeutumisesta jää yleensä kiviainestoimittajalle ja tarvitsijalle 4
Sr 53 milj.tn/>3 000 aluetta 15 tn /asukas Ka 26,5 milj,tn/510 aluetta Vuosittain noin 900 1 000 uutta maa aineslain edellyttämää lupaa Vuoden 2003 lopussa oli voimassa olevia soranottolupia 5 300 kpl ja kallionottolupia 1 100 kpl RAKENNUSKIVET / LUONNONKIVET *Suomi on esim. graniitin viejänä maailman johtavia maita ja vuolukivituotteiden markkinajohtaja *alalla on 200 aktiivisesti toimivaa yritystä, jotka työllistävät suoraan noin 2 000 ihmistä. Liikevaihto on yli 200 milj. euroa *vuolukivituotteet ovat pääosin tulisijoja ja graniittituotteet kiviblokkivalmisteita *vientiin menee lähes 40 %, vientiä yli 40 maahan *viime vuosien muotitrendit ja toisaalta kiven tuotantoteknologian voimakas kehittyminen ovat lisänneet kiven käyttöä niin asutun ympäristön rakentamisessa kuin sisustuksessakin (rakennuskivet, ympäristökivet, pöytälevyt ) *jalostusaste Suomessa ei ole vielä maailman tasolla *graniitin ja vuolukiven lisäksi mm. liuskeita ja marmoria LUONNONKIVEN GEOLOGIAA *hyvältä luonnonkiveltä vaaditaan kaunista ja näyttävää ulkonäköä, johon vaikuttavat kiven rakenne ja väri yksivärisillä pyritään homogeenisuuteen ja vaihteluja vältetään kirjavissa kivissä pyritään sopivaan värien ja kuvioiden vaihteluun rakenne voi olla tasarakeinen tai porfyyrinen (hajarakeita), raitainen, kerroksellinen, loimuinen *esiintymän tulee olla sopivan ehyt (riippuu käyttötarkoituksesta ja tuotantolaitteista), siinä tulee olla harva ja säännöllinen rakoilu (mahdollistaa tarvittavan lohkarekoon saannin) *kiven kestävyyden määräävät sen fysikaaliset ominaisuudet (muodonmuutos, tiheys, huokoisuus, vedenimukyky, lujuusominaisuudet, kestävyysominaisuudet, tuotantotekniset ominaisuudet) *fysikaaliset ominaisuudet riippuvat pääosin kiven mineralogiasta Luonnonkivilouhimot, taustalla Suomen kallioperän yleiskartta 5
KALLIORAKENTAMINEN RAKENNUSGEOLOGINEN TUTKIMUS & SUUNNITTELU *geologia ja geotekniikka *geologialla ei suurta merkitystä suunnittelussa: kaavoitus ja lupamenettelyt määrittävät alueen/paikan/tilan, sitten tutkitaan geologia ja geotekniikka sekä mietitään, miten ongelmat ratkotaan *kalliorakentamisessa tutkitaan silmämääräisesti ja mittaamalla mm. kivilajit, mineralogia, massamaisuus, seoksisuus, suuntautuneisuus, liuskeisuus, kerroksellisuus, rakoilu, rakotiheys, rakotyyppi, rakojen laatu, rakennetyyppien kulku ja kaade, rapautuneisuus jne. Usein tehdään kallionäytekairauksia, joista pääosin samat havainnot +vedenjohtavuusmittauksia, rakopintojen karheus, kitkakulmat jne. *tutkimusten perusteella määritetään kallion laatu ja kallion tekniset ominaisuudet, jotka esitetään karttoina, piirroksina, taulukkoina jne. *tulokset vaikuttavat osin kalliotilojen suunnitteluun ja oleellisesti mitoitukseen, kalliotilojen suuntaukseen, louhintatekniikkaan, lujitustarpeen määrittämiseen, tiivistysmenetelmien määrittelyyn, kuivanapitoon jne. =pääosin geotekniikkaa RAKENNETTAVUUSSELVITYKSET *tehdään yleensä kaavoitusta tai muuta maankäytön suunnittelua varten *lähtöaineistona alueen geologiset kartat, maastokartat, kairaukset, luotaukset *esim. Ylöjärven Elovainion osayleiskaava-alue -laadittiin maaperägeologinen kartta tukemaan geoteknistä tulkintaa -eroteltiin pehmeiköt -otettiin huomioon kairaustiedot ja siten myös syvemmällä olevat maakerrokset, joilla on merkitystä rakennusten ja rakenteiden perustamisen kannalta -rajattiin pohjasuhteiltaan toisistaan eroavat alueet: 1) harjuhiekat 2) moreenikerrostumat/avokallio 3) löyhä sihk/ hksi 4) löyhä pintakerros, pehmeä välikerros, löyhä alin kerros 5) Tu/Lj, pehmeä Sa/Si, löyhä hksi -rakennettavuus: annettiin edellä mainituille alueille suosituksia ja ohjeita koskien rakennusten ja muiden rakenteiden perustamista 6
VEDENHANKINNAN POHJAVESISELVITYKSET *pohjavesiselvitykset vaativat resursseja: menee rahaa ja tupakkaa TAVASE *tutkimuksen vaiheita: -alueellisessa tutkimuksessa selvitetään kallioperän ruhjevyöhykkeet ja siirrokset maastokarttojen sekä aerogeofysikaalisen aineiston (esim. aeromagneettinen kartta-aineisto) avulla -kohdetutkimuksessa tehdään painovoimamittauksia, seismisiä luotauksia, maatutkaluotauksia, kairauksia, pohjavesiputkien asennuksia, sähköisiä mittauksia jne maapeitteen paksuuden, kalliopinnan topografian ja pohjaveden aseman määrittämiseksi -tiedoista kootaan pohjavesialueen rakenteita kuvaavia kolmiulotteisia malleja: kalliopinnan topografia, pohjavesikerroksen paksuus ja esiintyminen, maapeitteen paksuus jne -pohjaveden laadun ja korkeuden tarkkailu, pohjaveden virtauksien selvitys, pohjavesimallinnukset Pohjaveden korkeus ja virtaussuunnat jatkuu 7
POHJAVEDEN SUOJELUSUUNNITELMAT *suojelusuunnitelmien tavoitteena on ennalta ehkäistä pohjavesivauriot siten, että pohjaveden laatu täyttää yhdyskunnan vedenhankintaan soveltuvan raakaveden laatuvaatimukset ja että sen määrä on riittävä *tarkoituksena on myös turvata muu maankäyttö alueella *suojelusuunnitelmaa ei toimiteta vesioikeuden vahvistettavaksi, vaan sitä käytetään ohjeena viranomaistyössä *suojelusuunnitelmalla itsellään ei ole välittömiä tai sitovia juridisia seurausvaikutuksia, eikä niiden laatiminen aiheuta korvausvastuuta *suojelusuunnitelmaan sisältyy pohjavesialueen tarkennettu hydrogeologinen kartoitus, vedenottamoalueiden ja suojavyöhykkeiden määrittely, riskitekijöiden kartoitus ja arviointi sekä ehdotus tarvittavista suojelutoimenpiteistä ja toimenpiteistä vahinkotapauksessa *geologiset tutkimukset soveltuvin osin kuten vedenhankinnan pohjavesiselvityksissä ESIMERKKI: Ylöjärven harjun pohjavesialueen suojelusuunnitelma (Vesi ja ympäristöhallituksen monistesarja nro 523) jatkuu jatkuu jatkuu 8
RISKIKARTOITUKSET ESIMERKKI: Pohjaveden talouskäyttöä uhkaavien riskitekijöiden kartoitus Ylöjärvellä (Vesi ja ympäristöhallituksen monistesarja nro 495 /Molarius) jatkuu KULKUVÄYLIEN REITTISELVITYKSET *yksinkertaisimmillaan suunnitellun reitin kiviaineshuolto *joko suunnitellun reitin selvitys tai eri reittivaihtoehtojen selvitys ja vertailu *laajimmillaan voi sisältää: maaperäkartoitus, kallioperäkartoitus, kalliorakentaminen, rakennusgeologinen tutkimus ja suunnittelu, pohjavesiselvitykset (mm. vaikutus pohjaveteen), riskikartoitus, ympäristövaikutukset, kiviaineksen käyttökelpoisuus / huolto *geologiset tutkimukset tehdään yleensä tukemaan päätöksiä ja suunnittelua *tarvittaessa koko geologisen tutkimuksen kirjo mukana, yksinkertaisimmillaan pelkkä silmämääräinen geologinen maastotutkimus YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET YVA *YVA prosessi on laaja alainen, raskas selvitys *ympäristövaikutuksia voidaan selvittää suppeamminkin, esimerkiksi ei laaja alaisen maa ainesten oton yhteydessä voidaan selvittää vaikutukset luontoon ja pohjavesiin *YVA menettelyllä pyritään tunnistamaan ja sen myötä mahdollisuuksien mukaan ehkäisemään tarkasteltavasta hankkeesta aiheutuvia haitallisia ympäristövaikutuksia *menettely tarjoaa kansalaisille mahdollisuuden osallistua ja ilmaista mielipiteensä hankkeen vaikutuksista omaan elinympäristöönsä *YVA:n tarkoituksena on myös kerätä ja tuottaa tietoa hanketta koskevien päätösten tekoa varten *YVA:ssa ei tehdä päätöksiä itse hankkeen toteutuksesta vaan vertaillaan eri vaihtoehtoja ja annetaan työkalut viranomaisille tehdä päätöksiä YVA LAKI annettiin 1994 (468/1994) muutos 1999 (267/1999) YVA ASETUS annettiin 1994 (792/1994) muutos 1999 (268/1999) Asetuksen luvussa 2 arviointimenettelyn soveltaminen määritetään ne hankkeet, joihin sovelletaan YVA menettelyä YVA lain 4 :n 1 momentin nojalla 9
OTTEITA YMPÄRISTÖMINISTERIÖN JULKAISUSTA YVA-ARVIOINTI ESIMERKKI: YVA selostus Hämeenkyrön Ulvaanharjun itäosa *tekijä Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry *tarjouspyyntö konsulteille päivättiin 14.02. 2000 *YVA selostus on päivätty 01.06. 2001 *yhteysviranomaisen (Pirkanmaan ympäristökeskus) loppulausunto saatiin loppuvuodesta 2001 *YVA:n laadinta alkaa arviointiohjelman laatimisella *kun ohjelma on hyväksytty, alkaa varsinaisen YVA selostuksen laatiminen *YVA laissa ja asetuksessa on määritelty, mitä ohjelman ja selostuksen tulee sisältää *hankealueella toimii useita maa-ainesten ottajia, joista 8 oli hankkeesta vastaavia *maa-aineslupien ja lupahakemusten yhteenlaskettu materiaalimäärä oli noin 3,5 milj. k-m3 ja ottoalueiden pinta-ala yhteensä noin 73 ha 10
11
Maaperän korkokuvakartta Läpäisevyyskartta: punertava=hyvin läpäisevää, tumman vihreä=tehokkaasti pidättävää 12
Riskikartta =läpäisevyyskartta yhdistetty maankäyttökarttaan 13