KERAVAN KAUPUNKI Elloksenpellon kaava-alue Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys TYÖNUMERO 1297
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 1 (8) Sisällysluettelo 1 YLEISTÄ... 2 2 POHJASUHTEET... 4 2.1 Maaperä... 4 2.2 Pohjavesi... 5 2.3 Pilaantuneet maat... 5 3 PERUSTAMISTAVAT JA POHJARAKENTEET... 5 3.1 Rakennukset... 5 3.2 Liikennöitävät alueet ja kunnallistekniikka... 6 3.3 Routasuojaus... 6 3.4 Kaivannot... 7 4 ESIRAKENNUSVAIHTOEHDOT... 7 5 YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET... 8 Piirustukset GEO 1297 001 POHJATUTKIMUSKARTTA GEO 1297 002 POHJATUTKIMUSLEIKKAUKSET A-A E-E GEO 1297 003 POHJATUTKIMUSLEIKKAUKSET 1-1 8-8
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 2 (8) KERAVAN KAUPUNKI TEKNINEN TOIMI/TILAKESKUS ELLOKSENPELTO, RAKENNETTAVUUSSELVITYS 1 YLEISTÄ Kohteessa on tehty Keravan kaupungin toimeksiannosta 6 kpl paino- ja 8 kpl heijarikairauksia alueen pohjasuhteiden selvittämiseksi. Lisäksi tontin pohjoisosassa otettiin kahdesta pisteestä häiriintyneitä maanäytteitä maakerroksen yläosasta. Kairaukset suoritettiin lokakuun 2015 aikana. Tontti on kooltaan ~5,5 ha. Lisäksi tätä selvitystä varten on ollut käytössä Keravan kaupungilta saadut vanhat pohjatutkimukset, jotka on tehty ennen kuin tontilla on suoritettu kaivu- ja täyttötöitä. Pohjatutkimustulosten perusteella on alustavasti arvioitu tulevien rakenteiden, pihaalueen ja kunnallistekniikan perustamistapoja. Pohjatutkimukset on esitetty kartalla ja leikkauksin piirustuksissa 001, 002 ja 003. Mittaukset ja pohjatutkimukset on tulostettu tasokoordinaatistossa ETRS-GK25 ja korkeusjärjestelmässä N2000. Kuva 1. Tontin sijainti (nuolen kohdalta otettu seuraavaksi esitetyt valokuvat). Sininen alue on murskepintainen, punainen alue on luonnontilainen kasvillisuutta sisältävä alue. Tontin pohjoisosa on osittain luonnontilainen ja rakentamaton, mutta tontin eteläosassa maanpintaa on kaivettu (kuva 2 ja 3). Vanhojen valokuvien perusteella tontille on joskus läjitetty maa-ainesta, jonka laadusta ei ole tarkempaa tietoa. Tontin länsiosassa on kunnallistekniikkaa joka kulkee osittain tontin lävitse pohjois-eteläsuunnassa.
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 3 (8) Kuvasta 2 nähdään, että tontti on pääosin murskepinnalla. Tontin eteläraja kulkee murskepinnan vierestä kuvassa 2. Murskepinta on puhdasta kiviainesmateriaalia, mutta sen alapuolella on paikoitellen epämääräistä täyttöainesta ks. 2 POHJASUHTEET. Pohjoisosassa on luonnontilainen alue, jossa runsaasti kasvillisuutta (kuvassa 2 perällä näkyvä vyöhyke, jossa puita). Kuva 2. Tontin nykytilanne (kuvauspaikka kuvan 1 nuoli 1) Kuvasta 3 nähdään että kaivutyöt on tontilla ulotettu alkuperäisestä maanpinnasta noin >0,5 2,0 m syvyydelle. Leikkauspohjan päälle on levitetty suodatinkangas ja tasattu kalliomursketta ~0,5 m. Kuva 3. Tontin nykytilanne koilliskulmassa (kuvauspaikka kuvan 1 nuoli 2)
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 4 (8) 2 POHJASUHTEET 2.1 Maaperä Tontin nykyinen maanpinta vaihtelee alueittain. Murskepinnalla olevan tontin korkeusasema vaihtelee +35,5 +36,5 välillä. Murskepinnan korkeustaso on korkeimmillaan alueen itälaidassa lähellä Alikeravantietä. Pohjoisosan luonnontilaisen alueen korkeustaso vaihtelee kairauspisteiden kohdalla välillä +34,9 36,5 siten, että maanpinta nousee myös kohti tontin itäreunaa (Alikeravantietä kohti). Ohessa on esitetty GTK:n maaperäkartta tutkittavalta alueelta, kuva 4. Kuva 4. Ote GTK:n maaperäkartasta. Sininen väri tarkoittaa savea. Suoritetut kairaukset ovat päättyneet kiveen, lohkareeseen, kallioon tai tiiviiseen maakerrokseen. Näiden kairausten pituudet vaihtelevat 3,4 14,2 m välillä. Pohjatutkimuskartta ja leikkaukset ovat esitetty piirustuksissa GEO 1297-001 003. Pohjatutkimusleikkauksissa esitetyt nykyisen maanpinnan korkeustasot uusien pohjatutkimuspisteiden ja murskepintaisen alueen ulkopuolella ovat arvioituja. Uusimmat kairaukset on esitetty pohjatutkimusleikkauksissa mustalla värillä ja Keravan kaupungilta saadut referenssikairaukset ovat esitetty harmaalla värillä. Referenssikairaukset ovat suuntaa-antavia, koska näiden kairausajankohdan jälkeen tontilla on tehty kaivu- ja täyttötöitä, joten maaperä ei siltä osin vastaa tehtyjen kairausten ajankohtaa. Tästä syystä pohjatutkimusleikkauksissa esitetyt maakerrosrajat ovat arvioituja. Tutkimusalueella esiintyy seuraavanlaiset maakerrokset ylhäältä alaspäin lueteltuna: 1. Paikoitellen kuorimainen savi-/silttikerros, jonka päällä ohut humuskerrros (lähinnä tontin pohjoisosassa). Paikoitellen kerros koostuu epämääräisestä täytöstä
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 5 (8) 2.2 Pohjavesi jonka tiiviys, koostumus ja paksuus vaihtelee tontin eri puolilla. Paikoitellen kuivakuori- ja täyttökerroksen rajapintoja ei pystytä selkeästi havaitsemaan kairaustuloksista. Tämän maakerroksen paksuus vaihtelee kairauksien perusteella ~1,0 4,0 m välillä. Havaittu maakerros on routivaa. Otetuissa maanäytteissä maa-aineksen luonnontilainen vesipitoisuus vaihtelee maakerroksessa 22,7 43,0 % välillä. 2. Löyhä/pehmeä savi- tai silttikerros jonka paksuus vaihtelee ~2,0 8,0 m välillä. Kerroksen tiiviys vaihtelee pääosin siten, että tontin eteläpuolella se on löyhempää (painokairauksessa kairaus on edennyt painamalla). Tontin pohjoisosassa kairaukset on edennyt painokairauksessa kierron puolella pääosin. Kerros on paikoitellen hyvin tiivistä, jolloin se saattaa koostua täyttömaata. Maakerros on routivaa. 3. Tiivis hiekka-/sora-/moreenikerros, jonka paksuus on arviolta 2 5 m. Kairaussyvyydet ovat syvimmillään tontin keskiosalla. Tontin itälaidassa kairauspituudet lyhenevät ja maaperä on tiiviimpää. Tällä alueella kallion pinta on lähempänä nykyistä maanpintaa. Maanpinnan alapuolella olevan täyttökerroksen materiaaleista ei ole varmuutta, joten se voi sisältää mitä tahansa ajan saatossa läjitettyä maaainesta. Kohteessa ei ole tehty erillistä pohjavedenpinnan mittausta tämän tutkimuksen yhteydessä. Kairaustöiden aikana havaittiin pohja/-orsiveden pinta pisteessä 8 tasolla +32,1. Keravan kaupungin toimittamassa aineistossa alueen pohjavedentaso on ollut toukokuussa 2015 tason +34.0 molemmin puolin. 2.3 Pilaantuneet maat Maastokatselmoinnin ja kairaustöiden yhteydessä ei havaittu pilaantuneita maita. Tontin koilliskulmassa oli havaittavissa lähellä murskekerroksen leikkausreunaa muutamia yksittäisiä betonisia jätekappaleita. 3 PERUSTAMISTAVAT JA POHJARAKENTEET 3.1 Rakennukset Seuraavaksi on esitetty alustavat perustamistavat tehtyjen pohjatutkimuksien pohjalta. Pehmeistä ja kokoonpuristuvista savikerroksista sekä epämääräisistä täytöistä johtuen raskaat rakenteet tulee perustaa paaluilla kiinteän pohjakerroksen varaan. Maaperän pintaosassa on paikoitellen hyvin tiiviitä ja kivisiä kerroksia joten paalutyypin valinnassa tulee ottaa huomioon tiiviin pinnan läpäisevyys (kivisyys/tiiviys). Alustavan arvion mukaan paalupituus esim. teräsbetonisilla lyöntipaaluilla on hieman kairausten päättymistason alapuolella. Kevyet rakenteet voidaan perustaa kevennyskerroksen (kevytsora Leca, vaahtolasimurske Foamit) varaan täyskompensaatioperiaatteella. Vaihtoehtona on maakerrosten esikuormitus ennen varsinaista rakentamista painumien aikaansaamiseksi etukäteen (katso kohta 4 Esirakentaminen).
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 6 (8) Maanvaraisen perustuksen käyttö vaatii tarkempia maaperätutkimuksia (häiriintymättömät maanäytteet ja kokoonpuristuvuuskokeet) ja suunnittelua, sillä pehmeän saven ja siltin kokoonpuristuminen tulee ottaa suunnittelussa huomioon. 3.2 Liikennöitävät alueet ja kunnallistekniikka 3.3 Routasuojaus Liikennöitävät alueet vaativat esirakentamista, koska alueen pintaosien tiiviys ja laatu vaihtelevat tontin eri osissa. Painuvat ja humuspitoiset pintamaakerrokset tulee poistaa ja korvata painumattomalla kitkamaakerroksella. Tontille soveltuvat esirakennusvaihtoehdot on esitelty tarkemmin kappaleessa 4. Putkijohdot vaativat kaikkialla vähintään 150mm paksun asennusalustan ja käyttöluokan N3 suodatinkankaan. Maanvaraista putkijohtojen perustamista voi harkita tontin itäpuolella, jossa maakerrokset ovat tiiviimpiä. Tontin pehmeillä savisilla osilla suosittelemme putkilinjojen pilaristabilointia. Pohjanvahvistetuilla alueilla tarvitaan asennusalustan lisäksi 300 mm paksuinen kiviainesarina. Putkikaivantojen pohjavahvistustarve pehmeiden maakerrosten kohdalla tulee selvittää erillisillä pohjatutkimuksilla ja laboratoriokokeilla, kun tontin käyttö tarkentuu. Pohjamaa on routivaa ja rakenteet tulee ulottaa routimattomaan syvyyteen tai käyttää routaeristettä. Kylmien rakennusten keskimääräinen routimaton perustussyvyys routivalla silttimaalla on noin 1,8 m ilman lumen suojaavaa vaikutusta. Lämpimien rakennusten routimaton perustussyvyys vaihtelee alapohjatyypistä ja alapohjan lämmöneristyksestä riippuen seuraavasti (RIL 261-2013, Routasuojaus): Perustamistapa Perustuksen osa Pakkasmäärä F 50, Kh 35 000 Maanvastainen alapohja, alapohjarakenteen lämmönvastus RA 10,0 m 2 K/W, perusmuurin lämmöneristys ulkopinnassa Ryömintätila, tuuletus ulkoa, tuuletusaukkojen yhteispinta-ala max. 8 promillea alapohjan pinta-alasta, alapohjarakenteen lämmönvastus RA 6,25 m2k/w Seinälinja Nurkka Seinälinja Nurkka 1,2/1,4 1,5/1,8 1,4/1,7 1,7/2,0 Tilastollisesti keskimäärin kerran 50 vuodessa toistuva pakkasmäärä F 50 Keravalla on noin 35 000 Kh. Yllä olevasta taulukosta käytetään pienempää perustussyvyyttä hienorakeisissa maalajeissa (tässä tapauksessa) ja suurempaa perustussyvyyttä karkearakeisissa maalajeissa ja moreeneissa. Perustusten jäädessä roudattoman syvyyden yläpuolelle käytetään routasuojausta, joka mitoitetaan ohjeen RIL 261-2013 Routasuojaus mukaan tai suoritetaan massanvaihto roudattomaan syvyyteen routimattomalla materiaalilla.
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 7 (8) 3.4 Kaivannot Kaivantojen suunnittelussa noudatetaan ohjetta RIL 263-2014 Kaivanto-ohje. Lyhytaikaiset putkikaivannot Kun kaivutaso on kuivakuorisavessa tai olevissa täyttökerroksissa voidaan kaivutyö tehdä luiskattuna. Kaivutyö tehdään ns. lyhytaikaisena kaivantona siten, että kaivanto on kerralla auki enintään 20 metrin matkalta. Yöksi tai muutoin pidemmäksi ajaksi kaivantoa ei tule jättää auki. Luiskan kaltevuus voi enintään 2,0 m syvän kaivannon kohdalla olla 1:1. Kaivannon syvyyden ollessa savikolla yli 2,0 metriä suositellaan kaivannon tekemistä tuettuna työturvallisuussyistä erillisien suunnitelman mukaan. Kaivun ulottuessa lähelle saven alapintaa, tulee arvioida pohjan nousun vaara sekä pohjaveden alentamisen tarve hankittavien pohjaveden korkeustietojen perusteella. Kapeilla ja/tai yli 2m syvissä kaivannoissa tulee varautua kaivuluiskien tukemiseen tai lankutukseen työturvallisuussyistä. Pidempiaikaiset rakennuskaivannot Pehmeikköalueella pidempiaikaiset ja syvät kaivannot on tehtävä tuettuna. Teräsponttiseinä soveltuu mm. tukiseinätyypiksi. 4 ESIRAKENNUSVAIHTOEHDOT Liikennöityjen alueiden, alapohjien ja putkien rakentaminen edellyttää esirakentamista. Pohjanvahvistustoimenpiteistä kysymykseen tulevat kevennys, esikuormitus tai syvästabilointi. Kevennys Kevennys voidaan toteuttaa kevytsoralla (esim. Leca) tai vaahtolasimurskeella (Foamit), joiden kustannukset eivät poikkea paljon toisistaan. Kevennyksen hyvä puoli on, että se voidaan tehdä samaan aikaan muun rakentamisen yhteydessä. Kevennysmateriaali toimii samalla routaeristeenä ja kuivatuskerroksena. Pohjaveden ollessa kaivutason yläpuolella ja kaivu lähellä saven alapintaa pohjaveden noste tulee ottaa huomioon suunnittelussa pohjan hydraulisen murtumisvaaran takia. Kevennysratkaisu voi olla teknisesti ja taloudellisesti hyvä ratkaisu silloin, kun pengerkorkeus on pieni (< 1 m). Suuremmilla pengerkorkeuksilla muut esirakennusvaihtoehdot muodostuvat yleensä edullisemmaksi ratkaisuksi. Syvästabilointi Syvästabiloinnilla kadut, alueet ja putkijohdot saadaan yleensä riittävän painumattomiksi alkukuormituksen jälkeen. Kohteeseen soveltuva syvästabilointimenetelmä on kalkkisementtipilaristabilointi. Massastabiloinnin syvyysulottuvuus ei ole riittävä paksuimmalla pehmeikköosalla, lisäksi maaperän häiriintymisherkkyys voi aiheuttaa ongelmia. Syvästabiloinnin hyvä puoli on, että se voidaan tehdä samaan aikaan muun rakentamisen yhteydessä. Syvästabiloinnin käyttäminen edellyttää pintakerroksen esikaivua ja tiiviiden kerroksien löyhentämistä/poistamista. Esikuormitus Esikuormituksen ideana on aikaansaada maaperässä tulevien täyttöjen aiheuttamasta painumasta ennen varsinaista rakentamista niin suuri osuus, että rakentamisen jälkeen
Elloksenpelto, rakennettavuusselvitys 8 (8) tapahtuvat painumat pysyvät sallituissa rajoissa. Tämä tapahtuu tuomalla rakennusalueelle ylikorkea penger, joka aikaansaa maaperän painuman. Painuma tapahtuu, kun maan puristuessa maahan sitoutunut vesi alkaa poistua. Veden poistumista voidaan tarvittaessa nopeuttaa asentamalla kokoonpuristuvaan kerrokseen nauhapystyojia, jotka lyhentävät veden virtausmatkaa. Esikuormituspenkereen materiaaliksi kelpaa esimerkiksi louhe tai tiivistämiskelpoinen kitkamaa. Mikäli pengermateriaalia on saatavilla vastaanottohintaan ja kuormitusaikaa on käytettävissä, esikuormitus on edullinen ja hyvin varteenotettava pohjanvahvistusmenetelmä tontilla. Tarvittava kuormitusaika on tulevien täyttöjen korkeudesta riippuen noin puolesta vuodesta muutamaan vuoteen. Esikuormituksen käyttöä pohjanvahvistusmenetelmänä on arvioitava uudelleen, kun tontin tuleva käyttö ja tasaus on tiedossa. 5 YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET Tässä raportissa on pyritty antamaan selvitys tonttiin sovellettavista esirakentamisvaihtoehdoista sekä pyrkiä kuvaamaan tontin pohjaolosuhteet alueen jatkosuunnittelua varten. Jatkossa tontin rakentamisen suunnittelun ja toteuttamisen edetessä tulee kuitenkin tehdä yksityiskohtaiset pohjatutkimukset. Mikäli rakentamista ei ole tarkoitus aloittaa heti vuoden sisällä ja massoja on saatavilla, suosittelemme esikuormituksen soveltuvuuden tarkempaa tutkimista. Tätä varten tarvitaan tietoa tulevien täyttöjen korkeuksista ja maaperän lujuus- ja painumaominaisuuksista sekä alueelle tulevista rakenteista. Vaikka tämän tutkimuksen yhteydessä ei havaittu pilaantuneita maalajeja, niin suosittelemme niiden tutkimista kyseiseltä alueelta. Epämääräisen täyttökerroksen laajuuden ja laadun toteamiseksi suosittelemme koekuoppien tekemistä tontilla tarkentavien pohjatutkimuksien yhteydessä tai tätä ennen. Epämääräinen täytekerros voi sisältää mm. eloperäisiä ainesosia tai jätettä, jotka voivat aiheuttaa hallitsemattomia painumia rakenteille tai pihoille ja vaikuttaa rakentamisen kustannuksiin. Alueen pohjavedenpinnan korkeustaso ja vaihteluväli on syytä selvittää yksityiskohtaisemmin jatkotutkimuksissa. Kerava Teemu Rahikainen Juha Kujansuu