Kaivantojen turvallisuus miniseminaari 22.5.2014 Kaivantojen turvallisuus, urakoitsijan näkökulma Pentti Virkkunen 1 1. Kaivantojen turvallisuus Näkemys: Kaivantoprojekteissa on liikaa yllätyksiä, häiriöitä ja sähläyksiä, jotka joko suoraan tai välillisesti vaarantavat toteutuksen turvallisuuden, aikataulun, kustannustehokkuuden, laadun ja osapuolten välit Yllätykset, häiriöt ja sähläykset ovat useimmiten seurausta projektin huonosta hallinnasta Projektien hallinnassa on siis paljon parantamisen varaa. Kysymys on perusasioista 2
Häiriöiden välillinen vaikutus PUUTTEITA SEURAUS TYÖMAALLA VAIKUTUS TYÖNJOHTOON JOLLOIN VAARANTUU Pohjatutkimuksissa Yllätyksiä Henkistä kapasiteettia Turvallisuus Suunnitelmissa Häiriöitä sitoutuu selvittelyihin Aikataulu Valmistautumisessa Sähläyksiä Kustannustehokkuus Työn johtaminen kärsii Laatu Osapuolten välit 3 Mistä projektien hallinta ja kaivantojen turvallisuus on eniten kiinni? Rakennuttaja Suunnittelija Urakoitsija Asiantuntemus Asenne Toimintatavat 4
2. Rakennuttajan toiminta Suunnittelun ohjaus: Suunnittelijoiden valinnassa pääpaino pätevyydelle Pohjatutkimus ja suunnitteluaikataulun tulee olla realistinen tehtävän vaativuuteen ja suunnitteluresurssien määrään nähden Pohjatutkimus ja ympäristöselvitysohjelman tulee olla kattava ja vastata kaivannon vaativuutta. Suunnitelmien tulee olla kattavat ja niiden tason tulee vastata kaivannon vaativuutta Suunnitelmien työpiirustuksineen tulee olla täysin valmiit urakkatarjouksia pyydettäessä (tavoite) 5 Pohjatutkimukset Pohjarakennusohjeet RIL 121 2004: Pohjatutkimuksella on selvitettävä rakennuskohteen ja sen vaikutusalueen pinnanmuodot, maapohjan kerrosrakenne, kalliopinnan sijainti, maakerrosten ja kallion ominaisuudet sekä pohjavesisuhteet siten, että pohjarakenteiden suunnittelemiseen ja niiden teknisesti tarkoituksenmukaiseen ja turvalliseen rakentamiseen saadaan riittävät tiedot. Kaivanto ohje RIL 263 2014: Kaivantotyön työnsuunnittelu, riskienhallinta ja laadunvarmistus edellyttävät kattavaa ja täsmällistä pohjatutkimustietoutta. Vastaavan pohjarakennesuunnittelijan tulee ottaa tämä tiedontarve huomioon pohjatutkimusohjelmassa. 6
TAULUKKO 3.1 RAKENNUSKAIVANNON POHJATUTKIMUSOHJELMA (SUOSITUS) TUTKIMUSKOHDE TUTKIMUSMENETELMÄ TUTKIMUSPISTEMÄÄRÄ KAIVANNON VAATIVUUSLUOKITTAIN TAVANOMAINEN VAATIVA ERITTÄIN VAATIVA Rakennuspaikan kartoitus 1) Kunnallitekniikka, maakaapelit, ilmajohdot (kartoitus) Johtokartat, koekuopat ja tarkemittaus x x x Kaivantoon rajoittuvien rakententeet (sijainti) Koekuopat, tarkemittaus x x Maanpinta 1) Kartoitus ja pintavaaitus x x x Maapohjan kerrosrakenne ja maalajit 1) Kerrosrakenne, kerrospaksuudet Painokairaus tai puristinheijarikairaus Maalajit, tiiviydet tutkimusalueella 1/400 m2 1/400 m2 1/200..400 m2 Kivisyys, lohkareisuus tukiseinälinjalla/luiskalinjalla 1/20 m 1/10 m 1/10 m Maanäytesarja, rakeisuusmääritys 1/1600 m2, väh. 2 1/1200 m2, väh. 3 1/8oo m2, väh. 3 Geotekniset mitoitusarvot 1) Hienorakeiset maakerrokset, lyhytaikainen mitoitustilanne Siipikairaus tutkimusalueella 1/2400 m2, väh. 3 1/2400 m2, väh. 3 1/1600 m2, väh. 3 Hienorakeiset maakerrokset, pitkäaikainen mitoitustilanne Häiriintymätön maanäytesarja tutkimusalueella 1/2400 m2, väh. 2 1/1600 m2, väh. 2 Maanäytteistä kolmiaksiaalikoesarja (väh. 3 leikkausta) 1/maakerros 1/maakerros Kalliopohja Kalliopinnan sijainti Porakonekairaus kallioon 3 m, kun kaivanto ulottuu kallioon kaivantoalueella 2) 1/800 m2 1/400 m2 tukiseinälinjalla/luiskalinjalla 3) 1/20 m 1/10 m 1/10 m tukiseinälinjan takana 4) 1/20 m 1/20 m Kalliopohjan rikkonaisuus Vesipainekoe porakonekairausrei`istä kaivantoalueella 5) vähintään 2 Vesipainekoe porakonekairausrei`istä tukiseinälinjalla 5) vähintään 2 Kallioreiän videokuvaus 2) Pohjavesi Pohjaveden taso kaivantoalueella Koekuoppa tai havaintoputki 1..2 Havaintoputki kaivantoalueella vähintään 2 vähintään 2 Pohjaveden taso kaivannon ympäristössä Havaintoputki kaivannon ympäristössä vähintään 2 vähintään 2 Pohjaveden virtausolosuhteet maapohjassa Koepumppaus ja seuranta havaintoputkista 6) vähintään 2 vähintään 2 Pohjaveden virtausolosuhteet kalliossa Koepumppaus kalliosta kaivantoalueella 7) Koepumppaus kalliosta tukiseinälinjalla 7) Kaivantotyön toteutusedellytykset Teräsponttien tunkeutuminen tavoitetasoon Tunkeutumisen varmistaminen koepontituksella 8) 8) 7 Rakennuttajan toiminta Rakentaminen (työmaatoteutus): Vastaavan pohjarakennesuunnittelijan tulee osallistua valvontaan asiantuntijana (vaativissa ja erittäin vaativissa kaivannoissa). 8
3. URAKOITSIJAN TOIMINTA, KAIVANNON RAKENTAMISEN VALMISTELU TOIMINTO SISÄLTÖ Riskitarkastelu Olosuhde ja menetelmäriskien tunnistus Riskien hallinnan suunnittelu Työnsuunnittelu Työmenetelmien suunnittelu (vaativat työvaiheet) Työjärjestyksen suunnittelu Työaikataulun suunnittelu Työmaasuunnitelma Laadunvarmistuksen suunnittelu Laatuvaatimusten tarkistus Laadunvarmistustoimenpiteiden suunnittelu Kaivannon ja ympäristön tarkkailun suunnittelu Suunnitelmakatselmus Pohjatutkimusten riittävyys/ lisätutkimusten tarve Suunnitelmien valmius, puutteet ja ristiriitaisuudet Mitoituksen lähtötiedot (lähtötietopiirustus) Urakoitsijan kehitysehdotukset suunnitelmiin Työluvat, turvallisuusmenettelyt Työskentely rata, tie tai katualueella Työskentely jännitteisten johtojen ja kaapelien läheisyydessä Kunnallistekniikan ja kaapeleiden/johtojen siirrot ja tuennat Turvallisuuskartoitus Työturvallisuusriskien tunnistus Riskien hallinnan suunnittelu (Turvallisuussuunnitelma) Työntekijöiden perehdyttäminen Työhön sisältyvien riskien läpikäynti Työmaan turvallisuuskäytäntöjen läpikäynti 9 Taulukko 4.1 Kaivannon ja ympäristön tarkkailu Tarkkailukohde Kaivannon tarkkailu Tukiseinät Siirtymät Ankkurivoimat Rakenteiden jännitykset Taustan jäätyminen Pohjavesi ja kaivannon vesitiiviys Vedenpaine tukiseinää vastaan Pohjaveden taso luiskan taustalla/luiskan vakavuus Kaivannon varmuus hydraulista murtumaa vastaan Kaivannon kaivun edellyttämä pohjaveden alentuminen Kaivannon vesitiiviys Huokosvedenpaine Maapohjan leikkauslujuus Ympäristön tarkkailu Rakennukset ja rakenteet Kunto ennen kaivantotöitä ja niiden jälkeen Todetut halkeamat Painumat Siirtymät Tärinät Kunnallistekniikka ja muut infrarakenteet Kunto ennen kaivantotöitä ja niiden jälkeen Painumat Siirtymät (tarvittaessa erikoistapauksessa) Tärinät (tarvittaessa eikoistapauksessa) Pohjavesi Pohjaveden taso Ympäristöön syötettävä korvausvesimäärä Veden laatu talousvesikaivoissa Mittausmenetelmä Inklinometrimittaus Takymetrimittaus tukiseinän mittauspisteistä Jännitysanturi (Loadcell) Venymäliuskat ja anturit Lämpötilan mittaus lämpötila anturilla Pohjavedenpinnan mittaus havaintoputkista Pohjavedenpinnan mittaus havaintoputkista Pohjaveden painetason mittaus maapohjasta, havaintoputket Pohjaveden painetason mittaus kalliosta, maaporausputket Pohjavedenpinnan mittaus havaintoputkista kaivannossa Pumpattavan vuotoveden määrän mittaus, esim. l/min Mittaus huokosvedenpainemittarilla Siipikairaus Kiinteistö ja rakennekatselmukset Venymäliuskat Tarkkavaakitus mittauspulteista Takymetrimittaus mittauspulteista Jatkuva tärinämittaus 3 komponenttimittarilla Pintakatselmukset ja rakennekatselmukset Tarkkavaakitus painumalevyistä, nastoista tai pulteista Takymetrimittaus mittauspulteista Jatkuva tärinämittaus 3 komponenttimittarilla Pohjavedenpinnan mittaus havaintoputkista Korvausvesimäärän mittaus Vesinäytteet 10
Työnjohdon toiminta Kaivannon suunnitteluperusteet tunnettava Pohjaolosuhteet Mitoitusperusteet (geotekniset mitoitusarvot, kuormat, pohjaveden taso jne.) Suunnitelmat Kaivannon ja ympäristön toimintaa tarkkailtava silmämääräisesti Pohjaolosuhteet (vastaavatko suunnitteluoletuksia) Kuormat (vastaavatko suunnitteluoletuksia) Muodonmuutokset Sääolosuhteiden vaikutus Laadunvarmistus Tarkkailusuunnitelman mukaiset tarkkailumittaukset Laadunvarmistuskokeet 11 Jatkuva työnsuunnittelu Vaativien työvaiheiden suunnittelu 2 viikkoaikataulut Sovittujen turvallisuuskäytäntöjen noudattaminen Työmaan kunnossapitotarkastukset, työkoneiden ja nostolaitteiden tarkastukset jne. Raportointi ja yhteydenpito suunnittelijaan ja rakennuttajaan Työntekijöiden perehdyttäminen uusiin työvaiheisiin 12
Yleisiä työvirheitä kaivannoissa Epäjärjestys työmaalla Kaivannon ja ympäristön silmämääräisen tarkkailun laiminlyönti Kaivannon (reunan) ylikuormitus Pohjaveden riittämätön alentaminen Työalustojen riittämätön kantavuus ja tasaisuus Ajoluiskien jyrkkyys ja liukkaus Tukiseinän tavoitetason saavuttamista ei varmisteta kunnolla Tukiseinän juuripultit tehdään huolimattomasti Tukitason kaivu tehdään alemmaksi kuin mikä on mitoitusperuste Ankkurin kiinnitysrakenne tukiseinään ei ole asiallinen Ankkurin koeveto tehdään väärin Vaakapalkin ja tukiseinärakenteen väliä ei kiilata asiallisesti Kaivannon sisällä liiallinen korkeusero tai liian jyrkkä luiska eri kaivuvaiheiden välillä Kallioon ulottuvan tuetun kaivannon loppukaivu tehdään varmistamatta tukiseinän kalliokontaktia Paalujen välistä kaivu tehdään asiantuntemattomasti aiheuttaen paaluille sivukuormaa ja paaluja kolhien Jatkorakentaminen ei seuraa viivytyksettä kaivantotyötä 13 14
15 16
17