Pohjaveden hallinta rinnetontilla : Joulumerkintien rivitalo Oulussa
Heikkilä, Annika (2016-12-01)
A. Heikkilä
01.12.2016
© 2016 Annika Heikkilä. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201612023171
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201612023171
Tiivistelmä
Tässä työssä selvitettiin paikallisen pohjaveden yhteyttä rinteeseen rakennetun rivitalon kosteusongelmaan. Tutkimuksen kohteena oli Oulun Mäntylässä sijaitseva, 1980-luvulla rakennettu rivitalo. Rivitalo on rakennettu perusmuurin päälle, jonka ympärille on tehty ensimmäiset salaojitukset 2000-luvulla. Kuivatustoimenpiteiden jälkeen talon kosteusongelmat ovat korjaantuneet luoteispäädyssä, mutta kaakkoispäädyn asuntojen rakenteissa on mitattu edelleen haitallisia kosteuspitoisuuksia. Työn tavoitteena oli luoda ymmärrys rivitalotontin nykyisestä kuivatusjärjestelmästä, alueen pohjaveden pinnankorkeudesta sekä paikallisen topografian ja hydrologian erityispiirteistä. Lisäksi työssä hahmoteltiin miten piha-alueen kuivatusta voitaisiin edelleen tehostaa ja siten varmistaa, että talon pohjarakenteet eivät kastuisi.
Pohjaveden pinnankorkeutta tarkkailtiin tontilla marraskuun 2015 ja heinäkuun 2016 välisenä aikana viidessä pohjavesiputkessa. Pohjaveden pinnankorkeus mitattiin manuaalisesti kaikissa havaintoputkissa neljä kertaa havaintojakson aikana. Pinnankorkeuden jatkuvatoimista mittausta tehtiin neljässä havaintoputkessa tunnin välein koko havaintojakson ajan. Lisäksi tontilta otettiin yhdeksän maaperänäytettä, joille tehtiin raekokoanalyysit vedenjohtavuuden ja painekammiokokeet veden sitoutumiskäyrän määrittämiseksi. Sääolosuhteiden yhteyttä pohjaveden pinnankorkeuksiin tarkasteltiin Ilmatieteen laitoksen mittaamien sadanta- ja lämpötilatietojen avulla.
Rivitalon kaakkoispäädyn kohdalta rakennettiin pohjaveden 2D-suotovirtausmalli GEO-SLOPE International Ltd:n SEEP/W-laskentaohjelmalla. Mallinnuksella simuloitiin pohjaveden nykyistä pinnankorkeutta suhteessa talon perustusten alapinnan korkeustasoon. Lisäksi pohjavesivirtausta simuloitiin tilanteessa, jossa talon etu- ja takapihalle asennettaisiin salaojat tehostamaan alueen kuivattamista. Mallin avulla arvioitiin uusien salaojien asennussyvyyksiä pohjaveden alentamiseksi vähintään 50 cm:n päähän perustusten alapinnasta. Pohjaveden alentamisesta aiheutuvien painumien tarkastelu tehtiin GeoCalc-laskentaohjelmalla.
Maaperänäytteiden perusteella tontin pohjamaa on hiekkamoreenia. Havaintojakson aikana pohjaveden pinta oli pohjavesiputkissa noin 0…3,8 m syvyydessä maanpinnasta. Pohjavesivirtauksen suunta on talon kohdalla etupihalta takapihalle ja pohjavettä purkautuu maanpintaan tontin alapihalla, noin 40 m päässä talosta. Mittausten aikana pohjaveden pinnankorkeus vaihteli havaintoputkissa noin 22…49 cm. Havaintojaksoa edeltänyt kesä 2015 oli Oulussa tavanomaista viileämpi ja talvi 2016 oli keskimääräistä lauhempi. Lisäksi pohjaveden pinnankorkeuksien tarkkailua edeltäneet kuukaudet olivat Oulun seudulla pitkän ajan keskiarvoja sateisempia, joten paikalliset sääolosuhteet edistivät pohjaveden muodostumista sekä ylläpitivät pohjavedenpintojen korkeaa tasoa mittausjakson aikana.
Mittausten perusteella pohjaveden pinta on tyypillisesti talon kaakkoispäädyssä perustusten alapinnan tuntumassa ja suotovirtausmallin perusteella nykyiset salaojat sijaitsevat liian korkealla. Mallin antamien tulosten mukaan pohjaveden pinnankorkeutta voitaisiin alentaa täydentämällä nykyistä salaojitusta uusilla salaojilla. Painumalaskentojen perusteella pohjaveden alentaminen tavoitetasoon ei aiheuttaisi alueella haitallisen suuria painumia. Pohjavesivirtausta voitaisiin leikata nykyisiä salaojia huomattavasti syvemmälle rakennettavilla, infrarakenteiden kuivattamisessa käytettävillä syväsalaojituksilla. Pohjavesivirtauksen katkaisu voitaisiin tehdä joko yhdellä salaojalinjalla talon etu- tai takapihalla tai vaihtoehtoisesti kahdella salaojalinjalla talon molemmilla puolilla. Uusien salaojien asennussyvyyteen vaikuttaa ensisijaisesti pohjaveden pinnankorkeuden uusi tavoitetaso sekä rakennettavien salaojalinjojen määrä. Työssä hahmoteltuja kuivatusvaihtoehtoja voidaan hyödyntää uusien salaojien tarkemmassa suunnittelussa ja mitoituksessa.
Tämän työn tutkimuskohteessa tarkastellun pohjavesivirtauksen tuloksia voidaan hyödyntää maantieteellisesti vastaavissa kohteissa, joissa maanpinta viettää alaspäin ja pohjavesi virtaa maaperältään hyvin vettä johtavassa rinteessä kaltevuuden suuntaisesti alarinteeseen. Lisäksi suotovirtausmallin tuloksia on mahdollista soveltaa pohjavesien hallinnan suunnittelussa muissakin rinteeseen sijoittuvissa rakennushankkeissa. Painumien osalta pohjavesivirtauksen leikkaustulokset soveltuvat maaperältään vastaaviin kohteisiin, joiden pohjamaassa ei ole kokoonpuristuvia koheesiomaakerroksia.
Pohjaveden pinnankorkeutta tarkkailtiin tontilla marraskuun 2015 ja heinäkuun 2016 välisenä aikana viidessä pohjavesiputkessa. Pohjaveden pinnankorkeus mitattiin manuaalisesti kaikissa havaintoputkissa neljä kertaa havaintojakson aikana. Pinnankorkeuden jatkuvatoimista mittausta tehtiin neljässä havaintoputkessa tunnin välein koko havaintojakson ajan. Lisäksi tontilta otettiin yhdeksän maaperänäytettä, joille tehtiin raekokoanalyysit vedenjohtavuuden ja painekammiokokeet veden sitoutumiskäyrän määrittämiseksi. Sääolosuhteiden yhteyttä pohjaveden pinnankorkeuksiin tarkasteltiin Ilmatieteen laitoksen mittaamien sadanta- ja lämpötilatietojen avulla.
Rivitalon kaakkoispäädyn kohdalta rakennettiin pohjaveden 2D-suotovirtausmalli GEO-SLOPE International Ltd:n SEEP/W-laskentaohjelmalla. Mallinnuksella simuloitiin pohjaveden nykyistä pinnankorkeutta suhteessa talon perustusten alapinnan korkeustasoon. Lisäksi pohjavesivirtausta simuloitiin tilanteessa, jossa talon etu- ja takapihalle asennettaisiin salaojat tehostamaan alueen kuivattamista. Mallin avulla arvioitiin uusien salaojien asennussyvyyksiä pohjaveden alentamiseksi vähintään 50 cm:n päähän perustusten alapinnasta. Pohjaveden alentamisesta aiheutuvien painumien tarkastelu tehtiin GeoCalc-laskentaohjelmalla.
Maaperänäytteiden perusteella tontin pohjamaa on hiekkamoreenia. Havaintojakson aikana pohjaveden pinta oli pohjavesiputkissa noin 0…3,8 m syvyydessä maanpinnasta. Pohjavesivirtauksen suunta on talon kohdalla etupihalta takapihalle ja pohjavettä purkautuu maanpintaan tontin alapihalla, noin 40 m päässä talosta. Mittausten aikana pohjaveden pinnankorkeus vaihteli havaintoputkissa noin 22…49 cm. Havaintojaksoa edeltänyt kesä 2015 oli Oulussa tavanomaista viileämpi ja talvi 2016 oli keskimääräistä lauhempi. Lisäksi pohjaveden pinnankorkeuksien tarkkailua edeltäneet kuukaudet olivat Oulun seudulla pitkän ajan keskiarvoja sateisempia, joten paikalliset sääolosuhteet edistivät pohjaveden muodostumista sekä ylläpitivät pohjavedenpintojen korkeaa tasoa mittausjakson aikana.
Mittausten perusteella pohjaveden pinta on tyypillisesti talon kaakkoispäädyssä perustusten alapinnan tuntumassa ja suotovirtausmallin perusteella nykyiset salaojat sijaitsevat liian korkealla. Mallin antamien tulosten mukaan pohjaveden pinnankorkeutta voitaisiin alentaa täydentämällä nykyistä salaojitusta uusilla salaojilla. Painumalaskentojen perusteella pohjaveden alentaminen tavoitetasoon ei aiheuttaisi alueella haitallisen suuria painumia. Pohjavesivirtausta voitaisiin leikata nykyisiä salaojia huomattavasti syvemmälle rakennettavilla, infrarakenteiden kuivattamisessa käytettävillä syväsalaojituksilla. Pohjavesivirtauksen katkaisu voitaisiin tehdä joko yhdellä salaojalinjalla talon etu- tai takapihalla tai vaihtoehtoisesti kahdella salaojalinjalla talon molemmilla puolilla. Uusien salaojien asennussyvyyteen vaikuttaa ensisijaisesti pohjaveden pinnankorkeuden uusi tavoitetaso sekä rakennettavien salaojalinjojen määrä. Työssä hahmoteltuja kuivatusvaihtoehtoja voidaan hyödyntää uusien salaojien tarkemmassa suunnittelussa ja mitoituksessa.
Tämän työn tutkimuskohteessa tarkastellun pohjavesivirtauksen tuloksia voidaan hyödyntää maantieteellisesti vastaavissa kohteissa, joissa maanpinta viettää alaspäin ja pohjavesi virtaa maaperältään hyvin vettä johtavassa rinteessä kaltevuuden suuntaisesti alarinteeseen. Lisäksi suotovirtausmallin tuloksia on mahdollista soveltaa pohjavesien hallinnan suunnittelussa muissakin rinteeseen sijoittuvissa rakennushankkeissa. Painumien osalta pohjavesivirtauksen leikkaustulokset soveltuvat maaperältään vastaaviin kohteisiin, joiden pohjamaassa ei ole kokoonpuristuvia koheesiomaakerroksia.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [29905]