Geologisten olosuhteiden merkitys kestävässä rakentamisessa

Abstract

Geologinen ympäristö on maaperän, kallioperän ja pohjaveden muodostama kokonaisuus. Niiden syntyhistorialla, fysikaalisilla ominaisuuksilla ja ulkoisista tekijöistä johtuvilla muutoksilla on suuri merkitys rakentamisessa. Rakennuskohteessa vallitseva geologia voi säädellä rakennussuunnittelun kulun tai aiheuttaa käyttöiän aikana ongelmia niin rakennukselle kuin sitä käyttäville henkilöille. Geologiset olosuhteet aiheuttavat rakennuksille ongelmia, joihin kuuluvat massaliikunnot, maanvajoamat ja kallioperän heikkoudet. Ongelmia voidaan ehkäistä etukäteen tai niiden aiheuttamia vahinkoja voidaan korjata jälkikäteen.

Massaliikunnot ovat rinteiden heikkouksien ja pohjaveden liikkeen aiheuttama yhteisilmiö. Niiden esiintymiseen ja aktivoitumiseen on useita syitä, joiden vaikutusta on mahdollista lieventää aktiivisella tarkkailulla ja stabiloivilla menetelmillä. Maanvajoamien syyt ovat sedimenttikerrosten tilavuuden muutoksissa tai kallioperän tukimassan poistumisessa. Sedimenttikerrosten tilavuuden muutos on seurausta luonnollisesta tai ihmistoiminnan aiheuttamasta nesteen poistumisesta. Seuraus karkeilla sedimenteillä on kompaktoituminen ja hienorakeisilla konsolidoituminen. Kallioperässä kyse on yleensä kaivostoiminnan aiheuttamasta maan poistumisesta. Sedimenttikerrosten vajoamista voidaan hallita ja jopa korjata. Kaivostoiminnan yhteydessä pystytään vain estämään rakennuksille koituvia vahinkoja. Kallioperän heikkouksia ovat karbonaattien karstiutuminen ja kiteisten kivilajien rakoilu sekä siirrokset. Karstimailla vedenkierrosta aiheutuva rapautuminen on jatkuva ja luonnollinen prosessi. Siitä seuraa massaliikuntoja ja karstivajoamia, joita molempia voidaan ehkäistä tai hallita. Rakoilulla ja siirroksilla ei ole suoraa vaikutusta pienimuotoiseen rakentamiseen. Suuremmat riskit ovat laajoissa rakenteissa, jotka tuetaan kallioon. Heikkousvyöhykkeiden suurempi vedenjohtavuus kiinteään kallioon nähden aiheuttaa ongelmia kaupunkialueen tunnelirakenteille ja pohjaveden hallinnalle.

Tarkastelussa todettiin paikallisten geologisten olosuhteiden olevan selvästi yhteydessä rakennuksille aiheutuviin haittoihin. Tarkasteltavana olleet esimerkit kuvaavat laajasti erilaisia ongelmia ja olosuhteita. Ongelman ilmenemistä, seurauksia ja jatkotoimenpiteitä tarkasteltiin suhteessa tapahtuma-ajankohtaan ja käytettävissä olleisiin menetelmiin. Osalla kohteista geologia aiheuttaa ongelman, joka on jätetty huomioimatta rakennusvaiheessa. Joissain ihmistoiminta on johtanut ongelmien syntyyn, koska geologia on ollut siihen suotuisa. Loput kohteista ovat näiden sekoitus, joissa ongelma on voimistunut ihmistoiminnan seurauksena. Ongelmien hallinta vaatii tarkan pohjatutkimuksen, jossa otetaan huomioon paikallisen geologian erityisominaisuudet ja suunnitellaan rakennukset niiden ehdoilla. Tarkastelussa havaittiin huolellisella suunnittelulla olevan olennainen osa rakennusten stabiilisuuteen.