Pohjatutkimukset-palvelu kokoaa tietoa rakentamisen suunnitteluun

Pohjatutkimuksia tehdään kaiken rakentamisen yhteydessä. Niiden avulla selvitetään perustamisolosuhteet ja valitaan sopivin perustamistapa. Tietojen tallennustapa vaihtelee kunnittain ja organisaatioittain. Geologian tutkimuskeskus (GTK) on jo kymmenen vuoden ajan ottanut talteen sekä jakanut kuntien ja muiden julkisten organisaatioiden pohjatutkimustietoja maksuttomasti Pohjatutkimukset-karttapalvelun kautta. Suurin osa pohjatutkimuksista saadaan Väyläviraston rakennus- ja saneeraushankkeista.

Pohjatutkimukset-palvelun karttakuvaa Tampereelta. Kuva: GTK.

Palveluun on koottu tähän mennessä lähes 700 000 pohjatutkimusta. Kuluvana vuonna uusia tutkimuksia on tallennettu noin 39 000. Pohjatutkimuksella tarkoitetaan tässä pistemäistä tutkimustietoa, joka on joko kairaus, koekuoppa, näyte tai vedenpinnan mittaus. Dokumentoitu ja yhtenäisessä muodossa tallennettu pohjatutkimustieto on hyvä lähtökohta uusille suunnitelmille, jotta resurssit voidaan suunnata vielä tutkimattomiin kohteisiin. Pohjatutkimukset-palvelun aineistoa voi sekä tarkastella että ladata palvelun kautta omaan käyttöön.

GTK on kartoittanut Suomen maaperää vuosikymmenten ajan. Kartoitus on yltänyt valtaosin yhden metrin syvyyteen. Pohjatutkimukset täydentävät maaperäkarttatietoa tuomalla mukaan lisää syvyysulottuvuutta, varsinkin rakentamisen kannalta haasteellisten savi- ja silttikerrostumien osalta. GTK:ssa pohjatutkimukset nähdään arvokkaana tietolähteenä maankamarasta, jonka pitäisi olla kaikkien halukkaiden hyödynnettävissä.

Etsimme yhteistyökumppaneiksi uusia pohjatutkimustietoa tuottavia kuntia.

GTK kehittää parhaillaan palveluun uusia ominaisuuksia yhteistyössä julkisen sektorin rakennuttajien kanssa. Uusia tekeillä olevia palveluita ovat sulfaatti- ja korroosioanalyysitietokanta sekä kiviainesanalyysitietokanta. Etsimme myös yhteistyökumppaneiksi uusia pohjatutkimustietoa tuottavia kuntia.

Uusien mittausmenetelmien ja näytteenoton testausta Hiekkaharjulla

Hiekkaharju ja Hakkilanharju reunustavat Vantaan Hiekkaharjun, Koivukylän, Hanabölen ja Satomäen väliin jäävää laajaa savialuetta, jonka läpi virtaa Keravanjoki. Nämä jäätikköjoen aikaansaamat harjut syntyivät mannerjäätikön sulamisvaiheessa ja jäivät heti synnyttyään noin toista sataa metriä syvän veden alle. Toisin kuin monet sisämaan jyrkkärinteiset harjut, rannikkoseutujen harjut ovat usein huuhtoutuneet ja tasoittuneet veden vaikutuksesta loivapiirteisiksi. Hiekkaharjulla liikkuessa ei välttämättä edes huomaa olevansa harjulla.

Tutkimusalueen sijainti Vantaalla ja alustavan maaperämallin kerrosrakenne Hiekkaharjun reuna-alueella. Kuva: GTK.

Hiekkaharjun mallinnustyö liittyy GTK:lla laajempaan 3DSuomi-projektiin, jonka tavoitteena on esittää eri alueiden maa- ja kallioperän rakenteita perinteisten 2D-visualisointien sijaan kolmiulotteisesti. Tällä tavoin tuotetut maaperämallit voidaan ottaa käyttöön 3D-suunnittelualustoilla. Hiekkaharjun koillispuolisen savipeitteisen Keravanjokilaakson mallinnuksen tarkoituksena on tutkia alueen saven peittämien hiekka- ja sorakerrosten laajuutta ja toteuttaa mahdollisimman tarkka kuvaus alueen maakerroksista. Tulkinnan apuna on käytetty noin 3300 Vantaan kaupungin pohjatutkimusta.

Muita alueella aiemmin tehtyjä tutkimuksia ovat painovoimamittaukset kalliopinnan topografian määrittämiseksi sekä sähköiset tomografialuotaukset kalliopinnan topografian ja maaperätulkinnan laajentamiseksi. Tutkimusalue toimi myös testikohteena GTK:n uusille seismisille mittalaitteille ja savenalaiselle hiekkanäytteenotolle. Tutkimuksia kohdennettiin alustavan maaperämallin avulla ja ne toteutettiin yhteistyössä Vantaan kaupungin kanssa.

Rambollin ottama hiekkanäyte vahvistetulla suokairalla 20 metrin syvyydeltä. Kairausprofiili osoittaa näytteenottokohdan. Näytteenottokohteet valittiin alustavan maaperämallin ja pohjatutkimusten perusteella todentamaan tulkittuja hiekkakerroksia. Kuva: Noora Hornborg, GTK. Painokairausdiagrammi: Vantaan kaupunki.

GTK:n seismistä mittalaitteistoa testattiin Hiekkaharjun koillispuoleisella savialueella keväällä 2021. Mittauksessa vasaran iskun aiheuttamaa maan värinää, eli seismisiä aaltoja, mitattiin 80 modernilla, langattomaan teknologiaan perustuvalla mittalaitteella (geofonilla). Seismisten aaltojen etenemisnopeuden perusteella saadaan tietoa maaperän koostumuksesta ja heijastuneiden aaltojen avulla voidaan määrittää maaperän rajapintojen syvyys ja asento sekä kalliopinnan syvyysvaihtelu. Vasaran iskun aiheuttamien seismisten aaltojen avulla saadaan tietoa maaperästä useiden kymmenien metrien syvyyteen asti.

Mitattava seisminen aalto aiheutetaan vasaran iskulla. Kuva: Suvi Heinonen, GTK.

Tavoitteena 3D-malli Hiekkaharjusta

Alustavien tulosten mukaan alueella on laajoja yhtenäisiä savenalaisia hiekka- ja sorakerroksia. Myös huuhtoutuneita hiekka- ja silttikerroksia löytyy Hiekkaharjun viereisistä savisyvänteistä ohuina välikerroksina ja harjujen reunoilta saven päältä rantakerrostumina. Seismisten menetelmien käyttö kaupunkialueella maaperätutkimuksissa on yksi tärkeistä kehityskohteista GTK:lla. Uudella GPS-teknologiaan perustuvalla kalustolla mittauksia voidaan toteuttaa joustavasti hyvin monenlaisissa ympäristöissä. Yhdistämällä seismisten aineistojen tieto pohjatutkimuksista saatuun tarkkaan tietoon maaperän kerroksista ja mittaamalla useita risteäviä profiileja, saadaan kaksiulotteisten poikkileikkauskuvien sijaan muodostettua kolmiulotteinen malli maaperästä.

Lisätietoa

Hilkka Kallio, Energia ja rakentamisen ratkaisut, hilkka.kallio@gtk.fi

Pohjatutkimukset-karttapalvelu

GTK:n palvelut: Energia ja rakentaminen