Saviallasluokituksesta vastauksia rakentamisen haasteellisille alueille

GTK kartoitti sulfidisavien todennäköiset esiintymisalueet Espoossa. Esiintymillä on merkitystä muun muassa rakentamisen ja maankäytön suunnittelussa.

Missä sijaitsevat Espoon pehmeimmät savet? Miten sulfidisavet ovat sijoittuneet? Näitä mietitään Espoon kaupungin Geotekniikkayksikössä rakennushankkeiden yhteydessä korroosion, ympäristön mahdollisen happamoitumisen sekä maansiirron ja läjityksen näkökulmista. Maanäytteet Espoon Ympäristökeskuksen rajaamilta potentiaalisten sulfidisavien alueilta lähetetään laboratorioon analyyseihin. Merkittävä osa analyyseista osoittautuu sulfidin osalta puhtaaksi maaksi ja siten on ilmennyt tarve ymmärtää sulfidisaven esiintymistä tarkemmin, nimenomaan rakentamisen ja maankäytön kannalta.

GTK kartoitti sulfidisavien todennäköiset esiintymisalueet Espoossa. Tulokset perustuvat paikkatietopohjaiseen savialtaiden kerrostumisympäristöjen analyysiin, jossa keskeisiä tekijöitä ovat saven kokonaispaksuus savialtaassa, altaan topografinen tyyppi, saven ominaisuudet, korkeustaso ja sijainti Litorinamerivaiheessa sekä kerrostumisen aikaiset virtaukset. Lähtöaineistona käytettävissä oli Espoon maaperäkartan saven syvyyskäyrät, jotka GTK on koonnut yhdessä Helsingin savisyvyyskäyrien kanssa Savialueet ja syvyydet -karttatuotteeksi (2019). Espoon kaupungilta saatiin vesistöalueilta pohjatutkimustuloksia, joiden avulla saven syvyyskäyrät täydennettiin vesistöt ja kuntarajat ylittäviksi savialtaiksi paikkatietoanalyyseja varten. Paikkatietoanalyyseja verrattiin Espoon kaupungin ja GTK:n tekemiin pistekohtaisiin analyyseihin sulfidisavien esiintymisestä (stratigrafiset ja HASU-tutkimukset) (kuva 1).

Kuva 1. Pistekohtaiset sulfidianalyysit pääosin sijoittuvat Litorinameren ylimmän rannan alapuolisiin savialtaisiin. Happamat sulfaattimaat, Muinaisrannat © Geologian tutkimuskeskus; Pohjakartta, LiDAR-korkeusmalli © Maanmittauslaitos.

Savialtaiden luokittelua varten saven syvyyskäyristä tuotettiin saven syvyysmalli, joka yhdistettynä korkeusmallin kanssa muodosti muinaisen merenpohjan saven eri kerrostumisvaiheissa. ArcGIS-ohjelman Benthic Terrain Modelerilla tehdyn Litorinamerivaiheen topografia-analyysin perusteella alueelta tunnistettiin sulfidisaven muodostumiselle suotuisia jyrkkäpiirteisiä savisyvänteitä ja painaumia ja luotiin topografiaan perustuva saviallasluokitus (kuva 2). Sulfidin synnylle otollisia olosuhteita mallinnettiin Wind Fetch analyysilla, jolla selvitettiin tuulen ja tuulen vapaasti kulkeman matkan vaikutus vesistön pinnalla kun tiedetään, että tuuli vaikuttaa veden sekoittumiseen ja näin ollen hapellisten/hapettomien olosuhteiden syntyyn.

Kuva 2. Litorinamerivaiheen alkaessa Espoo jakautui topografialtaan korkeisiin harjanteisiin ja kohoumiin ja toisaalta jyrkkäpiirteisiin syvänteisiin ja erilaisiin painaumiin. Jyrkkäpiirteiset syvät savialtaat ovat otollisia paikkoja sulfidisaven muodostumiselle.

Topografia-alueita ja saven paksuutta tarkasteltiin pistemäisten sulfiditutkimustulosten suhteen ja todettiin tilastollisesti merkitsevä yhteys saven paksuuden ja topografiatyypiltään jyrkkäpiirteisten syvänteiden ja sulfidin esiintymisen välillä. Sulfidin esiintymisen havaittiin lisäksi usein liittyvän lieju- ja liejusavialueisiin. Wind Fetch mallinnus sekä Litorinameren aikainen veden syvyys ja virtaukset osoittivat sulfidin muodostumisen tavallisesti liittyvän vesistön suojaisiin kohtiin, joissa tuulet ja virtaukset ovat vähäisiä ja joissa vesimassa ei juuri sekoitu.

Tulosten pohjalta laadittiin kartta sulfidisavien todennäköiselle esiintymiselle Espoossa (kuva 3). Sulfidin esiintyminen liittyy vahvasti saven paksuuteen savialtaissa, jyrkkäpiirteisiin savisyvänteisiin ja lieju-/liejusavialueisiin. Espoon sulfidisaven todennäköiset esiintymisalueet luokiteltiin kahteen luokkaan:
• Luokka 1 (Erittäin todennäköinen) edustaa alueita, joissa saven paksuus on yli 5 metriä ja alue on topografiatyypiltään jyrkkäpiirteinen syvänne ja/tai lieju-/liejusavialue.
• Luokka 2 (Todennäköinen) edustaa alueita, joissa saven paksuus on yli 5 metriä huomioiden Litorinameren aluerajaus.

Kuva 3. Sulfidisavien todennäköiset esiintymisalueet kertovat rakentamisen ja maankäytön suunnittelijalle ne alueet, joille kannattaa kohdentaa pistekohtaisia sulfidisavitutkimuksia. Haltik-pohjakartta © Maanmittauslaitos.

Geologisen kerrostumisympäristön tarkasteluun pohjaavat sulfidisavien todennäköiset esiintymisalueet ovat kokonaisuudessaan 30 % alkuperäistä Espoon kaupungin aluerajausta pienemmät ja erittäin todennäköiset sulfidisavialueet 60 % alkuperäistä rajausta pienemmät. Nyt tuotettua karttaa ja luokitusta voidaan hyödyntää Espoon maankäytön ja rakentamisen hankkeissa, sekä kohdentaa jatkossa pistekohtaiset sulfidisavitutkimukset tarkemmin ja kustannustehokkaammin. Vastaava luokitus voisi auttaa myös muita rannikon suuria kaupunkeja kohdentamaan rakentamisen sulfiditutkimuksia ja keskittämään paalujen teräspaksuuden kasvattamisen korroosion varalta tarkemmin, mikä on etenkin Helsingissä ilmasto-ohjelman tavoitteiden mukaista.

Koko raportti luettavissa Hakku haku- ja latauspalvelussa

Teksti:

Maarit Saresma on Espoon sulfidisaviselvitys -projektin projektipäällikkö. Hän työskentelee geologina Rakennusgeologia-ryhmässä Energia ja rakentamisen ratkaisut -yksikössä Espoossa.

Emilia Kosonen työskentelee geologina Rakennusgeologia-ryhmässä Energia ja rakentamisen ratkaisut -yksikössä Espoossa.

Noora Kähkölä työskentelee geologina Rakennusgeologia-ryhmässä Energia ja rakentamisen ratkaisut -yksikössä Espoossa.

Antti Ojala työskentelee erikoistutkijana Tietoratkaisut-yksikössä Espoossa.