Kaupungit laajenevat heikolle maaperälle – suunnittelu maksaa itsensä takaisin

Kun kaupunkirakenne tiivistyy, rakentaminen suuntautuu heikoille pohjamaille ja keskelle rakennettua ympäristöä. Katseet on käännettävä maaperään ja ympäröiviin rakenteisiin.

Tiivis ja laadukas rakentaminen edellyttää, että maaperän ominaisuudet sekä ympäröivä rakennettu ympäristö huomioidaan hyvissä ajoin rakennushankkeissa. Muussa tapauksessa rakentamisen aikana voi tapahtua rakenteille ja ympäristölle haitallisia sortumia tai siirtymiä, pihoja joudutaan myöhemmin korjaamaan tai taloissa voi ilmetä halkeilua. 

Näiden ongelmien ratkaiseminen jälkikäteen on yleensä kallista ja hankalaa, ja niiden syntymistä voidaan ehkäistä panostamalla suunnitteluun. Tässä työssä suunnittelun tukena ovat geotekniikan asiantuntijat. 

Sitowisen geotekniikan asiantuntija- ja suunnittelupalvelut ovat mukana kaikentyyppisissä rakennuskohteissa liikenneinfrasta talonrakentamiseen. Esimerkiksi uusista kaava-alueista Espoon Finnoon ja Helsingin Verkkosaaren alueilla on useita Sitowisen suunnittelukohteita.

Geotekninen suunnittelu tarkoittaa karkeasti ottaen kaikkea maanalaista suunnittelua rakennushankkeissa, tiivistää Sitowisen geotekniikan infrahankkeiden osastopäällikkö Mikko Suoranta. 

Savi- ja suomaat haastavat rakentajia

Geoteknisen suunnittelun tarve rakentamisessa kasvaa monesta syystä. Kaupungit laajenevat uusille, aiemmin rakentamattomille alueille ja tiivistyvät täydennysrakentamisen avulla.  

– Jos rakennetaan asuinalueita esimerkiksi ranta- tai suoalueelle, tarvitaan kalliimpia ja monimutkaisempia pohjaratkaisuja ja enemmän geosuunnittelua, Suoranta sanoo.  

Esimerkiksi Malmin lentokenttä on rakennettu aikoinaan heikosti kantavalle suolle, joten alueen valjastaminen asuinrakentamiselle edellyttää maaperän stabilointia ja paalulaattarakenteiden laajaa käyttöä. Rakennusten perustamistapa on kallis ja haastava.

Rakentaminen tiiviin kaupunkirakenteen sekaan puolestaan edellyttää, että vaikutukset rakennettuun ympäristöön minimoidaan. On esimerkiksi selvitettävä, miten viereisellä tontilla sijaitseva talo on perustettu ja millaisia vaikutuksia uuden rakennuksen paalutuksella tai pohjaveden alentamisella on naapuritalon perustuksille.

– Usein rakennushankkeissa on järkevää haarukoida alimman lattian korkeusasemaa ja sitä, onko kellarin rakentaminen järkevää. Rakennetulla alueella maaperässä voi olla esteitä kuten ankkurointeja, vanhoja paalutuksia tai täyttömaata. Niitä voi selvittää ennalta esimerkiksi arkistotutkimuksilla ja ilmakuvista, Sitowisen geotekniikan talohankkeiden osastopäällikkö Aino Sihvola kertoo.

Kaupungit kasvavat myös ylöspäin. Tavanomaisessa kerrostalohankkeessa kantavan pohjamaan taso on perinteisesti selvitetty kevytkairauksilla ja maanäytteenotolla. 

Korkea rakentaminen tarkoittaa usein suurien kuormien siirtämistä kallioon. Tämä edellyttää maaperän tarkempaa tuntemusta, jotta maan ja rakenteen yhteistoiminta voidaan luotettavasti arvioida. Kallionäytekairauksen, porakonekairauksen ja videokuvauksen avulla voidaan tutkia esimerkiksi kallion muotoja, veden läpäisevyyttä ja halkeamia. 

– Suomessa on totuttu ajattelemaan, että saven ja kantavan moreenin alla on hyvä kallio, jonka päälle rakennus voidaan perustaa. Mutta mitä enemmän kuormaa tulee, sitä tarkemmin on tutkittava, miten paljon kallioperä oikeasti kestää ja millainen on sen laatu, Sihvola sanoo.

Rannikon maaperä erilaista kuin sisämaassa

Suomessa väestönkasvu on voimakkainta Uudellamaalla. Muuttoliike asettaa kovia paineita geotekniselle suunnittelulle, sillä rannikkoalueen maaperä on rakentamisen kannalta haastavampaa aluetta kuin sisämaa.

– Erot ovat selkeitä. Rannikkoalueilla on keskimäärin enemmän pehmeikköjä ja pohjarakenteille aggressiivista sulfaattimaata, joiden takia pohjarakentamisen kustannukset ovat keskimäärin kalliimmat kuin sisämaassa, Suoranta sanoo.

Sulfidisavi on hapanta, rikkipitoista sulfaattimaata, joka voi syövyttää betonia ja terästä ja voi hapettuessaan aiheuttaa vesien happamoitumista. Rikkipitoiset sedimentit ovat syntyneet alueille, jotka olivat vuosituhansia sitten merenpinnan alapuolella.

– Suomessa on suhteellisesti enemmän pehmeitä savikkomaita ja suota kuin Keski-Euroopassa, mutta toisaalta meillä on myös kovemmat peruskalliot, joiden päälle rakentaa, Suoranta sanoo. 

Maaperätutkimuksia ei kannata lykätä

Laadukkaan suunnittelun hinta on vain murto-osa siitä, millaisia kustannuksia pieleen mennyt rakennushanke voi aiheuttaa. Geotekninen suunnittelu kannattaa ottaa mukaan jo hankesuunnitteluvaiheessa, jotta voidaan huomioida ympäristön tuomat haasteet ja kustannusriskit jo hyvissä ajoin suunnitteluratkaisuja valittaessa.

– Mitä paremmin kohteen pohjasuhteet on selvitetty, sitä vähemmän syntyy lisälaskuja ja yllätyksiä työmaalla. Maaperän tutkimiseen ja suunnitteluun käytettävä raha yleensä maksaa itsensä moninkertaisesti takaisin, Sihvola sanoo.

Sekä infra- että talonrakennuspuolella rakennuttajat ovat keskimäärin valveutuneita toimijoita, Sihvola ja Suoranta sanovat. He korostavat, että suunnitteluprojekti ei ole koskaan yksilösuoritus.

– Rakennuttajat ovat onneksi osaavaa porukkaa. Yhteistyö on hedelmällisintä, kun sitä voidaan tehdä toteuttajien kanssa jo suunnitteluvaiheessa, Sihvola sanoo.