Siipikairauksen vertailu eri tutkimusmenetelmiin Vantaalla

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on selvittää siipikairauksiin liittyviä epävarmuustekijöitä Vantaan kaupungin alueella. Tutkimuksessa käsittelen eri kairausmenetelmiä ja vertailen siipikairausta muihin maaperätutkimuksiin esimerkkien kautta. Siipikairaus on vanhin ja yleisin Suomessa käytetty menetelmä saven leikkauslujuuden määrittämiseksi. Esimerkkikohteeksi valitsin Vantaan kaupungin alueella olevan Luhtaanmäen peltoalueen. Tutkimus-alueen maaperä on tyypillinen Etelä-Suomen pehmeikköalueilla. Peltoalueella on 8–12 metriä paksu savikerros, joka on ihanteellinen kohde tutkittaessa saven leikkauslujuutta eri tutkimusmenetelmin.

Tutkimusmenetelminä ovat kirjallisuustutkimus ja kenttätutkimukset, joita ovat tehneet Vantaan kaupunki sekä ulkopuoliset konsultit. Työn teoreettinen viitekehys muodostuu siipikairauksella saavutetun leikkauslujuuden vertailusta muihin tutkimusmenetelmiin. Teoriaosuudessa käydään läpi erilaiset maaperän tutkimusmenetelmät sekä siipikairauksen kehittymistä sadan vuoden ajalta. Lisäksi työssä perehdytään siipikairauksen epävarmuustekijöihin ja niiden aiheuttajiin.

Tutkimuksen lopputulos osoittaa, että oikeilla laitteilla ja oikeilla menetelmillä tehty siipikairaus on edelleen käyttökelpoinen tutkimustapa saven leikkauslujuuden määrittämisessä. Tutkimus myös osoittaa, että maaperän tutkimusmenetelmät eivät kilpaile keskenään vaan tukevat toisiaan.

The purpose of this thesis was to investigate factors of uncertainty related to vane shear testing. The final year project studied various drilling methods and compared vane shear testing, the oldest and most common method used in Finland in order to measure the shear strength of clay, with other soil surveys with the help of examples. The studied area was Luhtaanmäki, a field area with soil typical of the soft grounds of Southern Finland, in Vantaa. The area was ideal for the study because it is covered by an 8 -12-meter thick clay layer.

The research consisted of literature research and field studies. The shear strength gained by vane shear testing was compared with shear strength gained by other research methods. The theoretical framework introduced various soil-research methods and history of vane shear testing. In addition, the thesis addressed factors of uncertainty related to vane shear testing as well as their causes.

The thesis showed that vane shear testing that is conducted with appropriate devices and methods remains a useful method for the definition of the shear strength of clay. Furthermore, the study showed that soil-research methods are not mutually competitive, but support one another.