Ponttiseinällä tuetun vesihuoltokaivannon aiheuttamat painumat

Abstract

Vesihuoltolinjojen rakentaminen ja saneeraus ovat perinteisiä maanrakennustöitä. Usein kaupunkiolosuhteissa vesihuoltokaivannot ovat vaativia ja ylimääräinen tila on vähissä. Kaivantojen pitää olla turvallisia niin työntekijöiden työskentelyyn kuin ulkopuolisillekin. Kaivantojen ollessa syviä ja maaperän pehmeää on usein välttämätöntä tukea kaivanto sekä työturvallisuuden takaamiseksi että tilan säästämiseksi.

Tässä opinnäytetyössä käsitellään lähinnä ponttilankuilla tuettua kaivantoa. Ponttilankut tuentana ovat erittäin turvallisia ja varmoja, kun tuenta on geoteknikon tai muun vastaavan suunnittelijan suunnitelmien mukainen ja perustuu muun muassa maaperämittauksiin ja laskelmiin. Ponttilankut ovat kuitenkin melko kallis tuentamenetelmä, eikä täysin ongelmaton.

Tilapäinen ponttiseinä aiheuttaa usein painumia sekä rakennettavaan rakenteeseen että ympäristöön. Painumat voivat esiintyä esimerkiksi rakennetun viettoviemärin kallistuksien heittoina tai kaivannon välittömän ympäristön painumisena kohti ponttiseinää. Tilapäinen ponttiseinä aiheuttaa painumia ympäristöönsä muun muassa maaperään jättämänsä tyhjätilan, asennuksessa käytettävän tärinän tai pohjamaan kuivumisen takia. Painumat ovat kuitenkin yleisesti hallittavissa ja korjattavissa, mutta ne vaativat työnsuorittajalta tarkkaavaisuutta ja ammattitaitoa.

Painumia voi esimerkiksi huomioida ennakkokorotuksilla, eli rakentamalla rakenne niin sanotusti kovaksi. Ponttiseinät ovat useimmiten tilapäisiä teräsponttien materiaalikustannuksen suuruuden vuoksi.

Building and renewal of water supply is a type of basic civil engineering. Water supply excavations are very often quite demanding and there is no extra space in city conditions. Excavations must be safe to work at and also safe for people passing by.

When excavations are deep and the soil is soft it is often vital to use supported excavation to guarantee safety and save space.

This thesis deals mainly with sheet pile supported excavations. Sheet piles as excavation support are very safe and secure if they are designed by an authorized designer. However, sheet piling is a quite expensive support system and it is not completely unproblematic. A temporary supported excavation accomplished with sheet piles often causes a slight sag into the structure and immediate environment. The sags may occur, for example at an installed sewer line by elevation deflection or at the immediate environment of the excavation. A temporary sheet pile supporting causes sags to the ground for example because of an empty space in the soil it leaves, vibration used in installation and draining of the soil. However, sags are often manageable and reparable even if they demand professionalism and attentiveness from the contractor.

For example, sags can be taken into account by precambering. Sheet pilings are mostly temporary due to their high material cost.