Uusiomateriaaleilla rakennettavan meluvallin geotekniset tarkastelut

Tutkimuskohteena tässä diplomityössä on Vantaan Leppäkorpeen suunniteltu poikkeuksellisen suuri meluvalli. Meluvalli on jopa 16 metriä korkea ja noin 750 metriä pitkä. Diplomityön tarkoitus on etsiä kokonaistaloudellisesti edullinen, kestävä sekä ympäristöystävällinen ratkaisu meluvallin rakentamiseen. Rakentamiskustannuksia ja ympäristövaikutuksia on pyritty pienentämään rakentamisen materiaalivalinnoilla, rakennustavan valinnalla sekä meluvallirakenteen optimoinnilla.

Meluvallin suuren koon takia sen rakentamiskustannukset nousisivat kohtuuttoman suuriksi käytettäessä tavanomaisia rakennusmateriaaleja. Tästä syystä meluvalli on suunniteltu rakennettavan uusiomateriaaleista. Tässä diplomityössä tutkitaan meluvalliin soveltuvia uusiomateriaaleja sekä niiden käytön etuja ja rajoitteita. Uusiomateriaaleilla tarkoitetaan tässä työssä esimerkiksi pulveroitua betonia, rengasrouhetta ja energialaitosten tuhkilla stabiloitua savimaata. Uusiomateriaalien käyttö rakentamisessa on haastavaa, koska ne ovat yleensä laadultaan vaihtelevia eikä uusiomateriaaleista ole olemassa paljoa luotettavaa tutkimustietoa.

Työn laskentaosuudessa tutkitaan rakennusvaiheittain meluvallin stabiliteettia ja painumia. Alustavat stabiliteettilaskelmat on tehty liukupintamenetelmään perustuvalla GeoCalc-laskentaohjelmalla. Tarkemmat stabiliteettilaskelmat sekä painumalaskenta on suoritettu elementtimenetelmään (FEM) perustuvalla PLAXIS-laskentaohjelmalla. Laskelmien avulla kehitettiin kustannustehokas poikkileikkaus, jolla meluvalli voidaan rakentaa turvallisesti uusiomateriaaleja käyttäen. Uusiomateriaalien ominaisuusparametreihin liittyy paljon epävarmuustekijöitä, joten laskentatuloksiin tulee suhtautua kriittisesti. Lopullisten painumien ja stabiliteettien luotettavaa arviointia varten laskelmia tulisi päivittää rakentamisen aikana saatavien seurantatulosten avulla.