Kallionvarainen rakentaminen ja pohjavesi – Kallioperän injektointi on usein välttämätön toimenpide
Suomalainen kallioperä on hyvin usein pinnasta rikkonaista. Raot ovat usein täynnä tai osittain täynnä pohjavettä. Rakentamisen yhteydessä toteutettu kalliorakentaminen edellyttää kallioperän mukauttamis- eli louhintatyötä, jolloin kallioperästä poistetaan tulevan kalliotilan verran kalliomassaa. Kallioperää poistettaessa lähiympäristön pohjavesi pyrkii kerääntymään syntyvään kalliotilaan, luoden samalla riskin pohjaveden pinnan alenemiselle.
Pohjaveden poistumista estetään kallioperää tiivistävällä ja lujittavalla injektointimenetelmällä. Injektointimenetelmän toteutusta seurattiin Turussa toteutetulla suurella työmaalla, jossa yhdistyivät sekä korjaus-, että uudisrakentaminen.
Vesitiiveyttä ja varmuutta injektoimalla
Injektointimenetelmällä, eli tyypillisesti kalliorakoihin pumpatulla sementtipohjaiselle tai kemiallisella seoksella, saavutetaan lukuisia hyötyjä ja kallioperän rakennetta parantavia lopputuloksia. Kuinka paljon injektointiainetta rakoihin pumpataan, selvitetään etukäteen porattavilla tunnustelurei’illä ja vesipainekokeilla. Tunnustelureikien jälkeen porataan itse injektointireiät suunnitellulle syvyydelle ja tiheydelle.
Merkityksellisimpiä hyötyjä injektoinnissa ovat sen vesitiiveyttä ja kallioperän kestävyyttä parantavat lopputulokset. Ympäristöllisten haasteiden näkökulmasta kallioperän vesitiiveyttä parantaen voidaan säilyttää lähialueella sijaitsevan pohjavedenpinnan taso niin, ettei se pääse merkittävästi laskemaan. Pohjavedenpinnan lasku aiheuttaa muun muassa puupaalujen yläpäiden lahoamista, joka edelleen voi aiheuttaa olemassa olevien rakennusten painumista. Tarkastelulla työmaalla vesimenekkikokeiden perusteella riski painumille oli suuri ja injektointityö suoritettiin erityisen huolella.
Kalliorakenne on injektoituna luotettavampi ja kestävämpi, koska ominaisuuksiltaan rikkonainen kallioperä on injektoitu yhtenäiseksi. Injektoimalla kallioperässä ilmenevät hauraat ominaisuudet voidaan jäykistää ja lujittaa, jolloin injektointimenetelmää on mahdollista soveltaa vesitiiveyden lisäksi esimerkiksi silloin, kun kallioperän kantavuutta halutaan parantaa. Injektointimenetelmällä saavutetun kalliorakenteen todettiin olevan monin tavoin tavanomaista, injektoimatonta kallioperää vesitiiviimpi, varmempi ja tämän myötä myös luotettavampi.
Injektointimenetelmä on laaja kokonaisuus, jota suoritetaan kalliorakentamisen yhteydessä tyypillisesti esi- ja jälki-injektointina. Esi-injektointi sijoittuu louhintatöiden edelle, kun taas jälki-injektointi toteutetaan louhitun kalliotilan valmistuttua. Jälki-injektoinnilla paikataan esi-injektoinnin yhteydessä kallioon jääneitä rakoja.
Kallioinjektointi usein välttämätön osa rakentamista
Kallioinjektointia voidaan lähes aina pitää kallionvaraisen rakentamisen edellytyksenä, niin uudis-, kuin korjausrakentamisessakin.
Injektointityö tarkastelulla työmaalla mahdollisti louhinnan jälkeisen työskentelyn kaivannossa kuivissa olosuhteissa. Injektointi oli myös merkittävässä roolissa lähiympäristölle rakennetun rakennuskannan turvaamisessa, koska pohjavedenpinta olisi riskeerannut puupaalujen yläpään lahoamisen ja olemassa olevien rakennusten painumisen.
Työmaan louhintatyöt voitiin toteuttaa turvallisesti ja luotettavasti niin, että suurimmilta vesivuodoilta vältyttiin ja rakennuksen kannatteleva kallioperä säilyi ehjänä ja tukevana. Injektointi lisäsi kustannuksia ja hidasti aikataulua, mutta varmistaa korjatulle rakennukselle ja sen ympäristölle turvallisen lopputuloksen.