Pohjanvahvistusmenetelmät Suomessa – käyttömäärät ja hiilijalanjälki

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorKoskinen, Mirva
dc.contributor.advisorForsman, Juha
dc.contributor.authorKivi, Elis
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorKorkiala-Tanttu, Leena
dc.date.accessioned2022-01-30T18:08:25Z
dc.date.available2022-01-30T18:08:25Z
dc.date.issued2022-01-24
dc.description.abstractTämän työn tavoitteina on selvittää pohjanvahvistusmenetelmien käyttömäärät Suomessa ja hiilijalanjälki tyypillisissä käyttökohteissa. Käyttömääriä selvitettiin kirjallisuusselvityksenä, haastattelututkimuksina ja verkkokyselyä hyödyntäen. Hiilijalanjälkeä laskettiin rakentamisvaiheelle, eli päästölaskennassa on huomioitu tuotteiden ja materiaalien valmistuspäästöt, kuljetuspäästöt ja työsuoritteiden päästöt. Laskennassa ei ole huomioitu kunnossapitopäästöjä eikä purkuvaiheesta tulevia päästöjä. Päästölaskelman suunnitteluratkaisut olivat infrarakentamisessa tyypillisesti käytettyjä tie- ja kenttärakenteita. Suosituimmat työssä mukana olevat pohjanvahvistusmenetelmät Suomessa ovat pilaristabilointi, keventäminen kevytsoralla ja vaahtolasimurskeella, esikuormitus ja ylikuormitus painopenkereellä ja massastabilointi. Edellisten lisäksi ovat suosittuja myös paalulaatat ja massanvaihto, mutta nämä rajattiin pohjarakennusmenetelminä diplomityön ulkopuolelle. Pilaristabiloinnin ja massastabiloinnin käyttömäärät ovat vuositasolla saatavilla, mutta muilla menetelmillä käyttömääriä ei ole tarkasti tiedossa. Useissa menetelmissä korostuivat rakennusmateriaalien valmistuksen päästöt. Tällaisia mene-telmiä ovat mm. pilari- ja massastabilointi ja keventäminen. Syvästabiloinnissa sideaineiden osuus voi olla jopa yli 90 % CO2-päästöistä. Vähähiilisillä pilaristabiloinnin ja massastabiloinnin uusiosideaineilla voidaan vähentää CO2-päästöistä 70–80 % verrattuna perinteisiin sideaineisiin. Kevennyksen (vaahtolasimurske ja kevytsora) päästöt ovat pienemmät kuin pilaristabiloinnilla kalkkisementtiä käyttäen silloin, kun pehmeikön syvyys on suurempi kuin 6–10 m. Nykyisillä kevennysmateriaalien päästökertoimilla kevennyksen päästöt ovat pienemmät kuin pilaristabiloinnilla uusiosideaineilla silloin, kun pehmeikön syvyys on yli 20 m. Kevennysmateriaalien valmistajilla on määrätietoiset tavoitteet tuotteidensa valmistuksen aikaisten päästöjen vähentämiseen, joten tämäkin suhde muuttunee jatkossa. Muiden menetelmien päästöt jakautuvat tasaisemmin eri rakennusvaiheiden välissä. Kitkamaihin soveltuvien pohjanvahvistusmenetelmien päästöt ovat tyypillisesti pienemmät kuin koheesiomaihin soveltuvien. Kitkamaihin soveltuvien pohjanvahvistusmenetelmien hiilijalanjälkeä on vaikeata arvioida tarkasti hankkeen alkuvaiheessa, ennen kuin työkoneet ja kuljetusetäisyydet ovat tiedossa. Näissä menetelmissä työkoneiden ja kuljetusten päästöt voivat olla kokonaispäästöjen kannalta merkittäviä.fi
dc.description.abstractThe objective of this thesis is to determine the usage rates of ground improvement methods in Finland and the carbon footprint in typical applications. Usage rates were determined through a literature review, interviews, and an online survey. Carbon footprints were estimated for the construction phase, i.e. estimation included emissions from the manufacturing of products and materials, transportation, and work activities. The estimation did not consider emissions from maintenance or emissions from the decommissioning phases. Emission calculation design solutions were based on the road and field (park area, storage area, etc.) structures typically used in infrastructure construction. The most popular ground improvement methods in Finland that were included in this thesis were column stabilization, lightening with expanded clay aggregate and foam glass crush, pre-loading, and overloading with surcharge and mass stabilization. In addition to the above, while excluded from this thesis due to being foundation engineering methods, pile slabs and mass exchange are also popular. The usage rates for deep stabilizations are reliably available on an annual basis, but other methods have no recorded usage rates. Emissions from the manufacture of building materials were highlighted in several methods. Such methods include e.g. column and mass stabilization and lightening. In stabilization, binders can account for up to 90 % of CO2 emissions. Low-carbon binders using recycled materials for column and mass stabilization can reduce carbon emissions by 70–80 % compared to conventional binders. Emissions from lightening (foam class crush and lightweight expanded clay aggregate) are lower than with column stabilization using lime cement binder when the depth of the soft layer is greater than 6–10 m and with recycled material binder when greater than 20 m. Manufacturers of lightening materials have determined goals to reduce manufacturing emissions, so this ratio is likely to change in the future. Emissions from other methods are more evenly distributed between different construction phases. Ground improvement methods for frictional soil types typically have lower emissions than methods for cohesive soil types. The carbon footprint of frictional soil improvement methods is difficult to assess exactly at the beginning of a project before the machine details and transport distances are known, as they have a big effect on the final emissions.en
dc.format.extent100 + 84
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/112692
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-202201301591
dc.language.isofien
dc.programmeMaster's Programme in Geoengineering (GEO)fi
dc.programme.majorGeotechnical Engineeringfi
dc.programme.mcodefi
dc.subject.keywordpohjanvahvistusmenetelmätfi
dc.subject.keywordpohjanvahvistusfi
dc.subject.keywordhiilijalanjälkifi
dc.subject.keywordkäyttömäärätfi
dc.titlePohjanvahvistusmenetelmät Suomessa – käyttömäärät ja hiilijalanjälkifi
dc.titleGround improvement methods in Finland – usage rates and carbon footprinten
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
local.aalto.electroniconlyyes
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Kivi_Elis_2022.pdf
Size:
5.84 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG