Ämmässuon kaatopaikan laajennusalueen huoltotunneli ja sen geotekninen mitoitus

Abstract

Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunnan jätteenkäsittelykeskuksessa Ämmässuolla vastaanotetaan pääkaupunkiseudun yhteensä yli miljoonan asukkaan ja 50 000 yrityksen jätteet. Ämmässuon jätteenkäsittelykeskus on pohjoismaiden suurin yhdyskuntajätteen kaatopaikka. Jätteenkäsittelykeskuksen vanha jätetäyttöalue oli suljettava viranomaispäätösten (VNp 861/97 ja 1049/99) määräyksiin perustuen viimeistään 1.11.2007. Vanhan täyttöalueen länsipuolelle sijoittuvan laajennusalueen suunnittelu on aloitettu vuonna 1990 ja sen ensimmäinen täyttöalue vihittiin käyttöön 30.10.2007.

Laajennusalueelle tuleva jätetäyttö eristetään ympäristöstään tiivisterakenteiden avulla. Tiivisterakenteeseen kuuluu kaatopaikan pohjan kuivatuskerros, joka koostuu vettä hyvin läpäisevästä materiaalista ja suotoveden keräilyputkista. Tehokkaan kuivatuksen varmistamiseksi on Ämmässuolla päädytty ratkaisuun, jossa pohjarakenteet salaojineen kallistetaan alueen keskiosaan päin viettäviksi. Keskiosaan on rakennettu täytön alle jäävä teräsbetoninen huoltotunneli, jossa sijaitsevaan kokoojaputkistoon salaojat yhdistetään. Kokoojaputkien avulla salaojavedet johdetaan täyttöalueen eteläpuolelle, josta ne edelleen siirretään käsittelyyn.

Koska Suomessa ei ole aikaisempia kokemuksia vastaavan huoltotunnelirakenteen suunnittelusta ja toteutuksesta, suunnittelun lähtöaineiston keräämiseksi selvitettiin olemassa olevat huoltotunnelikohteet maailmanlaajuisesti. Kaikki 13 todettua huoltotunnelikohdetta sijaitsevat Euroopassa, joista pääosa Saksassa.

Ämmässuon huoltotunnelin poikkileikkauksen dimensiot määritettiin huonetila- ja rakennemitoituksen avulla. Muotoa valittaessa huomioitiin myös käytössä oleva muottitekniikka. Rakennemitoituksen lähtökohdaksi tehtiin maapainelaskelmia, joilla selvitettiin huoltotunnelin rakenteisiin kohdistuva maanpaine jätteen tilavuuspainon vaihdellessa välillä 12...15 kN/m3. Käytetty jätetäyttösyvyys perustuu ympäristöluvan asettamiin reunaehtoihin. Jätetäyttösyvyytenä laskelmissa käytettiin 70 metriä. Huoltotunnelin suunnittelussa käytetty mitoitusikä oli 200 vuotta.

Maanpainelaskentojen lisäksi tarkasteltiin siirtymärakenteiden tarvetta painumaerojen aiheuttaessa lisärasituksia suoto- ja tarkkailusalaojiin sekä geomembraaniin huoltotunnelin seinälinjalla.

Ämmässuon huoltotunnelin 1. rakennusvaiheen työt käynnistyivät kesäkuussa 2006 ja valmistuivat lokakuussa 2007. Huoltotunnelin ensimmäisen vaiheen pituus on 450 metriä.

Helsinki Metropolitan Area Council (YTV) / Waste Management is resposible for developing and managing municipal solid waste services in the Helsinki metropolitan area, representing a total population of one million people and 50 000 enterprises. Most of the waste is disposed in the waste treatment centre of Ämmässuo. Ämmässuo waste treatment centre is the largest waste treatment facility in the Nordic countries. The old landfill area at Ämmässuo was to be closed 1.11.2007 due to government authority (VNp 861/97 ja 1049/99). The planning of the new extension next to the old filling area started in 1990 and the first filling phase was taken into use on 30.10.2007.

The new filling area will be isolated from the surroundings with sealinglayers. A drainage layer is included in the bottom sealing structure. The leachate collection pipes are installed in the drainage layer on top of the primary sealing. For sufficient drainage the inclination of the leachate and control drains is towards a maintenance tunnel built on the bottom of the extension area. The leachate and control drains penetrate the tunnel wall and connect to the collection pipes inside the tunnel. The collection pipes as well as the tunnel have an inclination towards the leachate basin and further to a waste water treatment plant. The maintenance tunnel at Ämmässuo landfill is the first designed in Finland.

To start the planning international experiences on landfill maintenance tunnels were investigated. Most of the maintenance tunnels built were found in Germany. No landfill tunnels were found outside Europe. Altogether 13 landfill tunnels were found. The dimension of the cross-section of the Ämmässuo maintenance tunnel were determined by the space needed inside. The tunnel was designed as a reinforced concrete structure. Also the mold technology available was considered when selecting the shape of the cross-section. For structural design the earth pressure was calculated with the unit weight of the waste 12…15 kN/m3. The burial depth was set to 70 metres based on the environmental permission. The designing was based on a life cycle of 200 years.

In addition to the earth pressure calculations the need for translation structures was studied. The difference in settlements could cause extra stress on leachate and control drains and also to the geomembrane. The building of the first phase with a length of approximately 450 metres was started in june 2006 and finished in october 2007.