Etusivulle




Routaa taloista ydinjäteluoliin
Santeri Kontinen


Maa jäätyy Suomessa käytännössä joka talvi. Maan jäätyminen nostaa rakentamisen kustannuksia ja aiheuttaa lisäkuluja.

Jos tarkkoja ollaan, niin maan jäätyminen ei välttämättä tarkoita routimista. Routimisesta puhutaan vain silloin, kun maaperä laajenee jäätymisen seurauksena. Suomessa asialla ei kuitenkaan ole hirvittävästi väliä, koska routatutkija Henry Gustavssonin mukaan yli 90 prosenttia Suomen maaperästä on sellaista, että se laajenee jäätyessään. Maan laajeneminen johtuu siitä, että jäätyneeseen maaperään muodostuu alueita, joita Gustavsson kutsuu jäälinsseiksi. Lumet Etelä-Suomessa häviävät jo maaliskuussa, mutta roudassa maa pysyy wapun tienoille. Pohjois-Suomessa maaperä sulaa vasta juhannuksena.

Tyypillinen routiva maalaji on muun muassa savi. Hiekka- ja soramaat ainoastaan jäätyvät, mutta sillä ei enää ole rakentamisen kannalta suurta väliä, sillä routimattomat maat alkavat olla jo rakennettuina.

Monenlaisia pulmia ja ratkaisuja
Talojen perustukset pitää luonnollisesti rakentaa niin, että routa ei niitä pääse liikuttelemaan. Etelä-Suomessa perustukset pitää joko kaivaa metrin ja kahdeksankymmenen sentin syvyyteen tai sitten talon ympärille on rakennettava maanalle eräänlainen lämpöä eristävä kaulus, joka estää maan jäätymisen perustuksen alla. Pohjois-Suomessa vastaava syvyys on kaksi ja puoli metriä. Talorakentamisen kustannuksia routasuojaus lisää Gustavssonin mukaan muutaman prosentin.

Routiminen on otettava huomioon myös rakennettaessa vaikkapa vesijohto- tai viemäriputkia. Putkille pätevät samat turvasyvyydet kuin rakennuksille. Jos maa pääsee jäätymään putken alta, saattaa se liikutella maaperässä olevia kiviä ja rikkoa jäykkiä putkia. Kaukolämpöputkia sen sijaan ei tarvitse haudata kovin syvälle, koska niiden säteilemä lämpö pitää maaperän sulana niiden ympärillä. Erilaiset kaapelit voi myös haudata matalammalle, sillä taipuisat piuhat yleensä kestävät roudan myllerrystä paremmin.

Teiden rakentamisen hintaa routiminen nostaa huomattavasti enemmän kuin talorakentamista. Tavallisia roudan aiheuttamia ongelmia päällystetyssä tiessä ovat pitkittäissuuntaiset halkeamat. Syynä halkeamien syntyyn on tien ja sen ympäristön epätasainen jäätyminen. Auratut tiet jäätyvät syvemmältä kuin ympäristö, johon aurattu lumi kasaantuu. Kun jäätynyt tie sitten nousee keskikohdaltaan enemmän kuin reunoiltaan, syntyy päällysteeseen poikittaissuuntaisia vetojännityksiä, jotka rikkovat päällysteen.

Sorateillä esiintyy keväisin niin sanottua kelirikkoa. Syynä tähän on roudan sulaminen tiepohjan alla. Kun routa sulaa, maaperä ei ehdi ottaa kaikkea vapautuvaa vettä vastaan, tie ikään kuin nesteytyy.
Teiden roudankestävyyttä voidaan parantaa helposti. Tiepohja voidaan rakentaa niin, että se ei roudi.

Rautateiden rakentamiseen routiminen vaikuttaa huomattavasti. Koska raiteiden tulee pysyä suorina, tarvitaan routimista vastaan kunnon ratapenger. Jos routaa ei olisi, puolen metrin ratapenger riittäisi mainiosti. Routimisen takia pengertä tarvitaan kuitenkin kaksi metriä. Rataverkkoa joudutaan myös uusimaan tiheämmin.

On maan jäätymisestä hyötyäkin. Vaikka jäätynyttä maaperää onkin vaikeampi kaivaa, jäätynyt maa-aines pysyy kaivamisen jälkeen aloillaan. Rakennustöitä ei kuitenkaan yleensä tehdä talvella. Joskus maaperä kuitenkin jäädytetään tarkoituksella, jonka jälkeen se louhitaan samaan tapaan kuin kalliota louhittaisiin. Louhimisen jälkeen tunneli raudoitetaan ja betonoidaan nopeasti. Suomessa tekniikkaa on käytetty ainakin Helsingin metron rakennustöissä. Pehmeään saveen tunneleita ei kuitenkaan ole tehty Suomessa.

Golf-virta on iloinen asia
Alueen raja, jossa maa jäätyy säännöllisesti, kulkee Euroopassa suurin piirtein Länsi-Norjasta Itä-Euroopan kautta Venäjälle. Venäjä kuuluu kokonaisuudessaan alueeseen, jossa maa jäätyy säännöllisesti. Myös Pohjois-Kiinassa maa jäätyy lähes joka talvi. Pohjois-Amerikan mantereella routaraja kulkee suurin piirtein pohjois-etelä-suunnassa Yhdysvaltojen puolivälissä. New York on juuri routarajan eteläpuolella. Kannattaa huomata, että etelänlomakohteena pidetty Lissabon on itse asiassa vain hiukan New Yorkin eteläpuolella.

Mielenkiintoisen näkökulman maan jäätymisen esittää Gustavssonin kollega Juha Hartikainen. Hartikainen kertoo, että ydinjätteen loppusijoitusta mietittäessä on otettava huomioon se, että todennäköisesti Suomeen iskee muutaman kymmenentuhannen vuoden kuluessa uusi jääkausi. Hartikainen selventää, että käytetty ydinpolttoaine laitetaan ensin kuparikapseleihin, jotka sitten sijoitetaan paisuvalla bentoniitisavella ympäröitynä kallioon porattuihin reikiin syvällä kallioperän uumenissa. Kallioluola, jossa varasto-onkalot sijaitsevat, on itsessään sijoitettava niin syvälle, että mahdollinen ikirouta ei pääsisi ulottumaan sinne jääkauden sattuessakaan. Ikiroudalla tässä tarkoitetaan tietenkin sitä, että kallioperän lämpötila laskee alle nollan. Jos näin pääsee käymään, bentoniitti jäätyy, ja radioaktiivisia aineita saattaa karata varastoluolasta. Karkaamisen jälkeen ne sitten päätyisivät vähitellen maanpinnalle.