Loppusijoitus

ONKALOssa tehtävät tutkimukset

ONKALOssa tehtävillä tutkimuksilla saadaan lisätietoa loppusijoituspaikan kallio- ja pohjavesiolosuhteista sekä rakentamisen niihin aiheuttamista vaikutuksista. Lisäksi ne palvelevat rakentamista ja sen työnaikaista suunnittelua sekä loppusijoitustilan suunnittelutarpeita kokonaisuudessaan.

ONKALOssa tehtävillä tutkimuksilla varmennetaan Olkiluodon kallioperän soveltuvuus loppusijoitukseen. Lisäksi ONKALOsta tehtävillä tutkimuksilla voidaan tunnistaa ne alueet, joille loppusijoitustunnelit kannattaa rakentaa.

Loppusijoitustunnelien  ja -reikien paikantamisessa käytetään kallionsoveltusvuusluokittelua, jolloin valinnan kriteereinä ovat mm. vuotoveden määrä ja kallioperän rikkonaisuus.

Soveltuvuusluokittelua on testattu demonstraatiotunneleiden rakentamisessa ONKALOon. Demonstraatiotunnelit on louhittu loppusijoitustunneleiden mitoitusta ja vaatimuksia noudattaen. Niissä testataan myös loppusijoitustekniikkaa. Yhteen tunneleista on porattu täyden mittakaavan loppusijoitusreiät ja toisessa tunnelissa testataan loppusijoitustulpan rakentamista.

Geologisella kartoituksella kerätään tietoa tunnelin seinämistä. Tunnustelu- ja pilottirei'illä saadaan tietoa eteen tulevasta kalliosta. Lisäksi tunnelista voidaan muun muassa tehdä kairauksia sekä tutkia tunneliin virtaavaa pohjavettä.


ONKALOn geologinen kartoitus

Geologisella kartoituksella kerätään tietoa geologisen mallin tarkentamiseen sekä lujitus- ja injektointisuunnittelijoiden käyttöön. Kartoituksen perusteella arvioidaan myös ennakkoon kallioperän ominaisuuksia syvemmällä.

ONKALOn geologinen kartoitus jakaantuu kahteen osaan:

  • välittömästi louhinnan jälkeen tunnelin perässä tehtävään kartoitukseen
  • tarkempaan systemaattiseen kartoitukseen.


Ensimmäisen vaiheen kartoitus etenee louhinnan tahtiin siten, että kartoitettava alue on 10–15 metriä tunnelin peräpäästä. Geologit määrittävät muun muassa kartoitettavan alueen pääkivilajin ja keräävät monipuolista tietoa rakoilusta ja kalliolaadusta.

Systemaattinen kartoitus etenee noin 100-200 metriä louhintatyön perässä. Suurin ero ensimmäiseen vaiheeseen on kartoituksen tarkkuudessa ja yksityiskohtaisuudessa. Raoista ja niitä ympäröivästä kivestä selvitetään lähes kaikki geologiset ilmiöt, mitä on mahdollista havaita ja mitata.


Kairaamalla tietoa kalliosta

ONKALOsta porataan tunnustelureikiä sekä kairataan pilottireikiä, joiden avulla saadaan tietoa edessä olevasta kalliosta.

Tunnelin perälle porataan noin 20 metrin välein neljä tunnustelureikää. Rei’issä tehdään vuotovesi-, vesimenekki- ja virtausmittauksia. Tunnustelurei'istä saatuja tietoja käytetään hyväksi tunnelin louhinnan suunnittelussa ja toteutuksessa.

ONKALOsta tunnelin perästä kairataan ennalta määritettyihin paikkoihin pilottireikiä. Pilottireiät jäävät tunneliprofiilin sisään.

Pilottireikien tavoitteena on varmistaa etukäteen

  • kallion laatu tunnelin kohdalla
  • paikantaa vettä johtavat rikkonaisuusvyöhykkeet
  • muut rakentamisen kannalta merkittävät kallion ominaisuudet.


Pilottirei'istä tehdään

  • geologisia
  • geofysikaalisia
  • hydrogeologisia
  • hydrogeokemiallisia tutkimuksia.
Niistä saadaan muun muassa kairasydännäyte, jonka avulla voidaan arvioida edessä olevan kallion kivilaji sekä rikkonaisuus.


Pilottireikien pituus on noin 50-300 metriä.


Tutkimusperät

ONKALOssa on useita tutkimusperiä eli lyhyitä ajotunnelista ulkonevia tunnelinpätkiä. Ensimmäinen tutkimusperä tehtiin 1475 tunnelimetrin kohdalle. Kaiken kaikkiaan tutkimusperiä on louhittu viisi.

Tutkimusperien tarkoituksena on toimia pitkäaikaisten tutkimusten tekopaikkoina, joissa työskentely ei häiritse rakentamista. Perissä tehtävät tutkimukset ovat lähinnä ympäröivän kallioperän ominaisuuksien selvittämistä sekä hydrologisten ja geokemiallisten olojen tarkkailua.

Tutkimusperistä voidaan kairata esimerkiksi niin sanottuja karakterisointireikiä, eli pitkiä kairanreikiä loppusijoitusalueelle, joilla voidaan tutkia kalliota ONKALON ympärillä. Näiden kairanreikien avulla saadaan tarkentavia tietoja muun muassa loppusijoitustilojen asemoinnin suunnittelua varten.


Pohjavesitutkimukset ONKALOssa

ONKALOssa mitataan tunneliin vuotavan veden määrää. Lisäksi tutkitaan pohjaveden ominaisuuksia. Pohjavesitutkimukset ovat osa rakentamisen aiheuttamien vaikutusten seurantaa.

ONKALOn kokonaisvuotovesimäärän mittauksessa käytetään apuna tunneliin rakennettuja mittapatoja. Lisäksi tehdään kaksi kertaa vuodessa ONKALOn katon ja seinien silmämääräinen vuotovesikartoitus vuotopaikkojen selvittämiseksi ja mahdollisten muutosten havaitsemiseksi.

Vuotovesimäärän lisäksi ONKALOsta tutkitaan pohjaveden koostumusta. Tässä apuna käytetään pohjavesiasemia sekä monitorointireikiä.


Kalliomekaaniset tutkimukset

Kalliomekaanisten tutkimusten tavoitteena on määrittää kalliossa vallitsevat olosuhteet, kuten jännityskentän suunta ja suuruus sekä kiven lujuus. Näiden kiven mekaanisten ominaisuuksien määrittämiseksi tehdään erityyppisiä mittauksia ennen louhinnan etenemistä kyseiselle alueelle. Menetelmiä voidaan käyttää sekä kairarei'issä että louhitulla pinnalla.

Louhintatöiden aikana ja jälkeen kiven mekaanisia ominaisuuksia voidaan mitata. Esimerkiksi nousuporauksen jälkeen kuiluissa tapahtuu pieni muodonmuutos pyöreästä hieman ovaaliksi (ei erotu silmamääräisesti). Mittaustuloksen perusteella voidaan määrittää alueella vallitsevan jännityskentän suunta ja suuruus.

Kalliomekaanisiin tutkimuksiin liitetään louhinnan aiheuttaman häiriövyöhykkeen (EDZ, excavation damage zone) tutkiminen.

Häiriövyöhykkeen muodostumiseen vaikuttavat useat eri tekijät:

  • louhinnan voima
  • kiven geologiset ominaisuudet
  • kalliomekaaniset olosuhteet.

Häiriövyöhykettä voidaan tutkia usein menetelmin, joista ONKALOssa on käytetty mm. kairausta, lohkojen irtisahaamista ja geofysikaalisia mittauksia.

Jaa artikkeli: