digitalisaatio ja geotekniikka - sgy · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen...

36
SGY:n jäsenlehti numero 49 lokakuu 2019 · TIETOMALLINNUKSEN HISTORIAA · INFRA-ALAN DIGILOIKKA · KALLIORAKENTEIDEN DIGITOINTI Digitalisaatio ja geotekniikka

Upload: others

Post on 20-Jul-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

SGY:n jäsenlehti numero 49 • lokakuu 2019

· TIETOMALLINNUKSEN HISTORIAA

· INFRA-ALAN DIGILOIKKA

· KALLIORAKENTEIDEN DIGITOINTI

Digitalisaatio ja geotekniikka

Page 2: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Sisällys

Hallituksen terveiset ..................................5Geoteknistä tietomallinnusta ennen, nyt ja tulevaisuudessa ....................6Infra-alan digiloikka vaatii menettelytapojen muutosta .......................8Digitalisaatiosta apua ja tarkkuutta maaperän tutkimiseen ja laskemiseen ...10Infra-alan tiedonsiirron standardointia kansainvälisillä kentillä ..........................12Tampereen kaupunki ja digitalisaatio .....14Rakennusalalle yhtenäinen maa-, pohja- ja kalliorakentamisen nimikkeistö ...15Mallipohjaisuus STk-hankkeen läpiviemisen tukena – E18 Turun kehätie Kausela–Kirismäki ....................16

ILON

A HÄ

KKIN

EN

Automaattisella monitoroinnilla kohti pienempää hiilijalanjälkeä .............18Digitalisaatio ja radan stabiliteetti ..........20Kalliorakenteiden digitointi valokuvamittauksen avulla .....................22Tietomallinnus tunnelissa ......................24Pohjanvahvistuspäivä 2019 ...................26Ajankohtaista ........................................27Koulujen kuulumiset ..............................32Urapolulla .............................................35

Vuosaaren raittisillan pohjatutkimukset käynnissä.

2 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 3: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

AlkusanatLUPASIN tukea tyttäreni opiskeluja hankkimalla hänelle kannettavan tietokoneen. Nuukana ihmisenä halusin ostaa hyvän ja halvan laitteen, jonka elinkaari olisi pitkä. Päädyimme paikalliseen kodinkonemyymä-lään, jonka hyllystä löytyi 98 kpl erilaista ja eri hintaista laitetta. Toi-set 98 kpl toimitettaisiin tarvittaessa tilaamalla. Kannettavalla tietoko-neella on paljon tärkeitä ominaisuuksia, jotka pitäisi valita ennen han-kintaa. Näytön koko, kosketusnäyttö, teho, muisti, merkki, pelikone, numeronäppäimet, akunkesto, porttien lukumäärä, paino, käyttöjärjes-telmä jne. Vertailimme eri tietokoneiden ominaisuuksia noin tunnin. Päädyimme tyttäreni toiveesta etsimään tietokonetta, jonka näytön ko-ko olisi 14”. Muita ominaisuuksia emme vielä lukinneet vaan jäimme niitä pohtimaan. Mahdollisuuksia oli paljon, ja tietokone jäi toistaiseksi ostamatta. Päätimme odotella tarjouslehteä, jolloin valinta voitaisiin tehdä vähemmän tieteellisesti suurimman tarjouksen perusteella.

OHJELMISTOPUOLELLA erilaisten sovellusten tarjoamien toimintojen ja vaihtoehtojen määrän kehitys lienee saman suuntainen kuin kannetta-villa tietokoneilla. Vaihtoehtoja riittää ja ohjelmistot uudistuvat vauh-dilla. Käyttäjän pitää olla melkoisen valistunut ohjelmistojen ominai-suuksista. Arkkitehdeillä, suunnittelijoilla, rakentajilla ja käyttäjillä on erilaiset tarpeet hyödyntää tietokonesovelluksia. Sovellukset on usein räätälöity juuri kyseiselle käyttäjälle eivätkä ohjelmat välttämättä ym-märrä toisiaan. Tietomallivaatimukset on Infra-puolella kirjattu melko yksiselitteisesti ja pyrkimys on dokumentoida kaikki suunnittelun ja rakentamisen lähtötiedot samaan malliin. Myös talopuolen tietomalli- vaatimukset ovat tekeillä. Mallin tuottamisen lisäksi pohjarakenteet pitää myös laskea ja suunnitella. Tämä osaltaan vaatii erilaisten las-kentaohjelmien tuntemista. Mallinnuksen tason pitäisi koko ajan vas-tata suunnitelmatilannetta ja suunnittelun valmiusastetta. Mallin-nukseen ja ohjelmistoon liittyvät mahdollisuudet ja vaatimukset ovat lisääntyneet digitalisaation myötä melkoisesti. Geotekniikkaan liittyvä osaaminen on paljon muutakin kuin maa- ja pohjarakenteisiin liitty-vää osaamista.

GEOTEKNIKOT eivät välttämättä ajattele digitalisaation mahdollisuuksista ja hyödyistä samalla tavalla kuin rakentamisen muut osapuolet. Geo-suunnittelussa varmuus tarkoittaa muutakin kuin kirjallisuudessa esi-tettyjen materiaalilujuuksien mukaan laskettua varmuutta. Pohjaraken- teiden toiminnalliseen varmuuteen vaikuttavat myös lähtötietojen laa-dun, määrän, pohjamaan epähomogeenisuuden, pohjatutkimusten tul-kinnan, rakentamisen, urakoitsijan osaamisen ja kaluston epävarmuus. Yksi dokumentoinnin ja tiedonsiirron haaste on pohjarakenteisiin liit-tyvän epävarmuuden mallintaminen tarkoituksenmukaisesti. Tietomal-leihin on tarpeen sisällyttää kaikki suunnittelun epävarmuuteen vai-kuttavat tekijät kuten geoteknisen jaoston insinöörin matkakertomus.

Mauri Kulman päätoimittaja

Geofoorin toimitus

PÄÄTOIMITTAJAMauri Kulman

TOIMITUSKUNTAHenry GustavssonJouni HartikainenMirva KoskinenSalla KöylijärviMonica LöfmanLauri MetsovuoriTiina PerttulaSuvi SoininenLauri TehomaaTiina-Liisa ToivanenIlkka VähäahoSami Ylönen

[email protected]

TAITTOInnocorp Oy

KANNEN KUVAHelsingin kaupungin kuvapankkiKohde: Keskustakirjasto Oodi

ILMOITUSHINNAT1 sivu, takakansi 1 500 e1 sivu 1 000 e1/2 sivu 700 e1/4 sivu 500 e1/8 sivu 300 e

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 3

Page 4: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

GEOTEKNIIKAN PÄIVÄ 7.11.2019

Lasipalatsin Bio Rex, Mannerheimintie 22-24, Helsinki

Tilaisuuden järjestää Suomen Geoteknillinen Yhdistys ja se on tarkoitettu kaikille aiheesta kiinnostuneille.

Lisätietoja:www.sgy.fi

Pudotuslaitteen energian perusteet:

• teräksisen pudotusjärkäleen massa 10 tn • maksimi vapaa pudotuskorkeus

järkäleen pohjasta mitattuna 10 m• sylinterin muotoisen järkäleen

pohjan halkaisija d 1 m• pudotuskorkeuden portaaton säätö 1–10 m• putkitornin kokonaiskorkeus 12,5 m• kaluston kokonaispaino 85 tn

Laitteen keskimääräiset tiivistystehot eri maalajeille:

Pudotus-korkeus

(m)

Tiivistys- teho

(kNm)Siltti (m)

Hiekka/sora (m)

Louhe (m)

5 500 2,5 3–3,5 4–5

7 700 3,5 4,2–5 5,6–7

10 1 000 5 6–7 8–10

Page 5: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

SAMI YLÖNEN, SGY:N HALLITUKSEN PUHEENJOHTAJA

SGY:N UUSI HALLITUS on työskennellyt nyt reilu puoli vuotta. On hienoa olla mukana aktiivisen yhdistyksen toimin-

nassa. Viestintätoimikunnan organisoima jäsenkysely on nyt käynnissä. Toivottavasti mahdollisimman moni teistä vastaa siihen. Jäsenkyselyn vastaukset tulevat olemaan kes-keinen ohjenuora ensi vuoden tavoitteiden asettamisessa.

Kansainvälinen kattojärjestömme ISSMGE on määritellyt avainsanoikseen: 1) koulutus, 2) innovaatiot ja 3) monimuotoisuus. Nämä avainsanat olisi myös meidän hyvä pitää mielessämme.

KOULUTUSGeotekniikan alalla menee Suomessa hyvin, mutta samaan aikaan osaajapula on merkit-tävä haaste. Jos peilaamme edellä mainittu-ja sanoja SGY:n agendaan, niin koulutuksen rooli on hyvin selkeä meidänkin toiminnas-samme. Osaajapulaan vaikuttamisessa konk-reettisena keinona koulutus nousee keskei-seen asemaan. Osaajapulaan vaikuttaa myös alan heikko tunnettavuus. Moni ei ole vielä opiskelualan valintavaiheessa kuullut geotek-niikasta mitään, eikä osaa harkita alaa var-teenotettavana vaihtoehtona. Tämän takia on käynnistetty lukiovierailuohjelma, jossa lu-kioihin tehtäviä geotekniikan alaa esitteleviä vierailuja tuetaan sadalla eurolla per vierailu. Nuorten tavoittaminen onnistuu parhaiten olemalla läsnä niissä kanavissa, missä hekin ovat, ja viestintätoimikunnan agendalla onkin aktivoitua eri somekanavissa.

Keskusteluissa on ollut muun muassa alalle suuntautuneen muuntokoulutuksen järjestä-minen ja kansainvälisten opiskelijoiden työl-listyminen. Yhtenä haasteena tuli esille ulko-maalaisten opiskelijoiden vaikeus löytää ke-sätöitä Suomesta. Heitänkin haasteen teille kaikille keskustella tästä ja edistää ratkaisu-jen löytymistä sen suhteen, että ulkomaalai-setkin osaajat saataisiin pidettyä Suomessa.

INNOVAATIOTInnovaatiot näkyvät varmasti jokaisen toi-minnassa vähintään siten, että ne muuttavat

toimintatapoja. Meidän tulee levittää tietä-mystämme ja kokemuksiamme kollegoillem-me esittelemällä aktiivisesti uusia innovaa-tioita sekä tutkimus- ja kehitystuloksia. Tär-keää on myös raportoida onnistumisista, sovelluksista sekä erilaisista riskienhallinnan ratkaisuista. Geotekniset ratkaisut ovat tur-vallisen sekä kestävän infrastruktuurin yti-messä. Ne ovat tärkeitä niin yhteiskunnalle, taloudelle kuin ympäristöllekin. Näitä seik-koja on korostettava ja niistä on kerrottava eteenpäin.

Keskustelimme ECSMGE:n yhteydessä kol-legoiden kanssa siitä, että geotekniikka on tie-teellisenä alana varsin nuori. Pohdimmekin, millaisena näemme kehityskaaren tilanteen tällä hetkellä, eli kuinka paljon on vielä rat-kaisemattomia asioita. Vielä selvittämättö-mien asioiden listalle nousivat monet mikro-tason ilmiöt. Samaan aikaan useat vanhoihin olettamuksiin perustuvat kaavat ja teoriat kaipaisivat tieteellistä todentamista ja tarpeen mukaan myös päivittämistä.

MONIMUOTOISUUSMonimuotoisuutta voisi ajatella yhteistyön tekemisenä sekä näköalan laajentamisella. Digitalisaatio vaikuttaa lähes kaikkeen toi-mintaan ja se tuo mukanaan myös paljon uusia mahdollisuuksia. Digitalisaatio toimii usein myös yhdistävänä tekijänä eri tieteen-alojen välillä.

Infrastruktuurin onnistuneeseen ja turval-liseen suunnitteluun, rakentamiseen ja käyt-töön tarvitaan investointeja laadukkaaseen geotekniseen työhön. Tämä vaatii rautaista ammattitaitoa. Ihanteellinen osaamisprofiili on sellainen, jossa oma ydinosaaminen on vahva ja sen ympärillä on myös laaja-alai-suutta. Kannustankin kaikkia menemään vä-lillä oman mukavuusalueen ulkopuolelle laajentamaan sekä kehittämään omaa näkö-alaa ja osaamispohjaa.

Hyvää syksyä kaikille Geokamuille!

Hallituksen terveiset

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 5

Page 6: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Geoteknistä tietomallinnusta ennen, nyt ja tulevaisuudessa

T ietomallintaminen ja BIM ovat tämän päi-vän muotisanoja suunnittelussa ja raken-tamisessa. Välillä on ehkä hyvä katsella

asioita myös taaksepäin. Minkälaista oli geo-suunnittelu aikaisemmin, kun ko. termejä ei vielä ollut yleisessä käytössä? Kysymyshän on geoteknisestä tiedosta ja sen mallintami-sesta. Mallintaminen voidaan nähdä toisaalta tietosisällön määrittelynä ja toisaalta tiedon visualisointina.

Infrasuunnittelun ja -rakentamisen tietomal-lintaminen alkoi merkittävämmin 1980-luvulla. Silloisen Tielaitoksen tiesuunnittelun laskenta- ohjelmien pohjalta sekä Sito että Tekla kehittivät omia ohjelmistojaan. Alussa oli kyse ensi sijassa laskentatulosten esittämisestä ja tuottamisesta 2D-poikki- ja pituus-leikkauksina ja karttoina, mutta myös perspektiivikuvina. Ensimmäisissä versioissa geotekninen suun-nittelija teki oman arvionsa poikkileikkauksiin kairausten välisinä suorina viivoina, jolloin arvioinnilla ei ollut jatkuvuutta.

Teklan ja Siton ohjelmistoja kehitettiin sa-maan tahtiin. Molemmissa, Teklan XROAD:ssa ja Siton Road-Cadissä, siirryttiin samoihin ai-koihin 1990-luvun alussa myös tiedostopoh-jaisesta tietokantapohjaiseen tiedonhallintaan (Tekla 2019, Jännes & Väkiparta 1993). Tär-keässä osassa tiedonhallintaa on molemmissa ollut pohjatutkimusrekisterit. Kairauksien tal-lentamiseen ja siirtoon syntyi uusi TEKLA-for-maatti, joka toimii edelleen nykyisen formaatin pohjalla. Suunnitelmat esitettiin perinteisin 20 metrin välein olevina poikkileikkauksina sekä pituusleikkauksina. Aluksi maastomittauksia-

kin tehtiin vain poikki- ja pituusleikkauksia pitkin. Merkittävä ke-hitysaskel oli maasto-mittausten tekeminen ilmakuvatulkintana. Näin voitiin muodostaa haluttuja leikkauksia mistä kohdasta tahansa ja maanpinta voitiin muodostaa kolmiopin-

JUHA LIUKAS, SITOWISE & LEENA KORKIALA-TANTTU, AALTO-YLIOPISTO

tana. Myös maanpinnan alla olevia kerrok-sia voitiin mallintaa. Kairausten ja tulkinta-pisteiden perusteella saatiin luotua oma kol-mioitu pinta, Teklan XROAD vuodelta 1990 ja Roadcad 1989 (Tekla 2019, Jännes & Väkiparta 1993). Nämä muutokset mahdollistivat esi-merkiksi kallionpinnan muodostamisen. Tähän pintaan voitiin yhdistää myös avokalliohavain-not sekä niiden reunat taiteviivoina. Geo-suun-nittelija pystyi tulkitsemaan maalaji- ja kallio- pintoja kairausdiagrammien ja leikkausten perusteella. Tietokantapohjaisuus mahdollisti tie- ja geosuunnittelijan mallipohjaisen yhteis-työn. Mielenkiintoista kyllä, vielä nykyään-kin ulkomaiset vieraat hämmästelevät näh-dessään tierakenteen ja pohjaolosuhteet dia- grammeineen näkyvän samassa leikkauksessa tai näkymässä. Muualla geosuunnittelu tuntuu toimivan omassa 'tekniikkalajisiilossaan'.

RoadCad-ohjelmistossa (myöh. CityCad) maaperämallia ja tie-geo-integraatiota kehitet-tiin pitkälle. Maaperämalli sisälsi myös maaker-rosten rakennusteknisiä tietoja, kuten maalaji ja kelpoisuusluokka, sekä geoteknisiä laskenta-ominaisuuksia (kuva 1). Määrälaskennassa saa-tiin näin eriteltyä massat suoraan kelpoisuuden mukaisesti. Ohjelmaan koodattiin myös perus painuma- ja stabiliteettilaskennat, jolloin geo-suunnittelija pystyi nopeasti poikkileikkauksia selaamalla, ilman leikkauksen uudelleen mal-lintamista, laskemaan pohjaolosuhteiden kan-nalta kriittisimmät kohdat (kuva 2). Samoin pohjarakenteet, kuten massanvaihdon laajuus muotoutui automaattisesti tiepenkereen ja peh-meän maakerroksen pintoja seuraten. Geocalc-ohjelmien myötä painuma- ja stabiliteettilas-kennoista CityCadissä luovuttiin. Tällä hetkellä CityCad-ohjelmiston kehitystyöstä on luovuttu. Tekla Civil, jonka juuret ovat Teklan XROADissa, on tänään yksi laajimmin Suomessa käytössä olevia infra-suunnitteluohjelmistoja. Pohjatut-kimusten ja pintojen hallinta löytyy useasta käytössä olevasta suunnitteluohjelmasta.

Tietomallitietoisuuden lisääntyessä seuraa-via askelia otettiin vuosituhannen alussa. Täl-löin nostettiin esiin tarve vakioida tiedonsiirtoa

KUVA 1.Maaperämalli

ominaisuuksineen (RoadCad).

6 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 7: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Geoteknistä tietomallinnusta ennen, nyt ja tulevaisuudessa

eri suunnitteluohjelmistojen välillä. Tässä läh-dettiin liikkeelle geotekniikasta. Pohjatutkimuk-sissa todettiin TEKLA-formaatin olevan käytän-nön de facto-tiedonsiirtoformaatti. Ongelmana olivat kuitenkin hiukan toisistaan poikkeavat erilaiset murteet. TEKLA-formaatin pohjalta julkaistiin vuonna 2003 ensimmäinen versio ja yleinen dokumentaatio Infra-pohjatutkimusfor-maatista. Infra-pohjatutkimusformaatista voi-daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti) on otettu kansalliseksi standardiksi, jota ylläpidetään ja kaikki noudattavat. Siinä on rikas tietosisältö määritellyssä vakioidussa muodossa, järjestelmät lukevat ja tuottavat sitä sekä osaavat piirtää (visualisoida) tiedon diag-rammeina, symboleina jne. Toki vanha teksti-muotoinen riviformaatti ei ole enää joustavim-millaan metatietojen tarpeen lisääntyessä. Kos-ka käytetyt pohjatutkimusmenetelmät ja niiden esitystavat vaihtelevat maittain, työtä kansain-välisessä standardisoinnissa riittää.

Tiedonsiirron kehitys on jatkunut Inframode-lin myötä. LandXML on tarjonnut mahdollisuu-den siirtää mm. kolmiopintoja ja viivamalleja yhtenäisellä luokituksella sovellusten välillä. Uusimpaan Inframodel4-versioon on lisätty myös rakenne- ja maakerrostietoja sekä pohja- rakenteista syvästabilointi. Tulevina vuosina tiedonsiirtoformaatti tullee olemaan IFC tai InfraGML.

Yleisesti voitaneen sanoa, että kaikkien infraohjelmistojen kehittämistä globaalisti ovat ajaneet voimakkaasti isot infrahankkeet ja nii-den vaatima laaja tiedonhallinta. Tiedonhallin-nan ydin on usein paikkatieto (GIS)-pohjainen, koska koordinaatistossa oleva tiedonhallinta on tärkeää. Kuitenkin kyse on aina myös tietomal-linnuksesta. BIM-termi on taas tullut vahvasti talopuolelta, kun on tullut tarve siirtyä raken-nuksen suunnittelussa 2d-piirustuksista tilojen

ja kappaleiden ma l l i n t am i -seen. Sielläkin käsitys BIM:in tiedon M:stä on laajentunut Modelling’sta, mallintamises-ta Management’iin, tiedonhallintaan. Infra- ja talopuolen tietomallinnuksen yhteentoimivuus paranee varmasti standardoinnin etenemisen myötä. Ja geotekniikkahan on molempia yhdis-tävä tekijä.

Edellä esitetty on vain osa laajasta kokonai-suudesta, jota geoteknisen suunnittelijan tulee nykypäivänä hallita. Hyvä kuva maanalaisen tiedonhallinnan laajuudesta ja monipuolisuu-desta saatiin bSI:n (buildingSMART Interna-tional) ja OGC:n (Open Geospatial Consortium) tammikuussa järjestämässä työpajassa. Kuvassa 3 on esitetty yksi näkemys kokonaisuudesta, missä mittausmenetelmät ja työkalut jatkuvasti kehittyvät sekä tietomäärä kasvaa. Manuaalista tiedon kopioimista ja siirtoa tarvitaan kuiten-kin edelleen paljon. Tiedonhallinnan, tietomal-linnuksen ja tiedonsiirron standardointi tulevat olemaan erittäin tärkeässä roolissa. Perusasioi-den vakiointi auttaa antamaan aikaa etsiä pa-rempia ratkaisuja, hallitsemaan riskejä parem-min ja tuottamaan parempia suunnitelmia pää-töksenteon tueksi.

Lähteet: Jännes, E., & VÄKIPARTA, T. (1990). ROADCAD VERSION 3.0 – A NEW DIMENSION ON DESIGN, SITO SYSTEMS. TIE & LIIKENNE. HELSINKI. ISSN 0355-7855https://www.tekla.com/fi/tietoa-meista/lyhyesti

KUVA 2.Stabiliteettilaskenta suoraan inframallista (RoadCad).

KUVA 3.Maanalaisen tiedon eri näkökulmat (Mickael Beaufilis, Geotechnical data standardization workshop Paris 22.1.2019)

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 7

Page 8: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Infra-alan digiloikka vaatii menettelytapojen muutosta

Infra-alan tuottavuus on polkenut paikoil-laan vuosikymmeniä Suomessa ja myös kansainvälisesti. Digitalisaatiosta haetaan

vauhdittajaa tuottavuuteen, ja potentiaalia sen hyödyntämisessä onkin merkittävästi. Suomen on mahdollista kiilata kansainväli-seksi ykköseksi, sillä meillä on osaamista ja myönteinen tahtotila infra-alan digiloikan ottamiseksi. Tarvitaan vain menettelytapojen ja prosessien kuntoon saattamista sekä tek-nologian kehitysaskelia.

Mitä haluamme?Ensimmäinen askel on kirkastaa visio. Tällä hetkellä Suomessa on moni asia vakioimatta, joten alalla on monia eri käytäntöjä. On mää-rittelemättä, mitä digitaalinen kaksonen tar-koittaa elinkaaren eri vaiheissa, mikä sisältää muun muassa datan vaihdon suunnittelun, rakentamisen ja ylläpidon välillä. Ylipäätään on jossain määrin epäselvää, mikä on BIM-hanke. Onko niitä olemassa eritasoisia? Jos on, mitä ne tasot ovat?

Yksi vision määrittämistä auttava tekijä on loppukäyttäjän määrittäminen: Kenelle ja miksi teemme lopputuotetta infra-alalla? Di-gitalisaatiolla voidaan helpottaa loppukäyt-täjiä, kuten omaisuudenhallinnasta vastaavat

KALLE VAISMAA / KIRJOITTAJA TOIMII INFRA-ALAN DIGITALISAATIOPROFESSORINA TAMPEREEN YLIOPISTON RAKENNETUN YMPÄRISTÖN TIEDEKUNNASSA

henkilöt, kunnossapitohenkilöstö sekä suun-nittelijat, jotka tarvitsevat digitaalista tietoa uuden projektin lähtöaineistoksi. Lisäksi lop-pukäyttäjiä ovat infran käyttäjät eli liikkujat.

Hyvin hallittu tieto mullistaaData tarjoaa huikeita mahdollisuuksia. Sillä voisi teoriassa pyörittää koko maailmaa. Kui-tenkin datanhallinnassa on monia haasteita: Mikä data voi olla avointa, ja minkä pitää olla suljettua? Kuka tietoa hallinnoi, ylläpitää ja käyttää ja millä ehdoilla? Millaista datan pitää olla, jotta sitä voidaan hyödyntää? Mitä dataa kannattaa siirtää eri vaiheiden välillä? Saako kaiken datan yhdeltä luukulta vai pi-tääkö se poimia sieltä ja täältä?

Tällä hetkellä infran elinkaaren eri vai-heissa hävitetään paljon hyödyllistä tietoa. Toisaalta saatetaan siirtää turhaa tietoa vai-heesta toiseen, mikä johtuu osin osaamisen ja sovittujen menettelytapojen puutteesta. Jos ei tiedetä, mitä dataa tarvitaan, vaaditaan kaikki.

Myös tietovarastojen puute on ongelmana. Väylävirastossa on käynnistetty laaja Velho-hanke, jossa kehitetään uutta tietovarastoa vastaamaan nykyisiä ja tulevia tarpeita. Sa-ma kehitystyö laajenee myös kaupunkeihin. Ihanteellinen tulevaisuuskuva on se, että ti-laajilla on yhdenmukaiset käytännöt tiedon varastointiin liittyen.

Avointen tiedonsiirtoformaattien kehitys on yksi pullonkaula. Suomessa on paljon asi-antuntemusta niiden kehittämiseksi, ja kehi-tystyötä onkin tehty. Olemme myös aitiopai-kalla formaattien globaalissa kehitystyössä, mutta meillä on edelleen oma formaattimme, joka hidastaa ohjelmistokehitystä. Ongelma-na on resurssien puute. Tarvitaan lisää hen-kilö- ja talousresurssia, jotta voisimme saada asioita eteenpäin.

Teknologia ei muuta maailmaa, ihminen muuttaa, totesi aikanaan Steve Jobs. Sama pätee myös infra-alan digitalisaatioon.

8 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 9: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

KUVA. Digitalisaation hyödyntämisessä on merkittävästi potentiaalia.

Päätösvaltaa, resurssia ja yhteistyötäDigiloikan saavuttamiseksi tärkein askel on perustaa uusi orgaani, jolla on päätösvaltaa sekä talous- ja henkilöresurssia. Tällä hetkellä puuttuu taho, joka veisi asioita systemaattises-ti eteenpäin. Suomessa on monia pieniä ryh-miä, joissa on runsaasti asiantuntemusta mut-ta resurssit ja päätösvalta asioiden edistämi-seksi ovat vähäiset.

Meidän tulee myös parantaa yhteistyötä koko infran elinkaarella. Tilaajapohjaisuu-desta pitäisi mennä kohti omistajapohjai-suutta, jolloin koko hanke tehdään tilaajien, suunnittelijoiden, rakennuttajien, urakoitsi-joiden, kunnossapitäjien ja infran käyttäjien yhteistyöllä. Allianssit ovat hyvä askel tähän suuntaan, mutta niistäkin usein kunnossapi-to ja infran loppukäyttäjät puuttuvat. Lisäksi

yhteistyössä voisivat olla mukana yhteiskun-nan muutkin osapuolet, koska infra on vuo-rovaikutuksessa koko yhteiskunnan kanssa koko ajan.

Yhteistyöstä hyötyvät kaikki tahot. Suun-nittelijat, rakentajat, kunnossapitäjät ja infran käyttäjät voivat kommentoida toisten-sa ideoita eri vaiheissa, jolloin lopputulok-sessa on huomioitu mahdollisimman laajasti kaikki näkökulmat.

Tulevien ammattilaisten koulutuksessa tu-lee pyrkiä siihen, että heillä on entistä pa-remmat valmiudet uusien teknologioiden ja käytäntöjen omaksumiseen – sekä entistä paremmat avaimet kommunikointiin ja yh-teistyöhön. Ihmiset ne ovat, jotka maailman muuttavat!

SHUT

TERS

TOCK

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 9

Page 10: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Hankittavien tonttien sijainti- ja hinta- tiedot ovat rakennuttajille hyvin oleel-lisia. Myös tonteille rakennettavien

kiinteistöjen suunnitteluun sekä rakentami-seen panostetaan ymmärrettävästi paljon, mutta itse tontin maaperäaines saattaa tuottaa yllätyksiä. Jos sitä ei lasketa eikä tutkita, saattavat edessä olla huomattavasti kohon- neet kustannukset sekä projektin viivästy- minen.

Rakennushankkeiden yllätykset sijaitsevat maan alla Civilpointilla on herätty maapohjarakenta-miseen asiakastarpeen kautta. Maanpintaan liittyvät asiat ovat hyvin selkeitä ja helpos-ti selvitettävissä. Panosrakenteet ja työmer-kit voidaan suunnitella suhteellisen vaivatta. Materiaalihukatkin voidaan selvittää, vaikka

useamman toimijan mukanaolo saattaa hi-dastaa työtä. Kun lähdetään maan-

pinnasta alaspäin, tilanne muuttuu. Tästä syystä

useampi suuri, suo-malainen rakennus-

liike on ottanut yhteyttä huo-mattuaan, et-tä rakenta-minen on s a a t e t t u a l o i t t a a hyvin va-j a v a i s i n tiedoin.

Vaikka maaperä-tutkimusta

Digitalisaatiosta apua ja tarkkuutta maaperän tutkimiseen ja laskemiseen CIVILPOINT OY

tehdäänkin, niin monesti edessä on yllätyksiä. Maaperässä voi olla kalliota, joka sijaitsee alempana tai ylempänä kuin on kuviteltu tai maasta löytyy sellaisia aineksia, jotka täytyy poistaa.

”Rakennusliikkeiden kohdalla asialla on paljon merkitystä. Kun hankitaan tontti useamman kerrostaloasunnon rakentamista varten, projektin hinta saattaa muuttua täysin riippuen siitä, minkälainen tontin maaperä ja -pinta on eli siitä, miten tontti soveltuu ra-kentamiseen”, valottaa asiaa Buildpoint Oy:n liiketoimintajohtaja Teemu Nivell.

Civilpoint Oy:ssä ohjelmistosuunnittelija-na työskentelevä Kari Kantanen komppaa: ”Riippuen maapohjasta rakentamisessa täytyy ottaa huomioon pohjavahvistukset ja paa-lutukset, jotka ovat kalliita rakenteita. Jotta vältytään ennakoimattomilta, arvoltaan mer-kittäviltä kustannusvaikutuksilta, maaperä tulisi tutkia mahdollisimman aikaisessa vai-heessa rakennusprojektia”.

Digitalisaation mahdollistamilla avoimilla aineistoilla ja uusilla ohjelmistoilla tarkempaa maaperätietoaMaaperän tutkimiseen ja laskemiseen on ole-massa erilaisia digitaalisia ratkaisuja, jotka ovat saaneet hyvän vastaanoton markkinoil-la. Demoja näkevät ymmärtävät usein heti, mistä on kyse, ja moni alkaakin pohtia, kuin-ka palvelu tukisi heidän liiketoimintaansa. Moni on yllättyneen ilahtunut siitäkin, että maanmittaukseen liittyviä palveluja on yli-päätään olemassa.

Civilpoint Oy:n asiakkuuspäällikkö Eero Lyytikäisellä on monivuotinen kokemus pohjarakentamisesta.

SHUT

TERS

TOCK

10 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 11: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

”Urakoitsijat hyötyvät siitä, että projektien maamassoja voidaan laskea. Infran puolella tä-mä on jo arkipäivää, muttei toistaiseksi talon-rakennuspuolella. Jos talonrakennusprojekteissa kustannukset menevät pitkiksi, johtuu se useim-miten juuri maaperästä. Myös ajalliset kustan-nukset täytyy huomioida: jos tontti sijaitsee ra-kennetussa ympäristössä, louhintaa saadaan tehdä vain tiettyinä aikoina, mikä vaikuttaa omalta osaltaan aikatauluun”, hän selventää.

Digitalisuus on tuonut mukanaan työtä helpottavia ja nopeuttavia ominaisuuksia. Mo-nesti lähtötietoina voidaan käyttää digitoitavia pdf-piirustuksia tai erilaisia CAD-formaatteja. Maanmittauslaitoksen avoin aineisto maalaji- tietoineen on kaikkien käytössä, mikä tukee omalta osaltaan maanpohjarakentamisessa tar-vittavaa työt.

Tonttivertailu ja maanrakennuskustannusten laskeminen onnistuu etukäteenIdeaalitapauksessa maanrakennukseen liitty-viä tietoja hyödynnetään jo siinä vaiheessa, kun urakoitsijat etsivät sopivia tontteja. Tontteja voidaan vertailla toisiinsa, samoin maanrakennuskustannukset saadaan selville ennen lopullista hankintapäätöstä.

Kustannuksiltaan ja ominaisuuksiltaan so-pivan tontin lisäksi täytyy huomioida pois kai-vettava maa-aines. Digitaalisten työkalujen avulla voidaan laskea aina myös käytettävän täyttömaan määrä ja laatu. Tuloksissa otetaan huomioon sekin, että kallion louhiminen on aina kalliimpaa kuin perusmaan kaivaminen.

”Digitaalisuus helpottaa meidänkin alaamme, kun tietoa voidaan käyttää ja jalostaa yhdessä. Uuden teknologian tukemana ohjelmistot pys-tyvät laskemaan maamassat suhteellisen pienel-lä vaivalla ja nopeasti. 3D-näkymä ja visuaali-suus helpottavat muutenkin tulosten analysoin-tia ja vertailemista”, summaa Lyytikäinen.

KUVA 2. Mallinnettu rakennuksen pohja sekä

Maanmittauslaitoksen avoimesta aineistosta kolmioitu maanpinta 3D-näkymässä. Kahden

pinnan välisellä laskennalla saadaan laskettua yksinkertaisesti leikkausmassat.

KUVA 1. Kun maalajipinnat sekä rakennuksenpohjan taso on mallinnettu, voidaan myös esim. kallioleikkauksen syvyyttä tarkastella leikkausnäkymässä.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 11

Page 12: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Infra-alan ohjelmistojen välisen tiedonsiir-ron standardointi käy kiivaana kansainväli-sillä kentillä. Tavoitteena on koneluettavan

tiedon siirtäminen ohjelmistojen välillä avoi-mia kansainvälisiä standardeja käyttäen. Täl-lä on arvioitu olevan esimerkiksi EU:ssa usei-den satojen miljoonien eurojen hyödyt koko rakennusalan arvoketjussa. Miksi kansainvä-liset ISO-standardit ovat kotimaisia parem-pia? Kysymys ei ole oikeastaan kansainvälis-ten standardien paremmuudesta vaan ohjel-mistotalojen halukkuudesta implementoida niitä ohjelmistoihin. Kansainvälisiä standar-deja käyttää parhaimmillaan koko maailma, kun taas kansallisia vain yksi valtio.

BuildingSMART international (bSI) on voit-toa tavoittelematon standardointijärjestö. Sen tehtävänä on kehittää ja ylläpitää IFC (Industry Foundation Classes) -standardeja. IFC:tä on tyypillisesti käytetty rakennuksiin liittyvän tie-don siirrossa ja Infran rakenteisiin liittyvässä tiedonsiirrossa IFC-standardointityö on kestä-nyt vasta muutaman vuoden. bSI:n alaisuu-dessa toimii useita eri ryhmiä, joita kutsutaan ”Room”-nimikkeellä. Ehkäpä tärkeimmät tässä yhteydessä ovat InfraRoom ja RailRoom, joi-den tehtävänä on kehittää yhtenäisiä tiedon-siirron standardeja infran suunnittelun, raken-tamisen ja kunnossapidon prosesseihin. Ryh-mien tavoitteena on mahdollistaa avoimiin standardeihin perustuva tiedonsiirto eri vai-heiden välillä kattaen lopulta koko rakennetun ympäristön elinkaaren.

Ensimmäinen varsinainen infraan liittyvä elementti IFC-standardin laajentamiseksi jul-kaistiin vuonna 2017. Laajennusosa tunnetaan nimellä IFC Alignment. Selvyyden vuoksi on

Infra-alan tiedonsiirron standardointia kansainvälisillä kentillä

hyvä korostaa, että IFC-pohjaista tiedonsiir-toa on käytetty muun muassa siltojen suun-nittelussa ja rakentamisessa jo pidemmän ai-kaa, sillä ohjelmistot, joilla siltoja pääsääntöi-sesti Suomessa suunnitellaan, ovat tukeneet IFC-pohjaista tiedonsiirtoa. InfraRoomin alai-suudessa on käynnissä useita kehityshankkei-ta: IFC Bridge, IFC Road, IFC Ports & Water-ways ja IFC Common Schema, jotka kulkevat myös yhteisellä nimellä IFC 5. IFC 5-pakettiin liittyy myös RailRoomin alaisuudessa tehtä-vä IFC Rail-laajennusosa. Edellä mainitut laa-jennushankkeet ovat käynnistyneet vuosien 2017 ja 2018 aikana ja ne valmistuvat vuo-den 2019 loppuun mennessä. Tavoitteena on, että IFC 5-laajennus on valmis vuonna 2020. Huomioitavaa on, että laajennuksen nimi voi muuttua ja IFC 5 on tällä hetkellä työnimi käynnissä olevalle laajennuskokonaisuudelle. Viimeisimpänä laajennusosahankkeena on käynnistynyt IFC Tunnel, joka alkoi tämän vuoden toukokuussa ja kestää vielä vuoden 2020 loppuun saakka. Lisäksi bSI:ssä on Work-ing Group -statuksella IFC for Site, Landscape and Urban Planning -hanke.

IFC Common Schema on geotekniikan kannalta mielenkiintoinen osahanke, sillä sen alaisuudessa koordinoidaan infrara-kentamisen yhteisiä elementtejä, joihin geotekniikkakin kuuluu. Itse määrittely-työ on jaettu eri työryhmille työstettäväksi. IFC Road -hanke on saanut tehtäväkseen ”Cuts and Fills (maaleikkaukset ja penke-reet)” -osan, kun taas IFC Ports & Waterways -hankkeessa työstetään geotekniikkaa maape-rämallien kannalta. Tämän lisäksi IFC Com-mon Schema -hanke on kiinteässä yhteistyössä

TIINA PERTTULA, RAMBOLL FINLAND OY / KIRJOITTAJA ON OLLUT BSI:N INFRAROOMIN STEERING COMMITTEEN JÄSEN VUODESTA 2014 LÄHTIEN JA STEERING COMMITEEN PUHEENJOHTAJA VUODESTA 2018 LÄHTIEN

12 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2018

Page 13: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Open Gis Consortiumin (OGC) kanssa. Yhteis-työssä järjestettiin Pariisissa tämän vuoden tammikuussa kansainvälinen geotekniikan työpaja. Yhtenä käsiteltävänä asiana oli muun muassa pohjatutkimuksiin liittyvän tiedon siir-täminen. InfraRoomin alaisuudessa on OGC:n ja bSI:n yhteishanke Integrated Digital Built Environment (IDBE). Yhteistyöllä varmistetaan julkaistavien standardien yhteensopivuus.

Suomesta on jo pidemmän aikaa osallis-tuttu aktiivisesti bSI:ssä tapahtuvaan standar-dointityöhän. Inframodelin käytön ja kehittä-misen myötä meille on syntynyt erittäin hyvää osaamista, jolla on vaikutettu myös kansain-väliseen standardointiin. Työ on pitkäjänteis-tä ja vaatii onnistuakseen sitoutumista. Yhteis-työ muiden toimijoiden kanssa on elintärkeää. CEN:n (European Committee for Standardiza-tion) alaisuudessa toimii CEN/TC 442-komitea, jossa yksi työryhmä on keskittynyt infraan. Parhaillaan bSI InfraRoom työstää roadma-pia, jolla selvennetään tulevaisuuden priori-

sointia, yhteistyötä eri toimijoiden välillä (mm. ISO, CEN, OGC, bSI:n muut hankkeet), muiden standardien vaikutusta infraelinkaaren tiedon-hallintaan (esim. ISO 19650 ja ISO 55000) sekä luodaan tätä hetkeä vastaava analyysi, jossa tarkastellaan standardien ja standardointi-hankkeiden kattamat osa-alueet ja niiden puutteet.

bSI:n standardit tulevat olemaan myös CEN-standardeja. CEN TC 442-komitean alaisuudes-sa kehitettävät standardit tulevat vaikuttamaan rakentamishankkeiden tehtäviin ja sopimuksiin ja ovat määrääviä standardeja EU-maissa.

Standardointi tapahtuu tässä ja nyt ja suo-malaista osaamista arvostetaan maailmalla. Syystäkin kannattaa lähteä mukaan. Vaiku-tusmahdollisuudet 5 vuoden kuluttua ovat jo huomattavasti pienemmät.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 13

Page 14: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Geologian tutkimuskeskus ja Tampereen kaupunki käynnistivät syksyllä 2015 yhteisen ”CityGeo-Model – Avoin geotietomalli kaupunkeihin”

-projektin. Projekti sai rahoituksen EU:n EAKR 6-aika -rahoituksesta. Projektin tavoitteena oli määritellä ja avata geotietoa sekä helpottaa sen käyttöä. Sen kautta toiveena on saada säästöä yhteiskunnan suunnittelun ja rakentamisen kustannuksissa. Hankkeen yhteydessä päätettiin jakaa Tampereen kaupungin pohjatutkimus-rekisteri GTK:n pohjatutkimukset palveluun. Pohjatut-kimuspisteitä oli kaikkiaan noin 100 000 kpl. Tämä oli iso askel kohti avoimen datan aikakautta. Tällä het-kellä järjestelmä toimii siten, että kaupungin pohja-tutkimusrekisteriin tulleet tiedot siirretään viikoittain GTK:n tietokantaan, josta ne ovat kaikkien ladattavissa Infra-pohjatutkimusformaatissa.

Tampereen kaupungin alueella pohjatutkimuksia on varsin kattavasti katujen, teiden ja julkisten rakennusten ja rakenteiden kohdilta. Näitä voidaan jo nykytasolla hyö-dyntää varsin laajasti kaavoituksen ja kiinteistökehityksen tukena. Tavoitteena olisi kuitenkin laajentaa aineistoa kos-kemaan myös yksityisiä hankkeita, jolloin verkosto tihen-tyisi myös korttelialueille ja tietoa voitaisiin hyödyntää entistä paremmin. Pohjatutkimustiedon omistusoikeudet ovat tutkimusten tilaajalla. Tampereen kaupunki on lin-jannut, että julkisilla rahoilla tuotettu aineisto on maksu-tonta kaikille. Olemme myös aloittaneet keskustelun yk-sityisten toimijoiden kanssa tutkimustietojen siirrosta maksuttomaan palveluun. Keskusteluista saatu palaute on ollut varsin positiivista. Kunnianhimoisena tavoit-teena voidaan pitää, että tulevaisuudessa kaikki pohja-tutkimustieto päätyisi automaattisesti avoimeen GTK:n rajapintapalveluun.

Suunnittelua tehdään nykyään enenevässä määrin mallipohjaisesti. Tähän liittyy myös lähtötietomalli, jossa merkittävänä kokonaisuutena on tieto olemassa olevasta maa- ja kallioperästä. Syntyvä uusi suunnittelumalli päi-vitetään rakentamisen aikaan saadulla toteumatiedolla ja laitetaan talteen uusimpana versiona kohteesta. Mal-

linnusta varten aineistot on muokattava sitä tukevaan muo-toon. City Geo Model-hankkeen yhteydessä selvi-

tettiin yhteisesti käytettävää muotoa prosessoidulle ja harmonisoidulle geotiedolle, jolloin tiedon siirto, tallen-taminen ja käyttö helpottuisivat. Geotiedon käytettävyy-den kannalta on tärkeää tietää, kuinka tietoon voidaan luottaa. Tämän vuoksi harmonisoidusta geotiedosta tu-lisi ilmetä vähintään sen alkuperä, tiedon syntytapa ja sijaintitarkkuus. Keskusta-alueen maanalaisessa mallis-sa on esitetty tällä hetkellä mm. pohjatutkimukset ja ole-massa olevat rakenteet ja suunnitellut rakenteet.

Suunnittelun ja rakentamisen aikana saadaan paljon muutakin kuin kairaustietoa, kuten kartoitus ja havain-nointimateriaalia, laboratoriotutkimustuloksia tai geo-fysikaalista tutkimustietoa. Rakentamisen aikana saate-taan tehdä esimerkiksi koekuoppia, rakennuksen paalu-tuspöytäkirjoja ja lämpökaivojen porausraportteja, joissa kaikissa tuotetaan geotietoa. Myös historiatieto on usein hyvin merkittävää lähtötietoa. Tavallisesti käytettävän tiedon muoto vaihtelee ohjelmakohtaisesti ja osa tiedoista jää jopa ainoastaan paperille. Keskeisin ongelma on se, miten tieto saadaan keskitettyä yhteen paikkaan, josta se palvelisi kaikkia osapuolia. Ratkaisuna tähän ympäristö-ministeriön alaisissa töissä voitaisiin pitää alueellista ra-kennusvalvontaa, josta tieto saataisiin siirrettyä maan-alaiseen tietomalliin. Kuvassa on esitetty Tampereen Kannen kohdalta mallinnettu kallion pinta sekä asenne-tut porapaalut.

Tampereen kaupungin avoimen datan sivusto (kartat.tampere.fi) on ladattavissa laserkeilausaineistoa kartta-ruuduittain maastomallin raaka-aineeksi. Tulevaisuudessa samanlaisen kalliopinta-aineiston voisi koostaa porako-nekairauksista ja tarkemitatuista kalliopinnoista. Puris-tin-heijarikairausten ja paalutuspöytäkirjojen datasta sai-si varsin hyvän arvion paalupituuksista. Avoin data ei tietenkään poista pohjatutkimusten tarvetta. Sen sijaan referenssikairauksilla voidaan varmistaa olemassa ole-vaa tietoa ja kohdistaa tutkimukset täsmällisesti oikei-siin paikkoihin. Kustannussäästöä kertyy jo hankkeen al-kumetreillä, kun suuren epävarmuuden sisältäviä maara-kennustöitä pystytään suunnittelemaan parempitasoisilla pohjatutkimustiedoilla.

Loppuvuodesta 2018 Tampereen kaupunki avasi säh-köpostiosoitteen [email protected]. Lähettämällä Infra-pohjatutkimusformaatin mukaisessa siirtotiedostos-sa pohjatutkimustietoja osoitteeseen, kopioituvat ne sieltä ensin Tampereen kaupungin kantaan ja sieltä GTK:n raja-pintapalveluun.

Avoimen pohjatutkimustiedon mahdollisuudet kaupunkisuunnittelussa

VILLE-PEKKA OLDÉN, GEOTEKNIIKKAINSINÖÖRI / [email protected], PUH. 044 486 3987

Page 15: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Infrarakennushankkeiden osalta saavutettuaRakennushankkeissa tiedonhallinta ja hyö-dyntäminen erilaisiin käyttötarkoituksiin edel-lyttää hanketiedon vakioitua jäsentelyä ja yh-tenäisiä vaatimusmäärittelyjä. INFRA 2015 Rakennusosa- ja hankenimikkeistössä esimer-kiksi maa-, pohja- ja kalliorakenteille on mää-ritelty laaja nimikkeistö, johon esimerkiksi InfraRYL eli Infra-rakennushankkeen yleiset laatuvaatimukset perustuu. Nimikkeistöön no-jaten kuvataan laadullisia vaatimuksia, mutta myös määriä ja kustannuksia. Nimikkeistö toistuu myös infrahankkeen tietomalleissa InfraBIM-nimikkeistössä. YIV eli yleiset infra-mallivaatimukset edellyttävät, että kaikki inframallien kohteet on kuvattava nimikkeis-töjärjestelmän ohjeiden ja sääntöjen mukai-sesti. Näin mallia voidaan hyödyntää määrä-laskentaohjeen mukaisessa määrälaskennassa. Yhteinen nimikkeistö on kaiken ytimessä.

Rakennustiedon Infra-RYL -verkkopalvelu on uudistumassa. Hyvä arkinen esimerkki tiedon hyödyntämisestä on se, että lähitule-vaisuudessa verkkopalvelussa on linkitettynä ajantasainen tieto nimikkeistöstä, yleisistä laatuvaatimuksista, määrämittausohjeista ja nimikkeistöön perustuen myös vaatimukset mallinnukseen liittyen.

Infra- vai talonrakennushanke?Kun syvältä maan uumenista katselee ihmi-sen rakentamaa ympäristöä, rakenteiden ja maan vuorovaikutus, maapohjan vahvistami-nen rakenteiden alla tai kallioon louhitut tilat on helppo nähdä jäsenneltynä maa-, pohja- ja kalliorakenteiden luokassa riippumatta raken-netun tilan ja kokonaisuuden käyttötarkoituk-sesta. Kuitenkin nimikkeistön, rakennusalan yhteisten laatuvaatimusten, tietomallivaati-musten ja ohjeiden näkökulmasta erottelem-me talonrakennushankkeet ja infrahankkeet. Yhteinen nimikkeistö puuttuu. Rakennettuun ja rakenteilla olevaan ympäristöön liittyvä

tiedonhallinta ja tiedon hyödyntäminen on pirstaloitunutta ja tehotonta.

Vai rakennushanke?Pyrkimällä yhtenäiseen määrittelyyn, talo- ja infrahankkeen erilaisten määrittelyjen sijasta, tiedon hyödyntämismahdollisuudet helpottu-vat. Usein hankesuunnitteluvaiheesta ylläpi-toon ja korjauksiin asti, rakennuskohdetta ar-vioidaan osana laajempaa kokonaisuutta – osa tonttia, osa liikennejärjestelmää, osa kaupun-gin korttelia, osa liikenteen solmukohtaa. Laa-jempi kokonaisuus koostuu kaikesta raken-netusta ympäristöstä: maanalaiset tilat, kun-nallistekniikka, hulevesien hallintarakenteet, talot, kadut, sillat. Tiedon hyödyntämisen nä-kökulmasta on järjetöntä hallita tietoa kahden erilaisen määrittelyperustan kautta riippuen hallinnollisista tai käyttötarkoitukseen poh-jautuvista eroista.

Muutoksen mahdollisuus ajankohtainenKäynnissä oleva Talonimikkeistön päivitystyö mahdollistaa paremman perustan myös Maa-RYL-päivitystyölle ja talopuolen yleisten tie-tomalliohjeiden YTV – TaloGEO luomiselle. MaaRYL -päivitys ja tietomallivaatimusten luominen talogeotekniikan puolelle ovat myös tavoitteena käynnistää tänä vuonna. Tavoit-teena on hyödyntää jo olemassa olevaa infra-nimikkeistöä ja sen varaan rakennettua Infra-RYLiä ja yleisiä inframallivaatimuksia. Ni-mikkeistön ja MaaRYL:in osalta työtä ohjaa Rakennustieto. Yleisiä tietomallivaatimuksia hallinnoi BSF. Työryhmiä yhteensopivien ni-mikkeistöjen, yhteensopivien rakennushank-keen yleisten laatuvaatimusten ja yhteenso-pivien mallinnusohjeiden luomiseksi on pe-rustettu. Nyt on aika kääriä hihat – katsotaan mitä tuloksia näemme jo vuonna 2020.

Rakennusalalle yhtenäinen maa-, pohja- ja kalliorakentamisen nimikkeistö rakennuskohteesta riippumatta

ILONA HÄKKINEN, YKSIKÖNJOHTAJA, GEO- JA KALLIOTEKNIIKAN YKSIKKÖ, A-INSINÖÖRIT CIVIL OY

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 15

Page 16: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Mallipohjaisuus STk-hankkeen läpiviemisen tukenaE18 Turun kehätie Kausela–Kirismäki

LAURI METSOVUORI, DESTIA OY l ARTIKKELIA VARTEN HAASTATELTIIN HANKKEEN PÄÄSUUNNITTELIJA VILLE SUNTIOTA JA TYÖMAAN MITTAUSPÄÄLLIKKÖ TERO MAIJALAA DESTIALTA.

Kantatie 40:n eli Turun kehätien itäpään kehittäminen Liedossa ja Kaarinassa pääsi pitkän odotuksen jälkeen toteu-

tusvaiheeseen keväällä 2019, kun Destia aloitti Kausela–Kirismäki välin 1. vaiheen rakenta-misen STk-urakkana. Hankkeessa parannetaan huomattavan kuormittunutta ja yksiajoratais-ta tieosaa vastaamaan rooliaan keskeisenä osana lounaisrannikon liikennejärjestelmää. Lisäksi väylä on osa Pohjois-Eurooppaa hal-kovaa E18-tietä. Ensimmäisessä vaiheessa työt keskittyvät suurelta osin Pukkilan ja Kiris- mäen väliselle osuudelle. Samalla tehdään myös muutostöitä rinnakkaisteihin ja Vt 10:llä Kauselan eritasoliittymän ympäristössä.

Väyläviraston PeToKe-hankkeen tuloksena perinteistä suunnittele ja toteuta -urakkamuo-toa on päivitetty lisäämällä tähän rakentamis-ta edeltävä kehitysvaihe. Keväällä 2018 hy-väksytyn tiesuunnitelman pohjalta rakennus-suunnitelma työstettiin teknis-taloudellisesti mahdollisimman edulliseksi ennen toteutuk-sen alkamista. Perinteisessä ST-mallissa ura-koitsija on antanut alustavan rakennussuunni-telman osana tarjousta, mutta kehitysvaiheen mukaantulon johdosta lopullinen suunnitel-ma luovutetaan vasta kehitysvaiheen lopuksi. Tarkoituksena on keventää tarjousvaiheeseen osallistumisen kynnystä kuitenkin säilyttäen päätäntävalta urakan jatkamisesta tilaajalla kehitysvaiheen loppuun saakka.

Lähtötietoina tarjousvaiheen suunnittelu-työlle saatiin mallipohjaisesti laadittu, täyden-netty tiesuunnitelma, jossa keskeisimmät mal-linnetut kohteet olivat nykyiset väyläpinnat, sillat ja pohjanvahvistukset. Tilaajalta saatiin selkeät tuotevaatimukset, joiden pohjalta malli-

pohjaisen suunnitteluprosessin läpiviemistä oli hyvä jatkaa. Tarjousvaiheessa ohjeistuksena olivat YIV2015:n vaatimukset Väyläviraston omien tietomalliohjeiden lisäksi. Urakoitsijan aloitteesta noudatettiin soveltuvin osin myös YIV2019:n menettelyitä etupainoisesti ennen niiden varsinaista voimaantuloa keväällä 2019.

Kehitysvaiheen suunnittelussa pyritään ja-lostamaan tarjousvaiheen ideoita eteenpäin ja suurin mielenkiinto kohdistuu luonnolli-sesti taloudellisesti kalleimpiin ja toteutuk-sen kannalta pitkäkestoisimpiin rakennusosiin. Mallinnetuista vaihtoehdoista saadaan tämän tyyppisissä kohteissa iso apu, kun esimerkiksi eritasoliittymien siltavaihtoehtoja ja näihin liittyviä pohjanvahvistuksia pystytään yhteen-sovittamaan visualisoinnin ja määrälaskennan samalla helpottuessa. Kehitysvaiheessa toteu-tettiin myös lisää nykytilanteen mallintamista esimerkiksi vanhojen paaluhatturakenteiden osalta. Suunnitteluvaiheessa alihankintana teetetty silta- ja siihen liittynyt geosuunnittelu vietiin läpi täysin mallipohjaisesti ja koke-mukset tästä olivat positiivisia. Yhteistyöalus-tana toimi Trimble Connect, joka mahdollistaa projektipankkitoimintojen lisäksi mallien kat-selun, kommentoinnin, yhdistelmämallien luomisen ja liitetietojen yhdistämisen mallin eri osille.

Kuvasuunnitelmat kulkivat prosessissa rin-nan mallien kanssa hankkeen virallisina tek-nisinä asiakirjoina, mutta jälkeenpäin asiaa tarkasteltaessa kuvista olisi ollut mahdollista luopua laajemminkin. Tarvittava kuvien pohja- aineisto oli tuotettu pelkästään malleista, joten mallipohjaisuuden voidaan sanoa toteutuneen melko hyvin.

16 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 17: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Kaivinkoneiden koneohjusjärjestelmät ovat tulleet alalla standardivaatimukseksi, jota lähtö- kohtaisesti edellytetään urakoitsijoita töihin otettaessa. Toinen mallipohjaisen rakentami-sen kivijalka on yhteinen järjestelmä suunni-telma- ja toteumatiedon kokoamiseksi, jaka-miseksi ja tarkastelemiseksi; tähän tarkoituk-seen suomalainen Infrakit tarjoaa palvelua, joka on levinnyt käyttöön laaja-alaisesti koti-maisen infrarakentamisen parissa. Pilvipalve-lussa luotuun projektikohtaiseen hakemistora-kenteeseen voidaan varastoida kaikki lähtötie-to-, suunnitelma- ja laadunvarmistusaineisto, jotka saadaan edelleen esitettyä karttanäky-mässä joko suunnitelma- tai avoimilla yleis-karttapohjilla. Karttanäkymien avulla pysty-tään myös seuraamaan koneiden työskentelyä ja niiden mittaamien toteumapisteiden synty-mistä. Keskeistä työn etenemisen seurannan kannalta on myös malleista vapaavalintaisista kohdista generoitavien poikkileikkausten tar-kastelu toteumatietoineen.

Laajassa hankkeessa suunnitelmien ja nii-hin liittyvien muutosten lukumäärä asettaa haasteen oikea-aikaiselle tiedon jakamiselle kaikille hankkeella työskenteleville koneille. Koneohjausjärjestelmien valmistajia on mark-kinoilla lukuisia, joista kolmen tai neljän val-mistajan laitteet kattavat lähes koko mark-kinoilla tarjolla olevan konekannan. Näiden yleisimpien koneohjauslaitteistojen yhdistä-minen Infrakittiin on mahdollista, joskin työ- määrä ja sujuvuus eri valmistajien laitteiden välillä vaihtelee jonkin verran. Työkoneohjaus- järjestelmiin kuuluvien päätelaitteiden langa-ton yhteys poistaa kuitenkin erilaisten massa-muistitikkujen ja -korttien liikuttelun tarpeen ja mahdollistaa näin parhaalla tavalla kulloin-kin työn suorittamista varten tarvittavan tie-don siirtämiseen työkoneeseen ja tallennetun toteumatiedon takaisin pilveen.

Keskeinen osa mallipohjaista tuotantoa on toteumatiedon kerääminen muilla menetel-

millä kuin perinteisellä takymetrimittauksella. Koneohjausjärjestelmät mahdollistavat toteu-mapisteiden mittaamisen koneen työlaitteella eli siis useimmiten kauhalla tai terällä. Työn-johdon käyttöön tarkoitettujen muutamien senttimetrien tarkkuuteen yltävien GNSS-mit-talaitteiden käyttö helpottaa erityisesti pienten ja mahdollisesti koneilla hankalasti tavoitet-tavien kohteiden toteumasijaintien kartoitta-mista. Näin säästytään koneiden turhalta lii-kuttelulta ja herkkien kohteiden särkymiseltä. Mallien tarkastelu rakentamispaikalla GNSS-mittalaitteiden avulla helpottaa keskeneräisen rakenteen toteutuksen läpiviemistä, kun tar-kasteluhetken tilannetta maastossa voidaan verrata rakentamisen pohjana toimivaan mal-liin. Näin myös laatupoikkeamiin puuttuminen jo aikaisessa vaiheessa tulee mahdolliseksi.

Toteumatieto on keskeisessä osassa työ-maan etenemisen seurannassa. Käsin laadit-tavan laadunvarmistusdokumentoinnin vähe-neminen vapauttaa aikaa projektin etenemisen seurannan muihin toimintoihin. Sähköisen toteumatiedon syntymisen myötä pystytään mittaroimaan tavoitetehoissa pysymistä ja kriittisen polun tehtävien valmistumista suh-teessa hankkeen kokonaisaikatauluun. Infrakit tarjoaa tähän osaltaan apuja määrä- ja aika-taulutyökalujen muodossa. Valikoitujen ja ai-kataulun kannalta kriittisellä polulla olevien tehtävien osalta saadaan tällöin toteuma- ja valmiustieto koneiden tekemien mittausten tahdissa.

Koneohjauksen vakiinnutettua asemansa infrarakentamisen perusmenetelmänä edelly- tykset mallipohjaiseen rakennustuotantoon ovat lähes kaikkialla. Pelkät välineet eivät konkretisoi automaatiosta saatavia hyöty-jä vaan tuotannon prosesseja pitää kehittää ja henkilöstöä kouluttaa uusiin menetelmiin, jotta mallipohjaisesta toimintavasta saatava säästö ja seurannan tehostuminen näkyisivät lopulta myös taloudellisessa tuloksessa.

KUVA. Dronella kuvattua näkymää Kirismäen eritasoliittymästä itään. Hankkeella on hyödynnetty monipuolisesti drone-kuvaamisen mahdollisuuksia osana tuotannon tukemista.

TERO

MAI

JALA

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 17

Page 18: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Automaattisella monitoroinnilla kohti pienempää hiilijalanjälkeä

HANNA NYKÄNEN, FINMEAS OY

Suomalaisten hiilijalanjäljestä kolmannes muodostuu rakentamisesta ja raken-nusten käytöstä. Rakentamista tulee

jatkuvasti kehittää kestävämpään suuntaan. On muistettava, että jo pienillä vihreäm-millä valinnoilla vähennetään merkittävästi luonnon rasitusta. (FinnBuild 2016.) Kestävä rakentaminen on resurssitehokasta; se tukee luonnonvarojen järkevää käyttöä tuoden samalla hyötyjä energia- ja materiaalisäästö-jen kautta. (Ymparisto 2019.)

Automaattista monitorointia suunniteltaessa ja budjetoitaessa kannattaa tarkastella moni-torointivalintoja myös kestävän kehityksen näkökulmasta.

Case VT12 Valtari: Monitoroinnilla useamman miljoonan euron säästöt pohjanvahvistustöissä Kestävän kehityksen tärkeäksi teemaksi nostaa myös Skanskan työpäällikkö Niko Asikainen. Asikainen toimii pohjarakentamisesta vastaa- vana työpäällikkönä Lahden eteläisen kehä-tien Valtari-allianssihankkeessa, jonka tavoit- teena on varmistaa sujuvampi ja turvalli- sempi liikennöinti valtatiellä 12 sekä parantaa maankäytön ja elinkeinoelämän kehittymis- mahdollisuuksia Lahden seudulla. Automaat- tisesta monitoroinnista puhuttaessa kestävän kehityksen näkökulmasta hän toteaa suurimmaksi eduksi resurssitehokkuuden. Esimerkkinä hän kertoo, että uudessa kehä- tiessä pystyttiin automaattisen monitoroinnin

ansiosta säästämään useampi miljoona mate-riaali- ja työkustannuksissa.

– Allianssin teettämät pohjatutkimukset osoittautuivat aiempia paremmiksi, joten pää-timme tehdä täyden mittakaavan koepenkat, joiden painumaa ja liikkeitä monitoroitiin Fin-Meas Oy:n toimittamilla automaattisilla pai-numaletkuilla, inklinometreillä ja huokospai-neantureilla. Painumat pysyivät pieninä, joten pystyimme vähentämään suunniteltujen paa-lulaattojen määrää, kun tiepenkereet pystyttiin perustamaan suoraan pohjamaan varaan. Näin saatiin aikaan suuret säästöt, Asikainen toteaa.

Mittaustietojen avulla suunnittelijat pysty-vät tekemään entistä parempia rakennesuun-nitelmia ja varmistamaan, että rakenteet ovat oikein mitoitettuja. Varman päälle mitoittami-sesta seuraa yleensä ylisuuret kustannukset, kun taas monitoroinnin avulla voidaan opti-moida rakenteita ja säästää kustannuksissa.

– Meluesteen rakentamisessa sen alapuolella olevaa meluvallia monitoroidaan, jotta saa-daan varmuus pohjamaan kokonaisstabilitee-tista ja toisaalta pienistä painumista. Mikäli meluvallin painumat ovat odotetun mukaiset, voidaan sen päälle rakennettavan meluaidan perustamistapaa optimoida ja päästä eroon 30 metrin syvyyteen ulottuvista paaluista, Asikainen kertoo.

Onnettomuudet kuluttavat myös ympäristöäRakenteet työmailla eivät aina käyttäydy suunnitelmien mukaan, ja onnettomuuksien

aiheuttamat taloudel-liset vahingot nou-sevat usein merkit-täviksi. Automaattis-ten mittausten avulla jo pienistä rakenteis-sa tapahtuvista muu-toksista saadaan tie-toa. Vaaratilanteita voidaan ennakoida ja

KUVA. Liipolan välitunnelin

rakennuskaivanto, jonka ankkurivoimat nousivat äkillisesti roudan takia.

NIKO

ASI

KAIN

EN

Page 19: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

ehkäistä ennen kuin ne ehtivät kehittyä vakaviksi tai johtaa onnettomuuksiin. Näin minimoidaan isompia haittavaikutuksia, jotka usein aiheuttavat haittaa ra-kenteiden lisäksi myös ympäristölle.

Pahimmillaan työmaaonnettomuudet aiheuttavat henkilövahinkoja. Automaattisilla mittauksilla saata-van ajantasaisen tiedon avulla tämän kaltaisten on-nettomuuksien riskit voidaan kuitenkin minimoida. Esimerkiksi kaivantojen tukiseinien muutoksista saa-daan tieto heti, kun ne tapahtuvat ja korjaaviin toi-menpiteisiin voidaan ryhtyä välittömästi.

– Tuetuissa kaivannossa seurataan tukiseinien ank-kurivoimia ja avokaivannoissa luiskien pysyvyyttä valvotaan inklinometrein. Ankkurivoimamittareihin yhdistetty pakkasmäärätieto selitti meille talvella tu-kiseinien ankkurivoimien äkillisen nousun syyn. Näin osasimme toimia ajoissa oikein ja seiniä lämmittämäl-lä saimme voimat taas normaaliin lukemiin, Asikainen kertoo automaattisen monitoroinnin hyödyistä.

Automaattista monitorointia voidaan käyttää myös ympäristön turvallisuuden seurantaan. Voidaan var-mistaa, ettei rakennustyömaan lähistöllä oleva infra kärsi esimerkiksi painumista tai siirtymistä viereisen työmaan takia. Ympäristön hyvinvoinnin kannalta on olennaista seurata myös pohjavesien käyttäytymistä.

– Olemme seuranneet pohjavesiä, sillä lähettyvillä on pientaloja, jotka on perustettu maavaraisesti savelle. Pohjaveden aleneminen voi aiheuttaa painumia ympä- ristöön. On tärkeää ottaa huomioon, millaisia vaikutuk- sia teoillamme on ympäristölle, Asikainen kommentoi.

Työn sujuvuudella tuottavuus kasvuunRakennusalalla työntekijän työajasta menee noin 70 % hukkaan. (Fira 2018.) Automaattisen monito-roinnin tarjoama ennakoitavuus auttaa reagoimaan odottamattomiin tilanteisiin ja välttämään näiltä osin myös aikatauluviivästykset. Reaaliaikaisen mo-nitoroinnin kanssa voi työmaalla keskittyä täysin itse työhön, sillä hälytykset kertovat, mikäli liikkeet vaativat huomiota. Näin edistetään entisestään työn sujuvuutta ja tehokasta ajan käyttöä.

Lähteet FinnBuild. 2016. Ekologinen rakentaminen. Saatavilla verkosta: https://finnbuild.messukeskus.com/ekologinen-rakentaminen/ Julkaistu 8.9.2016.

Fira. 2018. Fira kehittää rakennusalan tulevaisuutta. Saatavilla verkosta: https://www.fira.fi/uutiset/rakennusalan-tulevaisuus-visio-2030/ Julkaistu 12.6.2018.

Ymparisto. 2019. Rakennusmateriaalien ympäristövaiku-tukset ja materiaalitehokkuus. Saatavilla verkosta: https://www.ymparisto.fi/fi-FI/Rakentaminen/Rakennuk-sen_energia_ja_ekotehokkuus/Rakennusmateriaalien_ympa-ristovaikutukset_ja_materiaalitehokkuus Julkaistu 19.9.2013, päivitetty 7.3.2019.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 19

Page 20: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Digitalisaatio ja radan stabiliteetti SEPPO HAKALA / NRC ARCUS OY

Digitalisaatio ja radan stabiliteetin parantaminen Leukaluiden kohdallaGeotekniikassa digitalisaatio mahdollistaa tarkemmat laskentamallit, pohjarakentamisen tarkan toteutuksen mallin mukaisesti sekä rakentamisen aikaisten ilmiöiden seurannan. Tässä kirjoituksessa on esitetty hankala va-kavuuden parantamiskohde sekä digitaaliset järjestelmät, joita on hyödynnetty suunnitte-lussa ja rakentamisessa.

Junien akselipainojen tai nopeuden nous-tessa vanhojen ratapenkereiden stabiliteetti on osoitettava laskennallisesti riittäväksi. Va-kavuuden ollessa huono, ratapenkereen alle suunnitellaan pohjanvahvistus tai penger asetetaan seurantaan. Varmuuskertoimen suuruuteen ja luotettavuuteen vaikuttavat oleellisesti pohjatutkimusten ohjelmointi, te-keminen ja tulkinta.

Vanhan ratapenkereen vahvistaminenLeukaluiden pehmeikön kohdalla Siurossa vanha mutkainen ratalinja on oikaistu vuonna 1960. Rakennettu ratalinja kulkee osin järven- puolella. Ratapenger on perustettu syrjäyttä-mällä ja räjäyttämällä tehdyn massanvaih-don varaan. Tämä menetelmäohje on kirjat-tu paikalla käyneen geoteknisen jaoston in-sinöörin matkakertomuksessa. Menetelmä on tuttu ja ohjeistettu RMYT 1976:ssa.

Akselipainon nostoon liittyvän geosuun-nittelun yhteydessä löydettiin Leukaluiden pehmeikön kohdalta kiviin penkereen alla pysähtynyt kairaus (kuva 1) sekä penkereen alle tehty vino koetinkairaus. Toisissa van-hoissa poikkileikkauksissa räjäyttämällä tehty pohjaantäyttö ulottui kovaan pohjaan.

Uusissa ratapenkereen läpi tehdyissä pohja- tutkimuksissa todettiin, että ratapenger kellui pehmeän saven päällä ja pehmeä savi vietti kohti järveä. 1960-luvulla pengerräjäytykset oli lopetettu liian aikaisin. Laskennallinen stabiliteetti ilman pohjanvahvistusta ei ollut riittävä.

Pohjanvahvistusratkaisuja suunniteltaessa todettiin, että vastapenger ei ollut mahdolli-nen vahvistusmenetelmä. Paalulaatan paalu-jen lyöntiä tai ponttiseinä asennusta pidettiin isona riskinä ilman sivutukea penkereelle. Lyhyissä liikennekatkoissa perinteisesti käy-tetty kolmen paalun paalulaattaelementti-kään paalut metrin välein lyötynä ei ollut kaarteeseen sellaisenaan soveltuva.

Ratapenkereen viereen suunniteltiin stabi-lointi, joka parantaa radan stabiliteettia ja sa-malla toimii vastapenkereenä tien perustana (kuva 2). Stabilointi suunniteltiin massastabi-lointina lamelleittain tehtäväksi, yksi nopeas-ti lujittuva 5*5 m2 lamelli päivässä molem-mista päistä vuoropäivin stabiloiden. Saven mahdollisimman vähäinen häiritseminen py-rittiin varmistamaan käyttämällä rapid-se-menttiä sideaineena, joka mahdollisti maan nopean lujittumisen ratapenkereen vieressä.

KUVA 1. Vanha tutkimus-

poikkileikkaus.

KUVA 2. Stabiliteettilaskelma

pohjanvahvistuksesta.

20 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 21: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Penkereen vahvistustöiden aikaista seu-rantaa varten suunniteltiin seurantamittaus-järjestelmä, joka sisälsi 4 inklinometria, luis-katappeja ja kiskojen mittausta. Seurannas-sa päädyttiin manuaalisesti seurattavaan inklinometriin, koska automaatti-inklinomet-rin asettumiseen ei ollut aikaa. Automaatti-sella inklinometriseurannalla olisi saatu reaa-liaikaista tietoa liukupinnan liikkeistä.

RakentaminenHuolimatta nopeasti lujittuvasta sementistä ja vaiheittaisesta massastabiloinnista jo en-simmäistä lamellia stabiloidessa penkerees-sä havaittiin liikettä. Stabilointi suoritettiin loppuun lisäten rapid-sementin määrää side aineena. Siirtymiä ja painumia seurattiin kiskoista, luiskatapeista (kuva 3) ja inklino-metreista useamman kerran päivässä 24/7 pai-kalla olevan mittaryhmän ja inklinometrimit-taajan ja geovalvojan toimesta. Stabiloinnin jatkuessa ja edelleen jatkuvien siirtymien pe-rusteella päätettiin radan stabiliteetti varmis-taa radansuuntaisien ankkuroitujen pontti- seinien avulla (kuva 4).

Ponttiseinän lyönti kiihdytti siirtymiä. Ju-nat kulkivat päivittäin nopeudella 30 km/h kohdan yli. Ponttiseinä ja juuriporapaalut saatiin asennettua ja pysyvät kallioankkurit porattua. Ratapenkereen kokonaispainuma ja -siirtymä oli noin 120 mm, ja inklinometris-ta mitattu sivusiirtymä liukupinnan tasossa noin 110 mm (max 5 mm/m/d). Painuman ja siirtymän suhde oli noin 1,0. Kriittisenä raja-na liikenteen keskeytykselle valittiin 1,5. Tätä rajaa ei ylitetty.

Ponttiseinien toimivuus ja maan liikkeiden pysähtymien varmistettiin inklinometrimit-tausten avulla. Ankkurien toimivuus varmis-tettiin mittaamalla ankkurivoima tavarajuna-kuormalla. Tavarajuna aiheutti ohiajaessaan 1 kN voiman nousun jännitetyssä ankkurissa.

Digitalisaatio geoteknikon työkalunaNykyaikaisilla sähköisillä mallinnusohjel-milla onnistutaan laskemaan penkereen tai alueen vakavuus melko tarkasti, kunhan lähtötiedot onnistutaan määrittämään oi-kein. Sähköisillä seurantajärjestelmillä saa-daan kuormitetussa pohjamaassa tapahtu-vat siirtymät tai muodonmuutokset tietoon reaaliaikaisesti.

Sähköisistä seurantalaitteista ja viisaista suunnitteluohjelmista huolimatta pohjatutki-

KUVA 3. Radan siirtymäkuvaajat.

KUVA 4. Valmis ponttiseinä.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

Inkli

no

metr

i (m

m/

m/

vrk);

sii

rtym

ien

su

hd

e

Sii

rtym

ä (

mm

)

KM 218+340 vaaka- ja pystysiirtymät

Rata vaaka 13.1 Luiskatappi vaaka JP tappi oik vaakaJP tappi vas vaaka Rata pysty oikea 13.1 Luiskatappi pystyJP tappi oik pysty JP tappi vas pysty Inklinometri mm/m/vrk (syv. 5-7 m)pystysiirtymä/vaakasiirtymä

stabiloinninalku 13.1.

pontti-seinänlyönti17.-22.2.

vinoank-kureidenporaus25.-28.2.

ankkureidenkiristys 13.3.

juuri-tappienporaus19.-25.2.

siirtymätalkavat 28.1.

pun. värillä vaakasiirtymät, sin.värillä pystysiirtymät

muksia on usein liian vähän ja kairausten tulokset ovat vaikeita tulkita. Pohjamaa on epähomogeenista ja sen mallintamisessa on helppo tehdä virheitä. Pohjanvahvistustoi-menpiteiden oikeellisuus ja toimivuus on varmistettava työmaalla silmämääräisesti tai erilaisten seurantamittausten avulla.

Digitalisaation mukanaan tuomat työkalut eivät välttämättä korvaa tulostettuja kairaus-diagrammeja, poikkileikkauksia, työnaikana pohjamaan silmämääräistä katselmustarvetta tai valvontaa. Digitalisaatio on kuitenkin luo-nut monia uusia mahdollisuuksia ilmiöiden mallintamiselle, aiempaa tarkemmille laskel-mille, seurannalle ja dokumentoimiselle. Tie-dostettua epävarmuutta voidaan hallita digi-taalisilla seurantajärjestelmillä ja suunnittelun lähtötietojen muuttumisen takia tarpeelli-set korjaustoimenpiteet onnistutaan toteutta-maan hallitusti jo rakennustyön aikana.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 21

Page 22: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Kalliorakenteiden digitointi valokuvamittauksen avulla

Drone-kuvantaminen yhdessä valokuva-mittauksen kanssa mahdollistaa kallio-rakenteiden tarkat värilliset 3D-mallit.

Malleja voidaan hyödyntää dokumentaationa, tutkimuksessa sekä opetuskäytössä.

Suomessa tehdään kansainvälisesti vertail-taen poikkeuksellisen paljon kalliorakenta-mista. Meillä on upeita luontokohteita, jois-sa kallio esittäytyy moninaisissa väreissään ja muodoissaan. Suomessa on myös kallio-maalauksia neoliittiselta kivikaudelta saakka. Useimmat arvokkaista kohteista on tallennet-tu piirroksin ja valokuvin, mutta nyt valoku-vamittaus mahdollistaa aivan uudenlaisen ta-van säilyttää kohteita dokumentaatiota, tut-kimusta sekä opetuskäyttöä varten.

Teknologiassa kallio kuvannetaan drone-teknologialla (Kuva 1) ja/tai käsivaralta järjes-telmäkameroin ja/tai laserskannaamalla. Va-lokuvamittauksen keinoin näistä valokuvis-ta voidaan laskea mittatarkka 3D-malli (Kuva 2). Esimerkkikuvassa on esitetty Viilarintien hiidenkouru, joka on noin 6 metriä pitkä ja 0,5 metriä leveä kouru. Se uhkaa jäädä Raide-

LAURI UOTINEN, AALTO-YLIOPISTO

Jokerin linjauksen alle, joten Aalto-yliopisto kävi digitoimassa sen tutkimus- ja opetus-käyttöä varten. Tutkimuskäyttöön tehdyssä mallissa on 400 miljoonaa pistettä ja siitä ote-tut näytönkaappaukset muistuttavat erehdyt-tävästi valokuvia (Kuva 3). Mallista on jul-kaistu yksinkertaistettu versio älypuhelin- ja kotikonekäyttöä varten: https://skfb.ly/6NrKZ.

Samaa teknologiaa voidaan soveltaa pyöri-vän pöydän avulla näytekuvaukseen. Tällöin kamera pysyy paikallaan ja näytettä pyörite-tään kuvien välillä. Aalto-yliopisto on kokeil-lut digitointimenetelmää sen mittavan kivi- ja mineraalinäytekokoelman digitointiin osana EDUROCK-opetuksen kehittämishanketta (Ku-va 4). Jeremiasz Merkel tekee aiheesta diplo-mityötä, joka julkaistaan lokakuussa Aalto-yliopiston sähköisessä järjestelmässä http://aaltodoc.aalto.fi. Tavoitteena on kehittää säh-köistä oppimisympäristöä, jossa opiskelijat voivat opetetella tunnistamaan kivi- ja mine-raalinäytteitä sekä myös suorittaa sähköisen tentin (Kuva 5).

Aiemmassa MIEDU-opetuksen kehittämis-hankkeessa digitoitiin 100 m pätkä Aalto- yliopiston kampuksen alla sijaitsevaa kallio-kartoituksen harjoittelutunnelia (Kuva 6). Di-gitoidusta mallista kehitettiin virtuaalinen op-pimisympäristö, jossa opiskelijat voivat har-joitella kallionlaadun kartoittamista ennen varsinaista tunneliharjoittelua oikeassa tun-nelissa. Järjestelmää on kokeiltu 20 opiske-lijan ja 10 henkilökunnan jäsenen ryhmällä ja alustavien tulosten perusteella VR-harjoit-telu vähentää vastausten hajontaa merkittä-västi. Tunnelin digitointia voitaisiin hyödyn-tää myös tunnelinrakentamisessa kalliolaadun dokumentoinnissa ja ruiskubetonipaksuuksien

KUVA 1. Valokuvamittaus perustuu samasta kohteesta useasta eri suunnasta otettuihin valokuviin.

KUVA 2. Viilarintien Hiidenkouru (Helsinki) uhkaa jäädä

Raide-Jokerin alle. Aalto-yliopisto on digitoinut kohteen 3D-malliksi.

Yksinkertaistettu malli on katsottavissa osoitteessa

https://skfb.ly/6NrKZ.

MAT

EUSZ

JANI

SZEW

SKI

22 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 23: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

KUVA 4. Myös kivi- ja mineraalinäytteitä voidaan digitoida valokuvamittauksen keinoin.

mittauksessa. Menetelmän käyttö edellyttää, että perää valaistaan työvaloilla, mutta se ei edellytä perustason järjestelmäkameraa kal-liimpaa laitteistoa. Kuvat täytyy ottaa eri pai-koista ja kuvien täytyy olla riittävästi päällek-käin. Aalto-yliopisto on laatinut menetelmän käytöstä kuvalliset ohjeet.

Menetelmää kehitettiin ydinjätehuollon KARMO-tutkimushankkeen aikana. Kalliora-kenteiden valokuvamittaus toimii siten, että dronen, järjestelmäkameran tai pyörivän pöy-dän avulla kohteesta otetaan suuri määrä tarkkoja kuvia monesta eri suunnasta. Joko kamera tai kohde liikkuu kuvien välillä. Tie-tokoneohjelma päättelee kuvassa olevien mit-takaavariippumattomien piirteiden perusteella mistä kuvat on otettu ja laskee kohteen kolmi- ulotteisen muodon. Tästä syntyy mittatarkka värillinen 3D-malli, joka voidaan lisäksi teks-turoida riippuen käyttötarkoituksesta. Mene-telmän suuri pistetiheys ja hyvä toistettavuus mahdollistavat tarkat mittaukset. Esimerkiksi RAKKA-tutkimushankkeessa, joka tutkii ve-den virtaavuutta kallion raoissa, teknologialla on digitoitu kallion rakopintoja niiden virtaa-vuuden ennustamista varten.

Aalto-yliopistosta lähtöisin oleva startup- yritys Fractuscan Oy on hyödyntänyt tekno-logiaa maanteiden lähellä olevien kallioleik-kausten kuvantamiseen ja niiden kivenpu-toamisriskin arviointiin (Kuva 7). Valokuva-mittauksen avulla kallioleikkaukset voidaan dokumentoida, rakopinnat tunnistaa ja kine-maattisella laskennalla laskea kuinka toden-näköisesti kivet päätyvät tiealueelle. Mene-telmää voidaan hyödyntää mm. kallioleik-kausten digitoinnissa sekä ennakoivassa kunnossapidossa. Menetelmää on kokeiltu myös avolouhosten turvallisuuden arviointiin.

Valokuvamittaus mahdollistaa uudenlaisen tavan digitoida kalliorakenteita dokumentaa-tiota, tutkimuskäyttöä ja opetuskäyttöä varten. Kun laitteiden hinnat laskevat ja niitä käyttää yhä useampi, niiden hyödyntäminen lisään-tyy. Jo nyt valokuvamittauksen ohjelmistot ovat helppokäyttöisiä, luotettavia ja tarkko-ja. Yksi merkittävä hyödyntämistapa on vir-tuaalitodellisuus erityisesti koulutus- ja ope-tuskäytössä. Valokuvamittauksella tuotetut mallit sopivat myös kalliomekaanisen lasken-nan lähtötiedoiksi ja niitä voidaan hyödyntää mittauksessa, sekä pinta-alojen ja tilavuuk-sien määrittämisessä. Teknologian avulla on vasta raapaistu pintaa ja lähivuosina tulemme näkemään mihin kaikkeen uutta teknologiaa voidaan hyödyntää.

KUVA 3. Hiidenkourun 3D-mallin tarkkuus muistuttaa erehdyttävästi valokuvaa.

MAT

EUSZ

JANI

SZEW

SKI

JERE

MIA

SZ M

ERKE

L

KUVA 5. Digitoituja kivi- ja mineraalinäytteitä voidaan hyödyntää opetuksessa monipuolisesti. Kuvassa EDUROCK-virtuaalitodellisuusjärjestelmä. Lisätietoja: https://onlinelearning.aalto.fi/pilot/edurock-educational-virtual-rock-collection

SEBA

STIA

N PO

NTOW

KUVA 6. MIEDU-hankkeessa Aalto-yliopiston kallion kartoitustunnelin (vas.) ensimmäiset 100 metriä digitoitiin (kesk.) ja mallista muodostettiin virtuaalinen opetusympäristö (oik.) kalliokartoituksen harjoittelua varten. Lisätietoja: https://onlinelearning.aalto.fi/pilot/miedu

MAT

EUSZ

JANI

SZEW

SKI

KUVA 7. Fractuscan Oy on hyödyntänyt valokuvamittausta kallioleikkausten digitointiin (vas.), rakopintojen tunnistamiseen (kesk.) sekä kinemaattiseen kivenputoamatarkasteluun (oik.).

HENR

I MUN

UKKA

/ F

RACT

USCA

N OY

Page 24: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Tietomallinnus tunnelissa SAMU KARLSSON, TIETOMALLIPÄÄLLIKKÖ, GEO- JA KALLIOTEKNIIKAN YKSIKKÖ, A-INSINÖÖRIT CIVIL OY

TaustaaTietomallinnusta on käytetty Suomessa raken-nusalalla toistakymmentä vuotta. Ominaisuus-tiedolla rikastetun 3D-geometrian mallinta-misen juuret ulottuvat syvälle arkkitehtuurin maailmaan. Ensimmäinen arkkitehtimallinta-miseen soveltuva ohjelma julkaistiin jo ennen 1980-luvun loppua. Tietomallien ohjelmis-tokehitys pysyi vielä hyvän aikaa maanpin-nan yläpuolella: mukaan liittyivät rakennus-ten sisäisiä osia ja tukevia rakenteita mallin-tavat sovellukset. Mallintamisen laskeuduttua maantasoon infran osa-alueista kalliorakenta-minen jäi alimmaksi kehittymään.

OhjelmatEdellä mainittu se-littää osittain, miksi kalliorakentamista tu-kevien ohjelmien ja formaattien kehitys on muita suunnittelu-aloja jäljessä. Volyy-miltään kallioraken-nesuunnittelu jää esi-merkiksi arkkitehti- ja rakennesuunnittelun jalkoihin. Teknistä es-

tettä ohjelmistokehittämiselle ei ole – kyse on valintaresurssien jakamisesta ja priorisoimi-sesta palvelemaan suurempaa käyttäjäkuntaa. Kaikkiin kalliorakentamisen erityispiirteiden mallintamiseen soveltuvaa ohjelmaa ei tällä

hetkellä ole olemas-sa. Mallinnus tehdään parhaiten tarpeet tyy-dyttävällä ohjelmalla, jolloin suoraan hyö-dynnettävien käyttö-kelpoisten työkalujen puute joudutaan kor-vaamaan ohjelma-kohtaisilla kiertoteil-lä ja lisäsovelluksilla. Käytettyjä ohjelmia ovat esimerkiksi ylei-

seen mallintamiseen tai väyläsuunnitteluun tarkoitetut sovellukset.

StandarditSuomessa kansainvälisen LandXML-standar-din pohjalta on kehitetty erityisesti kansallis-ten infratietojen tallennukseen ja siirtoon tar-koitettu Inframodel. Kyseessä on ohjelmariip-pumaton avoin formaatti, jota monet infran suunnitteluohjelmat sekä mittaus- ja koneoh-jaussovellukset käyttävät keskinäiseen tiedon-siirtoon. Kuitenkin, kun useamman suunnitte-lualan rakennushankkeessa luodaan yhdistel-mämalleja, tiedonsiirtoon käytetyn formaatin valinta on enemmistön käytännön sanelema. Tietomallintamista kehittävä ja yhtenäistävä kansainvälinen buildingSMART ylläpitää stan-dardoitua ja strukturoitua tietorakenteen ku-vausta. Eri osapuolten välisen tiedon sauma-ton siirtyminen ja luokiteltu säilyminen hank-keen koko elinkaaren ajan edellyttää tällaisen skeeman noudattamista, ja tavoitteen saavut-tamiseksi on luotu IFC-tiedostoformaatti. Kal-liorakentamisen sisällyttäminen jo viime vuo-sikymmenellä käytössä olleeseen kansainvä-liseen standardiin laahaa muista jäljessä: IFC tunnel -skeeman määrittämisen on kaavailtu toteutuvan vuoden 2020 loppuun mennessä.

NykytilaEdellä mainituista haasteista ja vajavaisuuk-sista huolimatta kalliorakentamisen tiedon-siirto sujuu tänä päivänä mallikkaasti. Kallio- rakenteiden louhinta-, lujitus- ja tiivistys-suunnittelun sekä näitä tukevien geologisten tutkimusten tietomallien objekteihin voidaan liittää ominaisuustietoa, jonka sisältö vastaa Suomessa noudatettujen yleisten inframalli-vaatimusten (YIV) ohjeistusta sisällön ja esi-tystavan suhteen. Tietomallien sisältämää da-taa voidaan hyödyntää niin määrä- ja mas-salaskentaan, työmaan koneohjaukseen kuin esimerkiksi kalliolujituspulttien asentamiseen. Toteutunutta louhintaa voidaan verrata suun-nitelmamalleihin vaatimusten ja laadun var-mistamiseksi. Tämä kokonaisuus tukee kus-

KUVA 1. Mallissa yhdistyvät

geologinen tutkimus, tulkinta, louhinnan

ruiskubetonoinnin ja lujituksen tiedot.

KUVA 2. Fotogrammetria-avusteista

geologista rakotulkintaa.

24 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 25: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Ihmisiä, joiden kanssa rakennat rohkeasti parempaa

ains.fi

tannusten seurantaa ja hallintaa. Myös 4D-aikataulutus ja työjärjestyksen suunnittelu ovat nousemassa muiden tekniikka-alojen rinnalle hälventämään sekä fyysisen että ajallisen yhteentörmäyksen riskiä.

Uudet mahdollisuudetKalliorakentamisen suunnittelu hyödyntää yhä enem-män uusia ja tehokkaampia mallintamisen, visualisoin-nin ja optimoinnin apukeinoja. Fotogrammetria tarjoaa välineen tuoda tunneliperän tai työmaan valoku-vaa huomattavasti havainnollisemman kolmiulottei-sen teksturoidun mallin toimistoon. Menetelmän avulla kasvatetaan geologisen kartoitustiedon määrää ja laa-tua, mahdollistetaan kartoittajan näkymä vaikeapääsyi-siin paikkoihin ja näin ollen edistetään suunnittelupää-tösten taustalla olevia kallion rakokartoituksia. Foto-grammetriaa on hyödynnetty muun muassa käynnissä olevassa Helsinki-Vantaan lentokentän laajennuspro-jektissa. Toistaiseksi toteutumattoman Tallinnan tunne-lin alustavia linjausvaihtoehtoja on tarkasteltu algorit-miavusteisella suunnittelulla. Menetelmä mahdollistaa erilaisten suunnitteluvaihtoehtojen nopean vertailun ja visualisoinnin sekä oleellisten tunnuslukujen reaaliai-kaisen seuraamisen lähtötietoparametreja muuttamal-la. Algoritmiavusteisella suunnittelulla kriteerit täyttävä ratkaisu voidaan optimoida määrittämällä reunaehdot – potentiaali on huima myös kalliorakennesuunnittelulle.

Inhimillinen integraatioYhdistelmämallin yhteisestä tarkastelusta on tullut luonnollinen osa suunnittelukokouksia. Tietomallin-taminen ja digitaalisuus ovat mahdollistaneet tehok-kaamman tiedonsiirron, tuoneet hankkeen osapuolet lähemmäksi toisiaan saman pöydän äärelle ja luoneet puitteet nopeampaan ja laajempaan aineistoon perustu-vaan päätöksentekoon. Digitaalisuuden huumassa tulee kuitenkin muistaa inhimillinen tekijä. Suunnittelurat-

kaisut perustuvat asiantuntijan kokemukseen ja koko-naisymmärrykseen. Algoritmin suorittaman työn laatu ja dynaamisuus korreloivat sen kirjoittajan säntillisyy-den ja toisaalta mielikuvituksen kanssa. Kommunikaa-tio perustuu pohjimmaltaan edelleen avoimeen keskus-teluun ja toisen osaamista ja asiantuntijuutta kunnioit-tavaan vuorovaikutukseen.

KUVAT 3 JA 4. Tallinnan tunnelin suunnitteluvaihtoehtojen tarkastelua algoritmiavusteisesti.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 25

Page 26: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Järjestyksessään 17. Pohjanvahvistuspäivä keräsi tänä vuonna 74 osallistujaa. Aiemmin Stabilointipäivänä tunnettu tapahtuma on

laajentanut aihepiiriään vuosien saatossa. Aamu alkoi kahvin ja sämpylän kera, minkä jälkeen tilai-suuden avasi SGY:n pohjanvahvistustoimikunnan puheenjohtaja Ilkka Vähäaho Helsingin kaupun-gin Maa- ja kallioperäyksiköstä.

Aamun esitysten aiheina oli tiivistäminen ja tiivisterakenteet, joista kuulimme esimerkkikoh-teiden kera Helsingistä. Tauon jälkeen kuulimme ranskalaiselta vierailijalta pidemmän esityksen elektro-osmoosista ja bakteereista pohjanvah-vistuksessa. Lounaan jälkeen opimme pohjan-vahvistuksesta ja instrumentoinnista Tampereel-la ja Kirkkonummella. Jännitystä päivään toivat laboratorioiden keskinäinen vertailu sekä uudet opit aaltoilusta. Opiskelijaosallistujan näkökul-

Pohjanvahvistuspäivä 2019 Aalto-yliopistossa

NINA TANSKANEN (AALTO-YLIOPISTO) JA VENLA UUSITALO (OULUN YLIOPISTO), HELSINGIN KAUPUNKI, MAA- JA KALLIOPERÄYKSIKKÖ

masta kaksi esitystä valmistuneista diplomitöistä innoitti pohtimaan oman opintopolun suuntia. Päivän päätti yleinen keskustelu ja yhteenveto päivästä.

Tapahtuman konkareille kollegoiden tapaa-minen ja alan uusimpien kuulumisten vaihto oli yksi päivän kohokohdista. Viisi näytteilleaset-tajaa tarjosivat luentojen välissä mahdollisuu-den tutustua yritysten tuotteisiin ja palveluihin. Toimivat järjestelyt ja yhteistyö Aalto-yliopiston kanssa takasivat onnistuneen päivän.

Päivän aikana tuli kattavasti esille alan jul-kaisuja ja tapahtumia, joista lisätietoa voi lukea SGY:n kotisivuilta (www.sgy.fi). Päivän esitykset ovat ladattavissa pdf-muodossa SGY:n sivuilta kohdasta: https://sgy.fi/tapahtumat/pohjanvah-vistuspaiva-2019-esitykset/.

KUVA 1. Luentosalin tunnelmia.

KUVA 3. Ilkka Vähäaho avasi päivän.

KUVA 2. Ajatustenvaihtoa tauolla.

HENR

Y GU

STAV

SSON

HENR

Y GU

STAV

SSON

HENR

Y GU

STAV

SSON

26 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 27: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

AjankohtaistaVäylä kouluttaa häiriintymättömän näytteen ottajia

LEENA KORKIALA-TANTTU (AALTO-YLIOPISTO) & PANU TOLLA (VÄYLÄ)

Huoli häiriintymättömien maanäytteiden laadusta – tai pikemminkin niiden laa-dun puutteesta – on ollut esillä viime

vuosina muun muassa Pohjatutkimuspäivänä 2017 ja Geotekniikan päivänä 2018. Useam-man eri kohteen ja eri pohjatutkimusyrityksen tulokset osoittivat synkän tosiasian: vain pie-ni osa näytteistä oli edes sellaisessa kunnossa, että niistä voitiin tehdä ödometri- tai kolmi-aksiaalikokeita. Haastavissa silttisissä maissa näytteiden laatu on ollut erityisen heikko. Ver-tailujen perusteella näistäkin kohteista on pys-tytty ottamaan hyvälaatuisia näytteitä, kun on toimittu oikein. Tilanteen parantamiseksi Väylä on edellyttänyt sopimuskonsulteiltaan koulut-tautumista näytteenotossa.

Ensimmäisinä käytännön toimina työ-ryhmä, eli laboratorioteknikko Matti Risti-mäki sekä allekirjoittaneet, laativat uuden ja varsin yksityiskohtaisen näytteenotto-oh-jeen, joka kattaa yleisimmät Suomessa käy-tössä olevat näytteenottimet (norjalainen ja STII). Myöhemmin NRC Group täydensi oh-jetta STI:n osalta. Ohjeistus kattaa koko näyt-teenottoprosessin valmistelevista töistä näyt-teen kuljetukseen ja säilyttämiseen. Tämän li-säksi kaikkien neljän sopimuskonsulttien tuli järjestää vähintään päivän mittainen maasto-koulutus näytteenottajilleen. Maastokoulutus sisälsi oikeaa näytteenottoa Matti Ristimäen ohjauksessa. Sopimuskonsultti-yritysten tuli järjestää koulutus omalla kustannuksellaan 31.7.2019 mennessä.

Maastokoulutuksessa huomattiin näytteen-otto-ohjeessa muutamia tarkennettavia ja päi-vitettäviä seikkoja. Näytteenotto-ohjeesta val-mistuu piakkoin uusittu versio, joka tullaan julkaisemaan SGY:n kotisivuilla. Toisaalta maastokoulutuksen myötä havaittiin myös se, että pelkkä uuden ohjeen olemassaolo ei vielä riitä: Maastokoulutuksessa nimittäin oletet-tiin, että koulutettavat valmistautuvat kou-lutustilaisuuteen tutustumalla ohjeeseen etu-

käteen, mutta tätä eivät kaikki olleet tehneet. On siis selvää, että ohjeessa esitetyt käytännöt tulee myös siirtää varsinaiseen näytteenotto-työhön! Aalto-yliopisto voi haluttaessa jär-jestää vastaavaa koulutusta myös muille alan yrityksille tai toimijoille.

Yhteystiedot koulutuksen osalta: Leena Kor-kiala-Tanttu, [email protected], 050 312 4775.

KUVA 1. Esimerkki huonolaatuisesta maanäytteestä: nostossa tapahtunut venyminen näkyy näytteen ja putken välisenä rakona.

KUVA 2. Näytteenottokoulutusta maastossa.

MAT

TI R

ISTI

MÄK

IM

ATTI

RIS

TIM

ÄKI

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 27

Page 28: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Tietomallinnuksen ja projektityöskentelyn opetusta Aallossa HENRY GUSTAVSSON, AALTO-YLIOPISTO l JOSEFIINA SAARNIKKO, SITOWISE

Aalto-yliopiston Georakentamisen mais-teriopiskelijoiden projektikurssi ”Project Course in Geoengineering” on nyt toteu-

tettu 2 kertaa yhteistyössä Sitowisen kans-sa. Kun uusi maisteriohjelma Aallossa käyn-nistyi vuonna 2016, huomattiin, että tällaista projektikurssia ei ilman koulun ulkopuolis-ta apua pystyttäisi toteuttamaan. Kurssilla on tarkoituksena harjoitella digitaalisten työkalu-jen käyttämistä ja projektiosapuolten kanssa työskentelyä mahdollisimman oikeanlaisessa projektiympäristössä.

Kurssilla on ollut kerrallaan kahdeksan maisterivaiheen toisen vuoden opiskelijaa, tä-mänkeväisellä kurssilla on sekä Spatial Plan-ning and Transportation Engineering että Geoengineering-maisteriohjelmien opiskeli-joita. Opiskelijat valitaan ryhmiin aiempien opintojen perusteella siten, että kussakin ryh-mässä on tie-, geo- ja kalliosuunnittelija. Kurssi on viiden opintopisteen arvoinen. Pro-jektikurssiin kuuluu luentoja sekä viikoittain järjestettävä neljän tunnin harjoitus kahden periodin eli 14 viikon aikana. Suunnittelutyö-tä ja laskentaa tehdään ryhmissä joko omilla tai Aallon tietokoneilla.

Opiskelijat käyttävät tietomallintamiseen Novapointia. Koulutuksessa on mukana myös Novapoint-suunnitteluohjelmiston Suomen edustaja Civilpoint Oy, joka tarjoaa tietomalli-

palvelimen käytön ja ylläpidon. Geoteknisessa suunnittelussa käytetään mm. Civilpointin Geocalcia.

Opetuksessa hyödynnetään Sitowisessa vuosien kuluessa kertynyttä tietomallintami-sen kokemusta. Erittäin hyödyllisiksi oppi-misen kannalta havaittujen opetusvideoiden tekeminen aloitettiin Sitowisessa jo viitisen vuotta sitten CityCad-opetusta varten. Eri oh-jelmistoja varten tehtyjen videoiden kehittä-miseen onkin Sitowisessa käytetty paljon ai-kaa ja vaivaa eikä niistä suotta olla ylpeitä.

Projektikurssin suurimpana hyötynä on sen käytännönläheisyys. Opetus on Aallossa kui-tenkin enimmäkseen teoreettista, mutta pro-jektikurssilla opiskelijat saavat käyttää juuri niitä työkaluja, joita todellisessakin suunnit-telutyössä käytetään ja suunnitella todellises-sa suunnittelukohteessa opettajinaan saman-laista työtä tekevät suunnittelijat. Projekti-kurssi järjestetään opiskelijoiden kannalta oikeassa vaiheessa, juuri ennen diplomityön tekoa, joten siinä voidaan hyödyntää kaikki siihen mennessä hankittu osaaminen.

Projektikoulutuksen maastomalli- ja pohja-tutkimusaineisto on Kehä I:ltä Keilaniemen- Hagalundin kohdalta. Opiskelijaryhmillä on kurssilla hieman erilaiset lähtötavoitteet ja kurssiin kuuluu tietomallipohjaisen tiesuun-nittelun lisäksi geoteknisten ratkaisujen suun-nittelu Maarinsolmun pehmeikköalueella sekä Hagalundin kallion tunnelin rakentamiseen liittyvien kallioteknisten selvitysten ja alusta-vien suunnitelmien laatiminen. Kurssiin kuu-luu myös työmaakäynti, jolloin tutustutaan suunnittelukohteeseen. Opiskelijoiden kannalta on todella hienoa päästä suunnittelemaan todelliseen, työn alla olevaan projektikoh- teeseen.

Kaikkiaan projektikurssilla opettaa Sito-wisesta yhdeksän opettajaa ja asiantuntijaa aaltolaisten lisäksi. Tietomallinnusta opettaa pääasiassa Sitowisen Tieosastolla työskente-levä Josefiina Saarnikko, kalliosuunnittelua Frans Horn ja tiesuunnittelua Juuso Virtanen.

KUVA 1. Projektikoulutuksen

maastomalliaineisto on Kehä I:n päästä

Keilaniemen-Hagalundin kohdalta.

28 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 29: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Aallosta kurssin opetukseen osallistuvat mm. Henry Gustavsson ja Leena Korkiala-Tanttu lähinnä geotekniikkaan liittyen.

Kurssista nähdään saatavan hyötyä mo-lemmille osapuolille. Sitowise hyötyy myös tietomallinnusopetuksen ja projektityösken-telyn kouluttamisesta tulevaisuuden infra-osaajille. Oman talon sisäinen koulutus pysyy opetusta kehitettäessä väkisinkin ajan tasalla, kun aineistoa hyödynnetään luonnollisesti myös talon sisäisissä koulutuksissa. ”Ala ke-hittyy todella nopeasti, joten on todella vaikea pysyä perässä. Osaajista on jatkuvasti pulaa. Haluamme saada tulevat ja nykyisin jo töis-sä olevat suunnittelijat hallitsemaan tietomal-linnustyökalujen käytön entistä paremmin”,

Sitowisen tietomallintamisen kehityspäällikkö Ilkka Tieaho huomauttaa. Hän toivookin, että työelämän ja oppilaitosten välistä yhteistyötä saataisiin tämän kaltaisten projektien kautta luontevalla tavalla edelleen tiivistettyä.

Opiskelijoiden antaman palautteen mukaan kurssit ovat olleet mielenkiintoisia ja hyvin työelämään valmistavia. ”Sellaista palautetta olemme tietysti toivoneetkin. Projektikursseil-la on tarkoitus nimenomaan harjoitella digi-taalisten työkalujen käyttämistä ja projekti-osapuolten kanssa työskentelyä mahdollisim-man todentuntuisessa projektiympäristössä”, tuumaa yhtenä kouluttajana kurssilla toimiva Sitowisen tiedonhallintapalvelujen palvelu-päällikkö Matti Heikkilä tyytyväisenä.

KUVA 2. Frans Horn luennoi kallioteknisen suunnittelun haasteista tietomalli-pohjaisessa suunnittelussa.

KUVA 3. Josefiina Saarnikko ohjaamassa

opiskelijoita tietomalliharjoituksessa.

HENR

Y GU

STAV

SSON

HENR

Y GU

STAV

SSON

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 29

Page 30: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

ECSMGE:n tämän vuotinen teema oli ”Geotekniikka – tulevaisuuden perusta.” Konferenssiin osallistui noin 800 alan

toimijaa ja näytteilleasettajiakin oli mukana yhteensä noin 20 eri maasta. Suomalaisia osal-listujia oli paikalla tusinan verran, ja heistä valtaosa piti myös oman esityksen. Esimer-kiksi Roadscannersin Timo Saarenketo piti mielenkiintoisen kutsuesityksen aiheesta laserskannaus- ja maatutkadatan yhdistämi-nen tien kunnon arvioimisessa. Oli mahtavaa päästä seuraamaan sekä kotimaisten että kansainvälisten alan huippujen inspiroivia esityksiä.

Hienoa oli myös havaita SGY:n kansain-välisten asioiden sihteerin, professori Leena Korkiala-Tantun, verkostojen laajuus. Lee-nan esittelemänä minäkin pääsin tutustu-maan Pohjoismaiden geoteknillisten yhdistys-ten paikalla olleisiin henkilöihin sekä moniin

muihinkin. Pohjoismaiset toimijat pitivät ly-hyen kokouksen maanantaina, ja ISSMGE:n Euroopan jäsenkokouksessa tiistaina äänes-tettiin seuraavan, 2023 pidettävän ECSMGE-konferenssin pitopaikaksi kolmen ehdokkaan joukosta Lissabon. Sitä ennen pääsemme kui-tenkin nauttimaan Suomessa 25.–27.5.2020 järjestettävistä Nordic Geotechnical Meeting (ngm2020.com) ja Baltic Sea Geotechnical Conference (bsgc2020.com) -konferensseista. Toivottavasti näemme mahdollisimman mon-ta SGY:n jäsentä siellä.

Paluumatkalla mietin, mikä oli konferens-sin tärkein anti henkilökohtaisesti. Nostaisin ehdottomasti kärkeen uudet kontaktit, alan ihmisten kanssa käydyt keskustelut ja konfe-renssiesitysten tuomat opit. Tämän tuloksena oma näkemykseni taas hieman laajeni ja sain mukaani repullisen uusia virikkeitä syksyn tekemiseen.

SAMI YLÖNEN, SGY:N HALLITUKSEN PUHEENJOHTAJA

Geokonferenssit: XVII ECSMGE 1.–6.9.2019, Reykjavík...

KUVA 1. Roadscannersin Timo Saarenkedon esitys laserskannaus- ja maatutkadatan yhdistämisestä tien kunnon arvioimisessa.

KUVA 2. Oli pienimuotoinen yllätys nähdä tällainen kyltti, mutta islantilaisten puolustukseksi todettakoon, että heidän lämpöenergiatuotantonsa on lähes 100 % puhdasta.

SAM

I YLÖ

NEN

SAM

I YLÖ

NEN

30 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 31: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

...ja 17th World Conference ACUUS 2020 HelsinkiILKKA VÄHÄAHO, CHAIR OF ACUUS 2020 SCIENTIFIC COMMITTEE

Helsinki on vuonna 2020 järjestettävän ACUUS-konferenssin pitopaikka, tar-kemmin Paasitorni (Paasivuorenkatu 5 A,

00530 Helsinki). Varsinainen konferenssi on keskiviikko–torstai 16.–17.9.2020. Tiistaina 15.9.2020 järjestetään Workshop ja perjantai-na 18.9.2020 tekniset ekskursiot.

ACUUS on kansainvälinen järjestö, jonka nimi tulee sanoista Associated Research Cen-ters for the Urban Underground Space. Kyse ei ole kuitenkaan meikäläisittäin ymmärretty-nä pelkästään tutkimuslaitosten yhteistyöstä, vaan hyvin laaja-alaisesta toiminnasta ark-kitehtien, kaavoittajien, kiinteistökehittäjien, insinöörien, ekonomistien, juristien ja jopa agronomien kesken. Toiminta kohdistuu maan- alaisen tilan käyttöön. Virallinen englannin- kielinen motto on ACUUS is a world-renowned international, non-governmental organization dedicated to partnerships amongst experts who design, analyse and decide upon the use of cities' underground space. Joukkoon kuuluvat siis myös päättäjät, ja vaikka motto ei sisällä urakoitsijoita, laite- tai materiaalitoimittajia, niin ACUUS on myös heitä varten.

ACUUS-konferenssi järjestetään ensim-mäistä kertaa Suomessa ja sen organisoin-nista vastaavat RIL, Safa ja MTR. Allekirjoit-tanut osallistui tämän sarjan konfe-renssiin ensimmäisen kerran vuonna 2009, jolloin pitopaikka oli Shen-zhen. Vuoden 2012 konferenssi pi-dettiin Singaporessa, 2014 Soulissa, 2016 Pietarissa ja 2018 Hong Kongis-sa. Konferenssi on ollut varsin Aasia-painotteinen, mutta Helsingin koh-dalla pyrkimys on lisätä erityisesti Eurooppaan ja Pohjois-Amerikkaan osuutta. Osallistujamäärän pessimis-tinen arvio on 200–300 osallistuja, mutta tilojen puolesta tapahtumaan mahtuu jopa 800 osallistujaa. Näytte-lytiloja on 20 kpl à 2x2 m.

Helsingin konferenssin teemoja ovat: • Architecture • City Development • Climate-friendly Solutions • Construction Aspects • Design • Economics • Geothermal Energy • Hazardous Waste Disposal • Legislation • Reuse of Underground Spaces • Safety & Human Factors • Sustainability and Environment • Technical Approaches & Innovations • Underground Farming • Underground Infrastructure • Urban Planning

Abstraktien jättöaika (DL) on 10.2.2020. Kirjoi-tusehdotuksia voi jättää sekä tieteelliseen että käytännölliseen sarjaan. Tieteellisistä artik-keleista edellytetään ”full paper” ja artikkelit indeksoidaan (IOP Conference Series: Earth and Environmental Science). Käytännölliseen eli tekniseen sarjaan tulevista artikkeleista ei vaadita full paperia.

Helsingin konferenssin kotisivut löytyvät osoitteesta http://www.acuus2020.org/.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 31

Page 32: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Koulujen kuulumiset

Parin edellisen kerran TTY-kuulumiset ovat painot-tuneet valmistelun alaisena olleeseen Tampere3-hankkeeseen eli kolmen paikallisen korkeakoulu-

yksikön yhdistämiseen. Tämän vuoden alusta asiassa on sittemmin siirrytty sanoista tekoihin ja entinen TTY toi-mii nyt osana uutta Tampereen yliopistoa (TAU). Yliopis-ton taustalla olevan Tampereen korkeakoulusäätiön pää-osin omistama Tampereen ammattikorkeakoulu (TAMK) jatkaa puolestaan organisatorisesti omana yksikkönään tehden kuitenkin koko ajan tiivistyvää toiminnallista yhteistyötä yliopiston kanssa.

Isoihin muutoksiin sisältyy aina paljon erilaisia uhka- kuvia, mutta samalla myös mahdollisuuksia. Ainakin tähänastisten kokemusten valossa voi hyvällä syyllä todeta, että läheskään kaikki mielessä olleet uhkakuvat eivät ole toteutuneet – pikemminkin päinvastoin. Raken-nustekniikan koulutuksen ja tutkimuksen kannalta ehkä merkittävin asia tästä näkökulmasta on rakennusteknii-kan ja arkkitehtuurin yksiköitten yhdessä muodostama Rakennetun ympäristön tiedekunta, joka mahdollistaa alan vahvan profiloitumisen uuden ison yliopistokoko-naisuuden sisällä myös jatkossa.

Konkreettinen ja käytännönläheinen esimerkki uusien mahdollisuuksien realisoitumisesta on Hervannan kam-puksella sijaitseva juuri käyttöönottovaiheessa oleva geotekniikan opetuslaboratorio, GELLab (Geo Enginee-ring Learning Laboratory, kuva 1). Sen ajanmukaisesti varustelluissa ja varta vasten opetuskäyttöön suunnitel-luissa tiloissa tullaan kuluvan vuoden syksystä alkaen järjestämään käytännössä kaikki maa- ja kiviaineksiin

liittyvät laboratorioharjoitukset sekä Tampereen yliopis-ton että TAMK:n opiskelijoille.

Merkitykseltään vieläkin isompi ja kauaskantoisempi – joskin Tampere3-prosessista sinällään täysin riippu-maton – ajankohtainen uusi avaus on yliopiston Maa-, pohja- ja ratarakenteiden yksikköön sijoittuva, infra-rakenteiden koko elinkaaren aikaiseen digitalisaatioon keskittyvä professuuri, työnimeltään Diginfra. Koko-naan elinkeinoelämän rahoittamassa professorin tehtä-vässä aloitti TkT Kalle Vaismaa 1.2.2019 alkaen. Pro-fessuurin toiminta on lähtenyt liikkeelle erittäin vireästi ja uuden tutkimusryhmän käynnistysvaihe on edennyt jo ensimmäisiin tutkijarekrytointeihin ja tilaustutkimus-hankkeisiin saakka.

Koulutuksen puolella rakennustekniikan suosio uusien opiskelijoiden hakukohteena säilyi edelleen vahvana. Tältäkään osin ennakolta jossain määrin vallinnut huoli uuden yliopistokuvion mahdollisesti aiheuttamasta epä-selvyydestä ei ilmeisesti ollut kovin aiheellinen. Toki töitä alan houkuttelevuuden ja myönteisen näkyvyyden varmistamiseksi on varmasti jatkossakin tehtävä – sekä meidän täällä yliopistolla että myös teidän, hyvät yli-opiston yhteistyökumppanit – siitä ei ole epäilystäkään.

Yksi oman erityismainintansa ansaitseva ja epäile-mättä myös oman tunnetuksi tekemisensä vaativa asia liittyy tiivistyvän TAMK-yhteistyön puitteissa muutoin-kin uudistettuihin tutkintosisältöihin. Jatkossa Tampe-reen yliopiston rakennustekniikan maisterivaiheen opin-noissa on nimittäin tarjolla myös kalliorakentamisen si-vuainekokonaisuus, johon liittyviä toiveita ovat matkan

TTY:stä Tampereen yliopistoksiPAULI KOLISOJA

KUVA. Geotekniikan opetuslaboratorio GELLabin avajaistapahtuma Tampereen yliopistolla 3.9.2019.

32 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 33: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Oululaisen rakentamisen tuulia!

Syksyllä 2019 tulee kuluneeksi 60 vuotta Oulun yli-opiston toiminnan aloittamisesta ja silloin alka-neesta rakentamistekniikan opetuksesta. Tänä syk-

synä juhlimme myös erityisesti sitä, että uusi rakennus- ja yhdyskuntatekniikan tutkinto-ohjelmamme starttaa kandidaattivaiheesta noin 20 vuoden tauon jälkeen! Tut-kinto-ohjelman saaminen on ollut suuri pohjoissuoma-laisten rakentajien yhteistyön ponnistus, jonka tuloksena saatavia uusia tekniikan kandidaatteja ja diplomi-insi-nöörejä odotetaan jo malttamattomina markkinoille.

Vanhan rakentamistekniikan osaston lakkauttami-sesta seurannut puute osaajista näkyi ensimmäisenä ra-kennesuunnittelussa ja tarpeeseen vastattiinkin kym-menisin vuotta sitten aloittamalla rakennesuunnitteli-joiden koulutus konetekniikan tutkinto-ohjelman alla. Myöhemmin myös geotekniikan koulutusta alettiin tar-jota ympäristötekniikan tutkinto-ohjelmassa. Pula osaajista on näkynyt muillakin osa-alueilla, esimer-kiksi puutteena osaavista infra- ja korjausrakentajista. Uuden tutkinto-ohjelman myötä pyrimme vastaamaan haasteeseen ja ottamaan työelämän vaatimukset mah-dollisimman hyvin huomioon.

Oulusta valmistuneet diplomi-insinöörit tunnetaan jo maailmalla varsinkin vahvasta suunnitteluosaamisesta ja suunnittelu koros-tuukin myös uudessa tutkinto-ohjelmassamme. Uutta opetussuunnitelmatyötä on tehty useassa erilaisessa työryhmässä, joihin on kuulunut eri sektoreiden edustajia ja asiantuntijoita kuten opiskelijoita, opettajia, järjestöjä, suunnittelijoi-ta, yritysten johtajia ja eri oppilaitosten edusta-

ANNE TUOMELA, RAKENNUS- JA YHDYSKUNTATEKNIIKAN TUTKINTO-OHJELMAN VASTUUHENKILÖ l ANSSI RAUHALA, YLIOPISTO-OPETTAJA JA TUTKIJA

jia. Lisämausteensa työhön on tuonut yhteistyön aloit-taminen ammattikorkeakoulujen kanssa. Tampereella on jo aloitettu uudenlainen ammattikorkeakoulu-yli-opistoyhteistyö tämän vuoden alusta. Oulussa seurataan perässä, kun Oulun ammattikorkeakoulun tekniikan ala muuttaa samalla kampusalueelle vuoden 2020 aikana.

Uuden tutkinto-ohjelman suunnittelussa yhteistyö ammattikorkeakoulun kanssa on voitu ottaa alusta alka-en huomioon. Kunnianhimoisena tavoitteena on saada maisterivaiheemme rakentumaan sellaiseksi, että hyvällä alavastaavuudella insinööri voi jatkaa diplomi-insinöö-riksi ilman nk. siltaopintoja. Jatkossa yhteistyö syvenee entisestään ja mietimme mm. yhteisopettajuutta moni-puolistamaan molempien osaamista. Uuden tutkinto-oh-jelman alkuvaiheessa tarjotaan kaksi suuntautumisvaih-toehtoa: yhdyskuntatekniikka ja rakennesuunnittelu. Jatkossa tarkoitus on avata kolmas opintosuunta, mutta sen kehittyminen vaatii vielä työtä ja resursseja. Näky-mät horisontissa ovat aurinkoiset, alalla vallitsee yhtei-nen tahto saada lisää hyvin koulutettuja osaajia alalle, ja opetuksen kehittyminen onkin kaikkien yhteinen etu.

KUVA. Oulun yliopiston uuden tutkinto-

ohjelman näkymät ovat aurinkoiset.

varrella esittäneet useammatkin eri tahot. Pyrimme jat-kossa vastaamaan tähän annettuun lupaukseen tiiviissä yhteistyössä alan käytännön toimijoiden kanssa.

Vaikka en tässä yhteydessä ala sen kummemmin lis-taamaan pieniä ja välillä vähän isommaltakin tuntuvia arjen harmeja aiheuttavia tietojärjestelmämurheita, joi-ta uusien isojen organisaatioiden rakentamiseen epäi-lemättä aina liittyy, yksi asia on kuitenkin vielä mai-nittava. Uuden yliopiston kotisivut eivät nimittäin ko-vin suuria mainesanoja tässä vaiheessa vielä ansaitse ja esimerkiksi MPR-alueen tutkimustoimintaan liittyvi-

en asioiden löytäminen ilman tiettyjen kriittisten ha-kusanojen tuntemista lienee ulkopuoliselle tiedon et-sijälle sitä kautta kuta kuinkin mahdotonta. Pahoitte-lut siitä, vaikka itse emme asiaan tässä vaiheessa pysty juurikaan vaikuttamaan. Tilanteen korjaantumista odo-tellessa käyttäkää siis joko Google-hakua (TAU Maa-, pohja- ja ratarakenteet – toinen avautuva hakutulos) tai suoraa linkkiä: https://research.tuni.fi/mpr/ Näiden kautta löytyy lisätietoa sekä ajankohtaisista tutkimus-teemoista että tarjolla olevista laboratorio- ja kenttä-tutkimuspalveluistammekin.

SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019 33

Page 34: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

Englanninkielisessä ”Geoengineering” eli Geo-rakentamisen maisteriohjelmassa aloittaa syksyllä 4. ”saapumiserä”. Ensimmäisen ja toisen sisään-

oton opiskelijoista valmistuneitakin alkaa olla lähem-mäs 20 opiskelijaa. Diplomityöt on pääosin kirjoitettu suomeksi, mutta mukaan on mahtunut myös useampia englanninkielisiä töitä. Pikakyselyn osalta opiskelijat eivät koe englanninkieltä suurena ongelmana, jotkut jopa hakeutuvat sen takia Aaltoon opiskelemaan. Ehkä suurimmaksi haasteeksi työelämään siirtyessä muodos-tuu se, että suomenkielinen termistö on vähän huojuva. Syksyllä 2018 meillä olikin ennätysmäärä aloittajia (24), mutta tänä syksynä määrä tullee putoamaan alle 20.

Opetuksen järjestämiseen on vaikuttanut melko pal-jon se, että professori Terhi Pellinen sanoutui irti vuo-den 2019 alussa, jolloin osa tietekniikan kursseista on hoidettu muun henkilökunnan voimin. Uuden resurssin etsintä on kuitenkin käynnissä. Aallon käyttämä viiden periodin lukuvuosi on ajoittain varsin intensiivinen se-kä opetushenkilökunnalle että opiskelijoille, varsinkin ensimmäinen syyslukukausi on työntäyteinen.

Tärkeäksi koettu opetusyhteistyö yritysten kanssa on jatkunut aiempien vuosien tapaan. Kandivaiheen kurs-seilla ovat opiskelijat päässeet kokeilemaan perinteisiä pohjatutkimusmenetelmiä Aallon käsikäyttöisillä kai-roilla sekä tutustumaan ”todellisiin” kairaustapoihin Rambollin kairavaunujen avustuksella (kuva 1). Mais-terivaiheessa tien geometrian suunnittelua opiskellaan Rambollin tiesuunnittelijoiden johdolla Novapoint- ohjelmistoa käyttäen. Project course in Geoengineering -kurssilla on opeteltu tietomallinnusta sekä geotekni-kon, kalliorakennussuunnittelijan ja tiesuunnittelijan yhteistoimintaa projektityöskentelyssä Sitowisen hen-kilökunnan opettamana. Monilla muillakin kursseilla yhteistyötä eri yritysten ja toimijoiden kanssa on yllä- pidetty mm. vierailuluentojen sekä lasku- että suun-nitteluharjoitusten muodossa, unohtamatta joka ke-väisiä excursioita pääkaupunkiseudun infrakohteisiin (kuva 2).

Aalto-yliopistoLEENA KORKIALA-TANTTU JA HENRY GUSTAVSSON

KUVA 1. Maastoharjoitukset Rambollin kairavaunun avustuksella.

KUVA 2. Kevään 2019 excursiolla ihmetellään Hämeentien haljennutta vesijohtoputkea.

HENR

Y GU

STAV

SSON

HENR

Y GU

STAV

SSON

34 SGY:n jäsenlehti lokakuu 2019

Page 35: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)

BIM-ammattilaisena maailmalla

Kahden IT-konsultin lapsena matematiikka ja tie-totekniikka olivat kotonamme näkyvä osa arkea. Lukiossa Yhdysvalloissa vietetty vaihto-oppilas-

vuosi synnytti kiinnostuksen muita kulttuureita koh-taan ja vahvan halun nähdä maailmaa. Pohdin monia eri vaihtoehtoja kehitysmaatutkimuksesta tekniseen muo-toiluun, mutta mieltymykseni matemaattisiin aineisiin ohjasi lopulta Otaniemeen lukemaan yhdyskunta- ja ympäristötekniikkaa. Maamekaniikka veti pian puoleen-sa ja kesätyöpaikka Pöyryn geotekniikan osastolla sine-töi pääaineeksi maa- ja pohjarakentamisen.

Valmistuttuani diplomi-insinööriksi kolme vuotta myöhemmin vakituinen työpaikka Pöyryllä tuntui luontevalta askeleelta. Siellä sain opetella vastuunkan-toa ja priorisointia, jotka ovat olleet arvokkaita taitoja myöhemmin työuralla. Kiinnostuin pian tietomallin-nuksesta, sillä se teki asioiden hahmottamisesta hel-pompaa ja nopeutti suunnitelmien päivittämistä.

Vuoden 2014 lopulla elämäni ajautui ennen nä-kemättömään kriisiin äitini tapaturmaisen kuoleman myötä. Tuntui kuin matto olisi vedetty jalkojen alta ja jouduin pohtimaan elämän ja uran prioriteetteja uudel-leen. Vanha kaipuu ulkomaille oli nostanut päätään, jo-ten Pöyryn tarjous tietomallikoordinaattorin pestistä Oslossa italialaisen Condotten palveluksessa ei olisi voi-nut sattua parempaan aikaan. Yön yli harkittuamme päätimme silloisen mieheni kanssa pakata tavaramme ja muuttaa Osloon.

Kulttuurishokki työmaalle saapuessa oli valtava. Vi-rallinen projektikieli oli englanti, mutta käytännössä työmaalla puhuttiin italiaa. Vieraan kielen opettelemi-nen uuvutti alussa ja noloja tilanteita sattui – sain esi-merkiksi paheksuvia katseita taivuttaessani verbit epä-huomiossa sinuttelumuotoon iäkästä insinööriä puhu-tellessani. Kaikesta kuitenkin selviää, kun on valmis nauramaan omille kömmähdyksilleen. Pikkuhiljaa kieli-taitoni parani ja poskisuudelmien vaihdosta tuli luonteva osa normaalia kanssakäymistä.

En tiedä, olisiko minulla ollut rohkeutta tai voimaa lähteä Norjaan yksin. Avioeron myötä Norjaan yksin jääminen vuonna 2017 tarkoitti itsenäistymistä monella tapaa. Tämä kävi erityisen selväksi, kun Condotte ajau-tui velkasaneeraukseen menettäen lopulta molemmat Follo Line EPC-urakkansa. Kesällä 2018 puhelin kui-tenkin soi, ja minulle tarjottiin työpaikkaa sveitsiläisen urakoitsijan, Implenian, Oslon toimistossa. Vastuullani on BIM-tiimin perustaminen Norjan projektien tueksi. Tehtävä on osoittautunut haastavaksi, mutta tarjoaa sa-

Janika Rehn, 31 Implenia Norge AS, Osastopäällikkö BIM

SYNTYNYT: 1987 Vantaalla

KOULUTUS: Diplomi-insinööri Aalto-yliopisto 2013

AIEMMIN: 8 vuotta Pöyryllä geoteknikkona ja BIM-koordinaattorina

SEURAAVAKSI: Implenia Norjan BIM-tiimin kehittäminen ja Sandbukta-Moss-Såstad BIM-prosessien määrittäminen

malla mahdollisuuden hyödyntää aikaisempaa projekti-kokemusta. Syksyllä eletään taas jännittäviä aikoja, kun potkaisemme käyntiin 6,3 miljardin kruunun arvoisen Sandbukta-Moss-Såstad EPC-projektin yhdessä espanja-laisen Accionan kanssa.

Ulkomailla asuessani olen oppinut arvostamaan Suo-men tuttavaverkostoa. Sen rakentaminen uudessa maassa vaatii aikaa ja vaivaa. Uuden kielen opettelu muiden työ-tehtävien ohella on todella uuvuttavaa. Luovuttaminen on käynyt mielessäni moneen otteeseen, mutta kaikki uudet kokemukset ovat kuitenkin tehneet tästä kaiken vaivan arvoista.

Geotekniikassa, kuten myös tietomallinnuksessa, pää-see tekemään töitä erilaisten projektien ja ihmisten kans-sa. Kehitys niin nopeaa, että aina on jotain uutta opitta-vaa. Alalla on suuri tarve motivoituneille osaajille, jot-ka haluavat olla mukana muokkaamassa tulevaisuuden rakentamista. Ulkomaille lähtemistä harkitsevia haluan kannustaa kokeilemaan hyppyä tuntemattomaan – siitä syntyy parhaat tarinat jälkipolville kerrottavaksi!

JANI

KA R

EHNI

N KO

TIAL

BUM

I

URAPOLULLA

Page 36: Digitalisaatio ja geotekniikka - SGY · daan taas todeta, että se on ainoa infran tie-tojen osa-alue, joka todella toimii. Olemassa oleva yleistynyt hyvä käytäntö (vanha TEKLA-formaatti)