Esipäällysteen toimivuus salaojituksessa

Suomessa käytetään salaojien ympärysaineena soraa ja esipäällysteitä. Esipäällysteiden käyttö on lisääntynyt viime vuosina. Päällysteitä käytettäessä on Suomessa paikoin ilmennyt salaojien vajaatoimintaa ja kokemukset niiden käytössä ovat olleet ristiriitaisia. Salaojien vajaatoiminta voi johtaa maan liialliseen märkyyteen, joka aiheuttaa pellolla maatalouskoneiden kantavuusongelmia ja haittaa kasvien sadonmuodostusta. Esipäällysteet ovat tärkeä elementti salaojituksessa eikä niiden toiminnasta ole riittävästi tietoa Suomen olosuhteissa.

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten esipäällysteet ovat toimineet savi- ja hietamailla yli 10 vuoden ajan. Tärkein tehtävä oli selvittää esipäällysteiden hajoamisherkkyys maassa ja miten hajoaminen vaikuttaa maa-aineksen kertymiseen salaojaputkeen. Tutkittavat esipäällysteet olivat kookospäällyste ja Suomessa valmistettu ohut suodatinkangas, joka ei täytä ympärysaineelle asetettuja laatuvaatimuksia. Valitut maalajit, savi- ja hietamaat, ovat ominaisuuksiltaan hyvin erilaisia ja niiden vaikutusta esipäällysteen toimintaan ja salaojaputken tukkeutumiseen tarkasteltiin.

Tutkimuksessa suoritettiin kenttäkartoituksia salaojitetuilla pelloilla eri puolella Suomea seitsemällä paikkakunnalla. Salaojat kaivettiin tutkimuskohteissa auki vähintään kolmesta kohtaa ja koko maaprofiilista otettiin maanäytteitä. Näytteistä määritettiin maan rakeisuus ja orgaanisen aineksen määrä laboratoriossa. Salaojaputken ympärillä olevien esipäällysteiden hajoaminen tarkastettiin silmämääräisesti. Salaojaputki katkaistiin ja putkeen kertyneen maa-aineksen määrä ja rakeisuus selvitettiin. Lisäksi salaojan kunnon ja tukkoisuuden tarkastamisessa kokeiltiin viemärikameran käyttöä.

Tulosten mukaan esipäällysteiden hajoaminen oli suuressa osassa kohteita pitkällä. Suodatinkangas oli kadonnut yhtä kohdetta lukuun ottamatta kokonaan. Myös uusien salaojien kohdalla näkyi hajoamisen merkkejä esipäällysteissä. Kookospäällyste oli säilynyt useammassa kohteessa paremmin kuin suodatinkangas. Salaojat tukkeutuivat herkemmin ympärysaineelle kirjallisuudessa määritetyllä ongelmamaalajien rakeisuusalueella, varsinkin kun esipäällysteet putken ympäriltä hajosivat. Esipäällysteet olivat toimineet suurimmassa osassa kohteita hyvin ja täyttäneet ympärysaineelle asetetut tehtävät.

In Finland, the most common envelope materials around the drain pipe are gravel together with coconut prewrapping and thin fabric sheet. The use of prewrapped envelopes has increased due to the benefits in drainage installationtime compared with other envelope materials. However, failure of subsurface drains with prewrapped envelope materials have been reported in several studies. This has caused disagreement in the use of prewrapped envelopes. Disfunction of subsurface drains leads to wetness of soil, which can cause problems in the bearing capacity of the soil and in the field crop production. Prewrapped envelope materials are important element in subsurface drainage, but there isn’t enough information on their functionality in Finnish drainage.

The purpose of this study was to examine how prewrapped envelope materials have worked in clay and sandy soils for over 10 years. The most important task was to find out the tendency to the degradation of the envelope materials, and how the degradation influenced in the function of envelopes. Studied prewrapped envelope materials were coconut fibre and a Finnish thin fabric sheet, which didn’t meet the standards of prewrapped materials. The chosen soil types, clay and sand soils, had different characteristics, and their influence on the functionality of the prewrapping and clogging of the drain pipe was examined.
Field investigations were carried out on subsurface drained fields in seven localities across Finland. Drain pipes were dug open at least in three places of the field and soil samples were collected until the depth of the drain pipe. Particle-size distribution and soil type were determined in the laboratory. Degradation of the envelope material around the pipe was examined visually. The drain pipe was cut open and the quantity and texture of the sediment in the pipe were studied. A sewer camera was used to inspect the condition of the pipe.

According to the results, degradation of envelopes had advanced greatly in most of the sites. The thin fabric sheet had decayed totally except one research field. Envelope degradation was also found on quite new drains. The coconut prewrapping was better preserved than the thin fabric sheet in most of the target fields. Clogging of the drain pipes was not directly explained by degradation of the envelopes. Pipes were clogged more sensitively in envelope’s problem soil areas, especially when envelopes around the pipes were degradated.

Keywords: Subsurface drains, coconut prewrapping, thin fabric sheet, durability, degradation