Geoteknisessä suunnittelussa eräs suurimmista haasteista on maan ominaisuuksiin liittyvä epävarmuus. Maan luonnollisesta vaihtelusta aiheutuu se, että maaparametrien arvoissa havaitaan hajontaa myös suhteellisen homogeenisen maakerroksen sisällä. Maaparametrien vaihtelusta aiheutuva epävarmuus voidaan määrittää kvantitatiivisesti variaatiokertoimen eli COV-arvon avulla. COV on keskeinen parametri luotettavuuteen perustuvassa suunnittelussa (RBD, ”reliability based design”). Suomessa RBD-menetelmiä ei juurikaan käytetä, vaikka ulkomailla kyseinen lähestymistapa on yleistymässä. RBD-menetelmien käyttö kuitenkin edellyttää luotettavaa tietoa maan eri ominaisuuksien COV-arvoista, ja Suomessa maan luonnollista vaihtelua ei ole juurikaan tutkittu.

Tässä työssä arvioitiin Perniön saven parametrien luonnollista vaihtelua COV-arvon avulla. Analyysi perustui Perniössä tehtyihin laboratoriokokeisiin. Määritettyjen COV-arvojen avulla laskettiin hypoteettisen ratapenkereen aiheuttamat painumat todennäköisyysmenetelmällä. Koska käytettiin RBD-menetelmää, pystyttiin arvioimaan, kuinka suurella todennäköisyydellä suurin sallittu painuma radan käyttöönoton jälkeen sekä painumaeron aiheuttama pituuskaltevuuden muutos ylittyvät. Lisäksi tutkittiin eri maaparametrien vaihtelun vaikutusta painumaan herkkyysana-lyysien avulla. Havaittiin, että muodonmuutosominaisuuksien lisäksi myös vallitsevan tehokkaan jännityksen sekä esikonsolidaatiojännityksen mallinnuksella on huomattava vaikutus painumalaskelman tulokseen.

Osana työtä luotiin myös tietokanta, johon koottiin laboratoriokokeiden tuloksia Perniön lisäksi myös muista suomalaisista savikko-kohteista. Tietokannan avulla tutkittiin saven eri ominaisuuksien välisiä korrelaatioita sekä niihin liittyvää hajontaa. Tietokantaa hyödynnettiin myös analyysissä, missä pyrittiin määrittämään saven eri ominaisuuksien tyypillisiä arvoja. Saville, joiden vesipitoisuus on pienehkö, ja vastaavasti korkean vesipitoisuuden saville, määritettiin a priori -jakaumat joista ilmenee ominaisuuden vaihteluväli sekä odotusarvo. Lisäksi tukittiin koemenetelmän sekä näytteenottimen vaikutusta maaparametrien arvoihin sekä näytteen laatuun. Koemenetelmän vaikutus oli ilmeinen, mutta näytteenottimen vaikutus oli tähän aineistoon perustuen vähäinen. Syynä saattoi olla Perniön saven erityispiirre, sillä lukuisissa muissa tutkimuksissa on kyllä havaittu, että näytteenottimen halkaisija vaikuttaa näytteen laatuun.