Routanousun suuruuteen vaikuttavat ilmastotekijät

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkitaan routanousun suuruuteen vaikuttavia ilmastotekijöitä ja routimisen kehitystä. Suomen rataveron ratarakenteiden tulisi olla nykyohjeistuksen mukaan routimattomia. Merkittävä osa Suomen alkuperäisestä rataverkosta on rakennettu jo 1800 luvulla. Näitä kohteita on ehkä ajan saatossa korjattu, mutta onko alusrakenteille tehty mitään merkittäviä parannuksia, on arvoitus. Ehkä paikoitellen, ehkä ei. Ratojen tasaisuusvaatimukset ovat hyvin suuret, minkä vuoksi vähäinenkin routiminen aiheuttaa ongelmia raideliikenteelle. Tässä työssä tutkitaan ilmasto-olosuhteiden vaikutusta ratarakenteissa havaittuun routanousuun ja pyritään selvittämään miten muuttuva ilmasto vaikuttaa routimiseen. Lopuksi pohditaan myös millaiset olosuhteet ovat saatujen tulosten perusteella kaikkein kriittisimmät routimista ajatellen. Opinnäytetyö on osittain kirjallisuustutkimus, joka perustuu aiheesta aiemmin tehtyihin tutkimuksiin, raportteihin ja opinnäytetöihin. Osa työstä on omia havaintoja routamittaustuloksista ja ilmastohavainnoista. Työn alkuosa koostuu teoriaosuudesta, jossa käsitellään routimisen syitä ja sen perusteita. Teoriaosuuteen kuuluu myös katsaus Suomessa käytettävistä radan rakenteiden routasuojauksesta ja radan rakennekerroksista. Työn loppuosa koostuu ilmasto- ja mittausdatan esittelystä, niiden vertailusta ja havaintojen sekä johtopäätösten esittämisestä. Työssä tarkastellaan pakkasmäärän, pakkasia edeltävien sateiden ja lumipeitteen vaikutuksia routanousuun ja roudan syvyyteen. Käytetty routamittausdata on Varkauden mittauspisteeltä ja tämä mittauspiste valikoitui työhön merkittävien routaongelmiensa takia. Mittauspiste on osa Tampereen teknillisen yliopiston Maa- ja pohjarakenteiden yksikön vuosina 2008–2010 ratarakenteiden routaantumisen ja routimisen tutkimista varten rakentamaa seurantapisteistöä. Työssä havaitaan viitteitä ilmaston muutoksista ja routimisen muuttumisesta olosuhteiden mukana. Routamittaus- ja ilmastodatan vertailun pohjalta saadaan hyvä kuva siitä millaiset olosuhteet ovat routimisen kannalta kaikki riskialtteimmat. Opinnäytetyön yhteenvetona todettakoon, että vaikka ilmasto lämpenee ja talvet lauhtuvat, ei routimisen riski ratarakenteissa poistu. Talvien lauhtuessa routimisen luonne muuttuu ja lyhytaikainen routanousu todennäköisesti yleistyy. Tämä tarkoittaa sitä, ettei routanousu kestä koko talvea vaan se syntyy lyhyen kylmän jakson aikana ja sulaa taas ilman lämmetessä. Tällaiset lyhyetkin rataosuuksien tasaisuusvaatimukset rikkovat routavauriot aiheuttavat ongelmia raideliikenteelle. Routimista on tutkittu aiemminkin paljon ja siitä on kirjoitettu useita raportteja ja opinnäytetöitä. Tässä työssä saatujen viitteiden pohjalta voidaan todeta, että tutkimuksille ja routimisen tarkkailulle on edelleen aihetta, sillä routimisessa tapahtuu muutoksia ilmaston muuttuessa.