Synteettisten geolujitteiden käyttö tierakenteissa

Abstract

Tavanomaisesti toteutettuna laadukkaiden ja kestävien tierakenteiden toteuttaminen edellyttää paksuja paljon kiviainesta sisältäviä rakenteita. Tämän seurauksena rakenteista tulee painavia, jolloin pohjamaan painumat kasvavat ja rakenteen vakavuuden saavuttaminen on haastavampaa. Tierakenteen ominaisuuksia voidaan kuitenkin parantaa keinotekoisesti geolujitteilla, jolloin on mahdollista käyttää ohuempia, kevyempiä ja kustannuksiltaan edullisempia rakenteita. Synteettisillä muovipohjaisilla geolujitteilla on lukuisia käyttökohteita tierakenteissa. Yksi käyttökohteista on tierakenteen kuormituskestävyyden parantaminen. Kokemus synteettisten geolujitteiden käytöstä tierakentamisessa on Suomessa vielä kuitenkin vähäistä ja suunnittelu- ja mitoituskäytännöt ovat puutteellisia ja vakiintumattomia. Tässä opinnäytetyössä selvitetään pääasiassa kirjallisuustutkimuksen avulla synteettisten geolujitteiden soveltuvuutta tierakenteen lujittamiseen ja kuormituskestävyyden parantamiseen. Geovahvistettua tierakennetta suunniteltaessa yhdistyvät tavanomainen tierakenteen kuormituskestävyyden mitoittaminen, lujitteen ominaisuuksien, mitoituslujuuden ja venymän määrittäminen sekä lujitteen ja tierakenteen yhteistoiminnan suunnittelu. Suunnittelun näkökulmasta geovahvistettu tierakenne on erikoisrakenne. Geovahvistetun päällystämättömän väliaikaisen tierakenteen suunnitteluun on kehitetty empiirinen mitoitusmenetelmä, niin sanottu Giroud & Noiray’n menetelmä, joka perustuu lähtökohdiltaan vastaavan vahvistamattoman rakenteen mitoitukseen. Menetelmässä hyödynnetään vahvisteen aikaansaamaa membraanivaikutusta. Kestopäällystetyn pysyvän geovahvistetun tierakenteen mitoitukseen ei vielä ole vakiintunutta mitoitusmenettelyä. Synteettisten geolujitteiden käyttöä tierakenteen lujittamisessa palvelisi tarkempien mitoitusmenetelmien kehittäminen ja hyvin suunnitellut ja dokumentoidut mittaukset erilaisista koerakenteista. Jämsän Saalahdella ja Ehikki-Juokslahdella sijaitsevien Roadex- projektin koerakennekohteiden toteutustapa esitellään tässä työssä lyhyesti. Talvella 2018 tehtiin myös seurantamittaukset koerakennekohteille. Nämä tulokset on dokumentoitu tässä työssä, mutta tuloksia ei ole tämän työn puitteissa analysoitu tarkemmin. Mittausten ajoittuminen talvikaudelle vaikeuttaa muutoinkin tulosten vertailua aikaisempiin mittauksiin. Koerakennekohteissa todettiin kahden ensimmäisen mittauksen perusteella referenssiosuuden ja koerakenteen kestäneen yhtäläisesti ensimmäisen vuoden jälkeen sekä Saalahdella että Ehikki-Juokslahdella. Lisää seurantamittauksia tarvittaisiin mahdollisten suoriutumiserojen toteamiseksi. Roadex-koerakennekohteiden osalta tämä työ ei yksinään anna vastauksia geolujitetun rakenteen toimivuudesta verrattuna tavanomaiseen kunnostusratkaisuun.