Pintakelirikkoisen soratien kunnossapito
Nurmi, Jaakko (2019)
Nurmi, Jaakko
2019
Rakennustekniikka
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-01-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201901031010
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201901031010
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä perehdyttiin sulan kauden pintakelirikkoon ja sen torjumiseen kolmen osakokonaisuuden avulla. Osakokonaisuudet ovat kirjallisuusselvitys, haastattelututkimus ja maastokäynnit pintakelirikkoisille sorateille.
Ilmastonmuutoksen seurauksena ilmakehä ja meret ovat lämmenneet ja lunta sekä jäätä on entistä vähemmän. Muuttunut ilmasto on tehnyt sulan kauden pintakelirikosta yleisen ilmiön Suomen sorateillä. Keskilämpötilan odotetaan nousevan ja sademäärien ennustetaan kasvavan jatkossa etenkin pohjoisilla leveysasteilla. On myös todennäköistä, että nykyistä suurempi osa lumesta sataa jatkossa vetenä. Tämän perusteella pintakelirikkoa voidaan odottaa esiintyvän jatkossakin. Maastokäynneillä havaittiin, että jo 5 mm sademäärä on riittävä aiheuttamaan pintakelirikkoa sopivissa olosuhteissa.
Soratien kulutuskerroksessa ilmeneviin ongelmiin on harvoin vain yhtä syytä. Ongelmat ovat usein seurausta esimerkiksi mikroilmaston, kulutuskerrosmateriaalin ominaisuuksien ja kuivatuspuutteiden yhteisvaikutuksesta. Kulutuskerrosmateriaalin pintakelirikkoherkkyyteen vaikuttavat esimerkiksi kiviaineksen mineralogia sekä hienoaines- ja kloridipitoisuus. On havaittu viitteitä siitä, että kiviaineksen kiillepitoisuuden (biotiitti, muskoviitti, kloriitti) noustessa kiviaineksen kulutuskestävyys heikkenee. Suolaaminen vähentää kulutuskerroksen pölyämistä, mutta saattaa lisätä alttiutta pintakelirikolle. Imupainekokeella (Tube Suction test, TST) voidaan arvioida sorastusmateriaalin pintakelirikko- ja pölyämisherkkyyttä. Tulee kuitenkin muistaa, että luotettavan tuloksen saamiseksi testattavan näytteen tulee vastata käytettäväksi aiottavaa kulutuskerrosmateriaalia, sillä rakeisuus vaikuttaa suuresti materiaalin imupaineominaisuuksiin. Korjaussuunnittelussa tulee huomioida soratien kunnon tila kokonaisvaltaisesti. Pintakelirikko-ongelmaa ei välttämättä saada poistettua parhaimmallakaan kulutuskerroksella, jos osasyyllisenä ongelmaan on esimerkiksi pohjamaa, kuivatusjärjestelmä tai rakenne. Valmiiseen kulutuskerrokseen tulee saada riittävä sivukaltevuus ja pinta tulee tiivistää ja tasoittaa hyvin materiaalihävikin vähentämiseksi.
Haastattelututkimuksen tarkoituksena oli etsiä täydentävää tietoa pintakelirikosta ja haasteista sorateiden hoidossa. Lähes kaikki haastatellut mainitsivat kelirikon tai pintakelirikon, muuttuneen ilmaston ja alhaisen budjetin aiheuttavan haasteita sorateiden hoidossa. Toivottiin, että tilaaja ja urakoitsija tekisivät hoidon suunnittelua yhteistyössä perustuen havaintoihin sorateiden nykytilasta. Suunnittelun lähtökohdan asettaminen todettiin tärkeäksi, sillä pintakelirikon, pölyämisen tai irtosoraisuuden torjumisen edellytykset ovat jokseenkin ristiriitaiset. Sorateiden hoitoon liittyvässä tietämyksessä todettiin olevan parantamisen varaa niin tilaaja- kuin urakointiorganisaatioissa. Tietämyksen ja osaamisen parantamiseksi esitettiin toimenpiteitä, kuten koulutuksia ja perehdytyksiä.
Ilmastonmuutoksen seurauksena ilmakehä ja meret ovat lämmenneet ja lunta sekä jäätä on entistä vähemmän. Muuttunut ilmasto on tehnyt sulan kauden pintakelirikosta yleisen ilmiön Suomen sorateillä. Keskilämpötilan odotetaan nousevan ja sademäärien ennustetaan kasvavan jatkossa etenkin pohjoisilla leveysasteilla. On myös todennäköistä, että nykyistä suurempi osa lumesta sataa jatkossa vetenä. Tämän perusteella pintakelirikkoa voidaan odottaa esiintyvän jatkossakin. Maastokäynneillä havaittiin, että jo 5 mm sademäärä on riittävä aiheuttamaan pintakelirikkoa sopivissa olosuhteissa.
Soratien kulutuskerroksessa ilmeneviin ongelmiin on harvoin vain yhtä syytä. Ongelmat ovat usein seurausta esimerkiksi mikroilmaston, kulutuskerrosmateriaalin ominaisuuksien ja kuivatuspuutteiden yhteisvaikutuksesta. Kulutuskerrosmateriaalin pintakelirikkoherkkyyteen vaikuttavat esimerkiksi kiviaineksen mineralogia sekä hienoaines- ja kloridipitoisuus. On havaittu viitteitä siitä, että kiviaineksen kiillepitoisuuden (biotiitti, muskoviitti, kloriitti) noustessa kiviaineksen kulutuskestävyys heikkenee. Suolaaminen vähentää kulutuskerroksen pölyämistä, mutta saattaa lisätä alttiutta pintakelirikolle. Imupainekokeella (Tube Suction test, TST) voidaan arvioida sorastusmateriaalin pintakelirikko- ja pölyämisherkkyyttä. Tulee kuitenkin muistaa, että luotettavan tuloksen saamiseksi testattavan näytteen tulee vastata käytettäväksi aiottavaa kulutuskerrosmateriaalia, sillä rakeisuus vaikuttaa suuresti materiaalin imupaineominaisuuksiin. Korjaussuunnittelussa tulee huomioida soratien kunnon tila kokonaisvaltaisesti. Pintakelirikko-ongelmaa ei välttämättä saada poistettua parhaimmallakaan kulutuskerroksella, jos osasyyllisenä ongelmaan on esimerkiksi pohjamaa, kuivatusjärjestelmä tai rakenne. Valmiiseen kulutuskerrokseen tulee saada riittävä sivukaltevuus ja pinta tulee tiivistää ja tasoittaa hyvin materiaalihävikin vähentämiseksi.
Haastattelututkimuksen tarkoituksena oli etsiä täydentävää tietoa pintakelirikosta ja haasteista sorateiden hoidossa. Lähes kaikki haastatellut mainitsivat kelirikon tai pintakelirikon, muuttuneen ilmaston ja alhaisen budjetin aiheuttavan haasteita sorateiden hoidossa. Toivottiin, että tilaaja ja urakoitsija tekisivät hoidon suunnittelua yhteistyössä perustuen havaintoihin sorateiden nykytilasta. Suunnittelun lähtökohdan asettaminen todettiin tärkeäksi, sillä pintakelirikon, pölyämisen tai irtosoraisuuden torjumisen edellytykset ovat jokseenkin ristiriitaiset. Sorateiden hoitoon liittyvässä tietämyksessä todettiin olevan parantamisen varaa niin tilaaja- kuin urakointiorganisaatioissa. Tietämyksen ja osaamisen parantamiseksi esitettiin toimenpiteitä, kuten koulutuksia ja perehdytyksiä.