geolujitetut maarakenteet - tiegeotekniikan käsikirja

Geolujitetut maarakenteetTIEGEOTEKNIIKAN KÄSIKIRJA

LIIKENNEVIRASTON OPPAITA

2 • 2012

Geolujitetut maarakenteet

Tiegeotekniikan käsikirja

Liikenneviraston oppaita 2/2012

Liikennevirasto

Helsinki 2012

Kannen kuva: Kehä III, Vantaa; Pentti Salo

Verkkojulkaisu pdf (www.liikennevirasto.fi)ISSN-L 1798-6591 ISSN 1798-6605 ISBN 978-952-255-104-7

Liikennevirasto PL 33 00521 HELSINKI Puhelin 020 637 373

Liikenneviraston oppaita 2/2012 5 Geolujitetut maarakenteet

Esipuhe

Tämän käsikirjan pääkirjoittajat ovat Juha Forsman ja Kirsi Koivisto Ramboll Finland Oy:stä. Laatimistyöryhmään kuului lisäksi Leena Korkiala-Tanttu Aalto-yliopistolta. Työtä ovat ohjanneet Pentti Salo ja Tiina Perttula Liikennevirastosta. Työn valmiste-luun ovat osallistuneet myös ohjeeseen liittyviin seminaareihin osallistuneet ja ohje-luonnosta kommentoineet materiaalitoimittajat sekä ohjeluonnoksesta lausuntokier-roksella kommentteja esittäneet suunnittelijat. Helsingissä toukokuussa 2012 Liikennevirasto Hankesuunnitteluosasto

6 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet

Sisällysluettelo

MERKINNÄT ............................................................................................................................... 10

MÄÄRITELMÄT JA TERMIT ...................................................................................................... 15

1 JOHDANTO .................................................................................................................... 17 1.1 Käsikirjan sisältö .......................................................................................................... 17 1.2 Käsikirja suunnitteluohjeiden tukena ....................................................................... 17

2 GEOLUJITTEIDEN KÄYTTÖ ....................................................................................... 19 2.1 Geolujitetut rakenteet ................................................................................................. 19 2.2 Lujitetyypit .................................................................................................................... 20

2.2.1 Synteettiset geolujitteet ............................................................................... 20 2.2.2 Teräslujitteet ................................................................................................... 23

2.3 Lujitteiden ominaisuudet ja niiden koestus ............................................................ 24 2.3.1 Lujitteen ominaisuudet ................................................................................. 24 2.3.2 Lujitteen toimintatapa ................................................................................... 24 2.3.3 Lujitteiden toimitusmitat .............................................................................. 26 2.3.4 Synteettisen lujitteen lujuus- ja muodonmuutosominaisuudet ............ 26 2.3.5 Lujitteen saumat ja reiät ............................................................................... 29 2.3.6 Rakenteiden suunnitteluikä ja säilyvyys ..................................................... 31 2.3.7 Ympäristötekijöiden vaikutus kestävyyteen .............................................. 32

3 LÄHTÖTIEDOT ............................................................................................................. 34 3.1 Lujitetun rakenteen täyttömateriaali ....................................................................... 34

3.1.1 Täyttömateriaalin valinta .............................................................................. 34 3.1.2 Täyttökerroksen parametrit .......................................................................... 34

3.2 Kitkan arviointi lujitteiden rajapinnoilla ................................................................. 35 3.3 Ulkoiset kuormat .......................................................................................................... 37

3.3.1 Huomioitavat kuormat ................................................................................... 37 3.3.2 Liikennekuorma penkereen päällä .............................................................. 37 3.3.3 Liikennekuorman aiheuttama tasainen kuorma penkereen sisällä ....... 39

4 GEOLUJITETUN RAKENTEEN SUUNNITTELU ........................................................41 4.1 Yleiset suunnitteluperiaatteet ....................................................................................41 4.2 Mitoitus murtorajatilassa STR/GEO ........................................................................ 42 4.3 Mitoitus käyttörajatilassa SLS .................................................................................. 43 4.4 Geolujitettujen rakenteiden stabiliteettimitoitus .................................................. 44

4.4.1 Mitoittavan lujitevoiman määrittäminen, liukupinta-analyysi .............. 44 4.4.2 Liukupintaohjelmien käyttäminen lujitetun rakenteen mitoitukseen .. 46

4.5 Geolujitteen valinta ..................................................................................................... 47 4.6 Täyttömateriaalin valinta ........................................................................................... 48 4.7 Lujitteen ja maan yhteistoiminta .............................................................................. 49 4.8 Kuivatus .......................................................................................................................... 51 4.9 Synteettisen lujitteen mitoituslujuus ...................................................................... 52

4.9.1 Mitoituslujuus ................................................................................................. 52 4.9.2 Viruman materiaalikerroin RFCR .................................................................. 55 4.9.3 Rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikerroin RFID ...................... 55 4.9.4 Säänkestävyyden materiaalikerroin RFW ................................................... 55 4.9.5 Kemiallisten ja biologisten ympäristötekijöiden materiaalikerroin

RFCH ...................................................................................................... 56


4.9.6 Materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) varmuuskerroin ηRF ........ 57 4.9.7 Muodonmuutosominaisuudet ....................................................................... 57 4.9.8 Mitoituslujuuden määritys ........................................................................... 58 4.9.9 Saumojen lujuus ............................................................................................. 58

4.10 Teräslujitteen mitoituslujuus .................................................................................... 59 4.10.1 Mitoituslujuuden määritys ........................................................................... 59 4.10.2 Teräsrakenteiden käyttöikämitoitus ............................................................ 61 4.10.3 Suojaamattomien teräslujitteiden korroosiomitoitus ............................. 62 4.10.4 Suojattujen teräslujitteiden korroosiomitoitus ........................................ 63

4.11 Suunnitelma-asiakirjat ............................................................................................... 64 4.11.1 Suunnitelman sisältö ..................................................................................... 64 4.11.2 Muita suunnittelunäkökohtia ....................................................................... 66 4.11.3 Suunnitelman täydennykset ja muutokset ................................................ 66

5 LUJITETTU MAANVARAINEN PENGER PEHMEIKÖLLÄ ....................................... 69 5.1 Rakennetyypit .............................................................................................................. 69 5.2 Maanvarainen penger pehmeiköllä, mitoitus ......................................................... 70

5.2.1 Lujitetun maanvaraisen penkereen toimintatapa .................................... 70 5.2.2 Mitoitusperusteet ............................................................................................ 71 5.2.3 Vaakasuoran maanpaineen vastaanottamiseen vaadittava

lujitevoima, STR/GEO DA2* ............................................................. 71 5.2.4 Pohjamaan puristuminen sivulle, STR/GEO DA2* .................................... 73 5.2.5 Lujitetun penkereen painuma ja muodonmuutokset, SLS ...................... 75 5.2.6 Vetovoima lujitteessa murtorajatilassa ...................................................... 77

6 LUJITETTU LEVENNETTY TIEPENGER ................................................................... 78 6.1 Mitoitustapaukset ....................................................................................................... 78 6.2 Loivaluiskainen tien levennys ................................................................................... 79

6.2.1 Mitoitusperusteita .......................................................................................... 79 6.2.2 Penkereen kokonaisstabiliteetti .................................................................. 80 6.2.3 Vanhasta penkereestä aiheutuvat jännitykset pohjamaassa ................. 80 6.2.4 Vanhan penkereen painuminen .................................................................... 81 6.2.5 Pohjamaan parametrien muuttuminen konsolidaation yhteydessä ...... 81 6.2.6 Levennyksen synnyttämät jännitykset ja muodonmuutokset

pohjamaassa ....................................................................................... 81 6.2.7 Levennetyn penkereen mitoitus .................................................................. 82

6.3 Jyrkkäluiskainen tien levennys ................................................................................. 83 6.3.1 Mitoitusperusteita .......................................................................................... 83 6.3.2 Jyrkkäluiskaisen tien levennyksen mitoittaminen kantavalla

pohjamaalla ....................................................................................... 84

7 PAALUJEN TAI SYVÄSTABILOINNIN VARAINEN LUJITETTU PENGER ........... 86 7.1 Rakenteen toiminta ..................................................................................................... 86

7.1.1 Paalutettu penger ........................................................................................... 86 7.1.2 Syvästabiloitu penger ................................................................................... 87

7.2 Mitoitusperusteet ........................................................................................................ 87 7.3 Mitoitus ......................................................................................................................... 88

7.3.1 Paalujen välinen etäisyys, STR/GEO DA2* ............................................... 88 7.3.2 Geometriasuositukset ................................................................................... 88 7.3.3 Paalutetun alueen laajuus, STR/GEO DA2* .............................................. 89 7.3.4 Lujitteeseen vaikuttavat pystysuorat jännitykset, STR/GEO DA2* ...... 90 7.3.5 Penkereen sivujen vakavuus, STR/GEO DA2* .......................................... 92 7.3.6 Geolujitteen ja maan välinen tartunta, STR/GEO DA2* .......................... 92


7.3.7 Lujitteeseen kohdistuva kokonaislujitevoima penkereen pysty- ja vaakakuormasta ................................................................................ 93

8 TUKIMUURIRAKENTEET ............................................................................................ 94 8.1 Käyttösovellukset ........................................................................................................ 94 8.2 Geolujitetun tukimuurin mitoituksen vaiheet ........................................................ 95 8.3 Lujitetun tukimuurin geometria ja parametrit........................................................ 96

8.3.1 Geometria ........................................................................................................ 96 8.3.2 Parametrit ........................................................................................................ 97

8.4 Geolujitetun tukimuurin ulkoinen vakavuus ........................................................... 98 8.4.1 Tarkasteltavat tapaukset ............................................................................... 98 8.4.2 Ulkoinen vakavuus, pohjamaan kantokyky, STR/GEO DA2* .................. 98 8.4.3 Ulkoinen vakavuus, kaatuminen, EQU ...................................................... 100 8.4.4 Ulkoinen vakavuus, liukuminen, STR/GEO DA2* ................................... 100 8.4.5 Ulkoinen vakavuus, kokonaisvakavuus, STR/GEO DA3 ........................ 101

8.5 Geolujitetun tukimuurin sisäinen vakavuus, STR/GEO DA2* ........................... 103 8.5.1 Sisäisen vakavuuden mitoitusmenetelmä ............................................... 103 8.5.2 Lujitteen tyypin valinta ................................................................................ 103 8.5.3 Lujitteiden vastaanottama voima kerroksittain ...................................... 104 8.5.4 Lujitteiden ankkurikapasiteetti kerroksittain ........................................... 111 8.5.5 Kiilan stabiliteetti .......................................................................................... 113

8.6 Käyttörajatila, SLS ...................................................................................................... 115 8.7 Täyttökerroksen ympäri kiedottu lujite .................................................................. 117

9 JYRKÄT LUISKAT ....................................................................................................... 120 9.1 Käyttösovellukset ...................................................................................................... 120 9.2 Mitoitus, STR/GEO DA2* .......................................................................................... 120

9.2.1 Määritelmät ja parametrit ........................................................................... 120 9.2.2 Lujitteen ankkurointi- ja minimipituuden määrittäminen .................... 122 9.2.3 Lujitteella vastaanotettavan maanpaineen mitoitusarvo σhzd .............. 127 9.2.4 Lujitteen kapasiteetti ................................................................................... 128

10 KIVIKORIT .................................................................................................................. 129 10.1 Ominaisuudet ............................................................................................................. 129 10.2 Käyttösovellukset ...................................................................................................... 129 10.3 Kivikorityypit ............................................................................................................... 131 10.4 Kivikorien täyttömateriaali ...................................................................................... 132

10.4.1 Rakeisuus ....................................................................................................... 132 10.4.2 Särmikkyys .................................................................................................... 132 10.4.3 Täyttömateriaalit .......................................................................................... 132

10.5 Perustaminen.............................................................................................................. 133 10.6 Massiivinen kivikoritukimuuri ................................................................................. 133

10.6.1 Mitoitusperusteita ........................................................................................ 133 10.7 Geolujitettu kivikorirakenne .................................................................................... 135

11 MUUT GEOLUJITETUT RAKENTEET ...................................................................... 136 11.1 Arinat, työmaatiet, luiskat, ankkurointikaivannot, yms. ..................................... 136 11.2 Putkijohdot ja rummut .............................................................................................. 136 11.3 Arinat ja työmaatiet ................................................................................................... 137 11.4 Muut rakenteet ........................................................................................................... 138

12 TYÖKOHTAISTEN LAATUVAATIMUSTEN SISÄLTÖ ........................................... 141 12.1 Yleistä ........................................................................................................................... 141


12.2 Lujitettu maarakenne ................................................................................................. 141 12.2.1 Rakentamisessa tarvittavat tiedot ............................................................. 141 12.2.2 Lujitetun rakenteen rakenneosat: .............................................................. 142 12.2.3 Lujitteen hyväksyttäminen: ......................................................................... 142 12.2.4 Rakennuspaikan ja perustuksen valmistelu: ............................................ 142 12.2.5 Geolujitteiden vastaanotto työmaalla ....................................................... 143 12.2.6 Geolujitteiden käsittely ja varastointi työmaalla .................................... 143 12.2.7 Työnäyte ja/tai koeluontoinen aloitus ...................................................... 144 12.2.8 Geolujitteiden levittäminen ja asentaminen ............................................ 144 12.2.9 Saumaus ja limitys ........................................................................................ 145 12.2.10 Täyttömateriaali ............................................................................................ 145

12.3 Tukimuurien ja lujitettujen luiskien rakentaminen ............................................. 146 12.3.1 Yleistä 146 12.3.2 Pinnoituksen rakentaminen ....................................................................... 146 12.3.3 Lujitteiden asettaminen ............................................................................... 147 12.3.4 Täyttömaan asentaminen ja tiivistys ........................................................ 147

12.4 Lujitettujen penkereiden rakentaminen ................................................................ 149 12.4.1 Lujitteiden asentaminen ............................................................................. 149 12.4.2 Täyttömaan asentaminen ja tiivistys ....................................................... 149

12.5 Laadunvarmistus ja rakentamisen valvonta ......................................................... 149 12.6 Dokumentointi ............................................................................................................ 151 12.7 Kivikorit ........................................................................................................................ 152

12.7.1 Kivikorimuurin rakentaminen ..................................................................... 152 12.7.2 Kivikoripatjan rakentaminen ....................................................................... 153

13 JÄLKISEURANTA ........................................................................................................ 154

KIRJALLISUUS ......................................................................................................................... 155

LIITTEET Liite 1 Liikenneviraston (Tiehallinnon) teräsverkko-ohjeita Liite 2 Jännitys -venymäkäyrät ajan funktiona ja ajan vaikutus vetolujuuteen

polyesteri- ja polyeteenikuiduilla Liite 3 Metallilujitteiden kanssa käytettävien täyttömaiden sähkökemialliset

ominaisuudet Liite 4 Geolujitettu maanvarainen penger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma

Geolujitteen ominaislujuuden määrittäminen mitoituslujuudesta, esimerkki

Liite 5 Lujitettu levennetty tiepenger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma Liite 6 Geolujitettu paalujen varainen penger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma Liite 7 Geolujitettu tukimuurirakenne, esimerkkilaskelma Liite 8 Geolujitettu jyrkkä tien levennys, esimerkkilaskelma Liite 9 Geolujitettu jyrkkä luiska, esimerkkilaskelma Liite 10 Geolujitettu kivikoritukimuurirakenne, esimerkkilaskelma


Merkinnät

AN,netto teräslujitteen vetoelementin poikkipinta-ala lujitteen mitoitusiän täyt-tyessä, m2

B penkereen leveys, m Cc holvaantumiskerroin, -D pyöreän paaluhatun halkaisija, mD tukimuurin alapinnan etäisyys maanpinnasta, mDj nauhakuorman aiheuttaman pystyjännityksen vaikutusalue lujitteen j

tasolla, m E teräksen kimmokerroin, N/mm2

Ed kuormien vaikutusten mitoitusarvo, kN

F tavoiteltu kokonaisvarmuusluku sortumista vastaan, -FL__ teräsverkkojen hitsausliitosten lujuusluokka, - Fx vaakakuorma 1 m tukimuurikaistaa kohden, kN/mFz nauhakuorma 1 m tukimuurikaistaa kohden, kN/mGkj,inf pysyvän edullisen kuorman j ominaisarvo, kNGkj,sup pysyvän epäedullisen kuorman j ominaisarvo, kNH penkereen tai tukimuurirakenteen korkeus, mH vaakakuorma, kN/m H’ tehokas pengerkorkeus, mJ lujitteen muodonmuutosmoduuli (jäykkyysmoduuli), kN/m K mitoittava maanpainekerroin, -Ka Rankinen aktiivimaanpainekerroin (ϕ’d = ϕ’c), -KFI kuormakerroin, - Kreq vaadittava maanpainekerroin, -L lujitteen pituus, m Lakt aktiivivyöhykkeen pituus lujitteessa, mLb lujitteen ankkurointipituus, mLe lujitteen tartuntapituus, m Lej lujitteen passiivivyöhykkeen pituus, mLp uloimman paaluhatun reunan ja luiskan juuren välinen etäisyys, m LR lujitteen minimipituus, mLs luiskaleveys, m Lwj_alku taivutetun lujitteen j alkuosan pituus, mLwj_häntä taivutetun lujitteen j häntäosan pituus, mMa kaatava aktiivimomentti, kNm/mMj* momentti, kun kuorman osavarmuuskertoimet γ = 1,0, kNm/m Mp kaatumista estävä passiivimomentti, kNm/mNEd teräslujitteen vetoelementin vetovoima, NNt,Rd teräslujitteen vetoelementin vetokestävyyden mitoitusarvo (vetoele-

mentin mitoituslujuus), N P ankkuroinnin esijännityksen ominaisarvo, kNPu kivikorien metalliverkon paino seinäkuutiometriä kohden, kg/cm3 Q vaakajännityksen vaikutusalueen geometrinen tekijä, 1/m Q1, Q2 puolikas telikuorma, kN/mQk,1 määräävän muuttuvan kuorman ominaisarvo, kN


Qk,i muun samanaikaisen muuttuvan kuorman i ominaisarvo, kN Qp paalun/pilarin suunnittelulujuus, kN Qv pystysuora kuormitus, kNR liukupinnan säde, mRdS leikkaus-/liukumiskestävyyden mitoitusarvo, kN/m Rha penkereen kuormituksen aiheuttama vaakavoima, kN/m Rhp passiivisen maanpaineen aikaansaama vaakavoima, kN/m RR lujitteen ja pohjamaan rajapinnan leikkauskestävyys luiskan alla, kN/mRS leikkaus-/liukumiskestävyyden ominaisarvo, kN/mRS,a liukumiskestävyyden ominaisarvo lujitteen alapinnalla, kN/m RS,y liukumiskestävyyden ominaisarvo lujitteen yläpinnalla, kN/m RFCH kemiallisten ja biologisten ympäristötekijöiden materiaalikerroin, - RFCR viruman materiaalikerroin (riippuu polymeerityypistä), - RFID rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikerroin, - RFW säänkestävyyden materiaalikerroin, -Sc primaarinen konsolidaatiopainuma, mSh vaakasuora lujiteväli, mSmax lujittamattoman penkereen maksimipainuma, mSs sekundaarinen konsolidaatiopainuma, mSv lujitetun penkereen painuma, mSv pystysuora lujiteväli, mT lujitteelta vaadittava lujitevoima, kN /mTAV lujitteen ankkurikapasiteetti, kN/mTchar lyhytaikaisesta vetokokeesta saatava lujuuden ominaisarvo, joka on

synteettisen lujitteen 95 % luotettavuusrajan murtolujuutta vastaava alempi lujuusarvo, kN/m

Td lujitteelta vaadittavan kokonaislujitevoiman mitoitusarvo, kN/m Tds vaakasuoran maanpaineen vastaanottamiseen vaadittavan lujitevoiman

mitoitusarvo, kN/m Tfj muurin yläpinnalla vaikuttavan vaakakuorman vastaanottamiseen vaa-

dittava lujitevoima, kN/m Tj lujitteelta vaadittava lujitevoima kerroksessa j, kN/m Tk (dt) vetolujuuden ominaisarvo, joka saadaan lyhyt- ja pitkäaikaisten vetoko-

keiden perusteella suunnitteluikää vastaavasti, kN/m Tpj pystykuorman vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima kerroksessa j,

kN/m Trf pohjamaan leikkausjännityksen vastustamiseen vaadittava lujitevoima,

kN/m Trp pystykuorman vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima, kN/m Trs penkereen epätasaisesta painumasta lujitteeseen aiheutuva lujitevoima,

kN/m Tsj nauhakuorman aiheuttama lujitevoima (lujitekerros j), kN/m Tv konsolidaation aikatekijä,Up konsolidaatioaste, -V pystykuorma, kN/m W pengerosan paino, kN/mVj lujitteeseen j kohdistuvan pystykuorman resultantti, kN/m Vj* resultantti Vj, kun kuorman osavarmuuskertoimet γ = 1,0, kN/m


Wr lujitteen leveys, jos lujite on jatkuva vaakasuunnassa Wr = 1 m X1 pengerosan painopisteen ja liukupinnan kiertokeskuksen vaakasuora

etäisyys, m X2 muuttuvan kuorman kuormaosan painopisteen ja liukupinnan kiertokes-

kuksen vaakasuora etäisyys, m Y lujitteen ja liukupinnan kiertokeskuksen pystysuora etäisyys, m Z lujitteen häntään kohdistuva lujitevoima, kN/m a paaluhattujen leveys (pyöreillä paaluhatuilla tehokas leveys aequ), m b nauhakuorman / anturan leveys tukimuurin yläpinnalla, m

c koheesio, kN/m2 cg kivikorien teräslankaverkon koheesiovaikutus, kg/m2

cu suljettu leikkauslujuus (ominaisarvo), kN/m2

d nauhakuorman / anturan keskikohdan etäisyys tukimuurin etupinnasta, m

ej kuorman Vj epäkeskisyys kerroksen j keskellä, m fd lujitteen mitoituslujuus (laskenta-arvo), kN/m fUTS vetojännitys lyhyen ajan vetolujuudesta maassa (suhteellinen vetojänni-

tys), % fyd lujiteteräksen myötölujuuden mitoitusarvo, N/mm2

fyk lujiteteräksen myötölujuus , N/mm2

h täytön keskimääräinen korkeus lujitteen tartuntapituudella, m hj lujitteen j etäisyys muurin yläpinnasta, m hw lujitteen häntäosan etäisyys täyttökerroksen j yläpinnasta, mk/k vetoelementtien välinen vaakasuora keskeltä keskelle etäisyys, m m kiilaa sitovien lujitteiden lukumäärä, - m moduuliluku, - n penkereen luiskakaltevuuden suhdeluku (kaltevuus 1:n), -n materiaalin huokoisuus, -p’c paaluhatulla vaikuttava pystysuora jännitys, kN/m2

pj lujitteen ylä- ja alapinnan yhteinen leveys muurin pituussuunnassa 1 m kaistaa kohden, jatkuvalla lujitteella pj = 2,0 m

q muuttuvan kuorman arvo, kN/mqd muuttuvan tai pysyvän kuorman mitoitusarvo, kN/m2

qpp muuttuva kuorma penkereen pohjalla, kN/m2

ru huokospainesuhde, - rv paaluhattujen/pilareiden rakoväli, ms paalujen/pilareiden välimatka, msh vaakasuora vahvisteväli, msvj lujitteiden välinen pystyetäisyys, m svz laskennallinen pystysuora vahvisteväli syvyydellä z, mwT paaluhattujen välinen tasainen kuorma, kN/m2

z syvyys, m z’ tehokas syvyys, m zc kriittinen syvyys, m zi kerroksen i paksuus, mzs korkeus muurin yläpinnasta, jolle vaakakuorma vaikuttaa, m


Δl lujitteen pituuden muutos, mΔl liukupinnan pituus maakerroksessa, m ΔMp lujitteen aiheuttama passiivimomentin lisäys, kNm/m α korjauskerroin, -α2 lujitetun blokin taustan ja vertikaalin välinen kulmaαb ulosvetovastuksen korjauskerroin, -αc maamateriaalin ja lujitteen välisen koheesion liukuvastuksen korjaus-

kerroin, - αds maamateriaalin ja lujitteen välisen leikkauskestävyyskulman liukuvas-

tuksen korjauskerroin, - β maanpinnan ja vaakatason välinen kulma, β penkereen luiskan kaltevuuskulma, β jännityseksponentti, -γ maan kokonaistilavuuspaino, kN/m3

γ’ maan tehokas tilavuuspaino, kN/m3

γG pysyvän edullisen/epäedullisen kuorman osavarmuusluku, - γG,inf pysyvän edullisen kuorman osavarmuusluku, -γG,sup pysyvän epäedullisen kuorman osavarmuusluku, -γM2 osavarmuusluku poikkileikkauksen kestävyydelle vetomurtuman suh-

teen, - γP ankkuroinnin esijännityksen osavarmuusluku, -γQ muuttuvan kuorman osavarmuusluku, - γQ,1 määräävän muuttuvan kuorman osavarmuusluku, -γQ,i muun samanaikaisen muuttuvan kuorman i osavarmuusluku, - γcu suljetun leikkauslujuuden osavarmuusluku, -γp lujitteen ankkuroinnin / ulosvedon osavarmuusluku, - γs osavarmuusluku liukumiselle lujitteen pintaa pitkin, - γs betoniteräksen osavarmuusluku, -γφ leikkauskestävyyskulman osavarmuusluku, -δa seinäleikkauskestävyyskulma, ε lujitteen pituuden muutosta ∆l vastaava venymä, -εkok lujitteen kokonaisvenymä, -εrak.aik. lujitteen rakennusaikainen venymä, -εsall lujitteen sallittu kokonaisvenymä, -εsall, viruma lujitteen sallittu viruma, -εviruma lujitteen viruma (käytönaikainen venymä), -ηg julkisivuun kohdistuvan maanpaineen kalibrointikerroin pysyville kuor-

mille, - ηq julkisivuun kohdistuvan maanpaineen kalibrointikerroin muuttuville

kuormille, - ηRF materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) varmuuskerroin, - θp uloimman paaluhatun ulkoreunan ja penkereen yläreunan välisen suo-

ran muodostama kulma pystysuoran akselin kanssa (kuva 7.4), μ maan ja vahvisteen välinen kitkakerroin, -μgg lujite/lujite-rajapinnan liukuvastuksen kitkakerroin, - ξ leikkauslujuuden kasvu syvyyden kasvaessa, kN/m2 / m ρg kivikorin tiheys, t/m3


ρs täyttömateriaalin tiheys, t/m3

σ vallitseva jännitys, kN/m2

σ’hz lujitteeseen kohdistuva maanpaine, kN/m2

σ’v pystysuora jännitys, kN/m2

σAV lujitteen maanpainekestävyys, kN/m2 σHmax vaakajännityksen maksimiarvo, kN/m2 σvj lujitteeseen kohdistuva pystyjännitys, kN/m2 σvo maapohjan luonnontilainen pystyjännitys, kN/m2

σzv vanhan penkereen aiheuttama lisäjännitys, kN/m2

ϕ maan sisäinen leikkauskestävyyskulma, ϕ* kivikorin näennäinen leikkauskestävyyskulma, ϕ’p leikkauskestävyyskulman huippuarvo, ϕ’c kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma, ϕd maan sisäisen leikkauskestävyyskulman mitoitusarvo (= ϕ’cd tai ϕ’pd),

ϕsgd maan ja lujitteen välisen leikkauskestävyyskulman mitoitusarvo, ψ0,i muuttuvan kuorman yhdistelykerroin, -

Lyhenteet

EQU rakenteen tai maapohjan staattisen tasapainon rajatila

HDPE suuritiheyksinen polyeteeni (high density polyethylene)

LVM Liikenne- ja viestintäministeriö

PA polyamidi

PE polyeteeni

PET polyesteri

PP polypropeeni

PVC polyvinyylikloridi

SLS käyttörajatila (service limit state), joskus käytetään myös lyhennettä KRT - rajatila, jossa rakenne lakkaa täyttämästä sille käytössä asetetut vaatimukset

STR/GEO rakenteen tai maapohjan kestävyyden murtorajatila - rajatila, jossa ra-kenne menettää kantokykynsä tai muutoin käyttökelpoisuutensa kanta-vana rakenteena.


Määritelmät ja termit

geokenno - Kolmiulotteinen, läpäisevä, polymeerinen kenno- tai verkkorakenne, joka on tehty geotekstiilin-, geoverkon- tai geomembraanin suikaleista. geomembraani (kalvo) - Tasomainen synteettinen polymeerikalvo, joka on läpäise-mätön / lähes läpäisemätön (eristettävästä aineesta riippuen). geosynteetti - Synteettinen (muovinen) lujiteverkko, lujitekangas, suodatinkangas, bentoniittimatto, kalvo tai vastaava tuote. geotekstiili - Tasomainen läpäisevä polymeeritekstiili, joka on tehty yhdistäen kuituja tai lankoja joko kutomalla, sitomalla tai liimaamalla ja joka voi olla lujite, suodatin-kangas tai suojageotekstiili. geotuubi - Geotekstiilistä valmistettu säiliö, joka on täytetty maalla tai muulla mate-riaalilla. kivikorit ja kivikorimatot - Teräsverkosta muodostettuja koreja, jotka on täytetty ki-vellä tms. materiaalilla. yhdistelmälujite (komposiittilujite) - Erilaisia geosynteettimateriaaleja yhdistellen koottu lujite-elementti, jota käytetään lujitemaarakenteessa. lujite - Yleistermi lujittaville lisäosille täytöissä. lujitettu täyttö - Täyttö, joka sisältää erillisiä, yleensä vaakasuuntaisesti asetettuja maalujitteita, jotka on asetettu päällekkäisten täyttömaakerrosten väliin rakentami-sen aikana. lujiteverkko - Tasomainen polymeerirakenne, joka muodostuu avoimesta verkosta. Verkon vetoa kestävät elementit on kiinnitetyt toisiinsa termisesti, ompelemalla tai punomalla tai verkko on valmistettu polymeerilevystä venyttämällä (vedetty verkko). Verkon aukot ovat selvästi vetoa kestäviä nauhaelementtejä suurempia. paksuus - Geosynteetin ylä- ja alapinnan etäisyys mitattuna kohtisuoraan pintaa vas-taan tietyissä paineolosuhteissa. perustus - Lujitetusta täyttömaarakenteesta muodostuva perustus, jonka pinta-ala on yleensä alimman lujitteen alapinnan pinta-ala. pinnoitus - Lujitetun täytön pinnan suojaverhous, joka pitää lujitekerrosten välisen täyttömaan paikoillaan ja suojaa täyttöä eroosiolta. polymeeri - Suuri molekyyli, joka rakentuu pienistä, monomeereiksi kutsutuista ke-miallisista elementeistä. Keinokuiduissa polymeeri on monomeereista muodostettu ketjumainen rakenne. rakennettu täyttö - Täyttö, joka rakennetaan ja tiivistetään valvotuissa olosuhteissa.


sauma - Geosynteettipalojen välinen liitos, joka on toteutettu neulomalla, hitsaamal-la, liimaamalla, mekaanisella liitoksella, tms. tavalla. suunniteltu käyttöikä - Suunnittelussa edellytetty käyttöikä vuosina. tex - Tekstiiliteollisuudessa käytetty pituusmassan yksikkö, 1 tex = 10−6 kg/m = 1 g/km. täyttö - Luonnonmateriaali tai keinotekoinen materiaali, joka muodostuu kiinteistä partikkeleista, sisältäen tietynlaisia kiviaineksia, joista valmis täyttömassa muodos-tuu. täytön lujite - Lujite, joka parantaa lujitetun täyttömassan vakautta käyttämällä hy-väksi lujitteen aksiaalista vetolujuutta maan ja lujitteen yhteistoiminnassa. verhous - Pinnoituksen eteen lisätty ei-toiminnallinen pinnoitus (valepinnoitus), joka parantaa valmiin lujitetun täyttörakenteen ulkonäköä.


1 Johdanto

1.1 Käsikirjan sisältö

Tämä käsikirja käsittelee geolujitettujen maarakenteiden suunnittelua ja mitoitusta. Käsikirjassa esitetään lujitetun rakenteen mitoitusmenetelmiä kantavalle pohjamaalle rakennettavalle tukimuurirakenteelle ja jyrkälle luiskalle, pehmeikölle rakennettavalle maanvaraiselle penkereelle, penkereen levennykselle ja paalutetulle penkereelle. Jul-kaisu käsittelee lisäksi kivikoreja, joita käytetään maan lujittamiseen muiden lujittei-den yhteydessä esim. tukimuurien julkisivuina sekä sellaisenaan esim. meluestera-kenteina. Julkaisussa käsitellään myös lujitettujen maarakenteiden rakentamista ja jälkiseurantaa siten, että suunnittelija saa käsityksen geolujitettujen rakenteiden ra-kentamisesta ja pystyy täydentämään ja täsmentämään yleisiä rakentamisohjeita ja laatuvaatimuksia. Käsikirjassa ei käsitellä tien päällysteiden eikä päällysrakenteiden lujittamista. Käsikirjassa esitetty rakenteiden mitoitus perustuu eurokoodiin (SFS-EN 1997-1, ”Eu-rocode 7 Geotekninen suunnittelu”). Käsikirjassa on myös hyödynnetty standardia BS 8006-1:2010 “Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills” (2010) sekä käsikirjoja EBGEO (DGGT 2011), NF P 94-220 (1998) ja Synteettiset geovahvis-teet 1998, koska eurokoodi on yleisluonteinen suunnittelukoodi eikä sen osavarmuus-lukuja ja kuormituskertoimia ole kalibroitu geolujitetuille rakenteille. Eurooppalainen standardi SFS-EN 14475:2006 ”Pohjarakennustyöt, Lujitettu täyttö (Execution of special geotechnical works. Reinforced fill)” täydentää eurokoodia suun-nittelun osalta mutta on varsinaisesti toteutusstandardi. Standardissa on käsitelty seuraavia rakenteita:

- geolujitetut tukimuurit, joissa lujitekerrosten väliin asetettua täyttöä pitää paikoillaan pinnoitus,

- lujitetut jyrkät luiskat, joissa on joko rakenteeseen sisältyvä, erillinen tai lujit-teeseen kiedottu pinnoitus,

- lujitetut loivat luiskat, joissa ei ole pinnoitusta mutta joissa on eroosiosuoja, - penkereet, joiden pohja on lujitettu ja - penkereet, joiden yläosa on lujitettu routanousua vastaan.

1.2 Käsikirja suunnitteluohjeiden tukena

Käsikirja on laadittu väyläsuunnittelijoille ja sitä voidaan hyödyntää geolujitettujen rakenteiden suunnittelussa ja mitoituksessa Liikenneviraston ohjeistukseen ja hanke-kohtaisiin suunnitteluperusteisiin ja tuotevaatimuksiin tukeutuen. Suunnitelmassa julkaisuun voidaan viitata tarvittavilta osilta. Julkaisu on tehty tieväylän näkö-kulmasta mutta sitä voidaan soveltuvin osin käyttää myös ratarakenteiden ja muiden väylien suunnittelussa.


Geotekninen suunnittelu Liikenneviraston hankkeissa perustuu seuraaviin asiakirjoi-hin ja ohjeisiin:

1. Hankekohtaiset suunnitteluperusteet ja tuotevaatimukset 2. Eurokoodi 7 osat 1 ja 2 sekä osan 1 kansallinen liite (LVM-liite) 3. Eurokoodin soveltamisohjeet NCCI 7 ja NCCI 1 (Liikenneviraston soveltamis-

ohjeet) 4. Tien geotekninen suunnittelu (Liikenneviraston ohjeita 10/2012) ja Sillan

geotekninen suunnittelu (Liikenneviraston ohjeita 11/2012) 5. Muut Liikenneviraston ohjeet, joissa käsitellään geolujitettuja maarakenteita

InfraRYL (tekniset laatuvaatimukset) on urakka-asiakirja. Tässä käsikirjassa on ohjeita hankekohtaisten työselostusten ja laatuvaatimusten laatimiseksi. Hanke-kohtaisilla laatuvaatimuksilla voidaan korvata ja täydentää InfraRYL:n yleisiä laatu-vaatimuksia.


2 Geolujitteiden käyttö

2.1 Geolujitetut rakenteet

Geolujitteilla tarkoitetaan tässä julkaisussa - synteettisistä polymeereistä jatkojalostamalla valmistettuja kudoksia (kan-

kaita), verkkoja sekä liuskoja ja liuskoista yhteenliittämällä valmistettuja verkkomaisia punottuja rakenteita ja

- teräksisiä verkkoja. Geolujitettu rakenne käsittää seuraavat pääosat:

- täyttömateriaali (lujitteiden välissä), - täytön lujite ja - pinnoitusjärjestelmä (tarvittaessa).

Geolujitettujen rakenteiden yleisimmät käyttökohteet ovat (kuva 2.1):

- lujitemaatukimuurit, - jyrkät luiskat, - pehmeikölle perustettavat penkereet, - tiepenkereen levennys, - teiden ja kenttien päällysteen ja päällysrakenteen lujittaminen, - paalutettujen tai syvästabiloitujen penkereiden holvausrakenteet, - sortuneiden luiskien korjaus, - putkijohtojen perustaminen, - kevyet ja/tai väliaikaiset rakenteet, - työalustat, nosturipedit ja työmaatiet, - maapadot ja muut vesirakenteet sekä - kaatopaikat.

Geolujitetun rakenteen etuja ovat mm.:

- rakenteiden vakavuuden lisäys, - lujitetun rakenteen pieni tilantarve (jyrkemmät luiskat), - lujitetun rakenteen pieni materiaalimenekki, - muiden pohjavahvistus- tai pohjarakennusmenetelmien korvaaminen tai täy-

dentäminen, - pehmeikkörakentaminen helpompaa ja nopeampaa sekä - mahdollisuus käyttää muuten kelpaamattomia maamassoja.

Synteettisiä geolujitteita on käytetty 1960-luvulta lähtien maarakenteiden lujittami-seen. Teräsverkkoja on käytetty mm. teiden päällys- ja pohjarakenteiden lujittami-seen ja päällysrakenteiden routavaurioiden estämiseen Suomessa 1970-luvulta ja Ruotsissa 1960-luvulta saakka. Lujittamalla maa geolujitteilla voidaan kasvattaa maan kantavuutta ja parantaa rakenteen vakavuutta. Lujite ottaa vastaan rakenteessa syntyviä jännityksiä, tasoittaa niitä ja siirtää niitä laajemmalle alueelle. Tässä ohjeessa myös käsiteltävistä kivikorirakenteista on esitetty esimerkkejä kuvas-sa 10.2.

20

2.2

2.2.1

Syntetelmälujittesiulotteisiaesimejitteit Kudomuodtäväs

Kuva

Lujitekudotlevy jsien poikk

2 Lujitet

Synteettis

eettiset (polyälujitteisiin. eisiin. Kolmitteisista tuot

a lujitteita overkiksi vetoeta on esitetty

ottu kangas dostama tasosti kudoksen

2.1 Lujitetluiska8006-

everkot ovat ttuja verkkojja venyttämäparantamise

kisuuntaiset

tyypit

set geolujitt

ymeeriset) gLisäksi ne viulotteisia ovtteista (yleisvat kudoksetelementteinäy kuvassa 2.2

on kudos, jorakenne. Klujuus- ja m

ttuja maaraka, d) korjattu l-1:2010).

yleensä jokja. Vedetyt v

ällä verkkoaieksi (polyme

vetoelemen

teet

eolujitteet vooidaan karkevat tyypillisesimmin verkot (kudotut kaä toimivat na2.

joka on vähudontatekniiuodonmuuto

kenteita. a) tuluiska, e) pen

ko vedettyjä, verkot valmihioita yksi -

eeriketjujen ontit kiinnitet

oidaan jakaaeasti jaotellaesti erilaisetoista) kootut

ankaat) ja verauhat ja lius

hintään kahdikka ja kuorosominaisuu

ukimuurirakenger pehmeik

hitsattuja (istetaan rei'itai kaksiaks

orientointi). tään toisiins

LiikenneviraGeoluj

a kankaisiin, a kolmi-, kak

valmiit geot rakenteet. Trkot. Yksiulo

skat. Erilaisia

den erisuunmitussuunta

uksiin.

enne, b) sillanköllä, f) paal

kuumentamaittämällä yhiaalisesti elaHitsatuissa

sa kuument

aston oppaitaitetut maara

verkkoihin, jksi- ja yksiulsellilujitteet Tyypillisiä katteisia lujitte

a synteettisi

taisen lankaa vaikuttavat

n maatuki, c)utettu penge

alla kiinnitettenäinen po

astisten ominverkoissa pi

tamalla (term

a 2/2012 akenteet

ja yhdis-lotteisiin t tai kak-aksiulot-eita ovat ä geolu-

aryhmän t merkit-

) jyrkkä er (BS

ttyjä) tai olymeeri-naisuuk-ituus- ja misesti).

LiikenneGeoluji

Kudotutpuista li Kuitukakoostuvtään päkäyttötajen kuitsidottujtuilla kajonka ta Suodatiyhdisteltehtaall SynteetHDPE), polyeteeovat putään vavoidaanon polyv Pitkäaikpuolesten lujuumeerienlujitteenvain pol Taulukktuksesslukossajen poly a)

Kuva 2.2

eviraston optetut maara

t verkot valmiittämällä ne

ankaat (ei-kuvia kankaita, ääasiassa suarkoituksiin ukankaiden jen kankaideankailla. Suoarkoituksena

inkankaiden lmälujitteissla.

ttiset geolujpolypropeenenitereftalaa

uolikiteisiä kalmistuksen n päällystää vinyyliklorid

kaisissa kuora parhaat lujutta, maan en lujuuteen. n raaka-ainelyamidi- ja p

ko 2.1 on esita. Tyypillisiä 2.2. Kuvassa

ymeerikuituje

2 Synteettic) kenno

paita 2/2012kenteet

mistetaan use toisiinsa ris

udotut kankjotka ovat y

uodatus- ja on myös kumuodonmuu

en muodonmojageotekstii on suojata e

suodatusomsa, joissa esi

itteet valminista (PP), tyatista (PET) kestomuoveja

aikana erilamyös muillai (PVC).

rmitustapaukjitteiden raaemäksisyys Kylmissä ol

eita, kun taaolyesterituo

tetty raaka-aä geolujitteida 2.3 on esiteen muodonm

b)

isiä geolujittrakenne. (SF

2

seimmiten msteyskohdist

kaat) ovat syleensä neula

erotustarkodottuja kank

utokset ovat uutoskestävli on paksu tesimerkiksi m

minaisuudet im. kuitukan

stetaan yleiyydyttyneideja eräistä po

a eli plastomaisia stabilaa muoveilla. T

ksissa polyaka-aineet. Kotai happamulosuhteissa as kuuman tteet. (Tansk

aineiden käytden materiaaetty tyypillis

muutosomina

teita: a) kudoFS-EN 14475:

muutamien lta.

satunnaisestattuja tai teroituksessa skaita. Erityissuuria jo pie

vyys on merktekstiili, tavamuovikalvoa

ja lujitteidengas ja lujitev

isimmin polen polyesteriolyamideistameerejä. Synaattoreita. JoTyypillinen p

midit ja -estosteus pieneuus saattaa polyeteeni jasfaltin lujit

ka et al. 199

tön pääsuunali- ja kuituosiä geolujitteaisuuksia. (A

c)

ottu tai hitsat:1996)

lankojen mu

ti järjestäytyrmisesti sidosekä eroosiosesti neulaamenilläkin kuoittävästi pien

allisesti huop.

n vetolujuus verkko on ki

yeteenistä (en (PES) ryh

a (PA 6, PA nteettisiin pooissakin tappäällystyksee

terit ovat omentää jonkin

myös vaikua polypropettamisessa k6)

taviivat geolominaisuuksieiden valmistAalto et al. 19

tu verkko, b)

odostamista

tyneistä kuidottuja. Niitä kosuojauksenamalla valmisormilla. Termnempi kuin npamainen ka

s voidaan yhdiinnitetty toi

(PE, high dhmään kuulu6.6). Kaikki olymeereihin

pauksissa tuen käytetty

minaislujuuksverran polya

uttaa näiden eeni ovat pakyseeseen t

lujitteiden vaia on esitetttuksessa käy

998)

vedetty verk

21

a kim-

duista käyte-a. Ko. stettu-

misesti neula-angas,

distää siinsa

ensity uvasta nämä

n lisä-otteet muovi

siensa amidi-

poly-rhaita ulevat

almis-ty tau-ytetty-

kko ja

22

Kuva

Taulu

Tuott

GEOT

-

-

-

LIUS

VERK

-

-

-

2.3 Tyypilvuoros

ukko 2.1 TyyPAlye

teet / Perusk

TEKSTIILIT,

- yksisäikeis

- teippimäine

- monisäikei

KA, SIDE

KOT

- vedetty

- kudottu ja p

- hitsattu (ku

llisiä polymeesuhteita. (Exx

ypillisiä geolu=polyamidi,

eteenitereftal

komponenti

Kudokset / l

et

en ja kalvo

set

punottu

uumennettu)

erikuitujen jaxxon Chemica

ujitteiden raaPE=polyeteeaatii). (van Z

n rakenne

lankatyyppi:

)

a lujitetuotteal 1992)

aka-aine- ja eni, PP=polyZanten 1986)

Raaka-ai

PA

X

X

LiikenneviraGeoluj

iden kuormit

rakennetyypypropeeni ja P)

neet

PE

X

X

X

X


tus-muodonm

ppiyhdistelmiPET=polyeste

PP

X

X

X

X

a 2/2012 akenteet

muutos-

iä. eri (po-

PET

X

X

X


Taulukko 2.2 Tyypillisiä geolujitteiden materiaali- ja kuituominaisuuksia. (Tanska et al. 1995)

Kuitu Tiheys

g/cm3

Murtolujuus

N/tex

Murto-

venymä

%

Kosteus

%

Pehmene-

mispiste

oC

Sulamis-

piste

oC

PET 1,36-1,41 0,3-0,9 8-55 0,5 220-240 250-260

PA 6.6 1,14 0,3-0,9 15-60 4 230 260-265

PA 6 1,13 0,3-0,9 15-70 4 170 215-225

PA 11 1,05 0,4-0,7 15-40 1,5 170 190

PE 0,95 0,3-1,5 10-45 0 115-125 130-140

PP 0,91 0,2-0,8 15-50 0 125-145 160-175

2.2.2 Teräslujitteet

Teräslujitteet voivat olla muodoltaan nauhoja tai tankoja, kehikkoja, hitsattuja teräs-verkkoja tai punottuja verkkoja. Teräsnauhojen teräslajin tulisi olla S235, S275, S355, S420 tai S460. Hitsatut verkot tai tangot tulisi valmistaa kylmämuokatusta teräslan-gasta tai muokata kuumavalssatusta teräksestä. Teräslujitteisiin voidaan lisätä suo-japinnoite (esim. kuumasinkitys), jolla vähennetään sähkökemiallista korroosiota. Perusmetalliin tulee soveltaa suunnitellun käyttöiän mukaista korroosiovaraa. Punot-tuihin teräsverkkoihin voidaan lisätä sinkki-alumiiniseospinnoite, joka on edelleen suojattu PVC- tai PE-pinnoitteella. Ruostumatonta terästä ja alumiiniseoksia ei tulisi käyttää maa-ainesten lujittamiseen pysyvissä rakenteissa, ellei kyseessä ole erityinen tapaus ja rakentaminen perustu erillisiin tutkimuksiin. (SFS-EN 14475:2006) Teräsverkot: Lujitteina käytettävien teräsverkkojen tulee täyttää Suomen Standardoimisliiton standardeissa esitetyt vaatimukset kemiallisen koostumuksen ja valmistuksen (mm. lujuus, liitokset, laatuvaatimukset, muoto) suhteen (SFS 1257, SFS 1260). Tieraken-teissa käytettävät teräsverkot valmistetaan kylmämuokatussa tilassa (B) kylmä-muokatusta harjatangosta (K), yleisimmin B500K, mutta myös B700K joissakin tapa-uksissa (Höynälä & Mäkelä 2004). B500K-teräksen myötölujuus on 500 MPa ja B700K:n 700 MPa (SFS 1257, SFS 1260). Teräsverkot ovat aina FI-merkittyjä. Merkin-nällä kerrotaan teräslaatu, hitsausliitoksen lujuusluokka, tankojen halkaisijat, tanko-jen jakovälit sekä verkon pituus ja leveys. Esimerkkinä tällaisesta voi olla tyyppimer-kintä B500K/FL30-6/5-100/100-8000/2350, jota käytetään asiakirjoissa. Teräsverkot hitsataan vastuspistehitsausmenetelmällä raudoitetehtaassa (SFS 1257). Hitsausliitoksen lujuus on yleensä 30 % (lujuusluokka FL30) pääterästen myötölu-juudesta, joskin tie- ja katurakenteisiin asennettavien teräsverkkojen hitsausliitosten lujuusluokan on oltava suurempi, esimerkiksi FL40. Teräsverkko ottaa vetoa vastaan pääasiassa verkon poikkisuuntaisia vetoelementtejä vasten muodostuvan passiivisen maanpaineen vaikutuksesta. Passiivisen maanpai-neen syntyminen ja kitka mahdollistavat teräsverkon ja tierakennusmateriaalien riit-tävän ankkuroitumisen. Jos teräsverkon ankkuroituminen ei ole riittävä, voi teräsverk-ko liukua tierakenteen sisällä ja teräsverkko ei tällöin pysty ottamaan kuormia vas-taan. (Mäkelä 1998) Mikäli teräsverkon tulee ankkuroitua maakerrokseen tai ottaa maakerroksesta vastaan merkittäviä leikkauskuormia muussa kuin verkon pituus- tai


poikkisuunnassa, tulee varmistua verkon liitosten kestävyys kuormitettuna diagonaa-lisessa suunnassa. Teräsverkon diagonaalisuunnassa tehdyssä ulosvetokokeessa on havaittu verkon silmien venymistä ja tankojen hitsausten irtoamista. Verkon heikompi rakenteellinen lujuus diagonaalisessa suunnassa tulisi huomioida verkkojen asennus-ta suunniteltaessa. (Luomala 2005) Liikennevirasto (Tiehallint0) on laatinut eritasoisia ohjejulkaisuja teräsverkkojen käyttämisestä tierakentamisessa (päällysrakenteen lujittamiseen). Ko. ohjejulkaisuja on koottu liitteeseen 1. Teräslujitteita on Suomessa käytetty pääasiassa päällysraken-teen kantavuuden lisäämiseen ja/tai deformaatioiden rajoittamiseen, jolloin lujite ei ole toiminut tämän käsikirja käsittelemien rakenteiden kantavana osana (esim. tuki-muurin lujite) tai lujitetut rakenteet ovat olleet väliaikaisia.

2.3 Lujitteiden ominaisuudet ja niiden koestus

2.3.1 Lujitteen ominaisuudet

Geolujitettujen maarakenteiden suunnittelussa lujitteen määräävimmät ominaisuudet ovat lujuus-muodonmuutosominaisuudet ajan funktiona sekä kitkaominaisuudet suh-teessa ympäröivään maahan / täyttökerrokseen. Asennus- ja rakennusaikana lujitteen tulee kestää asentamisen aiheuttamat kuormat eikä lujite saa vaurioitua karkean maamateriaalin hankauksesta eikä tiivistystyön vai-kutuksesta. Saumoilla saattaa olla ratkaiseva merkitys lujiterakenteen toimivuuden kannalta. Perusedellytys lujiterakenteen toiminnalle on, että käytettävät lujitteet kes-tävät maassa ja vedessä normaalisti esiintyviä kemiallisia ja biologisia ympäristörasi-tuksia. (Aalto et al. 1998) Synteettisten lujitteiden tulee täyttää standardissa SFS-EN 13251 ”Geotekstiilit ja vastaavat tuotteet. Toiminnalliset vaatimukset maanrakennustöissä sekä perustusten ja tukirakenteiden tekemisessä” esitetyt vaatimukset niiltä osin, joilta testit ja testaus-menettelyt ovat olennaisia kyseisen lujitteen kannalta. Lujitteiden mitoitusiän mukai-nen vetolujuuden ominaisarvo sekä muodonmuutos- ja virumaominaisuudet määrite-tään standardin EN ISO 13431 ”Geotextiles and geotextile-related products - Deter-mination of tensile creep and creep rupture behaviour” mukaisesti. Elleivät synteettisten tai teräksisten lujitteiden varmennetut mitoituslujuusarvot pe-rustu aiempaan merkitykselliseen kokemukseen tai erityiseen testaukseen SFS-EN 14475:2006 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” mukaisesti, tulee niiden perustua ko. standardissa lueteltuihin asiakirjoihin, joista osa on mainittu myös InfraRYL:ssä. 2.3.2 Lujitteen toimintatapa

Lujitetun maan toimintatapa muistuttaa jossakin määrin teräsbetonin toimintatapaa. Maa ei kestä suuria veto- ja leikkausjännityksiä, jolloin geolujitteiden tarkoitus on ot-taa vastaan veto- ja leikkausjännitykset ja pienentää jännitysten aiheuttamia siirty-miä. Lujite voi toimia kunnolla vain silloin, kun siinä vaikuttavat voimat voivat siirtyä maahan ja päinvastoin. Voimien siirtyminen perustuu lujitteen ja maan väliseen tar-tuntavoimaan (kuva 2.4). Jotta tartuntavoima kehittyisi tehokkaasti, tulee lujitetta ympäröivällä maalla olla riittävä leikkauskestävyyskulma. Lisäksi lujitevoiman mobili-soitumiseen tarvitaan maan ja lujitteen välinen siirtymä, jonka suuruus riippuu käy-tettävän lujitteen jäykkyydestä ja lujitteen rakenteesta (kangas, verkko, verkon liitos-

LiikenneGeoluji

ten jäykriippuu muodos Lujitteekauskokvitetääntulee vata. Leikkaukahden kooksi srasian akauskokmisvastvetokoesa tiiviykokeellateetin m a)

Kuva 2.4

Kuva 2.5


kkyys, verkomm. vallitse

sta sekä lujit

en ja maan väkeella tutkitan lujitteen aastata mahdo

uskoe tehdäämaarasian

suositellaan ala- tai yläoskeen tuloksetus lujitteen e tulee tehdäydessä. Norma saadaan se

määritystä va

4 Lujitteentuu maarmaarake

5 Geolujittkitkan msialeikka1992)

paita 2/2012kenteet

n vetoelemeevasta paineeteen ja lujitt

älistä yhteistaan maan liunkkurikapasollisimman h

n rasialeikkaväliin. Kokevähintään 0

saa vetämällena saadaan

pinnalla). U todellista kä

maalijännitykelvitettyä luj

arten.

n ja maan yhtrakeiden lukk

eita kuten kol

teen ja maanäärittäminen

auskokeella (

2

enttien jäykkesta, maakereen pinnan r

toimintaa tuukumista lujsiteetti maashyvin rakenn

auskokeen keen periaate,3 x 0,3 m2. Klä, jolloin vomaan ja lujilosvetokokeäyttötilanneksen tulee mjitteen ja ma

teistoiminnakiutumiseen lmiokehikko

n välisen n ra-(Möller

K

kyys, …). Lurroksen tiiviyrakenteesta.

tkitaan leikkitteen pintaassa. Koeolosnuspaikalla o

altaisilla laite on esitettyKoe suoritetaima ja vastaitteen välineen periaate tta vastaavil

myös vastataaan välinen l

b)

n periaate: averkon aukkokuvan biljard

Kuva 2.6 Geanne19

ujitteen ja mydestä, maal(Aalto et al.

kaus- ja ulosva pitkin. Ulossuhteiden ja odotettavissa

tteilla, joissay kuvassa 2aan normaaliavat siirtymn leikkausvaon esitetty k

lla materiaala käyttöolosuleikkausvast

a) lujiteverkonoihin, b) tällödipalloja. (Te

eolujitteen jankkurikapasiten ulosvetoko992)

maan välinenlajin raekoos1998)

vetokokeillasvetokokeell maamateria

a olevia olos

a lujite asenn2.5. Koekapplivoiman vall

mät mitataan.astus (maan kuvassa 2.6. leilla ja vastauhteita. Ulos

tus ankkurika

n toiminta peöin verkko tuensar 2002)

a maan väliseteetin määritokeella (Möll

25

kitka sta ja -

. Leik-la sel-aalien uhtei-

netaan paleen litessa . Leik-liuku-Ulos-

aavas-sveto-apasi-

erus-ukee

en ttämi-ler


2.3.3 Lujitteiden toimitusmitat

Lujitteiden toimitusmitat saattavat vaikuttaa työmenetelmiin. Lujitteen leveys vaikut-taa saumojen tai limitysten määrään. Saumaustyö kasvattaa kustannuksia ja työ-maasauman lujuus on yleensä vain osa lujitteen vetolujuudesta. Synteettiset lujitteet: Synteettisten lujitteiden suurin leveys on normaalisti noin 5 m, mutta tehdassaumat-tuna voidaan saada huomattavasti leveämpiäkin tuotteita. Lujitekankaiden ja -verkkojen pituus on periaatteessa rajoittamaton, mutta käytännössä rajoittavana tekijänä on rullan koko ja paino. Lujitteen m2-painosta riippuen pituudet vaihtelevat yleensä n. 50…300 m. Pituus pyritään valitsemaan ennakolta siten, ettei ylimääräistä saumausta tai lujitehukkaa synny. Teräsverkot: Teräsverkkojen teräsluokka, yksittäisten terästen paksuudet ja k/k-välit tulee esittää suunnitelma-asiakirjoissa (InfraRYL 2010). Tyyppimerkinnällä tilaaja ilmoittaa ha-luamansa teräsverkon tekniset tiedot, joiden perusteella verkot valmistetaan. Tilaaja voi valita eri verkkotyyppejä käyttötarkoituksen ja -kohteen mukaan. Teräsverkkojen tyyppimerkinnällä ilmaistaan teräslaatu, hitsausliitoksen lujuusluokka, tankohalkaisi-jat, jakovälit sekä verkon leveys ja pituus. Tierakenteeseen tarkoitetun verkon tyyp-pimerkintä on esimerkiksi B500K/F30-7/5-100/150-10 000/2350. Lujitteina käytettä-vien verkkojen pitkittäisten lankojen paksuus vaihtelee yleensä 7…8 mm välillä. Poi-kittaisten sidontalankojen paksuus on tavallisesti 5 mm. Pitkittäisten lankojen jako-väli on yleensä 100…150 mm ja poikkisuuntaisten 150…200 mm. Lujitteena käytettävän teräsverkon leveys on yleensä standardimitta eli 2350 mm, jo-ka on todettu parhaimmaksi kuljetusten kannalta, koska verkko mahtuu hyvin kuor-ma-auton lavalle. Teräsverkon pituus riippuu käyttötarkoituksesta. Lujitteiksi tarkoi-tetut teräsverkot ovat yleensä erikoisverkkoja, jotka valmistetaan tehtaalla tilaajan antamien toivomusten mukaisesti. Tehtaiden ja rautakauppojen varastoista löytyy varastoverkkoja, joiden tankohalkaisijat ja jakovälit ovat molempiin suuntiin samat. Varastoverkot valmistetaan aina B500K teräksestä. Varastoverkkojen mitat ovat 2350 x 5000 mm2. Varastoverkot toimitetaan noin 1000 kg nipuissa. 2.3.4 Synteettisen lujitteen lujuus- ja muodonmuutosominaisuudet

Vetolujuus ja muodonmuutosmoduuli Lujitteen lujuuden tulee olla riittävä ottaakseen vastaan lujitteeseen kohdistuvat voi-mat ja saadakseen aikaan tasapainotilan maassa. Tarvittavan lujitevoiman suuruus (mitoituslujuus) vaihtelee suuresti sovelluskohteesta riippuen. Vetolujuuden ohella on selvitettävä lujitteen muodonmuutosominaisuudet. Lujitteen tulee olla riittävän jäykkä, jotta tarvittava lujitevoima voi kehittyä niin, ettei lujitteen venymä johda ko. rakenteen sallittujen muodonmuutosten ylitykseen. Synteettisen lujitteen lyhyen ajan vetolujuus määritetään vetokokeella, jossa koelait-teiston leukoihin kiinnitetty koekappale vedetään vakiomuodonmuutosnopeudella murtoon asti. Vetovoima ja muodonmuutos mitataan tietyin aikavälein ja tuloksista piirretään kuormitus-venymäkäyrä. EN ISO 10319:2008 -standardin ”Geosynthetics. wide-width tensile test” mukaan (koekappaleen leveys 200 mm, vetopituus 100 mm, lämpötila 20 ± 2 °C ja nopeus 20 ± 5 %/min). Lujitteen vetolujuus riippuu merkittä-västi käytetystä muodonmuutosnopeudesta. Mitä pienempi muodonmuutosnopeus


on, sitä pienempi on materiaalin vetolujuus. Esimerkkejä muodonmuutosnopeuden vaikutuksesta vetokoetuloksiin eri polymeerityypeillä on esitetty kuvassa 2.8. Lujitteen muodonmuutosmoduuli määritetään vetokoetuloksista rakenteessa toteu-tuvalta jännitysalueelta. Geolujitteiden lujuus- ja muodonmuutosominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti eri suunnissa valmistustavasta riippuen. Monissa sovelluskohteissa lujuutta tarvitaan pääasiassa yhdessä suunnassa, mutta joissakin tapauksissa, kuten työnaikaisessa tilanteessa pengertä vaiheittain rakennettaessa mitoittavaksi tekijäksi saattaa muo-dostua myös lujitteen pienin lujuussuunta. Syklisen kuormituksen vaikutus Syklisen kuormitus aiheuttaa lujitteeseen vähäisen palautumattoman venymän, kun kuormitustaso, jolla sykliset kuormitukset tehdään, on alhainen (esim. staattinen kuorma 0,15 × Tchar ja syklinen kuorma 0,15…0,3 × Tchar). Lämpötilan vaikutus lujit-teen palautumattomaan venymään eri lämpötiloissa erityyppisillä polyesteristä ja polypropyleenistä valmistetuilla lujitteilla on havaittu vähäiseksi, mutta alhaisem-massa lämpötilassa syklisen kuormituksen aiheuttama lujitteen palautumaton veny-mä on hieman vähäisempi kuin korkeassa lämpötilassa. Syklisten kuormitusten jäl-keen tehdyn standardivetokokeen perusteella ennen vetokoetta vaikuttanut syklinen kuormitus lisäsi polypropyleenilujitteen murtolujuutta kaikissa lämpötiloissa (-8…+20 C), kun taas polyesterilujitteen murtolujuus oli syklisen kuormituksen jäl-keen hieman pienempi alhaisessa lämpötilassa. (Friberg et al. 1994) Viruminen Lujitteen virumisella tarkoitetaan ajan myötä kasvavaa muodonmuutosta (venymää) kuormituksen pysyessä vakiona. Geolujitteen käyttö pysyvissä rakenteissa edellyttää lujitteen muodonmuutoskäyttäytymisen tuntemista pitkäaikaisessa kuormitustilan-teessa (kuvat 2.7-2.9). Virumisen vaikutus lujitteen venymään voidaan arvioida lujit-teen valmistajan antamien, luotettaviin virumakokeisiin perustuvien tietojen perus-teella tai erikseen tehdyillä virumakokeilla (vrt. kuva 2.8 ja liite 2 ). Virumakokeessa lujitetta kuormitetaan vakiokuormalla ja kokonaisvenymää mitataan ajan funktiona. Kuormitukseksi voidaan valita esimerkiksi 10, 20, 30, 40 ja 50 % tai enemmän lyhyen ajan murtokuormasta. Virumakoe tehdään standardin EN ISO 13431 ”Geotextiles and geotextile-related products - Determination of tensile creep and creep rupture behav-iour” mukaisesti. Lämpötilan on havaittu vaikuttavan lujitteen virumaominaisuuksiin eri lämpötiloissa erityyppisillä polyesteristä ja polypropyleenistä valmistetuilla lujitteilla eri tavoin. Polyesterin virumaominaisuuksiin lämpötilalla ei havaittu olevan vaikutusta. Polypro-pyleenin viruman havaittiin olevan merkittävästi vähäisempää alhaisessa lämpötilas-sa. (Friberg et al. 1994)

28

a)

Kuva

Kuva

Kuva

2.7 Esimetolujupeeni,

2.8 Rakenjitteen

2.9 Aika-v

erkkejä koenouteen +20 °C, kalvo, c) pol

nnusajan jälkn kuorma). (A

venymäkuvaa

b)

opeuden vaikC lämpötilasslyeteeni, yksi

keen tapahtuAalto et al. 19

ajia eri lujite

kutuksesta ersa a) polyestisäikeinen (v

van lujitteen998)

emateriaaleil

LiikenneviraGeoluj

c)

rilaisten polyteri, monisäikvan Zanten 19

n venymän ar

la (Statens v


meerituotteidkeinen, b) po986).

rviointi (Td on

vegvesen 200

a 2/2012 akenteet

iden ve-olypro-

n geolu-

08).


2.3.5 Lujitteen saumat ja reiät

Synteettiset lujitteet: Saumausmenetelmät Työmaalla tehdyt saumat ovat useissa tapauksissa synteettisen lujitteen kriittisimpiä alueita. Saumojen tehtävänä on siirtää voimia lujitteesta toiseen, jolloin sauman ra-kenteellisella kestävyydellä on ratkaiseva merkitys kokonaisuuden toimivuuteen. Saumat voidaan tehdä mekaanisesti, fysikaalisesti tai kemiallisesti. Mekaanisessa liitoksessa käytetään sokkia, tappeja, sidontalankoja ja ommelta. Fysikaalinen liittä-minen tapahtuu hitsaamalla tai kuumasaumauksella. Kemiallisesti saumat tehdään liimaamalla. Saumat voivat olla joko tehdasvalmisteisia tai työmaalla tehtyjä. (Tanska et al. 1995) Useissa tapauksissa saumausta tai limittämistä suositeltavampaa on synteettisillä lujitteilla käyttää kahta (tai useampaa) lujitekerrosta, jotka asennetaan ristikkäis-suuntaisesti (normaalisti 90 kulmaan). Lujitekerrosten väliin asennetaan yleensä kitkamaakerros. Kitkamaakerrosten paksuus lujitteiden välissä tulisi olla 0,15…0,3 m (DGGT 2011). Mikäli käytetään useampaa kuin kahta lujitekerrosta esim. maanvarai-sen geolujitetun penkereen pohjalla tai paaluhattujen päällä korvaamaan mitoituk-sessa käytetty yksi lujitekerros, tulee lujitteiden yhteistoiminta analysoida tarkem-min, koska eri lujitekerroksiin mobilisoituva lujitevoima saattaa poiketa toisistaan lujitteiden sijaintigeometrian takia. Useampaa lujitekerrosta käytettäessä on kiinni-tettävä myös erityistä huomiota rakentamistekniikkaan ja rakentamisen aikaisiin kuormitustilanteisiin. Ompelu: Pääasiallisin saumausmenetelmä kudotuilla kankailla on ompeleminen. Ompelulanka on yleensä polyesteri- tai aramidilankaa. Ompelussa käytetty neula vahingoittaa aina jonkin verran geotekstiiliä, mikä vähentää sauman kykyä siirtää voimaa. Lisäksi lan-gan lujuus rajoittaa sauman tehokkuutta eli sauman vetolujuuden suhdetta tuotteen vetolujuuteen. Sauman lujuus riippuu myös sauman ja tikin geometriasta sekä neula-tyypistä jne. Kuvassa 2.10 on esitetty lujitekankaan ommeltuja saumatyyppejä. Pistosauma yhdel-lä saumalla on yleisin saumatyyppi, sillä sen ompeleminen onnistuu myös työmaa-oloissa. Pistosaumalla voidaan saavuttaa yleensä noin 25…50 % lujuus lujitteen lu-juuteen verrattuna. Perhossauma on pistosaumasta kehitetty saumatyyppi, jolla voi-daan päästä korkeampaan lujuuteen. Limitettyä saumaa käytetään ainoastaan teh-dasvalmisteisissa liitoksissa. Limitetyn sauman etuna on korkea lujuus ja hyvä tiiviys. Kellosauma on limitetystä saumasta kehitetty muoto, jota käytetään lähinnä sellais-ten kankaiden liitoksissa, joissa reunoja ei ole viimeistelty. Mikäli sauman yli on suunniteltu siirrettävän merkittäviä lujitevoimia, on saumojen lujuus testattava veto-kokeilla (wide strip tensile test). Saumauksessa ja limityksessä noudatetaan seuraavia ohjeita:

- työmaalla pyritään ensisijaisesti käyttämään valmistajan tehtaalla tai varas-tossa esisaumattuja kappaleita

- työmaalla saumattaessa käytetään tehtävään soveltuvaa saumauslaitetta - lujitekankaat saumataan kuivissa olosuhteissa tasaisella alustalla - saumat tehdään mahdollisimman suorina linjoina

30

MekaGeov2.11).toelekoilla

Pisto

Kello

Kuva

Kuva

LimitLimitSitä vvaihtkä saon aitustakan p LiimaLiimaLiimamaaotu sau ReiätReiätojien tavatden psuunn1995)

aaninen liitosverkkoja void. Ko. liitoksimenttien liit

a tappiliitost

sauma

osauma

2.10 Kudot

2.11 Jäykkä

ttäminen ttäminen on voidaan käyelee tällöin t

aumalle tulevinoa mahdol. Vaadittu lim

perusteella. (

aus aamalla on matun saumanolosuhteissa uma on kust

t t pienentävät

rakentamint. Suunnitteluperusteella lnittelutilante)

s: daan liittää ta tehtäessä ttymäkohtienen lujuus on

ttujen kankai

änurkkaisen

usein riittävyttää, mikäli tavallisesti vvasta kuormllinen saumamityspituus (Tanska et al

mahdollista n onnistumis

liimaus on hannuksiltaan

t geolujitteeen ja mittauussa tulee alujitteen lujueessa nopea

oisiinsa erilatulee ottaa

n lujuus. Synlähes verkon

iden ommeltu

verkon tappi

vä saumaustasaumat eiv

välillä 0,3…1mituksesta. Vausmenetelmlasketaan an

l. 1995)

saada saumsedellytyksinharvoin käytn kallis ratka

en mitoitusluusvälineiden rvioida reikieuuden menetsti etenevän

aisilla tappi huomioon

nteettisillä jn vetolujuud

Perhoss

uja saumatyy

iliitos (BS 80

apa lujitteenvät joudu ko1,5 m riippueVedenalaisesmä, ellei saunkkuripituut

asta yhtä lunä ovat kuivatetty meneteaisu. (Tanska

ujuutta. Rakeasentamineen koko, mätys. Lisäksi repeämän s

LiikenneviraGeoluj

- ja sidontalpituus- ja päykkänurkka

den suuruine

sauma

yppejä. (BS 8

1 Pol2 Pol

mu

006-1:2010).

n toissijaisesovalle rasituken pohjamaassa rakentammausta void

tena kahden

ja, kuin tuotat ja puhtaatlmä ja korke

a et al. 1995)

ennusaikaisen ovat yleisiärä ja sijainton erikseen

syntymahdol


lankaliitoksiloikkisuuntai

aisilla vedetyn.

8006-1:2010)

lymeeriverkkymeerinen taunlainen liito

sa käyttösuukselle. Limityn kantavuud

misessa limitda tehdä enn

lujitteen väl

te on ilman t kangaspinnealujuuksinen

et vauriot, pymmät reikieti sekä näidearvioitava k

lisuus. (Tans

a 2/2012 akenteet

lla (kuva isten ve-yillä ver-

)

ko ai ostappi

unnassa. yspituus

desta se-ttäminen nen upo-lisen kit-

saumaa. nat. Työ-n liimat-

ystysala-en synty-en asioi-kussakin ska et al.


Lujitteen kuljetuksen, varastoinnin ja asennuksen sekä lujitteen yläpuolisen täytön rakentamisen yhteydessä syntyvät vauriot otetaan huomioon lujitteen mitoituslujuut-ta määritettäessä. Metallilujitteet: Metallilujitteiden jatkokset voidaan tehdä mekaanisena liitoksena, hitsaamalla tai limittämällä. Mekaaninen liitos voi olla oma liitososansa lujitteiden puskusaumaan tai se voi olla limityksen ja mekaanisen liitoksen yhdistelmä. Voimia välittävä jatkos on aina mitoitettava / suunniteltava ja sen kelpoisuus osoitettava, ellei kyseessä ole ti-laajan erikseen hyväksymä tai CE-merkitty jatkostyyppi/-tuote. Vähäisiä voimia välit-tävänä jatkoksena voidaan käyttää verkon tankojen limitystä, jonka lujuus osoitetaan mitoituslaskelmilla ja jossa limityksen pysyvyys varmistetaan riittävällä määrällä me-kaanisia kiinnityksiä estämään limityksen terästankojen siirtyminen toistensa yli. Jat-kosten korroosiokestävyys on oltava vähintään yhtä hyvä kuin varsinaisella lujitteella tai rakenteen käyttöikä on mitoitettava jatkoksen korroosiokestävyyden mukaisesti. 2.3.6 Rakenteiden suunnitteluikä ja säilyvyys

Standardin SFS-EN 1990 ”Eurokoodi. Rakenteiden suunnitteluperusteet” mukaan ra-kenne tulee suunnitella siten, että sen kunnon heikkeneminen suunnitellun käyttöiän aikana ei heikennä rakenteen toimivuutta aiottua huonommaksi, kun otetaan asian-mukaisesti huomioon rakenteen ympäristö ja odotettavissa oleva ylläpidon taso. Riit-tävän hyvin säilyvän rakenteen saavuttamiseksi tulee seuraavat seikat ottaa huo-mioon:

1. rakenteelle aiottu tai ennalta arvioitu käyttö, 2. vaaditut mitoituskriteerit, 3. odotettavissa olevat ympäristöolosuhteet, 4. materiaalien ja tuotteiden koostumus, ominaisuudet ja toimivuus, 5. maaperän ominaisuudet, 6. rakennejärjestelmän valinta, 7. rakenneosien muoto ja rakenteen yksityiskohdat, 8. työnsuorituksen laatu ja valvonnan taso, 9. erityiset suojaustoimenpiteet ja 10. tuleva ylläpito suunnitellun käyttöiän aikana.

Lujitteen mitoituslujuus tai korroosioon varautuminen määräytyy rakenteen käyttöiän perusteella. Lujitteeseen kohdistuvan lujitevoiman ei otaksuta alenevan rakenteen käyttöiän aikana mm. tukimuuri- ja luiskarakenteissa sekä paaluhattujen varaan ra-kennetuissa geolujitetuissa penkereissä. Heikon pohjamaan varaisilla lujitetuilla pen-kereillä voidaan otaksua lujitteeseen kohdistuvan lujitevoiman alenevan pohjamaan lujuuden kasvaessa, jolloin lujitevoima on suurimmillaan heti rakentamisen jälkeen muuttuvien kuormien kuormittaessa rakennetta. (BS 8006-1:2010) Taulukossa 2.3 on esitetty tierakenteiden käyttöiän arviointia. SFS-EN 1990–standardissa ”Eurokoodi. Rakenteiden suunnitteluperusteet” on esitetty viitteellisesti suunnitellun käyttöiän luokkia taulukon 2.4 mukaisesti. Standardissa SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” on esitetty tilapäisrakenteiden suunnitellun käyttöiän olevan 1…5 v. (luokka 1) ja pysyvien rakenteiden yli 5 v. (luokka 2…5). Me-tallilujitteiden suunnitellun käyttöiän luokat ja lujitteiden kanssa käytettävien täyt-tömaiden sähkökemialliset ominaisuudet on esitetty liitteessä 3.


Taulukko 2.3 Tierakenteen rakenneosilta vaadittavan käyttöiät Liikenneviraston

(2012) ja InfraRYL:n (2010) taulukon 1 mukaisesti. Tässä taulukkoa on täydennetty luokilla sekä väliaikaisilla ja lyhytaikaisilla rakenteilla.

Luokka Tyypillinen käyttöikä

Esimerkki

Väliaikainen 1…5 v Työmaatiet, työalustat Lyhytaikainen 5…10 v TyömaatietPitkäaikainen 30 v Päällysrakenne

Päällysrakenteen lujitusrakenteet Pitkäaikainen 100 v Pohjanvahvistusrakenteen lujitteet: teräs ja synteet-

tinen, Lujitemaatukimuurit, Penkereet, Paalulaatta-, paaluhatturakenteet

Taulukko 2.4 Suunnittelun käyttöiän luokkia viitteellisesti. Taulukon mukaisia luokkia voidaan käyttää määritettäessä ajasta riippuvaa toimivuutta. (SFS-EN 1990)

Suunnitel-lun käyt-

töiän luokka

Viitteellinen suunniteltu

käyttöikä

Esimerkki

1 10 v Tilapäisrakenteet(1)

2 10…25 v Vaihdettavissa olevat rakenteen osat, esim. nosturi-ratapalkit, laakerit

3 15…30 v Maatalous- ja vastaavat rakennukset 4 50 v Talonrakennukset ja muut tavanomaiset rakenteet 5 100 v Monumentaaliset rakennukset, sillat ja muut maa- ja

vesirakennuskohteet (1) Sellaisia rakenteita tai niiden osia, jotka voidaan purkaa uudelleen käytettäviksi, ei pidetä tilapäisinä.

2.3.7 Ympäristötekijöiden vaikutus kestävyyteen

Synteettiset lujitteet: Lujitemateriaalit joutuvat maarakenteissa alttiiksi ympäristötekijöille, jotka saattavat vaikuttaa haitallisesti lujitteen ominaisuuksiin. Tämän vuoksi lujitteella täytyy olla riittävä kestävyys ainakin seuraavien ominaisuuksien osalta: (Aalto et al. 1998)

- kemiallinen kestävyys (hydrolyysi, hapettuminen), - mikro-organismien ja bakteerien vastustuskyky, - terminen kestävyys (lämpö, routa) ja - auringonvalon kestävyys.

Kemiallinen ja mikrobiologinen vastustuskyky on normaaliolosuhteissa hyvä kaikilla neljällä tavallisimmin käytetyllä polymeerityypillä. Ympäristön lämpötilan ja joiden-kin polymeerien osalta myös kosteuden kasvaessa niiden vastustuskyky kuitenkin pienenee. Polyamidi on herkkä voimakkaiden happojen vaikutukselle ja polyesteri emäksien vaikutukselle. Yleisimpien lujitteiden kestävyyttä ympäristötekijöiden vai-kutusta vastaan on arvioitu taulukossa 2.5.

LiikenneGeoluji

Kemiallstabiloitmentti, ollen hu Tarvitta- lujit

teri- poh

vaik Orgaanimioon (SFS-EN Auringorastuvatjuuden auringolypropeteilta tu1998) MetallilLujitteetöikää. lujitteitaMaassakuten majatellemaahan

Taulukk

Polymetyyppi

Polyeste

Polyami

Polyete

Polypro


linen kestävytuihin rakenlentotuhka,

uomattavasti

aessa tulee tetteen tai pinnaalin aggres

hjaveden aggkuttaa sen om

isten aineidemerkittävienN 14475:200

onvalon UV-st säteilyn vaalenemiseen

onvalon sietoeni- ja polye

ulee aina ed

ujitteet: en pysyvyys

(InfraRYL 20a tai lisäämä tapahtuvan

maaperä fysin kemiallisis

n liuenneiden

ko 2.5 Polymvesen

eeri-

Kor

kea

eri

idi

eni XX

opeeni

He

paita 2/2012kenteet

yys on otettanteisiin tai jobetonimurski alhaisempi

ehdä pohjatunoituksen kasiivisuus

gressiivisuusmaan aggres

en hajoamisn kerrosten 6)

säteily on haaikutuksesta.n ja muodo

okyky on paraeteenituotteiellyttää rake

maassa tule010) Metallilällä suojapin

korroosion lkaalisista jasta ominaisun suolojen ai

meerien kestän 2008).

Kor

kea

lä

mpö

tila

Ved

en

abso

rboi

tum

inen

XXX

eikko

2

ava huomioooihinkin sivuke, yms.). Kekuin mm. 19

utkimus, jonkanssa mahdo

s, mikäli pohjssiivisuuteen

sesta johtuvaosalta, jos

aitallista kai. Tämä johta

onmuutostenas ja polyproissa on kuiteennusaikaist

ee vastata sulujitteiden k

nnoite, jolla vluonne on m

a kemiallisistuuksista enitiheuttamalla

ävyys eri ymp

Hap

ot

Emäk

set

XXXX

Kohtalai

on esimerkikutuote- tai j

evytsoralla p990-luvun alk

ka avulla mäollisesti kosk

javesi voi imn. (SFS-EN 14

at pitkäaikaine on tarko

ikille polymeaa suojaaman kasvuun. Sopeenin sekäenkin aina mta auringonv

uunnitelma-aestoikää voi

vähennetäänmonimuotoist

ta ominaisuuten merkitys korroosiolla

päristötekijö

Vastustusk

Bio

logi

nen

ha

joam

inen

Suo

lave

si

inen

si yhdistettäätemateriaaH on nykyääkupuolella.

äritetään: etuksissa ole

eytyä valittu4475:2006)

svaikutuksetoitus jättää

eereille, sillättoman poly

Suojaamattoä polyeteenin

mukana UV-svalon sietoky

asiakirjoissa daan pidentsähkökemia

ta ja riippuu uksista. Tie- tä on ajorato

a.

iden suhteen

kyky

Min

eraa

liöljy

t

Lent

oben

siin

i

XXXX

XXXX

Hyvä

äessä geolujaleihin (kalkkän 7 (RT K-36

evan perustu

uun täyttöön

t tulisi ottaarakennuspa

ä materiaalitymeerituotteomana polyen huonoimpistabilaattori. ykyä. (Aalto

määriteltyätää paksuntaallista korroo

useista tekij- ja katurakeojen suolauk

n (Statens veg

Liuk

enem

inen

UV

-sät

eet,

stab

iloim

aton

pol

ymee

ri

XXXX

X XXXX

X XXXX

Erittäin

33

itteita ki, se-6951),

usma-

ja

a huo-ikalle.

t hau-en lu-

esterin ia. Po-Lujit-et al.

käyt-amalla osiota. jöistä,

enteita ksesta

g-

UV

-sät

eet,

st

abilo

itu

poly

mee

ri

X

X

X

hyvä


3 Lähtötiedot

3.1 Lujitetun rakenteen täyttömateriaali

3.1.1 Täyttömateriaalin valinta

Asiaan kuuluvalla tutkimuksella tulee määrittää täyttömateriaalin ominaisuudet, jot-ka liittyvät (SFS-EN 14475:2006):

- työstettävyyteen, - aggressiivisuuteen (joka kohdistuu lujitteisiin tai pinnoitukseen) ja - sisäiseen kitkaan ja koheesioon.

Lujitteiden välisen täyttömateriaalin sopivuus riippuu monista tekijöistä, jotka tulee ottaa huomioon materiaalia valittaessa:

- täyttömaan työstettävyys, - rakenteen toiminta ja pitkäaikaiskäyttäytyminen, - täyttömaan paksuus ja enimmäispartikkelikoko, - pinnoitustekniikka, - kasvillisuus (julkisivu), - kuivatusominaisuudet, - täyttömaan aggressiivisuus, - täyttömaan ja lujitteen yhteistoiminta, - täyttömaan sisäinen kitka ja koheesio sekä - routivuus.

Rakenteen pinnoituksen lähellä käytettävän tiivistyslaitteiston edellytetään yleensä olevan kevyempi kuin täytön sisällä muualla. Tällöin edellytetyn täytön tiheyden saa-vuttamiseksi tiivistetyt kerrokset saattavat olla ohuempia, mikä on otettava huomioon mm. täyttömateriaalin rakeisuutta valittaessa. Erityisesti lujitetun rakenteen suunnittelun edellyttämiä pohjasuhdetietoja ovat maan happamuus (pH) sekä maassa mahdollisesti olevat kemialliset aineet ja bakteerit. Myös kohteessa käytettyjen muiden pohjanvahvistusmenetelmien vaikutus maaperän ominaisuuksiin (esimerkiksi stabilointi) on otettava huomioon. (Aalto et al. 1998) Ympäristöolosuhteiden aggressiivisuus tulee arvioida lujitteiden säilyvyyden kannal-ta. Standardin SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” liitteessä A on esitetty opastavasti käytettäviä täyttötyyppejä sovellus, lujite ja pinnoitus huomioiden. 3.1.2 Täyttökerroksen parametrit

Lujitettujen rakenteiden mitoituksessa on huomioitava geolujitetun rakenteen muo-donmuutokset. Mikäli lujitetun rakenteen tulevat muodonmuutokset arvioidaan suu-riksi, käytetään mitoituksessa tiivistetyn kitkamaatäytteen huippuleikkauskestävyys-kulman asemesta kriittisen tilan leikkauskestävyyskulmaa ϕ’c (kuva 3.1). Tiivisraken-teisen kitkamaan kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma on alin leikkausvastusarvo, joka soveltuu käytettäväksi riippumatta maan leikkausmuodonmuutoksen suuruudes-ta.

LiikenneGeoluji

Lujitetupuleikkaedustaaso). Täynevirast SuunnitNCCI 7:

Kuva 3.1

3.2 K

Maan jarikapasitaa pitk Maan jaKerroin masta tlisoituvaneesta vteen väl

tan

missä μ ϕsgd ϕd α Korjauskokeillavoidaanlähteiss


uilla rakenteiauskestävyysa olosuhteitayttömaan paton julkaisus

ttelussa käy:n mukaisest

1 Tiiviin ra(Exxon C

Kitkan a

a lujitteen väiteettia ja ta

kin.

a lujitteen väα ilmaisee,

tai leikkausluaa vetovoimvetovoimastlinen kitkake

tan

on maamaan jamaan skorjaus

skerroin voa ja ankkurikn käyttää geosä esitettyjä

paita 2/2012kenteet

illa, joilla muskulmaa. Täy

a, joissa sitä rametrien omssa nro/2012

ytettävät parti.

akeisen maanChemical 199

arvioint

älinen kitka tarkasteltaess

älisen kitkankuinka suuri

ujuudesta vomaa aktiivivyö

a voi siirtyä erroin µ laske

n

an ja lujitteena lujitteen vä

sisäisen leikkskerroin, -

oidaan määrkapasiteetin olujitteen vaja TKK:lla t

2

uodonmuutoyttömaan siskäytetään (e

minaisarvoje2 ”Tien geotek

rametrien m

n leikkauskes92)

ti lujitt

täytyy ottaa sa täyttömaa

n mitoitusarvi osa maama

oidaan käyttäöhykkeellä t maahan paetaan yhtälös

n välinen kitkälisen leikkakauskestävyy

rittää suoranlaskemista lmistajan ilm

tehtyjen kok

okset ovat väsäisen kitkanesim. tiheys,

en määritykskninen suunn

mitoitusarvot

stävyyskulma

eiden r

huomioon man tai pohjam

vo määritetäateriaalin sisää hyväksi latai kuinka passiivi-/ankkustä 3.1.

kakerroin, -uskestävyysyskulman mi

n liukumisenvarten ulosv

moittamia eiden perust

ähäisiä, voidn ja koheesio, kosteuspitoeen on annenittelu”.

määritetään

an ominaisar

rajapinn

mitoitettaessmaan liukum

än korjauskesäisestä leikkaskettaessa laljon lujitteeurivyöhykkee

kulman mitotoitusarvo (=

n tarkasteluavetokokeilla -arvoja. Tauteella tarken

aan käyttää on arvioinninoisuus, jänniettu ohjeita L

n ominaisar

rvon valinta.

noilla

sa lujitteen amista lujittee

ertoimen α akauskestävyylujitteeseen

eseen mobiliellä. Maan ja

(3.1)

oitusarvo, o = ϕ’c tai ϕ’p)

a varten leiktai mitoituk

ulukossa 3.1 nnettuja -a

35

huip-n tulee itysta-Liiken-

voista

ankku-n pin-

avulla. yskul-mobi-soitu-

a lujit-

, o

kkaus-ksessa on eri arvoja


(Forsman & Slunga 1996). Mitoituksessa liukuvastusta ja ankkurikapasiteettia lasket-taessa käytetään kuitenkin yleensä samaa -arvoa.

Taulukko 3.1 Korjauskertoimen arvoja. (Forsman & Slunga 1996)

Maalaji /

Vahviste-

tyyppi

Savi

Siltti

Hiekka Luon-

nonsora

*)

Murske

*)

Louhe Kevytso-

ra *)

Verkko 0,8 0,9 0,95 1,0 0,9 0,8

Kangas 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,7

*) Verkon silmäkoon tulee olla sellainen, että #min ≥ 1,5 * täyttömateriaalin d50.

Lujitteen ankkuroituessa kahden erilaisen maakerroksen välissä, esim. penkereen pohjalla savi- ja murskekerroksen välissä, käytetään ankkurikapasiteettia määritettä-essä ko. maakerrosten mukaisia α-kertoimen arvoja, minkä lisäksi on otettava huomi-oon lujitteen siirtymä, jolla maan ja lujitteen välinen tartunta aktivoituu – saven ja lujitteen rajapinnalla vain osa maksimiankkurikapasiteetista on aktivoitunut siirty-mällä, jolla murskeen ja lujitteen ankkurikapasiteetti on jo täysin kehittynyt. Mikäli tutkimustietoa ei ole, voidaan geolujite/geolujite–rajapinnalle käyttää kitkaker-toimen μgg arvoa 0,2 (DGGT 2011). Kahden lujitepinnan välisen leikkauskestävyys-kulman arvoja on esitetty taulukossa 3.2. Seismisissä olosuhteissa käytettäviä dy-naamisia leikkauskestävyyskulman arvoja on esittänyt mm. Castelli et al. (2001).

Taulukko 3.2 Geosynteettien välisiä kitkakulmia (Koerner 1994, Liu 2000, Environ-mental Protection Inc. 2003)

Rajapinta Leikkauskestävyyskulma

geomembraani (kuvioitu) / Geotekstiili 20o

geomembraani (sileä) / Geotekstiili 7o

PVC-kalvo (kuvioitu) / Geotekstiili (kuitukan-

gas) 20o

PVC-kalvo (kuvioitu) / Geotekstiili (kudottu) 11o

PVC-kalvo (sileä) / Geotekstiili (kuitukan-

gas) 18o

PVC-kalvo (sileä) / Geotekstiili (kudottu) 10o

Geotekstiili / Geoverkko 15o


3.3 Ulkoiset kuormat

3.3.1 Huomioitavat kuormat

Suunnittelussa tarvittavat ulkoiset kuormat ja niiden yhdistäminen määritetään nou-dattaen standardeja:

- Eurokoodit SFS-EN 1990, SFS-EN 1991 ja SFS-EN 1997-1 sekä - kansallisen liitteen (LVM) soveltamisohjeet ”Siltojen kuormat ja suunnittelu-

perusteet – NCCI 1” ja ”Geotekninen suunnittelu – NCCI 7” Kuormituksia määritettäessä on huomioitava mahdollisuuksien mukaan kaikki käytön aikana rakenteeseen kohdistuvat kuormat, joita voivat olla mm:

- liikenne - rakenteen omapaino - maan paino - veden paine - väsymiskuormitus - rakenteista aiheutumat siirtymät - rakennuspaikan maan epästabiiliudesta aiheutuvat siirtymät.

Kuormat erotetaan pysyviksi ja muuttuviksi kuormiksi sekä poikkeuksellisissa olosuh-teissa vaikuttaviksi kuormiksi (onnettomuuskuormat). Suunnittelussa käytettävät kuormien mitoitusarvot määritetään ominaisarvoista NCCI 7:n mukaisesti. Rakennustöiden aiheuttama tärinästä muodostuva kuormitus huomioidaan julkaisu-jen

- RIL 253-2010 Rakentamisen aiheuttamat tärinät ja - Liikenneviraston ohjeita nro/2012 Tien geotekninen suunnittelu mukaisesti.

Kuormat, jotka suunnittelussa on otettu huomioon, dokumentoidaan laskelmiin ja laskelmien liitteeksi tuleviin piirustuksiin selkeästi. Tarvittaessa kuormat esitetään myös suunnitelmapiirustuksissa. Kuormat, jotka suunnittelussa on otettu huomioon, dokumentoidaan laskelmiin ja piirustuksiin selkeästi. Suunnittelussa käytettävät kuormien mitoitusarvot määritetään ominaisarvoista NCCI 7:n mukaisesti. 3.3.2 Liikennekuorma penkereen päällä

Tämä käsikirja käsittelee ensisijaisesti tieliikennettä. Maantieliikenteen kuormat on esitetty Liikenneviraston soveltamisohjeissa ”Siltojen kuormat ja suunnitteluperusteet – NCCI 1” ja ”Geotekninen suunnittelu – NCCI 7”. Mitoituksessa käytettävä liikennekuorma perustuu kuvassa 3.2 esitettyyn kuorma-kaavioon LM1, joka muodostuu kuormakaistoittain olevasta tasaisesta kuormasta ja telikuormasta. (Liikennevirasto 20011a)

38

TeidetojenmakaTämäman suunnjen onäin rasto MitoitarpeTällökaumpienn Mitoijyrkkimaa (Liike Pohjasa mu

Kuva

1 Huom

en pohjarake telit käsitel

aistalla on 84ä kuormayhdvaikutusalue

nassa 2,4 m.ollessa viere

saadut kuoro 2011b)

itusmenetelmeen mallintaain voidaan

maa, jossa ajonaralueella v

itettaessa miä luiskia, tm10 kN/m2 taennevirasto 2

avahvistusteuuttuvan kuo

3.2 Liikenteet –

m! Sovelletaan 3

enteiden mitlä kuvan 3.3 4 kN/m2, 2. kdistelmä vaike on poikkis. Kuorman jakkäin käsitermien intens

mien rajoitua penkereenLiikenneviraokaistoja kuo

vaikuttaa 9 kN

uita kuin liims., käytetääi 20 kN/m2 N2011b)

n suunnittelorman omina

nneviraston sNCCI 1” muk

3,5 m tai sitä pie

oituksessa vmukaisesti

uormakaistakuttaa yhtäasuunnassa kakaantumistaellään kunkinsiteetit summ

sten vuoksi päällä olevston kohteis

ormittaa jatkN/m2 suuruin

kennekuormän lujitetun rNCCI 7:n koh

lussa laaja-aaisarvona käy

oveltamisohjkainen kuorm

enemmillä kaist

voidaan kuortasaisena ku

alla 56 kN/maikaisesti kokaistan levyiavaksi oletetn kuormakamataan tark

on pohjarava kuorma jassa käyttää

kuva 81 kN/mnen kuorma.

mitettuja rakerakenteen mhdassa 4.4.1

alaisissa vakytetään 10 k

jeen ”Siltojenmakaavio LM

taleveyksillä.

LiikenneviraGeoluj

rmakaavion uormana1, jo2 ja 3. kuormko tiepoikkilinen (yleenstaan 2:1 periistan jakautasteltavalla

kenteiden matkuvana yht

kuvan 3.4 m2 kuorma, ja

enteita, kutemitoituksessa

esitettyjen o

kavuus- ja mkN/m2. (Liike

n kuormat jaM1.


LM1 eri kuornka suuruus

makaistalla 28leikkauksesssä 3,0 m) jaaate. Kuormuminen eriktasolla. (Liik

mitoituksessatenäisenä kumukaista kua jossa 1 m le

n esim. mela esim. työkoohjeiden mu

aapainetarkannevirasto 2

suunnittelup

a 2/2012 akenteet

rmakais-s 1. kuor-8 kN/m2. sa. Kuor-a pituus-

makaisto-kseen, ja kennevi-

a joskus uormana. uormaja-evyisellä

luvalleja, onekuor-ukaisesti.

asteluis-2011b)

perus-

LiikenneGeoluji

Kuva 3.3

Kuva 3.4

3.3.3 L

Tierakesainen kaisestitoitukse


3 Kuormakteiden msuunnitte

4 Liikennenevirastomukaisestai -ohje

Liikennekuo

nteessa tietykuorma määi. Ko. nomogeen DA2* mit

paita 2/2012kenteet

kaavion LM1 mitoituksessa

elu – NCCI 7

kuorman maon kohteissa,sti ei ole mahlmassa.

orman aiheut

yllä syvyydeäritetään kuvgrammi on tatoitustavalla

2

soveltamineLiikennevira

7” mukaisesti

allintaminen j, mikäli kuormhdollista käy

ttama tasain

ellä vaikuttavvassa 3.5 esarkoitettu vaa. (Liikennevi

en tasaisena kaston sovelta.

jatkuvana yhmakaavion L

ytettävässä m

nen kuorma

va liikennekuitetyn mitoitin eräiden girasto 2011b)

kuormana temisohjeen ”G

htenäisenä kuLM1 käyttämimitoitusmene

penkereen s

uorman (LMtuskuormanoeolujitettuje)

eiden pohjaraGeotekninen

uormana Liikinen kuvan 3

etelmässä

sisällä

M1) aiheuttamomogrammi

en rakenteide

39

aken-

ken-.3

ma ta-n mu-en mi-

40

Kuva

3.5 LiikenkuormTarkoitoitust

nnekuorman kma (Liikennev

itettu vain ertavalla.

kuormakaavivirasto 2011bräiden geoluj

ion LM1 syvyb, laajennettujitettujen rak

LiikenneviraGeoluj

yydessä H aihu 0,5…1 m pekenteiden mit


heuttama tasengerkorkeuktoitukseen DA

a 2/2012 akenteet

sainen ksille). A2* mi-


4 Geolujitetun rakenteen suunnittelu

4.1 Yleiset suunnitteluperiaatteet

Lujitemaarakenteen mitoitus perustuu lujitteen, täyttömaan ja pohjamaan lujuus- ja muodonmuutosominaisuuksiin sekä rakennekomponenttien väliseen yhteistoimin-taan. Mitoituksessa tarkastellaan lujitetun rakenteen ulkoista ja sisäistä stabiliteettia sekä muodonmuutoksia. Vakavuus- ja kantokykytarkasteluilla varmistetaan rakenteen koossa ja paikallaan pysyminen ja muodonmuutostarkasteluilla varmistetaan raken-teen toimintakelpoisuus käyttötilassa sekä saadaan käsitys erilaisten rakenneosien yhteistoiminnasta. Näiden ehtojen täyttämiseksi lujitteella tulee olla riittävät ja koko mitoitusiän säilyvät lujuus- ja muodonmuutosominaisuudet. Lisäksi lujitteen ja maan välillä on oltava hyvä tartunta. Mitoituksessa on lisäksi otettava huomioon rakentamisen aikaiset tilanteet, jolloin rakenteen kuormitusolosuhteet ja geometria voivat poiketa merkittävästi valmiista rakenteesta, ja jotka on huomioitava suunnitelmaa ja työohjelmaa laadittaessa. Rakenteen käyttötilaa koskevat suunnittelukriteerit ovat samat kuin vastaavilla lujit-tamattomilla rakenteilla ellei geolujitteen ja maan yhteistoiminnan takia ole sallittuja muodonmuutoksia rajoitettava. Erityisesti geolujitteeseen liittyviä tarkasteluja ovat:

- mitoituslujuuden määritys, - lyhyt- ja pitkäaikaiset muodonmuutokset, - saumojen ja reikien vaikutus lujitteen lujuuteen sekä - ympäristövaikutukset.

Lujitetun rakenteen suunnitteluratkaisuissa on rajoitettava tai ehkäistävä ympäristöl-le haitallisia vaikutuksia, kuten:

- rakentamisen aiheuttama maaperän tai viereisten rakenteiden liikkuminen - pohjaveden virtauksen muutokset, joita ei voida hyväksyä (SFS-EN

14475:2006). Liikenneviraston kohteissa geolujitetun rakenteen suunnittelu tehdään eurokoodin mukaisesti NCCI 7:n ohjeita noudattaen. Geolujitettuja rakenteita tarkastellaan ra-kenteellisina osina eli niitä ei käsitellä vahvistettuna maana. Tässä julkaisussa tarkas-telu on rajoitettu pohjarakenteisiin tai niiden tyyppisiin ratkaisuihin eli tarkastelu ei sisällä päällysrakenteen mitoitusta ml. routavaurioiden ja epätasaisen kantavuuden tai muodonmuutosten vähentämiseen käytettäviä geolujitteita, jotka mitoitetaan yleensä käyttörajatilassa. Geolujitetun rakenteen:

- geotekninen luokka on yleensä GL2 - seuraamusluokka on yleensä CC2 (KFI = 1,0)

Vaativissa suunnittelutehtävissä lujiterakenteiden mitoitukseen voidaan käyttää myös elementti- tai differenssimenetelmään perustuvia numeerisia laskentaohjelmia (esim. PLAXIS), joissa sekä lujitteissa vaikuttavat voimat että rakenteen siirtymätila saadaan huomioon otetuiksi. Vaativissa kohteissa laskelmat tulisi tehdä sekä ns. klassisin että numeerisin menetelmin.

42

4.2

GeoluMitoitään käytekavuu Murtoyhtä raken Mitoivoja josavalaskekuja. Geolutälöt NCCI

(1) KFI =

NCCI

(1) KFI =

missäEd onKFI γG,sup Gkj,sup

γG,inf Gkj,inf

γP

P γQ,1

Qk,1 γQ,i

ψ0,i Qk,i

2 Mitoit

ujitettujen raitustapoina mmuissa kuin

etään vakavuus).

orajatilassa suuri kuin ke

nteen ulkoine

itustavassa Dja näin saatuarmuusluvut

ettaessa käyt

ujitetun rakeovat yhtälöid

I 7, (yhtälö 6

∙ , ∙

= 1, mikäli kuorm

I 7, (yhtälö 6

∙ , ∙∑ ,

= 1, mikäli kuorm

ä n kuormien

kuormakepysyvän e

p pysyvän epysyvän e

pysyvän eankkuroinkuorman ankkuroinmäärääväγQ,1 = 0), määräävämuun samon edullinmuuttuvamuun sam

tus mur

akenteiden mmurtorajatilan suoraan vauuteen liittyv

osoitetaan, estävyyden men ja sisäine

DA2* kestävyu kestävyydet on esitetty tetään NCCI

enteen mitoiden 4.1 ja 4.2

6.10a):

, ,

ma P on edulline

6.10b):

, ,

, , ma P on edulline

n vaikutustenerroin, - epäedullisenepäedullisenedullisen kuoedullisen kuonnin esijännmukaisesti)

nnin esijänniän muuttuva- än muuttuvamanaikaisennen, γQ,i = 0)an kuorman ymanaikaisen

rtorajat

mitoitus peruassa käytetäakavuuteen lvissä tarkast

että kuormiemitoitusarvon stabiliteett

yyttä laskettaen ominaisar

NCCI 7:n ta7:n taulukon

tuksessa mi2 mukaiset.

∙ ,

en

∙ ,

en

n mitoitusarv

n kuorman osn kuorman j oorman osavaorman j ominnityksen os, - ityksen ominn kuorman o

n kuorman on muuttuvan , - yhdistelykerrmuuttuvan k

tilassa S

ustuu murtoään DA2* ja liittyvissä taeluissa (luis

en vaikutusto Ed ≤ Rd. Tarti.

aessa käytetrvo jaetaan oaulukossa An A.3a(FI) m

toitustavalla

vo, kN

savarmuusluominaisarvo,armuusluku, naisarvo, kNsavarmuusluk

naisarvo, kNosavarmuuslu

ominaisarvo, kuorman i

roin (NCCI 1kuorman i om

LiikenneviraGeoluj

STR/G

rajatilamitoiDA3. Mitoiturkasteluissa

skien ja penk

en mitoitusarkastelussa t

tään maaparosavarmuusl

A.13(F). Kuormukaisia kuo

a DA2* käyte

, ,

ku, - kN - ku (epäedu

uku (mikäli k

kN osavarmuus

: taulukot G1minaisarvo, k


EO

tukseen (STustapaa DA2. Mitoitustap

kereiden koko

arvo on pientarkistetaan

rametrien omluvulla. Kestmien mitoitrman osavar

ettävät kuorm

(4

(4

llisen tai e

kuorma on ed

luku (mikäli

1…G3), - kN

a 2/2012 akenteet

TR/GEO). 2* käyte-paa DA3 onaisva-

nempi tai lujitetun

minaisar-tävyyden usarvoja rmuuslu-

mitusyh-

4.1)

4.2)

edullisen

dullinen,

kuorma

LiikenneGeoluji

Joidenkmainittutoimia sesitettymin täss Mitoituskuormii7:n tauljan M2 a Geolujityhtälö o

∑

Yhtälöisnitystila

4.3 M

Käyttöralujitteelympärismaan yh Käyttörateiden s Synteet1:2010,

-

-

-

-

Lujitteidrakentejä lujitte


kin geolujiteuja yhtälöitäsaatetaan kä

y erilaisten gsä käsikirjas

stavassa DA3in ja maaparlukon A.3b(Farvoja.

tetun rakenton yhtälön 4.

∙ 1,0 ∙ ,

∑ ,

ssä (4.1), (4.2an muuttami

Mitoitu

ajatilassa talle. Käyttörajstön ja tuettahteistoiminta

ajatilassa käsiirtymien raj

ttisten geolujAalto et al. 1Jyrkkään luiman osuus ≤Tukimuuriralittu venymä

- Tuk- Tuk

Paalutetullenormaaleillareillä ≤ 3 %lujitteen mutai viruisi liiPehmeikölläpauksesta japitkäaikainenymä on en

den venymiäen osien toimeen venymäa

paita 2/2012kenteet

ttujen rakenä 4.1 ja 4.2 eäyttää ko. yhtgeolujitettujessa.

3 osavarmuurametreihin. I) arvoja ja m

teen mitoitu3 mukainen.

1,0 ∙ ,

, ,

2) ja (4.3) essta jännittäm

s käyttö

arkastellaan jatilassa määavan rakentea.

äytetään kuja-arvoja on

jitteiden ven1998): iskaan sijoite≤ 1 %. akenteissa taä on 0,5…1,0

kimuurit, joitkimuurit, joite penkereellea penkereillä

%, josta virumuodonmuutoikaa. ä olevassa pea lujitetun raen kokonaisvintään 5 %.

ä tarkasteltamivuus ja ulkarvoja on tarv

2

nteiden mitoei sovelleta stälöissä esite

en rakenteide

usluvut kohdOsavarmuus

maaparamet

uksessa mit.

1,0 ∙

sitetty esijänmällä, mutta

örajatil

mm. pohjamäritetään siireen siirtymä

uormien ja okäsitelty Liik

nymille on es

etun lujitteen

apauskohtais0 %. a kuormittaaa kuormittaa

e sallittu synä rajoittaa ≤

man osuudens heijastuisi

enkereessä vakenteen käyvenymä (BS:

aessa on ainkonäkö myösvittaessa pie

oituksessa osellaisenaanetystä poikeen mitoituso

distetaan hetslukuina käytrien osalta N

toitustavalla

, ,

nnitys koskeei rakenteen

lassa S

maan painumrtymien makraja-arvot. L

ominaisuukskennevirasto

sitetty seuraa

n kokonaisve

sesti määrite

a pysyvä rakea ainoastaanteettisen luj6 % ja matatulee olla alhelposti tien

voidaan syntyttötarkoituk8006 1995).

na otettava hs pitkän ajanenennettävä.

on tarkastelun, vaan niissäten. Nämä er

ohjeiden yhte

ti laskennan ytetään kuorNCCI 7:n tau

DA3 käyte

e vain rakenn ulkopuolisi

LS

ma ja siitä simiarvot, joisäksi tarkis

sien ominaison julkaisuiss

avia maksim

enymä on ≤ 5

etty rakennus

enteellinen k muuttuva kuitteen kokonlilla [H < 0,7le 2 %. Matan pintaan, m

eettiselle lujksesta riippue

Lyhytaikain

huomioon kon kuluessa, jo

luja, joissa ä osavarmuurityistapaukseydessä myö

alussa muutrmien osalta ulukon A.4(FI

ettävä kuorm

(4.3

nteen sisäiseia ankkuroin

aiheutuva roiden tulee tästetaan lujitt

sarvoja. Tiersa.

miarvoja (BS 8

5 %, josta vi

sajan jälkeen

kuorma ≤ 0,5uorma ≤ 1,0

naisvenymä t7 (s - a)] penalilla penkereikäli lujite ve

jitteelle sallien jopa 5…1

nen kokonais

oko rakenteolloin yllä esi

43

edellä usker-set on öhem-

ttuviin NCCI

I) sar-

mitus-

)

n jän-teja.

asitus äyttää een ja

raken-

8006-

ru-

n sal-

5 % %

tulee ke-eillä enyisi

a ta-10 % ve-

en tai itetty-

44

4.4

4.4.1

Lujitt4.1 mtapau Varmmitoirakentettav EurokosavarameA.3b( Kokosarvoden theuttdittuuriohe Lujittolla F

Kuv

LaskeLiukulaske

4 Geolujstabili

1 Mitoittava

teelta vaaditmukaisesti. Vuksessa.

muus liukupinitustapaa käynnusohjeet” mva.

koodin mukaarmuusluvuttreihin. Osa

(FI) arvoja ja

naisvarmuusoja. Geolujitetulisi olla vätamista vaurun kokonaisv

erkkyys, yms.

tamattoman F ≥ 1,0...1,1,

va 4.1 VaadChem

ennan kulku upinta-analyyettujen passi

jitettujiteettim

an lujitevoim

ttavan kokonVarmuusluvu

ntasortumaayttäen että kmukaisesti.

aista DA3-mt kohdistetaaavarmuusluka maaparame

slukumeneteetuilla penkehintään F = rioista riippuvarmuuteen .).

penkereen ennen kuin g

dittavan lujitmical 1992)

ysissä tarkaiivi- ja aktii

en rakemitoitus

man määrittä

naisvoiman vn minimiarv

a vastaan lakokonaisvarmLujitteen an

mitoitustapaaan heti laskekuina käytetetrien osalta

elmässä käytereillä, tukim1,5 tai F = 1

uen. Tukimuuvaikuttaa lis

ominaisarvogeolujitteide

evoiman lask

stellaan tavvimomenttie

enteides

äminen, liuk

vaihtelu penvo valitaan k

asketaan sekmuuslukumekkurointipitu

a käytettäesennan alussatään kuormiNCCI 7:n tau

tetään kuormmuurirakente1,8, rakenteeurirakenteillsäksi julkisiv

oilla lasketuen käyttö on

keminen liuk

vallisesti raken suhteena

LiikenneviraGeoluj

en

kupinta-anal

nkereessä vokuten lujittam

kä Eurokoodnetelmällä Ruuden riittäv

ssä F ≥ 1. Ma muuttuviin ien osalta ulukon A.4(F

mien ja omieilla ja luiskiesta ja mahdla ja geolujitvun rakenne

un kokonaismielekästä. (

kupinta-analy

kenteen vakaa. Geolujittee


lyysi

oidaan esittämattoman ra

din mukaisesRIL 121-2004vyys on myö

Mitoitustavaskuormiin jaNCCI 7:n t

FI) sarjan M2

naisuuksien lla kokonaisollisen sortu

tetuilla luisk(mm. jäykky

varmuusluvu(Aalto et al. 1

yysillä. (Exxo

avuutta lameen vaikutus

a 2/2012 akenteet

ää kuvan akenteen

sti DA3-4 ”Pohja-ös tarkis-

ssa DA3 a maapa-taulukon

2 arvoja.

ominai-svarmuu-uman ai-killa vaa-yys, vau-

un tulee 1998)

on

elleittain otetaan

LiikenneGeoluji

huomiotumista

missä F Mp ΔMp Ma Kokonataava kajan pistsen momhalkeille

Σ

missä cu γcu Δl R W X1

γQ q X2

Pengertkereen tehtyjenmaapen≤ 2...3 % Sortumitellun vatä 4.7. (A

∆

missä F Td Y


on passiivim vastaan saa

Δ

on varmuukaatumlujitteekaatava

isstabiliteettantavan momeissä yhtälömentti matkeeksi. (Aalto

Δ

on pohjam suljetu

liukupiliukupipengerpengeretäisyymuuttumuuttumuuttukuksen

tä ei tarvitsesuuren muo

n standardilankereiden yh%:iin. (Aalto e

ista vastustaarmuusluvunAalto et al. 1

on tavoitelujitteelujittee

paita 2/2012kenteet

momentin lisadaan yhtälö

usluku sortummista estävä pen aiheuttama momentti,

titarkastelusmentin arvo jillä 4.5 ja 4.6alta, jonka li et al. 1998)

maan suljettun leikkauslujnnan pituus nnan säde, m

rosan paino, rosan painopys, m uvan kuormauva kuorma puvan kuorma vaakasuora

otaksua haldonmuutoksaboratoriokohteydessä ≤et al. 1998)

ava lisämomn F edellyttä998)

ltu kokonaiselta vaadittaven ja liukupin

2

äyksenä, jolllä 4.4. (Aalt

mista vastaapassiivimom

ma passiivimokNm/m

ssa määritetja kaatumist6 (kuva 4.1).iukupinta ku

u leikkauslujujuuden osavamaakerroks

m kN/m pisteen ja

n osavarmuupenkereen päan kuormaos etäisyys, m

lkeilleeksi, josen. Tällöin okeiden peru≤ 5 %:iin

mentti on lasmä suurin lu

svarmuuslukuva kokonaisvnnan kiertoke

loin lujitetuno et al. 1998

an, - mentti, kNm/momentin lisäy

tään aluksi vta estävän m Yhtälöön 4.

ulkee penker

uus (ominaisarmuuslukuessa, m

liukupinnan

usluku (DA3)äällä, kN/m an painopist

os lujite on rilujitteen sal

usteella määja koheesio

kettava lujitujitevoima Td

u sortumistavoima, kN/meskuksen pys

n penkereen )

m ys, kNm/m

vaarallisintamomentin arv

5 on lisättäveessä, ellei p

sarvo), kN/m(DA3), -

kiertokesku

), -

teen ja liuku

iittävän jäyklittu kokonariteltynä tule

omaapenkere

teen eri kohd saadaan mä

a vastaan, - stysuora etäi

varmuusluk

(4.4)

a liukupintaavo penkereenvä leikkausvapengertä ota

(4.5)

(4.6)

m2

uksen vaaka

upinnan kiert

kkä estämäänisvenymä ilmee rajoittaa eiden yhtey

hdissa, jotta ääritettyä yh

(4.7)

isyys, m

45

ku sor-

a vas-n poh-astuk-aksuta

asuora

tokes-

n pen-massa kitka-

ydessä

tavoi-htälös-


4.4.2 Liukupintaohjelmien käyttäminen lujitetun rakenteen mitoitukseen

Liukupintaohjelmat perustuvat yleensä lamellimenetelmään. Tällöin geometria ja lu-juudet muunnetaan voimavektoreiksi, joille ratkaistaan momentti- tai voimatasapaino riippuen laskentamenetelmästä. Tästä johtuen lujitteetkin ovat tietyllä tasolla tiettyyn pengertä tukevaan suuntaan vaikuttavia voimia. Lujitteet aiheuttavat laskentaan suu-ria vaakavoimia, joten käytettävän menetelmän tulee toteuttaa voimatasapaino. Geo-Calc-ohjelmassa voimatasapainon toteuttavia menetelmiä ovat Janbu Simplified, Morgenstern-Price ja GLE (Mansikkamäki 2011). Lujitetta kuvaavan voiman suuruus voidaan edistyneemmissä laskentaohjelmissa, käytettävästä ohjelmasta riippuen, syöttää ohjelmaan eri tavoin tai sen suuruus voi-daan ratkaista laskijan antamien lähtötietojen perusteella. Esimerkkinä tässä on käytetty GeoCalc-laskentaohjelmaa, jossa lujitevaikutus voi-daan laskea kolmella tavalla:

1. Structural capacity: Lujitteen vetolujuus lujitemetriä kohti. Laskenta käyttää suoraan tätä arvoa, kun liukupinta kulkee lujitteen läpi.

2. Pullout capacity: Ohjelma laskee lähtötietojen perusteella lujitteen ulosveto-kapasiteetin. Laskentaa varten määritellään lujitteen ja maan välinen leikka-uskestävyys α-kertoimilla.

3. Bond capacity: Kenttäkokeilla todettu lujitteen tartuntalujuus. Laskennassa käytetään lujitteen tehokasta pituutta (tämä on tarkoitettu lähinnä maan-naulauksen mitoitukseen).

Aluksi tarkastellaan lujitteen/lujitteiden vetolujuus (structural capacity). Lujitteen/ lujitteiden lujuutta muutetaan, kunnes löydetään lujitevoima/tukireaktio, jolla saa-daan haluttu varmuustaso. Seuraavaksi selvitetään, voidaanko ko. tukireaktio saavuttaa lujitteen/lujitteiden avulla (mm. onko riittävä lujitepituus mahdollinen määritetyn lujitevoiman ankkuroi-miseksi), jolloin valitaan laskentatavaksi lujitteen ulosvetokapasiteetti (pullout capa-city) ja syötetään maan ja lujitteen välisen leikkauskestävyyden korjauskertoimet (α-kertoimet). Laskentaa verrataan edelliseen laskentaan (structural capacity). Jos koko-naisvarmuus pysyy samana tai paranee, maasta mobilisoituu riittävästi lujuutta lujit-teelle tarvittavan tukireaktion saavuttamiseksi. Mikäli varmuus pienenee, ei lujitteen ja maan välinen lujuus ole riittävä lujitteeseen kohdistuvan kuorman mobilisoimisek-si. Varsinkaan luiskan mitoituksessa vaarallisimmat liukupinnat eivät yleensä ole ympy-rän muotoisia, joten mitoituksessa tulee käyttää vapaamuotoisia liukupintoja. GeoCalc-ohjelmassa ”Facing”-valinnalla estetään liukupintoja leikkaamasta pintara-kennetta (kuva 4.2). Jos ”Facing” on laskennassa aktivoituna, tulee varmistua myös siitä että pintarakenne on mitoitettu siten, että se kestää sille välittyvät kuormat.

LiikenneGeoluji

Kuva 4.2

4.5 G

Tärkeim- - - - -

Rakentevenymävastaa r Lujitteevoima vvälinen Lujitevevutetaa Synteetemäksisbetoniinsuunnitkäytettäen perumioon t Mikäli slämpötisynteett


2 GeoCalctarakenn

Geolujit

mmät geolujitlujuus-muodkitkaominailujitteen jäymateriaalin mekaaninen

eisiin, joissaä tai lujitteesrakenteelle a

en ja maan vvoi siirtyä ma

kitka sekä merkon silmäkn mahdollisi

ttisen lujittesessä maassn tai kalkkipttelussa mm.äessä. Lujitteusteella ko. kteräksen korr

synteettisen ila, tulee lujitisen lujittee

paita 2/2012kenteet

c-ohjelmassanetta (Mansik

tteen v

tteen valintadonmuutoskisuudet, ykkyys,

ominaisuukn kestävyys.

ei sallita suseen mobilisoasetettavaa t

välisen tartunaahan. Tartumaarakeidenoko valitaanimman hyvä

en lujuus sasa, kuten esimitoiseen maa syvästabilo

een lujuus tukäyttöolosuhroosioriski.

lujitteen käytetta valittae

en vetolujuut

2

a ”Facing”-vakkamäki 2011

valinta

aan vaikuttavkäyttäytymin

ksien pysyvyy

uuria muodooituva voima

toiminnallist

ntalujuuden ntalujuuteen

n tunkeutumn täyttömater

vuorovaikut

aattaa alentmerkiksi eräahan. Tämä idun pohjam

ulee määrittähteissa. Terä

yttölämpötilaessa ottaa htta ja nopeut

alinta estää l1)

vat lujitteen onen ajan funk

ys ja

onmuutoksiaa suunnitellaa vaatimusta

tulee olla rin vaikuttaviainen lujiteveriaalin raekous (lukkiutum

ua merkittävissä turvematulee ottaa

maan tapauksää polymeeriäslujitetta va

a on huomattuomioon, et

ttaa virumist

iukupintoja l

ominaisuudektiona,

, valitaan lujaan niin, ettäa.

ittävä, jotta a asioita ovaterkkojen aukoon perusteeminen) verko

västi erittäinaalajeissa sehuomioon lusessa sekä ein raaka-ainealitessa on a

tavasti suuretä lämpötilaa. (Aalto et a

leikkaamasta

et ovat:

jite, jolla onä lujitteen ve

lujitteen lujt maan ja lujkkoihin (kuvalla siten, että

on ja maan v

n happamasekä kosketukujitetun rakeräitä sivutuoeen ominaisuaina otettava

empi kuin tesn nousu väh

al. 1998)

47

a pin-

n pieni enymä

jittava jitteen a 2.5). ä saa-älillä.

ssa tai ksessa enteen otteita uuksi-a huo-

staus-hentää


4.6 Täyttömateriaalin valinta

Täyttömateriaalin valintaan vaikuttavia tekijöitä ovat: - suunniteltava rakenne, - lujitetyyppi ja - lujitteen toimintatapa.

Lujitetulla alueella käytettävä täyttömateriaali tulee valita siten, että se täyttää suun-nitelmissa ja projektikohtaisissa laatu- ja materiaalivaatimuksissa esitetyt vaatimuk-set. Lujitetun rakenteen täyttömateriaalin sopivuus riippuu monista tekijöistä, jotka tulee ottaa huomioon materiaalia valittaessa:

- täyttömaan työstettävyys, - rakenteen toiminta ja ympäristö sekä pitkäaikaiskäyttäytyminen, - täyttömaakerroksen paksuus ja enimmäispartikkelikoko, - pinnoitustekniikka, - kasvillisuus, - kuivatusominaisuudet, - täyttömaan aggressiivisuus, - täyttömaan ja lujitteen yhteistoiminta, - täyttömaan sisäinen kitka ja koheesio sekä - routivuus. (SFS-EN 14475:2006)

Täyttömateriaalin työstettävyyden tulee olla sellainen, että sille pystytään rakentami-sessa ja tiivistämisessä tuottamaan suunnittelun edellyttämät ominaisuudet. Täyttö-maan valinnassa tulee ottaa huomioon ilmasto-olosuhteet, tiivistyslaite sekä paikalli-set käytännöt ja kokemukset. (SFS-EN 14475:2006) Tietyillä rakenteilla esim. sillan maatuet, rautatiekiskoja ja rakennuksia tukevat sei-nämät, korkeat maatukirakenteet jne. rakentamisen jälkeinen painumattomuus / pai-numan vähäisyys on erittäin tärkeää. Näissä tapauksissa tulee valita täyttömaamate-riaali, jonka tiivistäminen on helppoa ja jonka myöhempi kokoonpuristuminen on vä-häistä. (SFS-EN 14475:2006) Lujitetuissa rakenteissa käytetään ensisijaisesti hyvälaatuisia kitkamaita. Käytettäes-sä heikompilaatuisia koheesiomaita tai välimaalajeja, tms., on mitoitus tehtävä erityi-sellä huolellisuudella ja varovaisuudella. Tiivisrakenteisen, hyvät kitkaominaisuudet omaavan maan lujittamiseen vaaditaan vähemmän lujitetta kuin esimerkiksi savi-täytön lujittamiseen. (Aalto et al. 1998) Enimmäispartikkelikoon tulee mahdollistaa hyväksyttävän tasaisen pinnan muodos-tuminen ja sen tulee olla yhteensopiva tiivistetyn kerroksen paksuuden kanssa. Enimmäispartikkelikoko voi myös olla lujitekerrosten välimatkan funktio ja tarvittaes-sa pinnoitusosien koon funktio. (SFS-EN 14475:2006) Täyttömateriaalin raekoko vaikuttaa lujitteen ja maan väliseen tartuntaan. Paras tar-tunta saavutetaan, kun maan keskimääräinen raekoko d50 = 0,25...0,66 × # (#=verkon silmäkoko). Tällöin maan ja verkon välinen leikkauskestävyyskulma on likimäärin maan sisäisen leikkauskestävyyskulman suuruinen. Maan raekoon kasvaessa maara-keet eivät läpäise verkon aukkoja ja leikkausvastus pienenee. Myös hienorakeiset maalajit liukuvat pitkin verkon pintaa. Käytettävän kitkamaan raekoon ja verkon sil-mäkoon välillä tulisi vallita seuraava yhteys: # ≥ 1,5 × d50. (Aalto et al. 1998) Teräs-


verkkojen ulosvetokokeissa on havaittu erittäin hyvä ankkuroituminen myös edellä esitettyä suhdetta hienorakeisemmalla murskeella # ≈ 10…40 × d50 (d50 = 0,025…0,1 × #) vastuksen hieman pienentyessä murskeen ja verkon aukkokoon suhteen kasva-essa (Luomala 2005). Teräsverkoilla on havaittu ankkuroitumisen alenevan optimaa-lisesta, kun # ≥ 10 × d50 (d50 ≤ 0,1 × #) (Debon 2000). Täyttömateriaalia valittaessa tulee ottaa huomioon myös geolujitteen vaurioitumis-herkkyys asennuksen yhteydessä. Vaurioitumisherkkyys kasvaa maan raekoon kasva-essa ja on yleensä suurempi lujitekankailla kuin verkoilla. Vaurioitumisriski on myös teräväsärmäisellä kiviaineksella (murske) suurempi kuin pyöristyneellä. Lujitteen rik-koutumista voidaan estää asentamalla lujitetta vasten kerros pyöristyneistä rakeista koostuvaa materiaalia, mikä toisaalta saattaa pienentää lujitteen ja täytteen välistä tartuntaa. Täyttömaamateriaalien sähkökemiallinen, kemiallinen ja biologinen aggressiivisuus tulee ottaa tapauskohtaisesti huomioon ja varmistaa, että näillä ominaisuuksilla ei ole haitallista vaikutusta lujitteen toimintaan. Valitun täyttömaan sähkökemiallinen, kemiallinen ja biologinen soveltuvuus lujitteen kannalta tulee arvioida aiemman mer-kityksellisen kokemuksen perusteella, esim. maa-aineksen ominaisuuksien ja lujitteen pitkäaikaisen lujuuden menettämisen välillä todetun korrelaation perusteella. (SFS-EN 14475:2006) Heikkolaatuisia täyttömaita, kuten orgaanisia maa-aineksia, liukoisia materiaaleja ja voimakkaasti turpoavia materiaaleja, ei saa käyttää pakkasolosuhteissa. Mikäli käyte-tään routivia materiaaleja, on niiden routivuus otettava suunnittelussa erityisesti huomioon tai käytettävä eristyskerrosta. (SFS-EN 14475:2006) Jos pinnoitukseen suunnitellaan kasvipeitettä (viherpintaa), rakenteen pinnan lähelle sijoitetun täyttömateriaalin tulee täyttää määritellyt kasvipeitettä koskevat vaatimuk-set (SFS-EN 14475:2006). Jos rakenne altistuu tulville ja niitä seuraavalle nopealle veden laskemiselle, tulee tarkistaa, että täytön kuivatusominaisuudet ovat yhteensopivat suunnitteluoletusten kanssa. Hajoavia täyttömaamateriaaleja ja hauraita maa-aineksia ei saa käyttää, ellei niiden käyttöä ole kelpuutettu erityisillä tutkimuksilla. (SFS-EN 14475:2006)

4.7 Lujitteen ja maan yhteistoiminta

Lujite voi toimia kunnolla vain silloin, kun siinä vaikuttavat voimat voivat siirtyä maa-han ja päinvastoin. Voimien siirtyminen perustuu lujitteen ja maan väliseen tartun-taan. Riittävä tartunta voidaan saavuttaa joko yksinomaan maan ja lujitteen välisen kitkan avulla tai ns. lukkiutumismekanismilla. Lukkiutumismekanismi syntyy, kun ki-viainesta tiivistetään lujiteverkon päällä ja kiviainesrakeet tunkeutuvat osittain ver-kon aukkojen läpi ja osittain kiilautuvat aukkoihin. Lujitetun maan tiiviysasteella on olennainen merkitys maan ja lujitteen väliseen tar-tuntaan. Tiiviysasteen tulee olla niin korkea, että maan tilavuus pyrkii laajenemaan (dilataatio) leikkausjännityksen vaikutuksesta. Kuvassa 4.3 on esitetty kaksi maan ja lujitteen välisen yhteistoiminnan mekanismia, jotka tulee ottaa huomioon lujitetun maarakenteen suunnittelussa. Maan ja lujitteen välisen tartunnan tulee olla niin hyvä, että maablokin liukuminen pitkin maan ja lujitteen rajapintaa estyy (liukumismeka-

50

nismiankku Maanva mkun tte-eleloin, van mkausk Lujiteankkusisää

Kuva

Kuva

i). Lisäksi luuroimiseksi (

n ja lujitteen aanpaine σb

aas kantava ementtejä vakun lujitteen

maanpaineenkestävyyskul

ekankaita ja uroitumista n.

4.3 Maan nismi j

4.4 Maan sesta aKantatehokk

ujitteen tule(ankkuroitum

välisiä ankk’. Kitka vaikmaanpaine

astaan (kuvan reunassa/pn suhde vertlman funktio

-verkkoja kävoidaan teh

ja lujitteen vja b) Ankkur

ja lujitteen vaiheutuva lei

avan maanpakaan leikkaus

e olla riittävmismekanism

kuroitumismeuttaa lujitteevaikuttaa luj

a 4.4b). Kuvapäässä on nsikaalijännity

ona. (Forsma

äytettäessä thostaa käänt

välisen yhteisroitumismeka

välisen ankkuikkausvastus

aineen suhde skestävyysku

vän pitkä lumi). (Forsma

ekanismeja oen pinnalla jitevoiman san 4.4b muks. "ankkuri".

ykseen (ylä- jan & Slunga 1

täyttö-/pengtämällä ank

stoiminnan manismi. (Aalto

uroitumisen ms. b) Kantavae vertikaalijänulman funktio

LiikenneviraGeoluj

jitteeseen syn & Slunga 1

on kaksi: kitkpinnan suunuuntaan näh

kainen mitoitKuvassa 4.4

ja alaraja) m1996)

germateriaalikkuroiva osu

mekanismit. ao et al. 1998)

mekanismit, an maanpainennitykseen (yona. (Aalto e


yntyvän veto1996)

ka ja tehokasntaisesti (kuvhden poikittatus tehdään 4c on esitett

maan tehokka

in ja lujitteenus pengerra

a) Liukumism)

a) Kitkan vaieen kehittymylä- ja alarajaet al. 1998)

a 2/2012 akenteet

ovoiman

s, kanta-va 4.4a),

aisia luji-vain sil-

ty kanta-aan leik-

n välistä akenteen

meka-

ikutuk-minen. c)

a) maan

LiikenneGeoluji

4.8 K

Geolujitkenteenvoi aihe Rakennkenteenrakenteteen allmään vpinnoitutu pinnovatusra2005). Tukimujärjestesa kuivakisivupi Lujitetutamalla 4.7). Miteriaalia Mikäli lon rakenitettäv

Kuva 4.5


Kuivatu

tetuilla tukimn kuivattamiseuttaa merkit

e voi kostuan alapuoleltaen perustus le rakentaa r

vettä ja kuljeusten tulee poituksen etekenteiden p

ureissa, joidlmä esim. kuatusjärjestelinnoitteen ta

un tukimuuri lujitetun kekäli lujitetuna, ei erillistä

ujitetussa kenteen kuivat

vä erityistä h

5 Erilaisia Geosynth

paita 2/2012kenteet

us

muuri- ja luiseen. Erityisettävää lujuud

a joko rakenta rakenteeseei ole itsestäriittävän pakettamaan se päästää vesi en. (SFS-ENeriaatteita 0

den päälle tuuvan 4.6 a mlmän tulisi takana (kuva 4

n tai luiskanerroksen ja n kerroksen tkuivatuskerr

erroksessa ktukseen ja veuomiota. (No

tukimuurin jhetic Group 2

2

iskarakenteilesti ko. rakenden alenemis

teen pintakeeen nousevaään kuivuva,ksu kuivatus

rakennuspalävitseen täh

N 14475:20060n esitetty k

ulee tierakenmukaisesti. Tu

tämän lisäks4.6 b).

n takaluiskantakaluiskan/

takaosa tai trosta niiden

käytetään heieden pääsyn ordic Geosyn

ja luiskan kui2005)

lla on kiinnitnteilla liiallinsta ja vaurioi

erroksen läpäasta pohjave, tulee lujitetskerros ja taaikan kuivatuhän kuivatus

6) Tukimuurikuvassa 4.5

nne, tulee reukimuurin jasi sijaita my

n/taustatäytö/taustatäytötaustatäyttö väliin välttäm

ikompilaatuiestämiseen

nthetic Grou

1

2

3

ivatusrakente

tettävä eritynen veden päitumisriskiä.

äisemästä saedestä (BS 8tun tukimuurrvittaessa sausjärjestelmäsputkeen, min ja luiskan (Nordic Ge

unuksen taka luiskan yhdyös tukimuu

ön kuivatus jn väliin kuivon hyvin vetmättä tarvita

isia maa-ainlujitettuun rp 2005)

) Pintakuivtms.)

2) Pinnoituk(geotekstkuivatusp

3) Salaojitus

eiden periaa

yistä huomioääsy rakente

adevedestä t8006-1:2010ri- tai luiskaralaojaputki kään. Mahdolikäli se on sijmahdolliste

eosynthetic G

kana olla kuvdistelmärakerin yläosass

järjestetään vatuskerros ttä läpäiseväa.

neksia (siltti, rakenteeseen

vatus (kourut

ksen kuivatutiilisuodatin,putket)

s

atteita. (Nord

51

ota ra-eeseen

tai ra-0). Jos raken-kerää-llisten joitet-

en kui-Group

vatus-enteis-sa jul-

asen-(kuva

ää ma-

savi), n kiin-

t

s ,

dic

52

a)

Kuva

Kuva

4.9

4.9.1

Syntevetokvilla

2 Mitoi”Guidemerkinmetrin

4.6 Lujitetb) osa

4.7 Lujitet

9 Syntee

Mitoituslu

eettisen lujitkokeen muka

materiaalike

ituslujuuden mäelines for the dentöjä. Siltä osinn ensimmäisen e

tun tukimuuramittaisella tu

tun tukimuur

ettisen

ujuus2

tteen mitoituaista vetolujertoimilla, ja

äärityksen osaltetermination of tn kun niistä on pesiintymisen yh

rin kuivatusjäukimuurilla (

rin taustatäyt

lujittee

uslujuus käytuutta erilaisa ottamalla

ta on parametrethe long-term stpoikettu, on ko.

hteydessä.

b)

ärjestelmiä a(BS 8006-1:2

ytön kuivatusp

en mito

ttötilassa sasista lujitetta

huomioon

eillä pyritty käytrength of geosy. standardin mu

LiikenneviraGeoluj

a) täysimittai2010).

periaate (BS

oitusluj

aadaan pienea heikentävisrakenteessa

yttämään standaynthetics for soiukaiset merkinn


isella tukimuu

8006-1:2010

juus

entämällä stastä tekijöistäa sallittava

ardin ISO/TR 20l reinforcement”

nät esitetty sulu

a 2/2012 akenteet

uurilla, ja

0).

andardi-ä riippu-lujitteen

0432:2007 ” mukaisia

uissa para-

LiikenneGeoluji

muodonlujuutta

-

-

- -

Mitoitustälöiden20432:2

missä fd oTk (dt)

Tchar

RFCR RFID RFW RFCH ηRF

Mikäli lutaessa h Liikennekuormiaduksi. Mkuormiaomalla k Synteetsesti vitestausm1998) Väliaikasynteettseen ko


nmuutos. Käa määritettäe

materiaalin kuitutyypistrakentamisemateriaalistmateriaalin pitkälle aikajuuden mää

slujuus määrn 4.8a ja 42007)

on mitoituvetolujkeiden lyhytaiteettiselujuusa10319:2virumarakennsäänkekemiallmateria20432:2

ujitteessa onhuomioon er

eviraston käa käytettäesMikäli muutta, lujitteeseekertoimellaa

ttisen lujitteerumakokeenmenetelmän

aisissa rakentisen lujittee

ohdistuvaa ku

paita 2/2012kenteet

ytettävien luessä on otett

venymä (alktä, josta tuoten aikana syta ja tiivistyspysyvyys (ke

avälille tehtäritykseen.

ritetään joko.8b sisältö

uslujuus (laskuuden ominaperusteella skaisesta vetoen lujitteen 9arvo (muodon2008), kN/mn materiaaliusaikaisen v

estävyyden mlisten ja biolaalikertoimie2007: ηRF = fs

n saumoja taikseen lujitte

äyttämissä lsä kuormitu

tuvana kuormen kohdistu

an esim. EBG

en vetolujuun ja toissijais

ja lujitteen

nteissa voidaen vetolujuuduormituksen

2

ujitteiden tutava huomiookumuodonmute on valmistntyvät mater

stavasta), emialliset ja

ävän ekstrapo

o yhtälöllä 4.on esitetty

kenta-arvo) aisarvo, jokasuunnitteluiokokeesta sa95 % luotettnmuutosnop

m kerroin (riipp

vaurioitumisemateriaalikerlogisten ympen (RFCR, RFI

fs), -

ai liitoksia, tueen lujuutta

liikennekuoruksen dynaamana käytet

uvat dynaamGEO:ssa (DGG

den ominaissesti lyhytaiiän vaikutus

aan virumakden ominaisa

n kestoaikaa

lee olla CE-mon: uutos + virumtettu sekä kuriaalivauriot

mikrobiologoloinnin epä

.8a tai vaihtokuvassa 4.

(ISO/TR 204a saadaan lyhkää vastaava

aatava lujuudavuusrajan m

peus 20±5 %

puu polymeeen materiaalroin, -

päristötekijöiID, RFW, RFCH

ulee niiden valentavana t

rmissa on mminen vaiku

tään muita kmiset vaikutu

GT 2011) esi

sarvo on pyriikaisen veto

s koetuloksiin

oetuloksiin parvoa kuin pyarvioitaessa

merkittyjä. L

ma; riippuu pormitustaso(riippuvat lu

giset tekijät) varmuuden v

oehtoisesti y.8. (Vägverk

432:2007: fd =hyt- ja pitkäaasti, kN/m den ominaisamurtolujuutt

%/min; standa

erityypistä), -ikerroin, -

den materia) varmuuske

aikutus lujuutekijänä.

mukana sykäutus tulee riikuin liikenneukset tarvitttetyn mukais

ittävä määritokokeen perun on huomio

perustuen käysyvissä rak

a voidaan pys

Lujitteen mit

polymeeristäosta ja -ajastaujitteesta, täy

ja vaikutus veto

yhtälöllä 4.8ket 1992, IS

a (4.8)

(4.8) b

= TD), kN/m aikaisten vet

arvo, joka onta vastaava aardi EN ISO

-

aalikerroin, - erroin (ISO/T

uteen ottaa t

äyslisä, joteittävästi huo

eviraston liiktaessa huomsesti.

ttämään ensusteella. Käy

oitava. (Aalto

äyttää suurekenteissa. Lujysyvissä rake

53

toitus-

ä ja a), yttö-

olu-

b. Yh-SO/TR

oko-

n syn-alempi

TR

tarvit-

en ko. omioi-kenne-mioida

sisijai-ytetyn o et al.

empaa jittee-

enteis-


sa ottaa huomioon koheesiomaan konsolidoitumisesta johtuva leikkauslujuuden kas-vu ja siitä johtuva lujitteen kuormituksen pienentyminen. (Aalto et al. 1998) Maanvaraisessa lujitetussa penkereessä ja tien geolujitetussa levennyksessä lujite-voimaa optimoitaessa voidaan liikennekuorman aiheuttama lujitevoima olettaa lyhyt-aikaiseksi ja penkereen (ja muiden pysyvien kuormien) aiheuttama lujitevoima pitkä-aikaiseksi. Tällöin mitoituksessa eritellään liikennekuorman (muuttuvien kuormien) ja pysyvän kuormien aiheuttama lujitevoima. Lujitteen ominaislujuutta määritettäessä oletetaan pysyvissä rakenteissa liikennekuorman vaikutusajaksi vähintään 1 v. Lujit-teen mitoittava ominaislujuus määritetään summaamalla yhteen pysyvän ja muuttu-van kuorman aiheuttama lujitevoima.

Kuva 4.8 Synteettisen geolujitteen mitoituslujuuden määrittäminen ominais-lujuudesta.

Mikäli mitoituslaskelmissa käytetty yksi lujitekerros korvataan useammalla lujiteker-roksella, on varmistuttava, että lujitteiden sijainti ja mitoitusgeometria eivät poikkea mitoituksessa käytetystä liikaa lujitekerrosten väliin asennettavien kitkamaakerros-ten takia. Useampaa lujitekerrosta käytettäessä on varmistuttava, että lujitteiden muodonmuutosominaisuudet vastaavat toisiaan.

ominaislujuus Tchar, lyhytaikainen ominaislujuus Tk, pitkäaikainen

viruman materiaalikerroin RFCR

rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaa-likerroin RFID

säänkestävyyden materiaalikerroin RFW

kemiallisten ja biologisten ympäristöteki-jöiden materiaalikerroin RFCH

materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) varmuuskerroin ηRF

murtotilan muodonmuutoksen määrittämi-nen ympäröivä täyttö- ja pohjamaa huomioi-

den

mitoituslujuus (laskenta-arvo) fd


4.9.2 Viruman materiaalikerroin RFCR

Kun saatavilla on vain lyhyenajan vetokokeen tuloksia, voidaan vetolujuuden ominai-sarvo määrittää jakamalla lujitteen vetolujuus (Tchar) taulukosta 4.1 saatavalla materi-aalikertoimella (RFCR). Mikäli luotettavia materiaali- tai tuotekohtaisia tutkimustulok-sia koti- tai ulkomaisesta auktorisoidusta laboratoriosta on saatavissa, käytetään ominaisarvon määrityksessä ensisijaisesti niitä.

Taulukko 4.1 Materiaalikerroin RFCR synteettisen lujitteen vetolujuuden ominaisarvon määritystä varten.

Polymeerityyppi Materiaalikerroin RFCR / rakenteen suunniteltu ikä

60 v 120 v

Polyesteri 2,33 2,50

Polyamidi 2,70 2,86

Polypropeeni 4,76 5,00

Polyeteeni 4,76 5,00

4.9.3 Rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikerroin RFID

Täyttömaamateriaalien mekaaninen aggressiivisuus lujitteen ja pinnoituksen kannal-ta tulee ottaa huomioon. Lujitteiden tai niiden pinnoitteiden mekaaniset vauriot, jotka aiheutuvat rakentamisen aikaisista täyttötöistä tulee arvioida aiemman merkitykselli-sen kokemuksen perusteella, jos sellaista on käytettävissä, tai tarvittaessa erityisellä rakennuspaikkatestauksella. Tämä on erityisen tärkeää, jos käytetään murskattua, kulmikasta täyttömaata. (SFS-EN 14475:2006) Asennuksen aikaisen vaurioitumisas-teen selvittäminen onnistuu parhaiten täysmittakaavaisilla asennuskokeilla. Asennus-tapahtuman aiheuttama vaurioituminen selvitetään rakenteesta esiin kaivetuilla näyt-teillä. Taulukossa 4.2 on esitetty rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikertoimen ar-voja, Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää lujitteen valmistajan ilmoittamia luotettavasti määritettyjä vaurioitumisen huomioonottavia materiaalikertoimia. (Vägverket 1992)

Taulukko 4.2 Synteettisen lujitteen rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaaliker-roin RFID. (Vägverket 1992)

Savi, Siltti Hiekka Luonnonsora Murskesora / Kalliomurske

Louhe

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

4.9.4 Säänkestävyyden materiaalikerroin RFW

Kaikki polymeerit voivat vaurioitua UV-säteilyn vaikutuksesta, vaikkakin ulkokäyttöön tarkoitetut materiaalit on tavallisesti UV-suojattu. Tässä käsikirjassa ”säänkestävyy-teen” käsitetään ainoastaan UV-säteilyn vaikutus joko yksinään tai yhdessä lämpöti-lan ja kosteuden kanssa. (ISO/TR 20432:2007)


Säänkestävyyden suositukset ovat riippuvaisia varastossa ja työmaalla kertyvästä materiaalin altistumisajasta. Jos geosynteetti altistuu UV-säteilylle enintään 12 tun-nin ajan, on materiaalikertoimen arvo RFW = 1,0. (ISO/TR 20432:2007) Mikäli altistumisaika on pidempi kuin 12 h, tulee geosynteetille tehdä nopeutettu säänkestävyyskoe standardin SFS-EN 12224:en ”Geotextiles and geotextile-related products. Determination of the resistance to weathering” mukaisesti. Mikäli lujuuden menetys on ≤ 5 %, on materiaalikertoimen arvo RFW = 1,0 sillä ehdolla, että geosyn-teetti on alttiina UV-säteilylle enintään kuukauden ajan. Jos lujuuden menetys on > 5 %, saa materiaali olla alttiina UV-säteilylle enintään taulukossa 4.3 esitetyn ajan, ja sen mitoituksessa on käytettävä taulukossa 4.3 esitettyä säänkestävyyden materi-aalikerrointa. (ISO/TR 20432:2007) Mikäli geosynteetti altistuu UV-säteilylle kuukautta pidemmän ajan, tulee ko. materi-aali koestaa joko edellä mainitun standardin SFS-EN 12224:en mukaisesti tai vastaa-valla menetelmällä. Kokeen kesto tulee olla niin pitkä, että sen perusteella voidaan ohjeiden mukaisesti ekstrapoloida odotettavissa oleva altistumisaika. Geosynteetin lujuus altistumisajan jälkeisessä tilanteessa tulee arvioida. Säänkestävyyden materi-aalikertoimen RFW arvo on materiaalin alkuperäisvetolujuuden suhde altistumisajan jälkeiseen vetolujuuteen. (ISO/TR 20432:2007)

Taulukko 4.3 Geosynteetin altistuminen UV-säteilylle (ISO/TR 20432:2007).

Lujuus SFS-EN 12224:en mukaisesti tehdyn koestuksen

jälkeen

Suurin sallittu UV-säteilylle altistumisaika asennuksen ja

varastoinnin yhteydessä Materiaalikerroin RFW

> 80 % 1 kk (1) Materiaalin alkuperäisveto-lujuuden suhde altistumis-

ajan jälkeiseen vetolujuuteen

60…80 % 2 viikkoa 1,25

< 60 % 1 päivä 1,00

Koestamaton materiaali 1 päivä 1,00

(1) Vuodenajasta ja kohteen sijainnista riippuen suurin sallittu altistumisaika voi olla 1…4 kk.

4.9.5 Kemiallisten ja biologisten ympäristötekijöiden materiaalikerroin RFCH

Useimmat synteettiset geolujitteet kestävät luonnon maamateriaalissa olevia kemial-lisia aineita ja mikrobeja, mikäli maan pH on välillä 4…9. Käyttöikänsä aikana lujit-teet heikkenevät myös ikääntymisen vuoksi. Ympäristöolosuhteet pohja- tai täyttö-maan happamuuden suhteen voidaan ottaa huomioon taulukoissa 4.4 ja 4.5 esitetyllä materiaalikertoimella. Tämä tarkastelu tulee ottaa huomioon erityisesti betoniraken-teiden sekä maan stabiloinnin tai joidenkin sivutuotteiden/jätemateriaalien yhtey-dessä. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää lujitteen valmistajan ilmoittamia ja luotetta-vasti määritettyjä ympäristöolosuhteet huomioonottavia materiaalikertoimia. pH-arvojen ollessa taulukoissa 4.4 ja 4.5 esitettyjä arvoja korkeammat tai matalammat tulee redusointitarve arvioida tuotekohtaisesti materiaalin ja kuormitusajan perus-teella.


Kun lujite sijoitetaan alueelle, jossa on tai johon on mahdollista tulla sellaisia kemi-kaaleja, joita ei ole maaperässä normaalisti, tulee näiden vaikutus lujitteeseen arvioi-da erikseen ja tarvittaessa pienentää mitoituslujuutta ja/tai vaihtaa lujitemateriaali ko. kemikaaleja paremmin kestäväksi.

Taulukko 4.4 Synteettisten lujitteiden (muut kuin polyesteri) ympäristötekijöiden ma-teriaalikerroin RFCH.

Maan pH Materiaalikerroin RFCH

2,0…4,0 1,2

4,1…8,9 1,1

9,0…9,5 1,2

Taulukko 4.5 Polyesterilujitteiden ympäristötekijöiden materiaalikerroin RFCH. (ISO/TR20432:2007)

Maan pH Suunnitteluikä Käyttölämpötila Materiaalikerroin

RFCH

4,0…9,0 25 v. 25 oC 1,0

4,0…9,0 25 v. 35 oC 1,4

4,0…8,0 100 v. 25 oC 1,2

8,0…9,0 100 v. 25 oC 1,3

4.9.6 Materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) varmuuskerroin ηRF

Synteettisen lujitteen materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) varmuuskerroin ηRF

riippuu rakenteen vaurioitumisesta aiheutuvan henkilöriskin ja taloudellisten mene-tysten suuruudesta sekä rakenteen suunnitteluiästä (taulukko 4.6). Taulukossa 4.6 esitetyistä varmuuskertoimista voidaan poiketa luotettavan tuote- ja rakennekohtai-sen selvityksen perusteella.

Taulukko 4.6 Synteettisen lujitteen materiaalikertoimien (RFCR, RFID, RFW, RFCH) var-muuskerroin.

Suunnitteluikä (vuosia) Varmuuskerroin ηRF (1)

120 1,4

60 1,3

10 1,2

(1) Lujitteella tehdyn reaaliaikaisen virumakokeen kesto vähintään 10 % suunnitteluiästä tai 10 000 tuntia, jos suunnitteluikä ≤ 10 vuotta ja lujitteen lujuuden ekstrapolointi enintään yhden logaritmisen aikadekadin yli tai enintään kahden aikadekadin yli, jos ekstrapolointi on varmistettu nopeutetuilla virumakokeilla.

4.9.7 Muodonmuutosominaisuudet

Suunnittelussa tulee pyrkiä siihen, että geolujitteelta vaadittu lujuus saavutetaan sa-manaikaisesti maassa tai lujitteen ja maakerroksen välillä mobilisoituneen leikkaus-jännityksen kanssa. Suunnittelussa tulee aina tarkistaa tapauskohtaisesti ko. raken-teen asettamat vaatimukset lujitteen sallitulle venymälle sekä itse rakenteen painu-mille ja muodonmuutoksille. (Tanska et al. 1995)

58

Rakeriittävtäess 4.9.8

KuvaLujittdesta4.9b)tää sa

missä

Lujittkuormnettutään olla poma s

.

missäεrak.aik

εviruma

εkok εsall εsall, vi

Liittejitemjänni 4.9.9

Synte(EN Ialhais

nteen toiminvän pieni vi

sä.

8 Mitoituslu

ssa 4.9 on eteen mitoitusa ja asennus). Eli lujite eiallittua arvoa

ä on lujitt

lujitt

teen kokonamittavaa vetouna (RFID · RFrakennus- japienempi kusallittu maks

.

,

ä k. on sya lu

lulu

iruma lu

eessä 2 on esateriaalien tysvenymäkä

9 Saumojen

eettisten lujiISO 10321:20sempi.

nnan edellytyiruma. Tämä

ujuuden mää

esitetty synteslujuus riippsolosuhteistai saa murtuaa (yhtälö 4.10

teelta vaaditteen mitoitus

aisvenymää ovoimaa verFCH)-1 · Tchar· Ja käytönaikaiuin sallittu vsimiarvonsa

∙ 100%

ynteettisen lujitteen virumujitteen kokoujitteen sallitujitteen sallit

sitetty ajan vraaka-aineidäyttäytymise

n lujuus

itteiden saum008). Sauma

yksenä pitkää on otettav

äritys

eettisen lujittpuu rakenteea (kuva 4.9ca käyttöiän a0). (Aalto et

tava kokonaislujuus, kN/m

(alkumuodorataan lujitteJännityssuhtinen venymä

venymä (yhtä(yhtälö 4.10

lujitteen rakema (käytönaionaisvenymättu kokonaisttu viruma, -

vaikutus Suoden (korkeaeen ja vetolu

mojen lujuusan vetolujuus

äaikaisessa kva huomioon

teen mitoituen kestoikää c) sekä salliaikana (yhtäl

al. 1998)

isvoima, kN/m

onmuutos +een lyhyen ateen (fUTS) jaä (kuva 4.9b)älö 4.10b). c). (Aalto et

ennusaikaineikainen veny

ä, - svenymä, -

omessa yleislujuuksinen

ujuuteen.

s testataans saattaa oll

LiikenneviraGeoluj

kuormitustilan materiaaliv

uslujuuden mvastaavasta

itusta kokonlö 4.9) eikä s

/m

+ viruma) aajan vetoluju

isokroonikä). Tämän kokLisäksi virumal. 1998)

en venymä, -ymä), -

esti käytettypolyesteri-

kohdassa 2.a merkittävä


anteessa on vaatimuksia

määrityksen pa lujitteen venaisvenymästsen venymä

(4.9)

rvioitaessa uteen maahayrän avulla m

konaisvenymmalle voidaa

(4.10

(4.10

(4.10

-

yjen synteettja polyetee

2.4 esitetylläästi lujitteen

a 2/2012 akenteet

lujitteen määrät-

periaate. etolujuu-tä (kuva saa ylit-

)

lujitetta an asen-määrite-

män tulee an antaa

a 0)

0) b

0) c

tisten lu-enikuitu)

ä tavalla lujuutta

LiikenneGeoluji

Kuva 4.9

4.10

4.10.1 M

Teräslujmenttievetoelemtuva koteräslujTeräsluj

missä fyd ofyk γs


9 Esimerkkvaikutus 1995)

Teräs

Mitoitusluju

jitteiden mien pinta-alanmenttien pin

orroosio, jonitteilla. Teräjitteen teräk

1,15

n lujiteterälujiteteräbetoniterasto 201

paita 2/2012kenteet

ki synteettisevetolujuutee

lujittee

uuden määrit

itoituslujuusn ja materiaanta-ala määrika suuruus äslujitteen ksen myötölu

äksen myötöäksen myötöräksen osava10a), -

2

en lujitteen men ja b) & c) m

en mito

tys

s määritetääalin vetolujuuitetään ottammääritetään

käyttöikämitoujuuden mito

ölujuuden mitölujuus, N/mmarmuusluku

mitoituslujuudmitoituslujuu

itusluju

än lujitevoimuden perustemalla huomion käyttöikämoitus tehdää

oitusarvo fyd m

toitusarvo, Nm2

= 1,15 (NCC

den määrittäuden määrity

uus

maa vastaaneella. Mitoituoon mitoitus

mitoituksella än kohdan 4määritellään

N/mm2

CI 2: Taulukk

ämisestä, a) ays. (Tanska e

nottavien veuksessa käytesiän aikana tsuojaamatto

4.10.2 mukan yhtälöllä 4.1

(4.11)

ko 3.5, Liiken

59

ajan t al.

etoele-ettävä tapah-omilla isesti. 11.

nnevi-

60

Teräsleikkaessä tävä jdistu

,

missäNEd Nt,Rd Geolu1 m lemäärkerro Teräs4.13. löllä matevalmisen hsen v

,

missäNt,Rd AN,nett

γM2

fd n RFID Mikälkorromentaikanosan Lujittteräkesitet

slujitteen veauksissa täyoletetaan, eja lujitteisiinu, on ne otet

1,0

ä on teräslu teräslu

ujitetun rakeevyistä lujite

ritetään tulonotaan vetoele

slujitteen veTeräslujittee4.14, johon riaalikerroinistajan ilmoihuomioonottvaurioitumise

1

,

ä on v

to tetäotetevra

li teräslujitteodoidu lujittetin alkuperäina, vähennet

pinta-ala.

teena käytettksen jännitystty kuvassa 4

toelementinyttää yhtälön

ttä lujitetun n ei kohdistuttava mitoitu

ujitteen vetoujitteen veto

enteen lujittetta kohden(na, jossa verementtien luk

etoelementinen mitoituslupinnoittama

n katsotaan tittamia luotetavia materiaen materiaal

,1

1,25

etoelementineräslujitteenäyttyessä, msavarmuuslueen = 1,25 (Seräslujitteenetoelementtakennusaika

een vetoelemeen mitoitusinen poikkipään vetoelem

tävien terästs-venymäkuv4.10.

vastaanotta 4.12 mukainrakenteen v

u merkittäviäuksessa huom

oelementin veoelementin ve

een mitoitus(kN/m. Tällörkon yhden vkumäärällä 1

n vetokestävujuus 1 m leattoman terätaulukosta 4.ettavasti määaalikertoimiaikerroin on m

51,15

,

n vetokestäv vetoelemem2

uku poikkileiSFS-EN 1993 mitoituslujuien lukumääisen vaurioit

mentin suojasiän aikana,pinta-ala. Mimentin alkup

ten kimmokevaaja ja kak

aman vetovonen ehto (SFvarmuus liukä leikkaus- tamioon.

etovoima, Netokestävyyd

slujuus fd möin 1 m levyisvetoelementi1 m leveää lu

vyyden mitoeveää lujitekaäslujitteen r.2 (vaihtoehtäritettyjä raka). Pinnoitetmääritettävä

vyyden mitoientin poikki

ikkauksen ke3-1-1: kohta 6uus, N

rä 1 m leveäätumisen mat

aus mitoitet, on vetoeleikäli vetoeleperäisestä po

erroin E on 2ksoislineaari

LiikenneviraGeoluj

oiman NEd tuFS-EN 1993)kupintasortuai taivutusra

den mitoitus

ääritetään ysen teräslujiin vetokestä

ujitekaistaa k

oitusarvo maistaa kohdeakennusaikatoisesti voidakentamisen atun teräslujit

erikseen.

tusarvo, N pinta-ala lu

estävyydelle 6.1), -

ä lujitekaistateriaalikerroi

taan siten, eementin poikementti korroikkipinta-al

10 000 N/minen jännity


ulee kaikissa. Ko. ehtoa kmaa vastaansituksia. Mik

(4.12

sarvo, N

yleensä vetovtteen mitoitvyyden mito

kohden.

ääritetään yen määritetäaisen vaurioiaan käyttää aikaisen vaurtteen rakenn

(4.13

(4.14

ujitteen mit

vetomurtum

aa kohden, -/n, -

että vetoelemkkipinta-ala rodoituu mitlasta korrodo

m2. Kuumavays-venymäyh

a 2/2012 akenteet

a poikki-käytettä-n on riit-käli koh-

2)

voimana tuslujuus oitusarvo

yhtälöllä än yhtä-itumisen lujitteen rioitumi-nusaikai-

3)

4)

toitusiän

man suh-

/m

mentti ei vetoele-

toitusiän oituneen

valssatun hteys on

LiikenneGeoluji

4.10.2 T

Teräsramalla ratukset omukaist Käyttöikaikana. paksuutkenteenlittua, jo(suojaumenpiteteen käy

a)

Kuva 4.1

VTT:n sroosiotuloksena

-

- -

-


Teräsrakent

kenteiden sakenteet korotetaan huomta korroosion

kämitoitustaTeräksellä

tta vastaan n mitoituksesotta se voidasmenettelysein, että teräyttöiän sijaa

10 a) Kuum2010a) jaräslujittetys pysyy

selvityksessäutkimusten t

a tehtiin mm.teräksen vaatysuuntaiseteräksen hiikorroosio onnen verrattutuihin teräkpohjavesipipohjavesipien suhde m

paita 2/2012kenteet

teiden käyttö

äilyvyys ja sroosion suht

mioon käyttänestojärjeste

a sovellettaesrakenteen tkohtisuoraanssa huomioitaan ottaa msä) suunnit

äsosissa ei tan arvioidaan

avalssatun tea b) kaksoisleen jännitys -y vakiona my

ä (Leino et atuloksia (tulo seuraavia hakasuora ase

een rakenteesilipitoisuuden täytöissä jauna esimerkisiin ja nnan yläpuonnan alapuouuttuu päinv

2

öikämitoitus

suunniteltu teen. Materiaämällä rakenelmää. (SFS-

ssa lähtöoletturmeltuminen suuntaan tavia dimensitoituksessa

tteluperiaatteapahdu turm

n pinnoitteen

eräksen jännineaarinen jä- muodonmuyötörajan saa

al. 1998) on oksia n. 1600avaintoja: ento maassaseen,

en lisäys kasva häirityissä iksi luonnont

olisen teräkseolisen teräksevastaiseksi.

s

käyttöikä otaalien turme

nteellista ylim-EN 1993-1-1

tuksena on sen tarkoittaaetenevää sy

sioita. Teräks huomioon. eena on va

meltumista kän käyttöikää.

b)

nitys-venymäännitys-veny

uutoskuvion mavuttamisen j

analysoitu k0 korroosioh

a kasvattaa k

vattaa korroomaapohjiss

tilaiseen maa

en korroosioen, mutta aja

tetaan huomeltumisen ja mitoitusta ja1)

se, että teräsa lähinnä piyöpymistä, josen syöpymiKorroosionermistaa eriläyttöiän aika(Leino et al.

äkuvaaja (Liikymäyhteys (Smallissa oletejälkeen.

kirjallisuudeshavainnosta)

orroosiota ve

osion määrääa keskimääriapohjaan lyö

on aluksi noan myötä kor

mioon suunnkorroosion v

a/tai tarkoitu

s syöpyy käyinnalta rakeoka pienentäisen on oltavestojärjestelmlaisin suojaana, jolloin r 1998)

kennevirastoSFS-EN 1993)etaan, että jä

ssa esitettyj). Analysoinn

verrattuna py

ä, in kaksinkertömällä asenn

opeampaa kurroosionopeu

61

ittele-vaiku-

uksen-

yttöiän enteen ää ra-

va hal-mässä ustoi-

raken-

o ). Te-

änni-

ä kor-nin tu-

ys-

tai-net-

uin uksi-


Teräsrakenteiden ”käyttöikämitoitusta” on esitetty eri maarakennustuotteille, esim. seuraavissa julkaisuissa:

- BS 8006-1:2010 “Code of practice for strengthened / reinforced soils and other fills”

- SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” (katso liite 3) - ”Teräsrakenteiden käyttöikäsuunnittelu” (Leino et al. 1998) - Rumpujen sallitut korroosiokestävyysluokat eri tie- ja katuolosuhteissa (Inf-

raRYL, taulukko 14340:T1), - Teräsputkisiltojen materiaalivaatimukset (”Teräsputkisillat, Suunnitteluohje

2/2012”, Liikennevirasto 2012a) - Teräspaalujen korroosio (PO 2011, RIL 254-2011, Liikennevirasto 2012c), - ”Teräsputkipaalujen korroosio. Mitoitus empiiriseen aineistoon pohjautuen”

(Törnqvist 2004). Eräät metalliseokset ovat alttiita jännityskorroosiolle, joka voi aiheuttaa kappaleen murtumisen jännityksen ja korroosion yhteisvaikutuksesta. Jännityskorroosion taus-talla ovat metallin sisäiset ja ulkoiset jännitykset yhdistettynä korroosiota aiheutta-viin ympäristötekijöihin. Korroosioympäristö on materiaalikohtainen. Tietyt olosuh-teet aiheuttavat jännityskorroosiovaurioita myös yleisesti korroosiota kestäviin me-talleihin, esimerkiksi austeniittinen ruostumaton teräs kärsii jännityskorroosiosta klo-ridipitoisessa ympäristössä. Hiiliteräkset voivat olla alttiita ilmiölle vähähappisissa ympäristöissä, joissa on rikkivetyä. 4.10.3 Suojaamattomien teräslujitteiden korroosiomitoitus

Suojaamattomien teräslujitteiden korroosiomitoitus tehdään ohjeessa ”Sillan geotek-ninen suunnittelu, Sillat ja muut taitorakenteet nro/2012” (Liikennevirasto 2012c) te-räspaaluille esitettyjen mitoitusperiaatteiden mukaisesti. Tavanomaisissa ja eräissä aggressiivisiksi luettavissa olosuhteissa teräslujitteiden korroosio otetaan huomioon tavallisesti ylimitoituksella niin sanottuna korroosiova-rana. Korroosiovaran käyttäminen tarkoittaa lujitteen vetoelementtien paksuuden kasvattamista siten, että se on arvioidun käyttöiän - tavoitekäyttöiän - aikana tapah-tuvan syöpymisen jälkeenkin vielä riittävä kantamaan rakenteelle suunnitellut kuor-mat. Tarvittava korroosiovara riippuu rakenteen tavoitekäyttöiästä sekä lujitteen ym-päristön korroosio-ominaisuuksista. Tavanomaisesta poikkeavan korroosion olosuhteissa käytetään esimerkiksi korotet-tua ylimitoitusta tai korroosionsuojausmenetelmiä. Teräslujitteiden korroosiotutkimukset ja -mitoitus tehdään Liikenneviraston ohjeen (2012c) liitteen 2 mukaisesti. Pääsääntöisesti käytetään korroosiovaran taulukkoarvo-ja (ohjeen 2012c liitteen 2 taulukot 3 ja 4). Lisäksi on otettava huomioon, että talvihoitoluokkiin 1S ja 1 kuuluvien teiden lähei-syydessä teräslujitteiden oletetaan syöpyvän kokonaan tiesuolauksen vaikutusalueel-la. Suolan vaikutusalueen katsotaan ulottuvan vaakasuunnassa 12 m:n etäisyydelle suolattavan tien reunasta ja pystysuunnassa 2 m pysyvän pohjavesipinnan alapuolel-le. (Liikennevirasto 2012c) Ko. olosuhteissa teräslujitteiden käyttäminen saattaa olla mahdollista lyhytaikaisissa rakenteissa, jolloin lujitteiden korroosio ja käyttöikä on erikseen selvitettävä.

LiikenneGeoluji

Tasavirtvoivat tsuttunaseen se 4.10.4 S

Korroosset pinntodentatamisen Pinnoittleikkaukpinnoittroosiova Kuumas3 peruspaksuutmyös L2012a). roosionräs- ja r Pinnoittnoitteen

Kuva 4.1


talähteet, jottaajama-alue hajavirtakolvitykseen. (

Suojattujen

sionsuojausmnoitteet. Kor

aa menetelmn rakennuspa

teen suunnitksen käyttöiteen kestoikara.

sinkityksen ksteella voidatta. Eri olosuLiikenneviras

Teräslujitteeston suunn

rautarakentei

teen kestoikn mahdollise

11 Kuum

paita 2/2012kenteet

tka muodosteilla ja sähkörroosiona. HLiikennevira

teräslujittei

menetelmiä orroosionsuojän kestävän

aikan olosuh

ttelussa lähtöän sijasta a

kä ylittyy, o

kestoikäarvioaan arvioida uhdeluokissaston ohjeeneiden ja luittelussa voiiden korroosi

kää määritetteen rakentam

masinkityksen

2

tavat teräkseörata ympär

Hajavirtojen vsto 2012c)

iden korroos

ovat katodinjausmenetelmn myös lujitt

teissa. (Liike

ökohtana onarvioidaan pon lujitteell

oita eri olosutavanomais

a tarvittavann 2/2012 taujitettujen tidaan käyttäionesto”.

täessä on kimisen tai käy

n kestoikä er

en ja maan väistössä aikavaikutus kor

siomitoitus

en suojaus smiä voidaaneita vasten tennevirasto 2

n lujitteen käinnoitteen kle määritett

uhteissa on sissa olosuhtn pinnoitteeaulukon 3.5 ukimuurien ä myös stand

iinnitettävä tön aikaisee

ri olosuhteiss

älille jatkuvaansaada korroosioon tul

sekä orgaanis käyttää vaitulevan täytt2012c)

äyttöikä. Kokkestoikä. Mikävä pinnoit

esitetty kuvateissa tarvittn paksuutta

perusteellajulkisivujen

dardia SFS-E

myös erityisn vaurioitum

a (Leppänen

an potentiaalrroosiota niilee perustua

set ja epäorgin, mikäli votökerroksen

ko lujitteen pkäli mitoituktteen lisäksi

assa 4.11. Littavan pinno voidaan arv

a (Liikennevn teräsosienEN ISO 1471

stä huomiotamisen.

n 1992).

63

lieron, n kut-erilli-

gaani-oidaan

asen-

poikki-ksessa i kor-

itteen oitteen vioida

virasto n kor-3 ”Te-

a pin-


4.11 Suunnitelma-asiakirjat

4.11.1 Suunnitelman sisältö

Pohjatutkimukset: Pohjatutkimukset tehdään ja maakerrosten sekä pengermateriaalien geotekniset ominaisuudet määritetään julkaisun ”Geotekniset tutkimukset ja mittaukset” (TIEH 2100057-08) sekä ”Tien geotekninen suunnittelu” (Liikennevirasto 2012b) mukaisesti. Pohjatutkimusten tulee olla riittävän laajoja, jota maaperäolosuhteet rakennuspaikal-la voidaan määrittää standardin EN 1997-1 vaatimusten mukaisesti ja rakennuskoh-teen työt tehdä sopimusasiakirjojen ja suunnittelun mukaisesti. Geotekniset, hydro-geologiset ja hydrologiset tiedot tulee ilmoittaa siten, että toteuttajan on mahdollista suunnitella rakentamisessa tarvittavat väliaikaiset rakenteet tai kulkutiet (esim. maansiirtotyöt, penkereet, rakenteiden lähellä olevien kaivu- ja leikkaustöiden stabili-teetti, työpatojen rakentaminen, SFS-EN 14475:2006) Geolujitettujen rakenteiden suunnittelun tulokset esitetään suunnitelmapiirustuksis-sa ja työselityksessä, joissa on esitetty geolujitetun rakenteen rakentamisessa tarvit-tavien tietojen lisäksi rakenteen toimivuusvaatimukset. Suunnitelma-asiakirjoissa esitetään yksityiskohtaisesti rakennettava kohde, suunnit-telussa tehdyn työn soveltamisala, edellytetty suunniteltu käyttöikä ja mahdolliset kohteen rakentamiseen liittyvät riskit. Jos käytettävien materiaalien tai järjestelmien valintaan jää vapautta, suunnitteluasiakirjassa tulee esittää projektikohtaiset vaati-mukset, jotka saattavat vaikuttaa lopulliseen valintapäätökseen. (SFS-EN 14475:2006) Suunnittelun tulee tuottaa asiakirjat, jotka mahdollistavat kohteen rakentamisen si-ten, että täytetään määritellyt turvallisuus-, käyttökelpoisuus-, taloudellisuus- ja säi-lyvyysvaatimukset ottaen huomioon odotetun käyttöiän. (SFS-EN 14475:2006) Suunnittelun tulosten tulee sisältää rakenteelta edellytetty muoto, materiaali- tai tuo-tevaatimukset, sekä muut yksityiskohdat, kuten esim. töiden vaiheistaminen. Taulu-kossa 4.7 esitetään joitakin suunnittelun tulosten näkökohtia. (SFS-EN 14475:2006) Geolujitetun rakenteen suunnitelmaan sisältyvät:

- piirustukset, - laskelmat, - työselitys ja - laadunvarmistusohjeet,

joita tarvittaessa täydennetään rakentamiseen hankitun lujitteen materiaalitoimitta-jan tuotekohtaisilla käyttöohjeilla. Geolujitetun rakenteen suunnitteluasiakirjoja laadittaessa noudatetaan samoja ohjei-ta, kuin vastaavien lujittamattomien rakenteiden suunnittelussa. Geolujitteita käytet-täessä tulee kuitenkin ottaa huomioon joitakin lisänäkökohtia. Piirustukset käsittävät tavallisesti asemapiirustuksen, pituus- ja poikkileikkauksia sekä tyyppipiirustuksia, jotka havainnollistat rakenteen yksityiskohtaisesti. Tyyppipii-rustuksia tehdään tarvittaessa useammasta työvaiheesta suunnitelman havainnollis-


tamiseksi. Piirustuksissa tulee esittää selkeästi geolujitteen mitat (koordinaatit ja/tai sivumitat), levitys- ja saumasuunnat, geolujitteen tyyppi- ja lujuusvaatimukset sekä keskeisimmät työtekniikkaan liittyvät asiat. Mitoituslaskelmilla, joihin suunnitelma perustuu, määritetään geolujitteelta vaaditta-va käyttöiän mukainen lujuuden arvo, ankkurointipituus, lujitteen jäykkyys (moduuli), sallittu venymä ja viruma, jne. Laskelmat on dokumentoitava hyvin, jotta lopputulok-seen oleellisesti vaikuttavien tekijöiden, kuten pohjasuhteiden, maaperän lujuus- ja muodonmuutosominaisuuksien sekä suoja- ja täyttömateriaalien mitoitusarvot ovat käytettävissä tarvittaessa myös myöhemmässä vaiheessa. Suunnitelmista ja mitoi-tuslaskelmista tulee käydä selkeästi ilmi lujitteen toiminnalliset vaatimukset, jolloin lujite on yksikäsitteisesti valittavissa urakkalaskentavaiheessa esitettyjen vaatimus-ten perusteella. Työselityksessä kuvataan geolujitetun rakenteen kohdalla vallitsevat olosuhteet ja lujitetun rakenteen työtekniikka. Geolujitteelle ja siihen Iiittyville materiaaleille esite-tään vaatimukset testausmenetelmineen ja -määrineen sekä laadunvalvonnan toi-menpiteet työmaalla. Työselityksessä esitetään työjärjestykseen liittyvät seikat sekä olosuhteiden vaikutus rakentamistekniikkaan. Lisäksi tuodaan esiin käytännön toteu-tukseen liittyviä tekijöitä, kuten lujitemateriaalien työmaavarastointiin ja -käsittelyyn sekä levitys- ja asennustekniikkaan liittyvät yksityiskohdat ja geolujitteen mittavaro-jen huomioiminen. Lisäksi esitetään kerrospaksuus, joka lujitteen päällä tulee olla ennen työmaaliikennöinnin sallimista. (Aalto et al. 1998) Työselityksessä on esitettävä ainakin seuraavat tiedot, joihin rakenteen mitoitus pe-rustuu:

- lujitteen mitoituslujuus (fd) - lujitteen muodonmuutos/jäykkyysmoduuli (J) - lujitteen ankkurointipituus (Lb) (ainakin tukimuurin ja jyrkän luiskan yhtey-

dessä) - lujitteelta vaadittava lujitevoima kerroksittain (Tj) - lujitteen sallittu kokonaisvenymä (εsall) - lujitteen sallittu viruma (εsall, viruma) - maan kokonaistilavuuspaino (γ) - maan tehokas tilavuuspaino (γ’) - maan sisäinen leikkauskestävyyskulma (ϕ) - ulosvetovastuksen korjauskerroin (αb) - maamateriaalin ja lujitteen välisen koheesion liukuvastuksen korjauskerroin

(αc) - maamateriaalin ja lujitteen välisen leikkauskestävyyskulman liukuvastuksen

korjauskerroin (αds) - tavoiteltu kokonaisvarmuusluku F sortumista vastaan (ainakin mikäli poikke-

aa tavanomaisesta) - ympäristöolosuhteiden kuvaus (kemialliset ja biologiset ympäristötekijät) - täyttömateriaalin kuvaus (rakennusaikaisen vaurioitumisriskin arviointiin) - maininta, että urakoitsijan on arvioitava UV-kuormituksen vaikutusaika ja

tarvittaessa määritettävä säänkestävyyden materiaalikerroin sen mukaisesti


4.11.2 Muita suunnittelunäkökohtia

Lujitusmenetelmän tulee olla yhteensopiva rakennustavan kanssa, ja se tulee valita suunnitteluvaiheessa. Suunnittelun täytyy mahdollistaa rakentaminen realististen toleranssien puitteissa. Yleisesti ottaen lujitetut täyttörakenteet itsessään ovat jous-tavia ja voivat muuttaa muotoaan rakentamisen aikana ja sen jälkeen. Suunnittelussa tulisi tämän vuoksi ottaa huomioon perustellut rakentamistoleranssit, jotka liittyvät pysty- ja vaakasuuntaiseen linjaukseen, tasoihin ja pohjapiirustukseen. Erityisesti tulisi ottaa huomioon tarvittavat muodonmuutokset, kun lujitettuja maarakenteita yhdistetään jäykkien rakenteiden kanssa tai ne sijaitsevat tällaisten vieressä. (SFS-EN 14475:2006) Sekä pysyvissä että tilapäisissä lujitetuissa täyttörakenteissa tulee ottaa huomioon kuormitusolosuhteet, ilmastovaikutukset ja hydrauliset olosuhteet. Tähän sisältyvät myös maanjäristyskuormat maanjäristysalueilla. Pysyvien ja tilapäisten lujitettujen täyttörakenteiden vaikutukset viereisiin rakenteisiin tulee ottaa huomioon. Hydraulis-ten olosuhteiden tulee sisältää hydraulisen kuormituksen vaikutukset ja veden tai epäpuhtauksien kanssa kosketuksiin joutumisen vaikutukset säilyvyyteen. (SFS-EN 14475:2006) Lujitetun rakenteen kyky kestää geoteknisin laskelmin ennakoitua kokonaispainumaa ja painumaeroja, routanousua, muodonmuutosta ja siirtymiä tulee ottaa huomioon. Tarvittaessa tällaisia lujitetun rakenteen painumia, muodonmuutoksia ja siirtymiä tulee seurata rakentamisen edetessä ja verrata niitä ennusteisiin. Mahdollisiin raken-tamista koskeviin rajoituksiin tulee kiinnittää huomiota, kuten ympäristöolosuhtei-siin, joihin kuuluvat myös tulvat, ilmasto-olosuhteet ja rakentamisen vaiheistaminen. (SFS-EN 14475:2006) 4.11.3 Suunnitelman täydennykset ja muutokset

Muutosten tarvetta saattavat aiheuttaa joko odottamattomat olosuhteet (maaperän tai hydraulisten olosuhteiden) tai seurantamittausten aiheuttamat suunnitelmien muutostarpeet. Mikäli suunnitteluasiakirjoissa määriteltyä rakennetta on muutettava, tulee muutos tehdä vasta, kun suunnitelma on muutettu, tarkistettu ja hyväksytty. (SFS-EN 14475:2006) Jos lujitettu täyttörakenne sijoitetaan rinteeseen tai maaperään, jonka alla on kallio, tulee kallion laen tarkka muoto ja sijainti raportoida, jotta kaivausten, pinnoituksen (jos käytössä), lujitteiden pituuden ja välien lopullinen suunnittelu voidaan tehdä. (SFS-EN 14475:2006) Jos merkittävää perustusmaan tiivistymistä ja painumista on odotettavissa, on mah-dollista, että lujitettu täyttörakenne on rakennettava useammassa kuin yhdessä vai-heessa. Siirtymiä (ja tarvittaessa huokosvedenpainetta) tulee seurata ja raportoida määritellyllä tavalla rakentamisen edistyessä verraten niitä ennusteisiin. Oletetun lopullisen painuman laskeminen samoin kuin rakenteen ylimmän kerroksen suunnit-telu tulee viedä loppuun heti, kun riittävät tiedot ovat saatavilla. (SFS-EN 14475:2006) Jos painumaa on odotettavissa, päälle tehtävien kerrosten, rakentamista voidaan siir-tää, kunnes tuleva painuma on päälle tehtävien rakenteiden painumatoleranssien puitteissa. Mikäli päälle tehtävät rakenteet aiheuttavat merkittävää lisäkuormaa, voi-


daan lujitettu maarakenne ylikuormittaa tulevaan kuormitusasteeseen. (SFS-EN 14475:2006) Suunnitelmissa on esitettävä mm. lujitteelta, täyttömateriaalilta ja niiden yhteistoi-minnalta edellytettävät ominaisuudet, joita on käytetty lujitetun rakenteen mitoituk-sessa. Tiedot on esitettävä siten, että lujitteen ominaislujuuden määrittäminen on mahdollista yksikäsitteisesti. Ominaislujuusvaatimusta ei esitetä suunnitelmissa, ell-ei jostakin erityisestä syystä ole tarpeen ilmoittaa lujitteen minimilujuutta. Esimerkki suunnitelmassa esitettävistä ominaisuuksista on esitetty liitteessä 4.


Taulukko 4.7 Joitakin suunnitelmien tulosten näkökohtia. (SFS-EN 14475:2006)

OSA ERITYISVAATIMUKSET

Yleistä Muoto, mukaan lukien: - pohjapiirros - poikkileikkaukset , leikkauspiirustukset ja leikkausten sijainti Kuivatus Rakentamisvaiheet Tarkastus ja valvonnan taso, rakentamistoleranssit Ilmasto-olosuhteet

Täyttö Fysikaaliset ominaisuudet: - tilavuuspaino - partikkelikokojakauma (Dmax, raekokosuhde) - leikkauskestävyyskulma ja koheesio suunnitelluilla jännitystasoilla - vesipitoisuus - häiriintyvyys ja routivuus tarvittaessa.

Valittu täyttömaa

Fysikaaliset ominaisuudet: - enimmäistilavuuspaino ja optimivesipitoisuus - partikkelikokojakauma ja/tai leikkauskestävyyskulma ja koheesio suunnitelluilla

jännitystasoilla Sähkökemialliset, kemialliset ja biologiset ominaisuudet: - maa-aineksen vähimmäisominaisvastus - pH vähintään/enintään - kloridien ja sulfaattien enimmäispitoisuudet - orgaanisten aineiden ja sulfidien enimmäispitoisuudet. Routivuus tarvittaessa Sijoittamisvaatimukset: - tiiviysvaatimus (kuivatiheys) - vesipitoisuus tiivistettäessä - kerroksen paksuus - asennus- ja tiivistysmenetelmä.

Lujite Kaikki lujitetyypit: - tyyppi ja kokoonpano, asentamissuunta, saumat ja liitokset - lyhyt- ja pitkäaikainen mitoituslujuus (molempiin suuntiin) - täyttömaan ja lujitteen yhteistoiminta (mitä α-arvoa käytetty mitoituksessa) - täyttömaan raekokoon ja mekaaniset vauriot (kerroin) - rakenteen sijainti - koenäytteiden asentaminen - käyttöikä Teräsraudoite: - teräslaatu - verkon silmäkoko ja langan paksuus eri suunnissa - pinnoitteen tyyppi. Synteettinen lujite: - virumiskäyttäytyminen standardin EN ISO 13431 “Geotextiles and geotextile-related

products - Determination of tensile creep and creep rupture behaviour” mukaisesti. - lujitteiden esijännitys.

Pinnoitus ja liitokset

Tyyppi ja muodot, ulkonäkövaatimukset Pinnoituksen toimintataso, lujitteen ja pinnoituksen välisen liitoksen toiminta Tuulen enimmäisnopeus suurten paneelien pystyttämistä varten

Viherpin-tojen pääl-limmäinen maa-aines

Fysikaaliset ominaisuudet: - partikkelikokojakauma - orgaanisen aineen pitoisuudet Kemialliset ominaisuudet: - pH vähintään/enintään Hydrauliset ominaisuudet: - vedenpidätyskyky

LiikenneGeoluji

5 Lupe

5.1 R

Lujitettutamaanbiloiduipaikallis

-

- -

Kuvassamitoitus

Kuva 5.1


ujitettuehmeik

Rakenn

ua maaraken rakenteen sssa penkeresia vajoamia

rakennuspatekniset omkuormitus esallittavat k

a 5.1a esitetys luvussa 7.

1 Geolujittrainen tinen tiepe

paita 2/2012kenteet

u maanköllä

netyypit

nnetta käytetstabiliteettiaeissä sekä raa (kuva 5.1). R

ikan pohjasuinaisuudet,

eli penkereenkokonaispain

yn rakenteen

teiden käyttöepenger, b) penger.

2

nvarain

t

tään pehmeä. Lujitetta voakennettaessRatkaisutava

uhteet eli ma

n korkeus ja snumat ja pain

n mitoitus on

ö pehmeikölIepaalujen+pa

en pen

älle pohjalle oidaan käyttäsa penkereitan valintaan

aan kerrosrak

sille tulevat unumaerot.

n käsitelty lu

e perustettavaaluhattujen j

ger

tehdyissä pää myös paatä alueille, mvaikuttavia t

kenne ja maa

ulkoiset kuor

uvussa 5.1a j

vassa penkereja c) pilarista

penkereissä palutetuissa tamissä voi estekijöitä ovat

akerrosten g

rmat sekä

ja kuvien 5.1

reessä. a) maabiloinnin va

69

paran-ai sta-siintyä t:

geo-

1b ja c

aanva-arai-

70

5.2

5.2.1

Penkenosta(kuvamistäpaika Lujiteyhtee Pengpystymuutsoraakokem

Kuva

2 Maanv

Lujitetun

ereestä maaa pohjamaana 5.2). Pohjaä ja parantaaallisen uppoa

e sijoitetaan en tai useam

er voidaan lysuoraan astamassa koea (Viatek 199mukset eivät

5.2 Lujittetapauk

varaine

n maanvarais

apohjalle tuln pintaan aimaan pintaa

a siten rakenamisen pohja

tavallisesti paan tasoon

lujittaa myösennetuista g

erakenteessa97) tai stabt ole kannust

een toiminta ksessa. (Jewe

en peng

sen penkere

levia kuormiheutuva pys

an asennettunteen kantavamaahan ja k

pengerrakenn pengerrake

s käyttämällgeoverkoista

a siten, että iloitua kevyttaneet geoke

pehmeikölleell 1987)

ger peh

een toimintat

ituksia ovat stysuora jänu lujite estäävuutta. Lisäkskasvattaa po

nteen ja pohnteen sisällä

lä ns. geokena. Kennorak

kennorakentsoraa (Tark

ennon käytön

e perustetun m

LiikenneviraGeoluj

meiköl

tapa

pengermatennitys ja vaaä vaakasuorisi lujite estä

ohjamaan mu

hjamaan väliä.

nnoa, joka mennetta on

nteen sisälläkkala 1990). n yleistymise

maanvaraise


lä, mito

eriaalin omaakasuora maen siirtymieä pengerma

urtokuormaa

in ja/tai tarv

muodostuu vSuomessa

ä on käytettyKo. koerake

een Suomess

en penkereen

a 2/2012 akenteet

oitus

asta pai-aanpaine en synty-ateriaalin

.

vittaessa

vaaka- ja käytetty

ty kevyt-enteiden sa.

n

LiikenneGeoluji

5.2.2

Geolujitvissa tahyväksymaanvatat ja geja maanliukupinrakennelaskelm Penkerevoimaa.kuvan 5lut voidElementesimerkvesistöakun luj≤ 1,1. (A Lujitetuesitettylitaan stetään vpaineot Lujitettatuva pokuormitseen pe 5.2.3

Lujitteesivuttaineesta g

missä Tds

Ka H γ ’ γG γQ q


Mitoitusper

tteella lujitetpauksissa ko

yttävästi mäaraisella peneolujitteelta

npainekaavonta-analyysileanalyysi nu

ma maanvarai

een epätasai. Painumasta5.5 perusteelaan tarvittaettimenetelm

kiksi rakennealueilla liejuittamattoma

Aalto et al. 19

un maanvaray kohdassa 4uurten siirtyvaarallisinta taksumaa (es

a valittaessaohjamaan letuksen kestoenkereestä ja

VaakasuoraSTR/GEO D

en tulee pyststa liukumisgeolujitteese

12 ′

on vaakasmitoituRankinpenkerpengerpysyviemuuttutasaine

paita 2/2012kenteet

rusteet

tun penkereeolmivaiheiseäritettyä. Enkereellä geovaadittava v

illa. Toisessallä. Kolmannumeerisia misesta penke

inen painuma lujitteeseella. Painumaessa tehdä eän käyttö on

ettaessa penn ja liejusav

an penkeree998)

aisen penker.3. Penkeree

ymien periaaodotettaviss

simerkiksi ve

a voidaan otteikkauslujuudoaikaan (suu

liikennekuo

an maanpainDA2*

tyä vastustasta lujitteen een mobiliso

uoran maanusarvo, kN/men aktiivimaeen korkeus,

rmateriaalin en kuormien uvien kuormien pintakuorm

2

en mitoitus esti, jotta lujinsimmäisessolujitteen tarvvetolujuus pa vaiheessa

nessa vaiheemenetelmiä kereestä pehm

ma lisää jonken aiheutuvaan vaikutusteelementtimenn suositeltav

nkereitä hyviven varaan. n ominaisar

reen lujitteeen ja pohjam

tteen mukaisa olevaa pe

eden kyllästä

taa huomiooden kasvu jnnitteluikää

ormasta aihe

neen vastaan

amaan vaakayläpintaa p

oituva voima

npaineen vasm aanpainekerr, m tehokas tilavosavarmuusen osavarmuma (liikenne

tehdään yleeitteelta vaad

sä vaiheessave, määritetä

plastisuusteotarkistetaanssa tehdään

käyttäen. (Aameiköllä on lii

kin verran lua vetovoimaen arviointiinnetelmään pvaa vaikeissan pehmeän sNumeerinen rvoilla laske

lle sallitut vaan leikkausset arvot. Peenkereen tilaämät vetohal

on koheesioma sen vaikun). Pohjamautuva lujitev

nottamiseen

asuorista voitkin. PenkeTds voidaan l

staanottamis

roin

vuuspaino, ksluku (NCCI uusluku (NCCekuorma), kN

ensä kaksivaittavat omin, sen jälkeenään alustava

oriaan perustn rakenteen k tarvittaessaalto et al. 1itteessä 4.

ujitteeseen kaa voidaan an tarvittavat erustuvilla laa maaperäolsaven tai turtarkastelu o

ettu kokonai

venymän ja svastuksen oenkereen tilaavuuspainonlkeamat). (Aa

maan konsoliutus lujitteesan lujittuess

voima.

n vaadittava

oimista aiheureen vaakaslaskea yhtälö

seen vaaditta

, -

N/m3

7: taulukko ACI 7: taulukk

N/m2

aiheisesti ja naisuudet saan, kun on to

asti penkereetuvilla kantakokonaisvaka perusteelli1998). Esim

kohdistuvaa arvioida likimt siirtymätaraskentaohjellosuhteissa, rpeen varaanon tehtävä sisvarmuusluk

viruman arvominaisarvokavuuspainonan arvoa ja hualto et al. 199

idoitumisestseen kohdissa alenee luj

lujitevoima

utuvaa penksuorasta maaöllä 5.1 (kuva

(5.1)

avan lujitevo

A.3a(FI)), - ko A.3a(FI)),

71

vaati-adaan odettu en mi-avuus- kavuus sempi

merkki-

veto-määrin kaste-lmilla. kuten

n sekä silloin, ku on

vot on ksi va-a käy-

uokos-98)

ta joh-stuvan jittee-

,

kereen anpai-a 5.3).

oiman

-

72

Kuva

Lujittyhtäl

missäRds h

Le αds

ϕ’cγs

Lujittmuka

Yhdistälöllveys, reen

5.3 Sivuttliikenn

teen ja penglöllä 5.2.

′ t

ä on leikk täytö

tella lujitt peng

tuks peng osav

γR,h ,

teen ja pengainen ehto.

stämällä yhtlä 5.4. Mikäli Ls ≤ Le, voidsisään kuvan

′ tan

ainen liukumnekuorman m

germateriaali

tan ′

kauskestävyyön keskimääan käyttämäteen tartuntagermateriaalen korjauskegermateriaalvarmuusluku

taulukko A.5

germateriaali

älöt 5.2 ja 5.i tarvittava tadaan tarvittan 5.1 b periaa

′

Penger

Ls

miskestävyys muodostama

in välinen le

yden mitoituäräinen korkeään konservaapituus, m lin ja lujitteeerroin, - lin kriittisen t

liukumiselle5(FI), Sarja R

in välisen lei

.3 saadaan luartuntapituuava tartuntaatteen mukai

r

Peh

Le

lujitteen yläpa maanpaine,

eikkauskestäv

sarvo, kN/meus lujitteen

atiivista arvo

n välisen lei

tilan leikkaue lujitteen pR2), -

ikkauskestäv

ujitteen pienus on suurempituus saavuisesti.

Täyttö

hmeä pohj

Td

R

LiikenneviraGeoluj

pintaa pitkin Rp = maanp

vyys luiskan

n tartuntapita h = H/2, m

kkauskestäv

uskestävyyskpintaa pitkin

vyyden tulee

nin vaadittavmpi kuin tarkuttaa taivutt

L

q

ö: 1, ´k

amaa

ds

Rp


. p = penkereaineen result

alla voidaa

(5.2)

tuudella. h:ll

yyskulman li

ulma, o

= 1,1 (NCC

e täyttää yht

(5.3)

va tartuntapikasteltava luitamalla lujite

(5.4)

Lujite

H

a 2/2012 akenteet

een ja ltantti.

n laskea

le suosi-

liukuvas-

CI 7: γs =

tälön 5.3

ituus yh-iskan le-e penke-

p

LiikenneGeoluji

5.2.4

Penkere(kuva 5leikkauspenkeretartuntajännitys Kuvan 5tulee täy

missä Rha Rhp RS RR Yhtälös5.6 ja 5.

missä αc

cu,2cu,3 ξ z3 Pohjammurtotypohjamsuurin tden zmax

murtopimäärittä Murtopion pehmkuormitosalta ktuvaa mlaskea k


Pohjamaan

een geometr.4a). Kun posjännitykset een alta. Tämapituuden Le

s.

5.4b mukaiseyttää ehto:

on penker passiiv syvyyd lujittee

sä (5.5) esite.7.

,

,

on pohjam-

suljettu suljettu leikkau kerrosp

aan sivulle pyyppi. Tästä aan kerrospatartuntapituux syvyyteen (innan syvyytämiseksi.

inta kulkee meän kerroktuksen ja pakäsitellään pmaablokkia ykerrospaksuu

paita 2/2012kenteet

puristumine

ia aiheuttaahjamaa on hvoivat aihe

män ehkäisee tulee olla r

esti kestävyy

een kuormituvisen maanpaellä zD vaikut

en ja pohjama

etyt leikkaus

maan ja lujitt

u leikkausluju leikkauslujuslujuuden kapaksuus, jolla

puristumisenjohtuen luis

aksuutena laus saadaan o(zD = zmax). Mttä iteroida v

pohjamaassasen yläpuole

assiivisen mehmeän ja kyhtenä homouksien muka

2

en sivulle, S

ulkoisia leikhyvin pehmeeuttaa perusemiseksi penriittävän pitk

yden takaam

uksen aiheutaineen aikaattava pohjamaan rajapinn

skestävyydet

teen välisen

uus lujitteenuus maakerrasvu syvyydea leikkausluj

n oletetaan oskakaltevuudaskennassa kolettamalla m

Mikäli leikkauvälillä 0…zma

a heikoimmella kovempi

maanpaineen kovemman keogeenisena an painotett

STR/GEO DA

kkausjännityää ja sen ke

stuksen purinkereen luiskkät, jotta luji

miseksi pohja

ttama vaakavnsaama vaa

maan leikkaunan leikkausk

t saadaan kuv

koheesion l

n alapuolisesroksessa, josen kasvaessajuuden kasvu

olevan lähelläden ollessa käyttämään emurtopinta euslujuus kasvax suurimman

an kerrokseni kerros (esi

aikaansaamerroksen mukerroksena,

tuna keskiarv

A2*

yksiä pehmeärrospaksuus stumista sivkaleveyden Ltteeseen mo

amaassa vai

voima, kN/mkavoima, kN/

uskestävyys, kestävyys lui

van 5.4c muk

iukuvastukse

ssa maakerrossa murtopina, kN/m2/m u on tapahtu

ä pohjamaanvälillä 1:1,5…enintään zmax

em. pohjamavaa syvyydenn tarvittavan

n kautta. Mim. kuivakuo

mien vaakavoodostamaa sjonka omin

vona.

ään pohjamas on pieni, ulvusuunnassaLs (m) ja lujobilisoituu ri

kuttavien vo

(5.5)

m /m kN/m

iskan alla, kN

kaisesti yhtä

(5.6)

(5.7)

en korjauske

oksessa, kN/nta kulkee, kN

nut, m

n pintaa tapa…1:4, suosit

x = 1,5 × H. Taan kerrospan kasvaessa,

n tartuntapitu

ikäli pohjamrisavi), penkoimien Rha jsyvyydelle zD

naisuudet vo

73

aahan koiset a pois jitteen iittävä

oimien

N/m

älöistä

erroin,

m2

N/m2

ahtuva ellaan

Tällöin aksuu-, tulee uuden

maassa kereen ja Rhb

D ulot-oidaan

74

Penketama

missäzD γm γG,sup cu,m qpp

Sijoitpituuon loi

Vaadlujitte

ereen kuorm vaakavoima

2

ä on tarka maa pysy maa muu

kN/m

ttamalla yhtäus Le (yhtälö ivennettava

, ,

ittavan tartueeseen aiheu

,

mituksen aihea voidaan las

2

2 ,

asteltavan mblokin kokon

yvien edullistblokin suljetttuva kuorm

m2

älöt 5.6 ja 5.5.10). Mikälikunnes ehto

untapituudenutuva vetovo

euttama vaaskea yhtälöis

, 2 ,

maablokin syvnaistilavuuspten kuormienttu leikkausluma penkeree

7 lausekkeesi tartuntapitu

o Ls ≥ Le täytty

n perusteellaoima Trf (kN/m

kavoima ja pstä 5.8 ja 5.9.

vyys, m paino, kN/m3

n osavarmuuujuus, kN/m2

en pohjalla

seen 5.5, voiuus on suureyy.

a lasketaan pm) yhtälöllä

LiikenneviraGeoluj

passiivisen m.

3 usluku, - 2 (kuvan 3.5

daan laskea empi kuin lu

pohjamaan l5.11.


maanpaineen

(5.8)

(5.9)

5 nomogram

vaadittava tiskan leveys

(5.10

leikkausjänni

(5.11

a 2/2012 akenteet

n aiheut-

)

)

mmista),

tartunta-s, luiskaa

0)

ityksistä

1)

LiikenneGeoluji

a) b) c)

Kuva 5.4

5.2.5

Penkeretoimivutujen vyleensä Seuraavtuvan lu Lujittamoidaan s


4 Pohjamavoimat, b(Nordic G

Lujitetun pe

een muodonutta käyttöti

voimien ja j numeerista

vassa on esitujitteen veny

mattoman pesen avulla yh

paita 2/2012kenteet

aan sivulle pub) maapohjaGeosynthetic

enkereen pa

nmuutosanalyilassa. Samajännitysten analyysiä (F

tetty likimääymän arvioim

enkereen paihtälöllä 5.12.

2

uristuminen. assa vaikuttavc Group 2005

ainuma ja mu

lyysin avullaalla voidaan t

mobilisoitumFEM).

räismenetelmmiseksi (kuva

inuma lasket.

a) penkereevat voimat ja5).

uodonmuuto

a voidaan tatarkistaa stamista. Täyd

mä lujitetun a 5.5). (Aalto

taan ja lujite

essä vaikuttaa c) maapohja

okset, SLS

arkastella lujbiliteettitark

dellinen tark

penkereen pet al. 1998)

etun penkere

avat kuormat jan jännitykse

jitetun penkkasteluissa lakastelu edel

painumasta a

een painuma

75

ja et

kereen asket-llyttää

aiheu-

a arvi-

76

missäSv Smax Lujiteteen

∆

missäΔl n H Lujitt5.14 j

missäε B J Laskeriaaliovat aiheujohtu(Aalto

Kuva

0,9…1,0 ∗

ä on lujite

lujitt

etun penkerepituuden mu

ä on lujitt

penkpenk

teen pituudeja epätasaise

2∆

ä on lujitt

penklujitt

ettua venymn voima-venmerkittäviä v

utuva lujitteuvan maan luo et al. 1998

5.5 Lujitet

etun penkeretamattoman

een painumauutos saadaa

teen pituudekereen luiskakereen korke

enmuutosta esta painuma

teen pituudekereen leveysteen muodon

mää vastaavanymäkäyrästvasta suurillen lisäjänniujuuden kas)

tun ja lujittam

een painumapenkereen m

an jakautumian yhtälöstä

en muutos, makaltevuudenus, m

vastaava kesasta johtuva

en muutosta s, - nmuutosmod

a lujitteen mtä. Painumaela painuman tys saattaa vun vaikutu

mattoman pe

a, m maksimipain

inen otaksut5.13.

m n suhdeluku

skimääräine lisävoima yh

Δl vastaava v

duuli, kN/m

muodonmuuteroista aiheuarvoilla. Suumitätöidä

ksen lujittee

enkereen pain

LiikenneviraGeoluj

uma, m

taan kuvan 5

(1:n), -

en venymä mhtälöllä 5.15

venymä, -

tosmoduuli utuvat lisäjäurista pitkäapohjamaan

en vetojännit

numa. (Carls


(5.12

5.5 mukaisek

(5.13

määritetään y.

(5.14

(5.15

saadaan lujinnitykset luj

aikaisista paikonsolidoitutyksen alene

sson 1987)

a 2/2012 akenteet

2)

ksi. Lujit-

3)

yhtälöllä

4)

5)

itemate-jitteessa inumista umisesta emiseen.

LiikenneGeoluji

5.2.6

Alustavteen edriittävyy

Td = Tds

missä Td Tds

Trf Tavallisei tarvittuslujuu fd ≥ Td +fd ≥ Td missä fd Trs


Vetovoima

a arvio lujittellä määritetys on myös t

+ Trf

on geolujipenkertevoimpohjam

sesti epätasatse ottaa huouden tulee ku

Trs kuku

on lujittee penker

paita 2/2012kenteet

lujitteessa m

teelta vaadittyt vaadittavarkistettava.

tteelta vaadieen vaakasua, kN/m

maan leikkaus

aisesta painuomioon samuitenkin täyt

un Trs ≥ Td un Trs < Td

en mitoituslueen epätasai

2

murtorajatil

ttavasta kokvat lujitevoim.

ittava kokonuoran maanp

sjännityksen

umasta johtmanaikaisestittää seuraava

ujuus, kN/m isesta painu

assa

onaisvoimasmat Tds ja Trf.

aisvoima, kNpaineen vasta

n vastustami

uvaa lisävoii kuormitusyat ehdot:

masta johtuv

sta Td saadaaLujitteen an

N/m aanottamisee

seen vaaditt

maa ja tilapyhdistelmissä

va lisävoima

an laskemalkkurointipitu

(5.16)

en vaadittav

tava lujitevoi

päistä kuormä. Lujitteen

a, kN/m

77

lla yh-uuden

va luji-

ima, kN/m

mitusta mitoi-


6 Lujitettu levennetty tiepenger

6.1 Mitoitustapaukset

Tiepenkereen leventäminen tapahtuu yleensä vanhojen teiden perusparannusten yh-teydessä, jossa tien poikkileikkausta levennetään tien liikennekapasiteetin tai liiken-neturvallisuuden parantamiseksi ajokaistoja leventämällä, piennaralueita leventämäl-lä, tekemällä uusi ajokaista, jne. (Uotinen 1996). Levennetyissä pengerrakenteissa levennysosa painuu yleensä enemmän kuin vanha penger, koska maapohja on tiivistynyt tai konsolidoitunut (ja lujittunut) vanhan pen-kereen kuormituksen takia. Varsinkin kapeiden levennysten (leveys < 3 m) tapaukses-sa painumaa aiheuttaa myös uusien rakennekerrosten tiivistämisen vaikeus. Epäta-sainen painuma aiheuttaa usein pitkittäishalkeamia levennyksen ja vanhan penkereen saumakohtaan ja tätä kautta rakennekerroksiin kulkeutuvat pintavedet heikentävät rakenteen kantavuutta ja aiheuttavat mahdollisesti routavaurioita. (Aalto et al. 1998) Lujitetun kuten myös lujittamattoman levennysrakenteen tapauksessa on leven-nysosaan tehtävä routanousuerojen välttämiseksi samanlainen rakenne kuin vanhas-sa rakenteessa. Levennyksessä alusrakenteen pinnan tulee viettää lähimpään si-vuojaan kuivatuksen varmistamiseksi. Levennysosan tiivistämistyön helpottamiseksi vanhaa pengerluiskaa on leikattava. (Aalto et al. 1998) Geolujitteet soveltuvat hyvin ja niistä on selvää hyötyä verrattuna lujittamattomaan levennysrakenteeseen seuraavissa tapauksissa (Uotinen 1996):

- Pohjamaassa ei ole erillistä kuivakuorikerrosta tai se on ohut ja/tai rikkoon-tunut esimerkiksi sivuojien takia, eikä sen lujuus ole merkittävästi alla olevan pohjamaan lujuutta suurempi. Sivukaltevuuden muutos levennyksen kohdalla ei kuitenkaan saa olla suurempi kuin 1,5…2,0 %, sillä tällöin geolujitteilla ei pystytä riittävästi tasaamaan painumaa ja rajoittamaan sivusiirtymiä.

- Levennyksen yhteydessä luiskaa jyrkennetään esimerkiksi tilanpuutteen ta-kia.

- Kevytsoran kanssa käytettynä geolujitteilla voidaan pienentää levennysosan sivusiirtymiä noin 20…30 % verrattuna lujittamattomaan kevytsoralevennyk-seen.

Geolujitettu levennys voidaan toteuttaa joko leveänä rakenteena loivalla luiskalla, jolloin rakennetta tarkastellaan samoilla periaatteilla kuin geolujitettua pengertä pehmeiköllä, tai jyrkällä luiskalla, jolloin rakenne on lähempänä tukimuurityyppistä ratkaisua kantavalla pohjalla (penger kantavalla pohjamaalla tai pohjavahvistuk-sen/-rakenteen päällä). Geolujitteen käyttö tiepenkereen leventämisessä on aina hyvin tapauskohtainen käy-tettävissä olevan tilan, rakenteen geometrian, pohjamaan ominaisuuksien ja valmii-seen rakenteeseen kohdistuvien vaatimusten (tasaisuus, kantavuus) osalta. Tämän takia myös mitoitus on tehtävä tapauskohtaisesti ja erilaisia rakennevaihtoehtoja on vertailtava. Kuvassa 6.1 on esitetty esimerkkejä geolujitetuista levennysrakenteista. Kuvassa 6.1 kahdessa poikkileikkauksessa esitetty geolujitteen asentaminen pussira-kenteeksi on kapeissa alempiluokkaisten teiden levennyksessä toimivaksi havaittu

LiikenneGeoluji

menettelujitekakannalt

Kuva 6.1

6.2 L

6.2.1 M

Geolujittamattomahdolteella eiten yhte Toisessmuodondetaan mitoituk


ely, mutta koistoista totea suositeltav

1 Periaate1996). Kkenne onkennetta

Loivalu

Mitoitusperu

tetun levennoman levennlisuutta parai varsinaiseseydessä se ei

a vaiheessanmuutoksia. liian suuriksksessa tarka

paita 2/2012kenteet

orkealuokkaiutettava lujitvammaksi. (F

kuva erilaisisKorkealuokkain suositeltavaa”).

iskaine

usteita

nyksen suunnnetyn pengeantaa stabilisti haeta koki useinkaan o

a tarkastellaJos lujittam

si, aletaan taastellaan ma

2

isemmilla teteratkaisu hForsman 200

sta geolujitetisemmilla teaa tehdä käy

en tien

nittelun ensrrakenteen kiteettia lujitt

konaisstabilitole edes mah

aan lujittammattoman rak

rkastella lujiaan ja lujitte

eillä tehtävissavaittu niin t

01)

tuista levennille ja leveiss

yttäen kahta e

levenny

immäisessä kokonaisstabteen avulla. teetin paranthdollista. (Aa

attoman levkenteen käytitettua raken

een välistä y

sä levennykstoteutuksen

nysrakennetyysä levennyksierillistä lujite

ys

vaiheessa tbiliteettia jaLevennysraktamista ja kaalto et al. 199

vennysrakenttötilan muodnnetta. Geoluhteistoimint

sissä on erilkuin toimivu

yypeistä (Uotissä ylin ja aletta (ei ”puss

tarkastellaana tarpeen mkenteissa geapeiden leve98)

nteen aiheutdonmuutoksujitetun raketaa, penkere

79

lisistä uuden

inen lin ra-sira-

n lujit-ukaan olujit-

ennys-

ttamia set to-enteen en si-

80

säistäteen telminetel(Aalto 6.2.2

Geolumuodtamiavälissusjänsa, vavastaleikka1998kestä Levenvastajoko misajkän a 6.2.3

Klassen mperuslaskejännisaada1998

missä

Edellaiheuvaanthuomedellymän

ä ja ulkoista muodonmuuen lisäksi m

lmiä, joiden ao et al. 1998

2 Penkeree

ujitteen toimdostuu kahdea leikkausjänsä, lähellä mnnityksen väaan se toimiiaavasti pieneausjännityks) Penkereen

ävyyttä (kuor

nnetyn penkeaavasti kuin kokonaisjänjan vakavuus

ajan vakavuu

3 Vanhasta

sisessa maammäärittämisek

stuu lineaarietaan maaketykseen lisätaan selville )

ä on luon

kerrokerro

lä esitetyssäutuvat kuormtumisen vaik

mioida pohjayttää esimerkäyttöä. (Aa

stabiliteettiautoksia. Teoallintaminenavulla lujitet)

n kokonaiss

minta levennesta osatekij

nnityksiä sillomaanpintaa. T

henemistä pi lisävarmuutentää leikkasistä aiheutu yläpintaan

rmituskestäv

ereen kokontavallisen lunityksiin pes) tai tehokks).

penkereest

mekaniikassksi suoritetaiseen kimmo

erroksen tilatään vanhanennen leven

nontilainen oksen i tilavuoksen i paksu

teoriassa omat ovat pyskutusta jännamaan kerrrkiksi Burmilto et al. 199

a, arvioidaanoreettisten tan voidaan tehtun rakentee

tabiliteetti

netyn penkejästä. Lujiteoin, kun lujitToisaalta lujipohjamaassatena. Lähemusjännityksiä

uvia vaakasiisijoitettu luj

vyysmitoitus

aisstabiliteeujittamattomrustuvalla ϕ

kaisiin jännity

ä aiheutuvat

a tiepenkerean yleensä

oteoriaan. Mavuuspainon penkereen a

ntämistä val

pystyjännityuuspaino, kNuus, m

letetaan, ettstysuoria; nänitysten jakaoksellisuuttasterin kerros8)

n lujitteeseenarkastelujen hdä käyttäen

en vaaka- ja

ereen kokonalentaa leve

te on suoraanite lisää pen

a ei oteta humäksi penkeä itse pengeirtymiä penkjite parantaaei sisälly täh

etin tarkastelman tai lujitetϕ = 0 -menetyksiin perus

t jännitykset

een jännityslBoussinesqi

Maapohjan luperusteella

aiheuttamat llitseva pysty

ys, kN/m2

N/m3

tä penkereeläin teorian paumiin eikä a. Kerrokselsteorian tai

LiikenneviraGeoluj

n kohdistuvija analyytti

n apuna numpystysiirtym

naisvakavuudennysosan pn pohjamaankereen leikkomioon stab

ereen yläpinterrakenteesskereen yläpina myös tierahän käsikirja

lu liukupintatun penkeretelmällä (lyh

stuvalla c’ϕ

t pohjamaas

laskelmat pan jännitysja

uonnontilaina (yhtälö 6.1

lisäjännitykyjännitys σv0

llä ei ole lujupohjalta ei vo

teorian avullisuuden huOdemarkin


a voimia sekisten lasken

meerisia laskät ovat halli

den parantapohjamaahann ja pengerraausvastusta

biliteettitarkataa sijoitettusa ja pienentnnassa. (Aalakenteen kuoaan).

-analyysillä en tarkasteluhyen ajan / ’ -menetelmä

ssa

ainumien ja skaumateoriaen pystyjänn1). Luonnontset σzv (kN/m

0 + σzv. (Aal

(6.1)

uutta ja penoida tarkast

ulla voida muomioon otlikimääräism

a 2/2012 akenteet

kä raken-ntamene-kentame-ittavissa.

amisessa n aiheut-akenteen . Leikka-asteluis-

una lujite tää näin lto et al. ormitus-

tehdään u (5.2.6) rakenta-ällä (pit-

siirtymi-alla, joka nitys σv0 tilaiseen

m2). Näin lto et al.

kereestä tella hol-

myöskään ttaminen menetel-

LiikenneGeoluji

6.2.4 V

Levennyheessa tettavissuuksiekeet). Pboratoripenkereaikatekivan sekto et al.daan tuty Tieha 6.2.5 P

Vanhansen johajan kaaikana. LujuudeLevennylujuus- kaisessa

Kuva 6.2

6.2.6 L

Penkeresamoissjännitystehdä amakohd Levennypainumylikonso


Vanhan pen

ysrakenteen vanhan penksa. Tarkemp

en tutkimistaPrimaariset miokokein mä

een käyttöajaijän Tv vuoro

kundaaripain. 1998) Mikälevaa painum

allinnon julka

Pohjamaan p

tiepenkereedosta. Kuormsvaessa. Luj(Tanska 199

en kasvua eriysrakennettaja muodonm

a tilassa. (Aa

2 Pohjama1994).

Levennykse

een levennysa pisteissä slisäys saadainakin vanha

dassa sekä le

yksen aiheutiin. Pengerryolidaatiovaih

paita 2/2012kenteet

kereen pain

painumien ekereen painupi arviointi ea hyväksi hmuodonmuutäritetyn modan painuma

osuhteena. Tuman laskemli vanhasta p

maa arvioidaaisussa (Län

parametrien

en alla olevatmituksen alajuuden kasv

93)

i osissa vanha suunniteltamuutosparamalto et al. 199

aan lujuuden

n synnyttäm

ksen (korotukuin vanhan

aan edellistean penkereeevennyksen l

ttamat painysvaiheen p

heen painum

2

uminen

ennustamiseuminen on jaedellyttää po

havaituilla mtokset voidaduuliluvun mnopeutta vo

Tarvittaessa pmiseen voidapenkereestä

a mm. painumsivaara 2001

n muuttumin

t maakerroksaisen saven vua voi tapa

han tiepenkeaessa on tärmetrien mää98)

n kasvun jaka

mät jännityks

uksen) jälken penkereen en erotuksenn keskilinjalluiskan yläre

umat voidaapainumat tapmina. Penger

en kannalta oa kuinka suuohjamaan jä

menetelmillä aan laskea lum ja jännitysoidaan arvioiprimaarista aan käyttää on käytettä

mapotentiaa1).

nen konsolid

set lujittuvatsuljettu leikhtua myös s

ereen alla on rkeää tehdä ärittämiseksi

autuminen pe

set ja muodo

eiset jännityalla on laskea. Jännitys- j

lla, vanhan punassa. (Aal

an jakaa pepahtuvat sulrrysvaiheen p

on oleellista ria lisäpainu

ännitysmuod(ödometri-,

uonnontilaisiseksponentin

da konsoIidkonsoIidaatiBuismanin mvissä painumlimenetelmä

aation yhtey

t ja tiivistyväkauslujuus ksekundaarise

havainnollispohjatutkim

i levennykse

enkereen alla

onmuutokset

ykset pohjamettu. Levennyja painumala

penkereen ja lto et al. 1998

ngerrysvaiheljetun tilan painumat tap

tietää, missumia on vielädonmuutosom, kolmiaksiaista näytteis

n β avulla. Vadaatioasteen iovaihetta semenetelmää.mahavaintojaällä, joka on e

ydessä

ät konsoIidoikasvaa kuormen konsolida

stettu kuvassmuksia pohjaen suunnitte

a (Vepsäläine

et pohjamaas

maassa lasknyksen aiheuaskelmat onlevennyksen

8)

een ja käyttalkupainumpahtuvat rak

81

sä vai-ä odo-minai-aaliko-stä la-anhan

Up ja euraa-. (Aal-a, voi-esitel-

itumi-mitus-aation

sa 6.2. amaan elunai-

en

ssa

ketaan ttama syytä n sau-

tötilan ina ja kenta-


misen aikana ja ne tasataan rakennusaikana ennen tien päällystämistä, joten yleensä vain käyttötilan painumilla on käytännössä merkitystä. Käyttötilan painuman kom-ponentit pengerrysvaiheen jälkeen ovat:

1. Primaarinen konsolidaatiopainuma Sc (m) 2. Sekundaarinen konsolidaatiopainuma Ss (m) 3. Leikkausmuodonmuutosten aiheuttama painuma. (Aalto et al. 1998)

Leikkausmuodonmuutosten aiheuttamat painumat voidaan katsoa merkityksettömik-si, kun varmuusluku (kokonaisvarmuus) penkereen sortumisen suhteen on suurempi kuin 1,5 (Lerouil et al 1990). Primaarinen konsolidaatiopainuma ja sekundaari-painuma lasketaan vastaavasti kuin vanhan pengerrakenteen tapauksessa. Konsoli-daatiopainuman nopeus lasketaan tilanteesta riippuen joko yksiulotteisiin Terzaghin ja Janbun tai kaksi- ja kolmiulotteisiin Terzaghi-Rendulicin ja Biotin konsolidaatioteo-rioihin perustuen. (Aalto et al. 1998) Klassisilla menetelmillä on vaikeaa tarkastella itse penkereessä tapahtuvia muodon-muutoksia. Pystysuuntaisista siirtymistä jää arvioitavaksi pengermateriaalin tiivisty-misen osuus. Sivusiirtymiä ja geolujitteen vaikutusta siirtymiin ei klassisilla mene-telmillä voi arvioida. Sivusiirtymien suuruutta ja jakautumista sekä geolujitteen vai-kutusta muodonmuutoksiin voidaan tarkastella numeerisiin menetelmiin perustuvilla tietokoneohjelmilla, joissa voidaan mallintaa myös geolujitteet. Klassisilla menetel-millä voidaan kuitenkin arvioida lujittamattoman levennetyn penkereen painumien ja painumaerojen suuruusluokka. (Aalto et al. 1998) 6.2.7 Levennetyn penkereen mitoitus

Loivaluiskaisen penkereen mitoitus tehdään pääsääntöisesti normaalin lujitetun pen-kereen mitoituksen mukaisesti (luku 5.2). Mitoituksessa on kuitenkin huomioitava pelkän pengerluiskan liukumisen lisäksi myös koko levennysosan liukuminen vahvis-tetta pitkin, sekä koko levennysosan liukuminen vahvisteen kanssa. Levennysosan mahdollinen liukuminen lujitteen pintaa pitkin riippuu levennyksen ja penkereen geometriasta sekä erityisesti geolujitteen/-lujitteiden sijoittamisesta. Kääntämällä lujite ”pussirakenteeksi” voidaan lisätä lujitteen ja maan välistä liuku-vastusta kapeissa levennyksissä. Levennysosa ei välttämättä liu’u kokonaisuudessaan vaan se voi esimerkiksi halkeilun takia liukua kuvan 6.3a tavalla 2), jolloin lujitteen osaan L2 kehittyvää liukuvastusta ei voida ottaa tarkastelussa huomioon. (Uotinen 1996) Toisessa tarkasteltavassa tapauksessa oletetaan, että levennysosa pyrkii liukumaan lujitteen kanssa, jolloin liukupinta muodostuu lujitteen alapuolen ja maan väliselle rajapinnalle (kuva 6.3b). Liukuvastusta laskettaessa lujitteen siltä osalta, mikä jää vanhan penkereen sisään on huomioitava, että liukuvastusta kehittyy lujitteen mo-lemmille rajapinnoille. Mikäli lujitteen ankkurointisyvyys on hyvin pieni tai maakerros lujitteen yläpuolella on halkeillut saattaa lujitteen yläpuolinen maakerros liukua lujit-teen mukana, jolloin lujite ankkuroituu ainoastaan alapinnallaan vanhan penkereen sisälle. Jos liukuvastus ei riitä, on ankkurointipituutta Lb lisättävä tai ankkurikestä-vyyttä lisättävä kääntämällä lujite penkereen sisään tai kiinnittämällä lujite vanhaan penkereeseen. (Uotinen 1996)

LiikenneGeoluji

Levennytetään lveden tatyy mertu vanha a)

b)

Kuva 6.3

Tarkasttuntapitpohjamsä huomteosan p Esimerk5.

6.3 J

6.3.1 M

Jyrkkäluta: maataa kanlevennysen mukmaanva


yksen liukumlujitekangastai pohjavede

rkittävästi. Lian penkeree

3 Liukumisb) levenn

eltaessa pentuuden osaltaan pinnalla

mioidaan ainpituus).

kkilaskelma l

Jyrkkälu

Mitoitusperu

uiskainen tienvarainen pe

ntavaksi tai yksen mitoitukaisesti. Peh

araisen penke

paita 2/2012kenteet

minen lujitteeta ja esimerken virtaukseniukuvastustan heikon luju

smurron meknys liukuu luj

nkereen alapta tulee huoma sijaitsevan noastaan luis

levennetystä

uiskain

usteita

en levennys (enger sekä jylevennys sijus tehdä alla

hmeän pohjaereen että tu

2

en kanssa vokiksi penkeren takia rajapa voi pienentuuden omaav

kanismeja: a)jitteen kanss

puolisen pohmioida, että lujiteosan p

skan alapuo

ä loivaluiskai

nen tien

(kuva 6.4) onyrkkä luiska/jaitsee pohjaa esitetyn, tmaan tapauk

ukimuurin mi

oi olla mitoitteeseen syntypinnalla liukutää myös työvan luiskatäy

) levennysosasa. (Uotinen 1

jamaan purise on enimm

pituus (normlisen pohjam

isesta tiepen

n levenn

n yhdistelmä/tukimuuri. Mavahvistuksetukimuurilasksessa mitoiitoitusta.

tava tekijä, kyvän halkeamuvastus (hetkövirhe, jossa ytteen päälle

an liukumine1996)

stumista sivmillään levenaalissa lujite

maan pinnall

nkereestä on

nys

ä kahdesta mMikäli pohjamen/-rakenteekentaan perutuksessa on

kun lujitteenman kautta tu

kellisesti) pilujite on ase

e. (Uotinen 1

en lujitetta pi

vulle, lujitteennyksen allaetussa penkela sijaitseva

esitetty liitt

mitoitustapaumaa voidaan

en päällä, voustuvan mit yhdisteltävä

83

a käy-ulevan ienen-ennet-996)

itkin,

en tar-a koko erees-n luji-

teessä

ukses-n olet-oidaan toituk-ä sekä

84

Kuva

6.3.2

JyrkkLeventeen päällä Sisäistehdäkaste Tarkakaututevoimioid Tarkakaan 2 x 15kennevanhastabimitusys peaina yvoimaankkuvaan Sisäis6.5), telmäliikenneteltettunkorot

6.4 Jyr

2 Jyrkkäluis

käluiskainen nnyksen ulko”julkisivun” ä kuormana

stä stabiliteä erikseen taelu 2) kuvan 6

astelussa 1 lunut kuormamaa määriteda stabiliteet

astelussa 2 ttelikuorman

50 kN, joka vevirasto 201an penkereeliteetin tarkasta lisäävästerustuu siiheyhtäaikaisesan ankkuroimurivyöhykkeese on oletett

stä stabilitejolloin mito

ällä (luku 8)nnekuormitulmällä (luku 9na luiskana –ttamalla luisk

rkkäluiskaise

skaisen tien

tien levennoisen stabili

taivutuksentasan jakaut

eettia määriasan jakautu6.5 a) ja b) p

liikennekuor huomioidaaettäessä, muttia parantav

arkastellaann vaikutusta vaikuttaa 2 ×11a). Silloin en alueella astelussa telti ja sisempi en, että ajonsti, jolloin sismiseksi tarvien ulkopuoletava lujitteid

ettia mitoiteitus voidaan). Telikuormksen kuormi9), jossa luis– tämä tarkakan mitoitus

en geolujitetu

levennykse

ys tehdään teetin tarkas

n (wrap-aroutunutta liiken

tettäessä jyuneelle kuormperiaatteiden

ma vaikuttaaan stabiliteetutta lujitteidevana kuorma

n kahden akstien reunass

× 1,2 m matkakun levennylujitteiden alikuormista rvain ankkuroneuvon kakssempi rengasittavaa kapasella, ei sitä

den kuormitu

ettaessa jyrkn tehdä tukimat on meneittamaa leveskan päällä vastelu väärisskorkeutta n.

un tien levenn

en mitoittam

tukimuurimstelu (kantokund) tarkastennekuormaa

yrkkäluiskaismalle (tarka

n mukaisesti.

a koko päälttia heikentäen ankkuroi

ana (ankkuro

selikuorman sa (kuormakalla 0,4 m le

ys on kapea ankkurivyöhyreunimmaineointikestävyysi rengaskuos lisää ulommsiteettia). Mivoida oletta

usta lisääväk

kkä luiska mmuurimitoitu

etelmässä mennystä ei vovallitseva liikstäisi 81 kN/. 4 m.

LiikenneviraGeoluj

nyksen peria

inen kantav

mitoitukseen kestävyys jaelu tehdään .

sen levennykstelu 1) ja re.

lysrakenteenävänä kuormantia tarkasteintikestävyy

muodostamaaavio LM1, kveällä alueeja sisempi t

ykkeellä, taren (ulompi) yttä lisääväsormaa vaikutman renkaanikäli sisempiaa ankkurikeksi kuormaks

mallinnetaan uksessa käytallinnettu a

oi mitoittaa kennekuormam2 kuormall


aate. (Uotinen

alla pohjama

(luku 8) peliukuma) sekäyttäen pe

ksen mitoituengaskuorm

n pinnalla. Tana (kuormiteltaessa sitäs).

an uloimmankts. kuva 3.2:lla => 125 kNtelikuorma vrkastelun 2 vaikuttaa va

sti (kestävyydttavat penken aiheuttama telikuorma

estävyyttä lisi.

pystysuorantettävällä kiinturakuormiluiskan mitoa mallinnetaa mitoitusge

a 2/2012 akenteet

n 1996)

aalla

erustuen. ekä lujit-enkereen

us tulee mille (tar-

Tasan ja-tus) luji-

ä ei huo-

n puolik-: kuorma N/m, Lii-vaikuttaa

sisäisen ain kuor-den lisä-ereeseen an lujite-sijaitsee sääväksi

na (kuva ilamene-ina. Lm1 oitusme-

aan koro-eometria

LiikenneGeoluji

a)

b)

* kuorankk

** kuor*** kuor

Kuva 6.5

Kuvastayläosasmitoittalujuudelujitevosuuremvoimia evista ras Sisäisensesta po Esimerk


rma lisää lujikurointikestärma lisää lujirma lisää ank

5 Kapean jlevennysjakautunaiheutuvvyyden s

a 6.5 c) nähdsa on pieneh

aminen johtan pienentyeima ja mitoipi lujitevoimei lasketa yhskaista ajone

n stabiliteetois jätetyn lu

kkilaskelma j

paita 2/2012kenteet

tteen vastaaävyyttä lasketteen vastaa

kkurointikest

jyrkkäluiskais on perustettnut liikennekuvat telikuormsuhteen tarka

dään, että tashkö, kasvaenaa puolesta

essä penkerettava lujitep

mista ja lujitehteen, koska euvoista.

in mitoituksuiskan osaan

jyrkkäluiskai

2

anottamaa luettaessa anottamaa lutävyyttä

isen tielevenntu kantavan puorma penke

mat penkereenasteluissa 1 ja

san jakautunn lineaarisest

an suureen een pohjaa pituus valitaaepituuksistamolemmiss

sesta saatavn tuleva lujite

isesta tien le

ujitevoimaa, m

ujitevoimaa

nyksen laskepohjamaan v

ereen päällä, n päällä, c) Ma 2.

neella kuormti penkereen

mitoituslujlähestyttäes

an tarkastelu kerroksittai

sa muuttuva

viin lujitepituepituus.

evennyksestä

c)

mutta sitä ei

ntaperiaate, varaan: a) Tab) Tarkastelu

Mitoituslujuud

malla mitoituspohjaa kohd

uuteen penkssä. Tästä jouista 1 ja 2 sin. Tarkastelkuorma aihe

uuksiin on li

ä on esitetty

i huomioida

kun penger jarkastelu 1, tau 2, ajoneuvoden muutos s

slujuus penkden. Telikuorkereen yläosohtuen mitositen, että valujen 1 ja 2 eutuu tiellä l

isättävä mit

liitteessä 9.

85

ja asan osta sy-

kereen rmalla sassa,

oittava alitaan lujite-liikku-

oituk-

86

7

7.1

7.1.1

Paaluteita,tujen7.1). Lsa pekereenentämyös Geolumaanvinopko, parasto

Kuva

Paalujelujitett

Raken

Paalutett

ujen ja paalu jotka tehost välissä olevLisäksi geolu

enkereessä. Ken pystysuorää ja paaluvs penkereen r

ujite ottaa vnpaineen vaspaaluja sisäiaaluhattujen

on ao. ohjeide

7.1 Kuormpenkeja c) aholvauraan ptuilla hliikenn

en tai stu peng

nteen to

tu penger

uhattujen vartavat kuormivan penkereujite varmistKannattaessarat kuormat väliä kasvattreunojen vak

vastaan penstaanottamissen stabilite

n rakenne ja en mukaises

mien keskittymereessä a) poalaosassa lujutuminen lujpaaluhatuilleholvautuva knekuormasta

syvästager

oiminta

raan perusteien holvautuen osaa, jokaa holvautumaan paaluhapaaluhatuilltaa (paaluje

kavuutta.

kereen sisäiseen geolujiteetin varmist

penkereen uti.

minen paaluhikkileikkaus, jitteen tasollaittamattoma

e holvautuva kuorma ja C =a. (Van Eekele

abiloinn

a

etuissa penkeumista paaluka ei suoraanmisen säilym

attujen välistle, jolloin paen kantokyky

isen vaakastetussa paatamiseksi. Pulkoinen sta

uhatuille geol b) kuormien

a (ylhäältä passa ja e) luji

kuorma, B == geolujitteeen 2011)

LiikenneviraGeoluj

nin var

ereissä voidahatuille ja kan holvaannu

misen dynaamtä pengertä gaaluhattujeny huomioide

uoran maanlutetussa pe

Paalujen kantbiliteetti mit

lujitetussa pan jakaantumi

päin tarkastelitetussa penk lujitetussa r

en kannattele


rainen

aan käyttää gannattavat p paaluhatuilmisesti kuorgeolujite siir

kokoa voidaen). Lujite p

npaineen, joenkereessä etokestävyys,toitetaan Liik

aalujen varaiinen penkereltuna), d) kuokereessä. A =rakenteessa pema osa peng

a 2/2012 akenteet

geolujit-paaluhat-lle (kuva rmitetus-rtää pen-aan pie-parantaa

lloin ko. ei tarvita , paaluk-kennevi-

isessa een ylä- ormien

= suo-paaluha-ger- ja

LiikenneGeoluji

7.1.2

Kimmoiestää petetuilla loinnin suunnitta useis Erityisemaan kureiden vsoituvanriski, etden väli

7.2 M

Paalutelaskenta8006-1:tyyn lasmitoitusmukset.

Kuva 7.2


Syvästabilo

isten stabiloenkereen sivpenkereillä, yläpuolisen

tteluohjeessassa tapauksis

sti stabiloinuluva konsolvälisen pohjan kuorman vttä pilareideninen kuorma

Mitoitu

ttujen/syväsamalleja. Tä:2010 ”Code skentamalliinsmenetelmä.

2 Geolujittc ja d ovamitoitust

paita 2/2012kenteet

oitu penger

intipilarien pvuttaista liuk

ja mitoitus tpenkereen h

a (2010b). Kossa kasvattaa

ntipilareilla olidaatioaika. amaan painuvaikutuksestan välit tulevaei ole vielä m

sperust

stabiloitujen ssä ohjeessaof practice f

n. Mitoitus vollä, jolloin o

teen toimintaat geolujitteeta.

2

päällä olevakumista. Tällötehdään tässholvautumineo. ohjeissa ea geolujitteil

on huomioit Lopullinen puma on tapaa. Mikäli lopat näkymäänmobilisoitun

teet

penkereidena käsitelty mfor strengtheoidaan tehdän otettava h

a paalutetussen mitoitusta

lujite sekä öin lujite toisä luvussa esen ilman lujisitettyä pilalla tässä esit

ava pilareidpinnoite tule

ahtunut ja lujpullinen pinnn pinnoittee

nut lujitteisiin

n lujitemitoimitoitus peruened/reinforcä myös EBGEuomioon Lii

sa penkereesa. Kohdat a, b

holvaa kuormmii samalla tsitetyn mukaitteita on esireiden k/k-väettyjä ohjeit

en välisen pee tehdä vastjitteet venynoite tehdäänssa painumin.

tukseen on oustuu Britishced soils and EO:ssa (DGGkennevirasto

sä (BS 8006b ja e ovat mu

mia pilareilltavoin kuin p

aisesti. Pilariitetty Stabiloäliä on mahd

ta soveltaen.

pohjamaan pta sitten, kunneet niihin mn aikaisemmina, koska p

olemassa erh Standardisd other fills” eGT 2011) esiton ohjeiden

6-1:2010). Kouuta geotekn

87

le että paalu-istabi-oinnin dollis-

painu-n pila-

mobili-min, on

ilarei-

ilaisia sa BS

esitet-tetyllä vaati-

hdat nistä

88

Paalutulee vaaka Pystypoikkpenkekokontöraja Mitoi

7.3

7.3.1

Mitoipenkeverkkyhtäl

missäs Qp γG γQ γ’ H 7.3.2

Geolumetri

- - -

-

-

Mitoisa sij

utettuun tai tarkastella easuoran maa

ysuorasta kukisuunnassa ereen leveysnaisstabiliteatilassa mito

itusesimerkk

3 Mitoit

Paalujen

itusmenetelmereen kuorm

koon sijoitetlöstä 7.1.

′

ä on paal

paalpysymuupenkpenk

Geometr

ujitetussa paian määrittäm

paaluhatupenkereelujitteen 7.3):

- z- z

paaluhatt- rv

- rv

paaluhatt7.3c):

- 0

itettaessa kaaitsee lujitek

syvästabiloiterikseen pen

anpaineen luj

uormasta tulja vaakasuo

ssuunnassa. etti, paaluje

oitetaan lujit

ki paalujen va

tus

välinen etäi

mässä (BS:80mituksen. Pohttujen paaluj

ujen/pilarienun/pilarin su

yvien kuormittuvien kuor

kereen tehokkereen korke

riasuositukse

aalutetussa miseen seuraun/pilarin le

en korkeus pavaikutustaso

z ≤ 0,15 m yksz ≤ 0,3 m kakstujen/pilariev ≤ 3 m staatv ≤ 2,5 m dyntu-/pilariver

0,5 ≤ sx / sy ≤ 2

aksikerroksiskerrosten pu

tuun penkerenkereestä pajitteeseen ai

leva vetojänorasta maan(Aalto et al

n välinen etäe muodonmu

araisesta geo

isyys, STR/G

006 2010) ohjamaan ei sijen/pilareide

n välimatka (uunnittelulujen osavarmu

rmien osavarkas tilavuuspus, m

et

/ pilaroidusaavia periaatveys a ≥ 0,15aaluhattujenon etäisyys l

sikerroksisessikerroksisesn rakoväli: tisilla kuorm

naamisilla kukon lyhyemm

,0

sta lujiterakeuolivälissä ku

eeseen sijoitaluille siirtyviheuttamaa v

nnitys esiintynpaineesta tl. 1998) Lisääisyys sekä uutoksille ja

olujitetusta p

GEO DA2*

otaksutaan, eiten oleteta en välinen m

(k/k), m juus, kN uusluku, - rmuusluku, -paino, kN/m3

sa rakenteestteita: 5 × s n yläpinnastalujitetun pen

ssa lujiterakessa lujiterak

milla uormilla. män ja pide

ennetta, lujittuvan 7.3 muk

LiikenneviraGeoluj

tetun geolujvän pystysuovetojännityst

yy sekä penuleva vetojääksi on tarkpaalutetun apohjamaan

penkereestä

että paalut/pkantavan pemaksimietäis

ssa suositel

a H ≥ 0,8 (s – angerrakentee

enteessa enteessa

emmän välim

teiden vaikutkaisesti.


itteen mitoitoran sekä petä (kuva 7.2).

nkereen pituännitys yleenasteltava pe

alueen laajuupainumille.

on liitteessä

pilarit kantavngerkuormasyys voidaan

laan rakente

a) en alapinnas

matkan suhd

tustaso mito

a 2/2012 akenteet

tuksessa enkereen .

uus- että nsä vain enkereen us. Käyt-

ä 6.

vat yksin a. Neliö-n laskea

(7.1)

een geo-

sta (kuva

de (kuva

oitukses-

LiikenneGeoluji

Kaarteeteille. EtilaisissEekelee Stabiloihuomiovaikutus a)

Kuva 7.3

7.3.3

Paalutepaalutetäminenpenkere7.2.

4

missä n θp

ϕ’c


et ja risteysarityisesti oh

sa ohjeissa een 2011).

intipilareidenitava mahdos.

3 Lujitteenrakenteesyys lujitpilareidenät.

Paalutetun

tun alueen ttun alueen u

n eivät vaikueen alareuna

tan

5°´2

on penker uloimm

muodo penger

paita 2/2012kenteet

alueet saattauilla penkeresitetään lujit

n varaan rakollisten epä

b)

n vaikutustasessa (DGGT 2tetun pengerren yläpinnast

alueen laaju

ulisi ulottua ulkopuolella uta penkere

an välisen etä

een luiskakaman paaluhat

stama kulmarmateriaalin

2

avat aiheuttaeillä lisäkuortteen mitoitu

kennettavanätasaisten ro

)

so mitoitukse2011). Tässä krrakenteen alta). c) Paaluj

uus, STR/GE

jonkin verratapahtuva een harjaan. äisyyden Lp

altevuuden sutun ulkoreuna pystysuorakriittinen lei

aa lisärasiturmilla saattauslujuutta lis

ohuen penoutanousuje

ssa a) yksi- jkuvassa z onlapinnasta (=

ujen / pilareid

EO DA2*

an penkereenepätasainen

Tällöin uloi(kuva 7.4) m

uhdeluku (1:nnan ja penkean akselin kaikkauskestäv

uksia lujitetuaa olla vaikutsättävän 20 %

kereen tapan holvautum

c)

a b) kaksiker lujitteen vai

= paaluhattujden k/k-etäisy

n yläreunan upainuma taiimman paal

maksimiarvo

n), - reen yläreunnssa (kuva 7

vyyskulma, o

uille pengerrtusta. Mm. h% kaarteissa

auksessa on mista vaurio

rroksisessa luikutustason ejen tai stabil

syyksien merk

ulkopuolellei stabiliteetiluhatun reunsaadaan yht

(7.

(7.

nan välisen s7.4), o

89

raken-ollan-

a (Van

myös oittava

ujite-etäi-ointi-kin-

e, jotta n pet-nan ja tälöllä

a .2)

.2) b

suoran

90

Kuva 7.3.4

Jännitä, petuna Jotta reen käyte7.4, jo

0

missäa D Paalutysuo

′′

missäp´c σ´v a Cc ep, f

7.4 Uloim

Lujittees

ityksen jakauenkereen korpohjamaaha

penkereen pkorkeuden j

etään pyöreitotta saadaan

0,7

4

ä on paal

pyör

uhattuun kohoran jännityk

ä on paal

pengpaalholvapaal

mman paaluha

seen vaikutta

utuminen parkeudesta ja

an.

pinnalla ei päja paaluhatttä paaluhatt

n paaluhatun

uhattujen levreän paaluha

hdistuvan pyksen suhde v

uhatulla vaikgertäytteen puhattujen levaantumiskerutyypistä riip

atun reuna-a

avat pystysu

aalujen ja po pengermate

ääse tapahtutuvälin suhtetuja, paaluhan tehokas lev

veys (pyöreiatun halkaisij

ystysuoran jäoidaan määr

kuttava pystypohjalla vaikveys (pyöreirroin, - ppuvia kerto

alue (BS 800

uorat jännity

hjamaan väleriaalista se

umaan paikaeen tulisi olattujen halkaveys.

llä paaluhatuja, m

ännityksen jarittää yhtälös

ysuora jännikuttava pystyllä paaluhatu

oimia, joiden

LiikenneviraGeoluj

6-1:2010).

ykset, STR/G

lillä riippuu pkä paalujen

allisia muodola yhtälön 7aisijaa tulee

uilla tehokas

a pohjamaahstä 7.5 (kuva

tys, kN/m2 ysuora jännituilla tehokas

arvoja on es


GEO DA2*

paalujen etäjäykkyydestä

onmuutoksia7.3 mukainen redusoida y

s leveys aequ)

han kohdistuva 7.5).

ys, kN/m2 s leveys aequ)

sitetty tauluk

a 2/2012 akenteet

äisyydes-ä verrat-

a, penke-n. Mikäli yhtälöllä

(7.3)

(7.4)

, m

van pys-

a (7.5)

(7.5)

, m

kossa 7.1, -

LiikenneGeoluji

Kuva 7.5

Taulukk

Paaluty

Teräksis

Teräksis

Kalkkip

Paaluhadesta ri

1,

Lujittee

missä Trp ε J


5 a) Jännitman lask

ko 7.1 Holvavat ke

yyppi

set ja betoni

set ja betoni

ilarit, injekto

attujen välineippuen yhtäl

′

,4 ′

eseen syntyvä

2

1

on pystysugeolujigeoluji

paita 2/2012kenteet

tykset penkerkemisessa kä

aantumiskertertoimet.

set tukipaalu

set kitkapaa

oidut paalut,

en tasainen löillä 7.6 tai 7

ä vetovoima

1 16

uoran kuormtteen alkumutteen jäykkyy

2

reen pohjallaäytetyt merkin

toimen määr

ut

alut, puupaal

kivipilarit, h

kuorma wT (7.7.

′′

, 0

′′

,

lasketaan yh

man vastaanouodonmuuto

yysmoduuli, k

a. b) Paaluhannät. (BS 80

rityksessä tar

ut

hiekkapaalut

(kN/m2) void

0,7

1,4

htälöillä (7.8

ottamiseen vaos (-venymä)kN/m

attujen välise06-1:2010)

rvittavat paal

ep

1,95

1,70

1,50

aan laskea p

1,4

) ja (7.9).

aadittava luj), -

en tasaisen ku

lutyypistä rii

f

0,18

0,12

0,07

penkereen ko

(7.

(7.

(7.

(7.

jitevoima, kN

91

uor-

ippu-

orkeu-

.6)

.7)

.8)

.9)

N/m

92

SopivyhtälTRP vakahta 7.3.5

Vaakakohda 7.3.6

Lujittalueetuus pituu

missäγp

Trp Tds αb1

ϕ’c1

αb2

ϕ’c2 Penkepuoletasospenkegerm

va lujite valilöihin 7.6 ja 7aikuttaa sekäa geolujitetta

Penkeree

asuoran maaassa 5.2.3.

Geolujitt

teen tulee saen ulkopuoleLb (m) penk

ussuunnassa

′ tan

′ tan

ä on lujitt

(NCCpystyvaaklujittsen klujittkulmlujittsen klujitt

ereen geomella voi olla ssa. Yhtenä rereen reunaaateriaalikerr

itaan kokeile7.7 ja tarkistä penkereena asennettun

en sivujen va

anpaineen va

teen ja maan

aavuttaa riitella (kuva 7.6ereen poikkiyhtälöllä 7.1

n ′ ta

n ′ ta

teen ulosvetCI 7: γp = γR,hysuoran kuo

kasuoran maateen ja lujittkorjauskerroteen yläpuol

ma, o

teen ja lujittkorjauskerroteen alapuoli

etriasta riipvaikea saavratkaisuna taa takaisin peros.

emalla eri luamalla lopuk pituus- että

na 90° kulma

akavuus, STR

astaanottam

n välinen tart

ttävä tartunt6). Lujitteenisuunnassa v11.

an ′

an ′

tovastuksen h , taulukko Arman vastaaanpaineen vaeen yläpuoli

oin, - lisen maama

een alapuolioin, - isen maamat

puen riittäväuttaa, mikälartuntapituuenkereen sisä

ujitteiden muksi lujitteen ä leveyssuunaan toisiaan v

R/GEO DA2

miseen vaadit

rtunta, STR/G

ta ympäröivän ulosvetovoivoidaan lask

(ankkuroituA.5(FI), Sarjaanottamiseenastaanottamisen maamat

ateriaalin kr

isen maamat

teriaalin krii

ää tartuntapli lujite pidetutta voidaan ään siten, et

LiikenneviraGeoluj

uodonmuutolujuuden riitnassa, on kävasten.

*

ttava lujitevo

GEO DA2*

ään maamatiman vaatim

kea yhtälöllä

umisen) osaa R2), - n vaadittava

miseen vaaditteriaalin väli

riittisen tilan

teriaalin väli

ttisen tilan le

pituutta paaltään vaakaslisätä käänt

ttä lujitekerr


os- ja moduuttävyys. Koskäytännöllistä

oima lasketaa

teriaaliin pama pienin tar

(7.10) ja pe

avarmuusluk

lujitevoima, ttava lujitevoisen ulosveto

n leikkauske

isen ulosveto

eikkauskestä

lutetun alueeuuntaisena stämällä lujiteosten väliin

a 2/2012 akenteet

uliarvoja ka voima ä käyttää

an kuten

alutetun rtuntapi-enkereen

(7.10)

(7.11)

ku = 1,1

kN/m oima, kN/m ovastuk-

estävyys-

ovastuk-

ävyyskulma,

en ulko-samassa e lähellä jää pen-

o

LiikenneGeoluji

Kuva 7.6

7.3.7

Lujitteejitteen ttykset p Penkerekasuoravaatimu Penkere

Penkere

Paalutety kohda


6 Vaakasupituudet

Lujitteeseekuormasta

elta vaadittavtehtävänä onpaaluhatuille

een leveyssuan maanpainukset voidaan

een pituussu

een leveyssu

tun lujitetunassa 4.3.

P

Pehmeä pohj

paita 2/2012kenteet

uoran maanp.

n kohdistuva

va kokonaislun tässä suunne tai pilareille

uunnassa tuneen aiheuttan siten esittä

unnassa:

unnassa:

n penkereen

enger

amaa

Le

Ls

Lb

2

aineen ja luj

a kokonaislu

ujuus penkenassa siirtääe.

ulee huomioiama voima. ää seuraavas

lujitteelle sa

T

Tds

p

jitteen ulosve

ujitevoima p

reen pituussä ainoastaan

ida pystysuoLujitteen mi

sti:

allitut venym

Lujite

q

Täyttö: 1, ´

etovoiman va

penkereen py

suunnassa on penkereen p

oran jännitytoituslujuud

män ja viruma

c

H

aatimat tartu

ysty- ja vaak

n Trp, koska gpystysuorat

yksen lisäksidelle fd asete

(7.

(7.

an arvot on e

93

unta-

ka-

geolu-jänni-

i vaa-ettavat

.12)

.13)

esitet-


8 Tukimuurirakenteet

8.1 Käyttösovellukset

Tukimuurin ja jyrkän luiskan mitoitus perustuu erilaiseen menettelyyn kuormitukses-ta ja tapauksesta riippuen taulukon 8.1 mukaisesti:

Taulukko 8.1 Tukimuurin ja jyrkän luiskan mitoitus eri tapauksissa.

Liikenne-

kuorma

Korkeus* Mitoitustapa

Jyrkkä luiska ei** < 6 m Jyrkkä luiska (luku 9)

on < 6 m Tukimuuri (luku 8)

ei**/on > 6 m Tukimuuri (luku 8)

+ FEM-tarkastelulla siirtymät ja lujite-

voimat

Tukimuuri on < 6 m Tukimuuri (luku 8)

on > 6 m Tukimuuri (luku 8)

+ FEM-tarkastelulla siirtymät ja lujite-

voimat

* Korkeudella tarkoitetaan tässä kuvassa 8.1 esitettyä korkeutta H ** Rakentamisen aikainen työkonekuorma on otettava huomioon Lujitetuissa tukimuureissa vaakasuorat lujitteet ottavat vastaan maanpaineen, kun taas pintarakenne pitää täytteen etuosan paikallaan ja täyttää ulkonäölle asetetut vaatimukset. Tukimuurin ulkopintana voivat toimia esimerkiksi muotoillut teräsbe-toniset elementit tai yhtenäinen betoniseinä. Taustatäytöksi soveltuvat erilaiset maa-lajit tai kevennysmateriaalit. Lujitettuja tukimuurirakenteita voivat kuormittaa pysy-vät tai muuttuvat kuormat (esimerkiksi tie, silta, melueste, liikennekuorma, …). (Aalto et al. 1998) Periaatekuvia lujitetun tukimuurirakenteen sovellutuksista on esitetty ku-vassa 8.1. Tukimuurirakennetta ei ole suositeltavaa tehdä aivan pystysuoraksi, vaan muuri kan-nattaa tehdä hieman sisäänpäin kaltevaksi (β < 90°), jolloin muurin yläreunan siirty-essä ulospäin kuormien mobilisoituessa lujitteille ja lujitteiden venyessä, ei muuri näytä "päällekaatuvalta".

LiikenneGeoluji

Kuva 8.1

8.2 Gv

Tärkeinlussa tämitoitus Geolujitsesti.


1 Erityyppsia ja mu

Geolujitvaiheet

vaatimus luäytyy tutkia sesimerkki o

tetun tukimu

paita 2/2012kenteet

isiä lujitettujuurin geomet

tetun tu

ujitetulle tukirakenteen s

on esitetty liit

uurin mitoitu

2

ja tukimuuristriaa mitoitus

ukimuu

imuurirakentsisäinen ja utteessä 7.

us tehdään ta

sovellutuksiasta varten. (B

urin mit

teelle on senulkoinen stab

aulukossa 8.2

a, lujitteiden vBS 8006-1:20

toituks

n riittävä vakbiliteetti. Tu

2 esitettyjen

vähimmäispi010)

en

kavuus. Suunukimuurirake

n vaiheiden m

95

ituuk-

nnitte-enteen

mukai-


Taulukko 8.2 Geolujitetun tukimuurin mitoituksen vaiheet (”tie back wedge"-analyysi

= kiilamenetelmä)

n:o Mitoitusvaihe Mitoitusvaiheen tulos

1. Määritellään alustavat tukimuurin mitat

lujitteen minimipituus, tukimuurin ala-pinnan syvyys, yms.

2. Mitoitusparametrit valitaan mitoituksessa käytettävät maa-parametrit

3. Ulkoinen stabiliteetti, 3.1) pohjamaan kantokyky 3.2) muurin kaatuminen

3.1) muurin alaosan lujitteen minimipi-tuus kantokyvyn kannalta, mahd. pohjavahvistustarve

3.2) muurin kaatuminen tarkastellaan esim. kalliopohjalla

4. Ulkoinen stabiliteetti, tukimuurin liukuminen

muurin alaosan lujitteiden minimipituus liukumisen kannalta

5.1 Ulkoinen stabiliteetti, kokonais-stabiliteetti

lujitteiden minimipituus liukupintasortu-man kannalta

6. Lujitteen tyypin valinta synteettinen lujite / metallilujite, jatkuva lujite / kaistalujite, …

7. Sisäinen stabiliteetti, lujitteen mitoitus kerroksittain

lujitteisiin kuormasta aiheutuva lujite-voima kerroksittain (tasainen kuorma, nauha- ja vaakakuorma)

8. Sisäinen stabiliteetti, lujitteen ankkurikapasiteetin tarkistus

lujitteen ankkuripituuden riittävyys ker-roksittain

9. Kiilan stabiliteetin tarkistus, lujit-teen vetokapasiteetti

lujitteen vetolujuuden riittävyys kerroksit-tain ja koko kiilan osalta

10. Kiilan stabiliteetin tarkistus, lujit-teen ankkurikapasiteetti

lujitteen ankkurikapasiteetin riittävyys kerroksittain ja koko kiilan osalta

5.2 Kokonaisstabiliteetti lujitteiden vetokapasiteetti riittävä koko-naisstabiliteetin kannalta

11. Käyttörajatilatarkistus, painuma ja muodonmuutokset

tukimuurin painuma ja muodonmuutokset vaatimusten mukaiset

12. Tukimuurin muut osat julkisivu, liitokset, kuivatus, yms.

8.3 Lujitetun tukimuurin geometria ja parametrit

8.3.1 Geometria

Geolujitetun vallin lujitteiden minimimitat ja geometria voidaan valita alustavasti ku-vissa 8.1 ja 8.2 esitettyjen periaatteiden mukaisesti. Lujitetun tukimuurin alaosan tulee ulottua maan pinnan alapuolelle. Routivassa maa-perässä tukimuuri perustetaan routarajan alapuolelle tai tukimuurin alapuolinen poh-jamaa joko routaeristetään tai vaihdetaan pohjamaa routimattomaksi. Ulottamalla tukimuurin alaosa maanpinnan alapuolelle parannetaan pohjamaan kantokykyä, vä-hennetään riskiä, että tukimuurin edusta kaivettaisiin auki perustamistason alapuo-lelta tai että tukimuurin edustan maakerros erosoituisi perustamistason alapuolelle.

LiikenneGeoluji

Routimatua vähetäisyyd Erityistämitoitukdostu veon se ot 8.3.2

Geolujitgeomet Täyttömjitetussaheesiotaheesiommutta kkuivatublokissatice for LiVin oh Geolujityläpuolesevää ja

Kuva 8.2


attoman kanintään 0,5 mdeltä tukimu

ä huomiota ksessa on seesipainetta. tettava erityi

Parametrit

tetun tukimurian merkinn

materiaalille a blokissa oa omaavaa m

maata ei käytko. tilanne oksen ja käyta koheesiomstrengthene

hjeistusta.

tetussa tukimella. Tarvittaa sen leikkau

2 Geolujiteseksi. (BS

paita 2/2012kenteet

ntavankin pom lopullisen

urin edessä

on kiinnitette, että geolujMikäli lujitet

isellä varova

uurin mitoitunät on esitett

käytetään mon periaatteemaata, muttatännössä käy

on tarkasteltatön aikaistenaata, voidaa

ed/reinforced

muurissa käyaessa täyte ruskestävyysk

etun tukimuuS 8006-1:201

2

ohjamaan tamaanpinnan(kuvat 8.2 ja

tävä lujitetujitettuun blottua blokkia isuudella hu

uksessa käytty kuvassa 8

mitoituksessaessa mahdola Suomessa ytetä. Lujitetava ja suunn muodonm

an mitoitus td soils and o

ytettävä täyroutaeristetäkulman tulee

urin mittoja ja10)

pauksessa tun alapuolellea 8.3).

n tukimuurinokkiin tai luji

vasten on muomioon mito

tettävien par.3.

a huippuleikllista käyttäätukimuuriraktun blokin taniteltava eriuutosten os

tehdä mm. Bother fills” m

temaa ei saaän. Täytemaolla tarpeek

a ohjeita luji

ukimuurin a mitattuna m

n kuivatukseitettua blokk

mahdollista koituksessa ja

ametrien, ku

kauskestävyä lujitteiden kenteen lujitakana voi olltyisellä huo

salta. KäytettS 2006-1:20ukaisesti no

a olla routivateriaalin on ksi suuri.

tteiden geom

laosan tuleemaanpinnast

een. Lähtökokia vasten eikehittyä vesia suunnitelm

uormien ja m

yyskulmaa ϕ välissä myötteiden välissla koheesiomlellisuudella

ttäessä lujite010 “Code ofoudattaen sa

vaa routasyvyoltava vettä

metrian valits

97

e ulot-ta 1 m

ohtana muo-

paine, missa.

muurin

ϕ’p. Lu-ös ko-sä ko-

maata, . mm.

etussa f prac-amalla

yyden äläpäi-

semi-

98

Kuva

8.4

8.4.1

Geoluen os

- - - -

Liukulujiteleena Käyttdonm8.6. 8.4.2

Lujitejamaa

8.3 Geolujmat se0. (BS

4 Geoluj

Tarkaste

ujitetun tukisalta murtora

pohjamaatukimuurtukimuurtukimuur

upintasortumepituutta laska ja lujitepitu

törajatilassa muutokset (k

2 Ulkoinen

etun rakentean lujuudest

ujitetun tukimekä geometriS 8006-1:201

jitetun

ltavat tapau

muurin ulkoajatilassa: an kantokykyrin kaatuminerin vaakasuorin kokonaiss

man tarkastekettaessa luj

uus saadaan

tarkastellaauva 8.5). Käy

n vakavuus, p

een alla olevata että muod

muurin mitoituian merkinnä10)

tukimu

ukset

inen varmuu

y, en (kantavalra liukuminestabiliteetin

elu tehdään jitemaarakentarkistamall

an lisäksi myttörajatilan

pohjamaan k

an pohjamaaonmuutosom

uksessa käytät. Kiilamene

uurin u

us tarkasteta

lla pohjalla, een ja menetys liuk

stabiliteettinnetta tarkasla ulkoinen v

mm. tukimuun tarkastelut

kantokyky, S

an geotekninminaisuuksis

LiikenneviraGeoluj

tettävät maapetelmässä (”t

lkoinen

aan seuraavie

esim. kallio),

kupintasortu

laskentaohjestellaan yhteakavuus.

rin painumaon esitetty t

STR/GEO DA

nen kantokyksta.


parametrit jatie back wedg

n vakav

en murtomek

,

malla (kuva

elmalla. Vaaenäisenä ma

a ja julkisivutarkemmin k

A2*

ky riippuu se

a 2/2012 akenteet

a kuor-ge”) β =

vuus

kanismi-

8.4).

adittavaa aakappa-

un muo-kohdassa

ekä poh-

LiikenneGeoluji

Pohjamlisti mitMikäli lkantavudissa. a)

Kuva 8.4

a)

Kuva 8.5

Kuva 8.6


aan kantokytoitus tehdääujitettu tuki

uusmitoitus t

c)

4 Geolujitekantokyktin mene

5 Geolujitesivun mu

6 Lujitetun8006-1:2

paita 2/2012kenteet

yky lasketaanän olettaen lmuuri on lyhtehtävä muu

etun tukimuuky ja tukimuuetys liukupint

etun tukimuuuodonmuutos

n tukimuurin 2010)

2

n NCCI 7:n mlujitetun tukihyt tai tukim

urin lujitetun

urin ulkoisen urin kaatumintasortumalla

urin käyttörajs. (BS 8006-1

”nauha-antu

mukaisesti mimuurin pohj

muurissa on josan pohjan

b)

vakavuudennen, b) liukum. (BS 8006-1

b)

jatilan tarkas1:2010)

uran” kantav

mitoitustavalja nauha-antjyrkkiä kulmn mittojen m

tarkistamineminen ja c) k:2010)

stelut. a) Pain

vuustarkastel

lla DA2*. Noturaksi (kuva

mia, on pohjamukaisesti ko

en. a) Maapokokonaisstab

numa ja b) ju

lun geometri

99

rmaa-a 8.6). amaan o. koh-

ohjan ilitee-

ulki-

a. (BS

100

Lujitedaan listi oon jänen m

missä

Ka ϕ’ δa

β α2 Määrtokespysty(vaak 8.4.3

Erillintaessmistakohda Raketetty täviin 8.4.4

Lujiteden olujitelee tä Lujiteoidaaei hutaustmaan

ettuun maablaskea aktiiv

olettaa olevaykkä, lasket

maanpaineke

cos cos

23 ′

ä

on aktiimateseinäja tamaalujite

ritettäessä mstävyystarkasykuorma sekäkakuorman s

3 Ulkoinen

nen kaatumisa tukimuuri arkastelu sisan 5.1.1.2 mu

nnetta kaataohjeessa ”S

n voimiin ja k

4 Ulkoinen

etun tukimuuomaavan raj

e + pohjamaaäyttää yhtälö

etun blokin aan ainoastaauomioida). Ltatäytön ja tänpaine kuten

blokkiin kohdvipaineena, j

an lujitetun taan maanpa

erroin määrit

cos

1

vimaanpaineeriaalin (tausäleikkauskesustatäytön vnpinnan ja vetun blokin t

maapaineestastelua varteä yhtälöillä 4uuruus mito

n vakavuus, k

istarkastelu esim. kallio

sältyy kantavukaisesti raja

avat voimat kSillan geotekkestävyyksiin

n vakavuus, l

urin pohjan japinnan mua, täyttö + p

ön 8.2 mukain

alapinnan liuan pysyvät kuLujitetun bloäyttöä kuorm

n kantavuusta

distuva blokjos siirtymättukimuurin taaine pääsääntetään NCCI

s ´

1sin ´cos

ekerroin, - statäytön) lestävyyskulmavälinen leikkaaakatason vä

taustan ja ve

a johtuvia pyn, oletetaan4.1 (NCCI 7: ituksessa hy

kaatuminen,

tukimuurin molle tms. kanvuustarkasteatilassa EQU

kerrotaan mkninen suunnn ei kohdiste

liukuminen,

liukuminen ukaisesti (mmpohjamaa). Lnen ehto.

ukumiskestävuormat (mmokin liukumimittavan pysarkastelussa

kin taustatäyt ovat riittäväapauksessa,

ntöisesti lepo7:n nomogra

sin ´cos

eikkauskestäva (taustatäytauskestävyysälinen kulmartikaalin väli

ysty- ja vaakn taustatäytö

yhtälö 6.10ayvin merkitse

, EQU

mitoituksessntavalle alusteluun. KaatuU.

urtorajatilasnittelu” (Liiketa mallikerro

STR/GEO D

tulee tarkasm. täyttömatujitetun blok

vyys määrite. lujitetun blstarkastelunstysuoran makin (yhtälö 8

LiikenneviraGeoluj

ytön aiheuttaän suuria. Nä mutta mikäopaineena. Tammista tai

vyyskulma (htön tapaukseskulma), o

a, o

inen kulma, o

akuormien eön päällä vaa) että 4.2 (Nevä).

sa tarvitsee ttalle. Muissamistarkastel

ssa mallikertkennevirastoointa.

DA2*

stella heikoimteriaali + lukin alapinna

etään yhtälölokin yläpinn

n vaakavoimuuttuvan ku

8.4).


ama maanpaäin voidaan li lujitettu tu

Taustatäytönyhtälöllä 8.1

a(8.1)

(8.1) b

huippuavo), essa lujitetun

o

epäkeskisyykaikuttavan mNCCI 7: yhtäl

tehdä vain pa tapauksisslu tehdään N

oimella, joka2012c). Pys

mman leikkajite, täyttö +n liukuvastu

llä 8.3, jossanan liikennekan aiheuttaaorman aikaa

a 2/2012 akenteet

aine voi-normaa-ukimuuri n aktiivi-1.

a

b

o

n blokin

ksiä kan-muuttuva lö 6.10b)

perustet-sa kaatu-NCCI 7:n

a on esi-styssäpi-

auslujuu-+ täyttö,

uksen tu-

a huomi-kuormaa a blokin ansaama

LiikenneGeoluji

Tukimusaamaaotetaanaikana.

missä γs

H2

RS V αds

ϕ’p αc c L Ka2 H D γG γ’2 γQ q2 8.4.5

Koko rasillä liuDA3 osmaaparA.3b(FI) Vaarallipaamuo LiukupiDA3-muden vetoti (kuva


urin alaosana liukumista

huomioon,

tan ′

on lujitteetaulukklujitettumuuttulujitetulujitetulujitteetuksen lujitetulujitteekoheeslujitteetaustattukimutukimupysyvietaustatmuuttumuuttu

Ulkoinen va

akenteen alitukupinta-anasavarmuusluvrametreihin. ) arvoja ja m

isimman liukotoisia liukup

ntojen kiertäukaisesti. Miolujuutta käy8.7 a ja b).

paita 2/2012kenteet

n edessä olevastustavaaon oltava va

12 ′

en liukumiskeko A.5(FI), Sauun blokkiin

uva pystykuoun blokin alapun blokin pysen ja täyttöm

korjauskerroun blokin täyten ja täyttömsio, kN/m2 en pituus lujittäytön aktiiviurin korkeusurin alapinn

en kuormien täytön tehokauvien kuormiuva kuorma t

akavuus, kok

tse tapahtuvalyyseillä muvut kohdisteOsavarmuusaaparametri

kupinnan sijapintoja käytt

äessä lujitetkäli vaarallisytetään lisää

2

evan maakea voimaa ei yrmoja, että k

estävyyden oarja R2), - n taustatäyt

orma), kN/mpinnan liuku

stykuorma, γmateriaalin voin, - ttömateriaal

materiaalin ko

tetun blokinimaanpaineks, m an etäisyys mosavarmuusas tilavuuspen osavarmu

taustatäytön

konaisvakav

van liukusorturtorajatilassetaan heti lslukuina käytien osalta NC

ainti tarkistetäen.

tun blokin tasin liukupintämään stabil

erroksen pasyleensä huoko. maakerro

osavarmuusl

töstä kohdis

umiskestävyyγG = 1 ja γQ = välisen leikka

lin leikkauskoheesion liuk

pohjalla, mkerroin, -

maanpinnassluku, - aino, kN/m3

uusluku, - päällä, kN/m

vuus, STR/G

tuman mahdsa NCCI 7:naskennan altetään kuormCCI 7:n taulu

etaan myös o

akaa ja alta,ta kulkee lujiliteettia, tehd

ssiivisen mamioida. Mikä

osta ei poiste

luku = 1,1 (NC

stuva vaakak

ys, kN/m 0, kN/m

auskestävyys

estävyyskulmkuvastuksen

ta, m

m2

EO DA3

ollisuus tarkn mukaisestilussa muuttmien osalta Nukon A.4(FI)

ominaisarvoi

tehdään staitetun blokindään mitoitu

aapaineen aiäli ko. maaneta muurin k

(8.2)

(8.3)

(8.4)

CCI 7: γs = γ

kuorma (täy

skulman liuk

ma, o korjauskerro

kistetaan peri. Mitoitusta

tuviin kuormNCCI 7:n tausarjan M2 ar

illa mielellää

abiliteettilasn kautta ja luus DA2* muk

101

ikaan-npaine äyttö-

γR,h ,

yttö +

kuvas-

oin, -

rintei-avassa

miin ja ulukon rvoja.

än va-

skenta ujittei-aises-

102

Mitoiblokiettä vta, vojauks

-

-

a) L <

Kuva

Mikälkeellealueevaara

abc

Tapasiiviv

- -

Ellei son anolevavä ko Mikälvivyöon kokaikkvarm

ituksessa pyrn ulkopuolelvaarallisin pooidaan lujittesin:

Tukimuurteen osaakulman mkestävyysAktiivivyöliteetin vliukupint

< H (kuormat

8.7 Lujitetblokin(BS 80

li vaarallisine tai passiiven yläpuolellallisin mitoitta) lujitetun b) lujitetun c) pohjavah

vä varmu

uksessa b) evyöhykkeellä

riittävä veriittävä alaskelmas

stabiliteettilnkkuripituut

aa lujitevoimo. lujite / lujit

li ulkoisen stöhykkeelle, jao. tarkastelu

kien lujitteideistettu, että j

ritään ensisijlta. Mikäli mohjamaan kaeiden stabili

rin kokonaisa, joka sijaitmukaan rajaskulman muköhykkeellä svarmistamisea ei saa sijai

t DA3 mukai

tun tukimuurn ulkopuolelta006-1:2010)

n liukupinta ivyöhykkeellle (katso edetava liukupinblokin ulkopblokin passi

hvistuksilla (eus liukupinta

eli vaarallisim, on hyödynnetolujuus ja

ankkuripituusssa käytetyn

laskelmassa tta kasvatett

maa käytettävtteet pois sta

tabiliteetin ka lujitteet hau tehtävä ja en kaikki kuojokaisen luji

jaisesti siihemitoituksessa

autta kulkevaiteettia lisää

sstabiliteetintsee passiivivtun alueen kaiseen kalteijaitsevaa lujessa - kokota lujitteiden

sesti)

rin liukupintaa (BS 8006-1

sijoittuu lujlä täyttömaaellinen kappanta sijoittuu puolelle, ivivyöhykkeeesim. massaasortumaa v

mman mitoitnettävien luji

s vaarallisim

n lujitevoima

hyödynnettätava, alennevissä olevaa abiliteettilask

kannalta mitolutaan hyödy

dokumentoormat ja kaptteen vetoluj

en, että vaaraa rakenteen oa liukupinta

ävä vaikutus

n varmistamvyöhykkeelläulkopuolellaevuuteen piijitteen osaanaisstabiliten aktiivivyöh

b) L > H

asortuman sij1:2010), b) l

itteiden sisäan leikkauskeale) on lujite

elle (edellä eanvaihto tukivastaan.

ttavan liukupitteiden osal

mman liukupn ankkuroim

ävällä lujitteeettava stabil

ankkurikapakelmasta.

oittava liukuyntää ulkoise

oitava erityispasiteetit on juus ja ankku

LiikenneviraGeoluj

allisin liukupoptimoinnisskulkee lujiteottaa huom

isessa voidaä täyttömaana (tukimuurirretyn janan ei voi hyödy

eettia määrithykkeellä.

(kuormat DA

ijainteja. a) Lliukupinta luj

äisen vakavuestävyyskulmevoimaa kas

esitetyin rajamuurin alla)

pinnan sijaitlta varmistet

pinnan ulkopmiseksi.

ella ole riittäiteettilaskelm

asiteettia vas

upinta sijoittuen stabiliteetsellä huolelliesitetty yksiurikapasitee


pinta kulkee sa päädytäänetun rakenteioon vain tie

aan hyödyntn leikkausken juuresta lalapuolella)

yntää kokonatettäessä va

A2* mukaises

Liukupinta lujitetun blokin

uuden aktiiviman mukaansvatettava sit

uksin) tai ) varmistetaa

essa lujitteidtava, että nii

puolella stab

ävää ankkuripmassa käytestaavaksi tai

uu lujitteidentin varmistamisuudella sitityiskohtaisetti on riittävä

a 2/2012 akenteet

lujitetun n siihen,

een kaut-etyin ra-

tää lujit-estävyys-leikkaus-). aisstabi-

aarallisin

sti)

ujitetun n kautta

vivyöhyk-n rajatun ten, että

an riittä-

den pas-illä on

biliteetti-

pituutta, ettävissä i jätettä-

n passii-misessa, ten, että esti ja on ä.


8.5 Geolujitetun tukimuurin sisäinen vakavuus, STR/GEO DA2*

8.5.1 Sisäisen vakavuuden mitoitusmenetelmä

Tarvittava lujitemäärä ja lujitteiden sijoittelu saadaan tutkimalla rakenteen sisäistä vakavuutta eli lujitteen katkeamisesta aiheutuvan murtuman sekä lujitteen ja maan välisen ankkurikapasiteetin ylittymisestä johtuvan murtuman mahdollisuutta. Tässä esitetty mitoitusmenetelmä perustuu ns. "Tie Back Wedge"-analyysiin (kiilamenetelmä), joka on esitetty standardissa BS 8006-1:2010 “Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills”. Kiilamenetelmässä voidaan käyttää täyt-tömaana sekä kitkamaata että osittain koheesiomaata sisältävää materiaalia. Mitoi-tusmenetelmässä otaksutaan, että etuseinä kiertyy alareunansa ympäri. Menetelmä soveltuu korkeille, tasaisesti kuormitetuille rakenteille. Lujitetun tukimuurin sisäisiä tarkasteltavia murtomekanismeja ovat:

a. yksittäisten rakenne-elementtien vakavuus, b. lujitetun blokin kerrosten vakavuus liukumista vastaan (täyttö-

materiaali+lujite ja täyttö+täyttö) ja c. kiilan stabiliteetti lujitetussa blokissa.

Mitoituksessa tulee tarkastella seuraavat tekijät:

1. leikkauskapasiteetti lujitteiden välissä, 2. lujitteiden vetolujuuskapasiteetti ja 3. täytön riittävä kokoonpuristumattomuus.

Murtorajatila tulee mallintaa seuraavin olettamuksin:

i. mitoituksessa käytetään huippuleikkauskestävyyskulmaa ϕ’p asianmukaisilla osavarmuuskertoimilla,

ii. kuormille käytetään NCCI 7:n mukaisia osavarmuuslukuja, iii. pystykuormat jakautuvat lujitetussa blokissa Meyerhofin jännitysten jakau-

tumisteorian mukaisesti (kuva 8.10), iv. lujitteiden vetolujuuskapasiteetille käytetään olosuhteiden ja mitoitusiän

mukaisia materiaaliosavarmuuskertoimia, v. seuraamusluokka on yleensä CC2, jolloin kuormakerroin KFI on 1,0 - mikäli

seuraamusluokka on muu kuin CC2, määritetään se hankekohtaisesti ja vi. lujitteen lujitevoima perustuu jännityksiin, jotka esiintyvät lyhyellä etäisyy-

dellä vallin julkisivusta. 8.5.2 Lujitteen tyypin valinta

Lujitetuissa tukimuureissa käytettävä lujite voi olla synteettinen tai metallinen. Mo-lempien lujitetyyppien tapauksessa mitoitus voidaan tehdä tässä esitetyllä kiilamene-telmällä. Tukimuurissa käytettävä lujite voi olla ”jatkuva lujite”, jolloin lujitteiden välillä ei ole vaakasuunnassa rakoja muurin pituussuunnassa tai lujite voi olla ”kaistalujite”, jol-loin lujite ei ole muurin pituussuunnassa jatkuva ja lujitekaistojen väleissä voi olla aukkoja.

104

Lujittmäär 8.5.3

Lujitekio jasaavupystyvaihdus). Lloin, niele Yhdema mon kitamaaiheu

Tj = T

missäTj Tpj

Tsj Tfj

Lujittsemmkaise

missäTdj a) Jul LujiteedellykimuLiite

-

-

teen mitoitusritetään kohd

Lujitteide

etun tukimuua lujitteiden utetaan (lujiysuora etäisydellaan kerroLujitteiden vkun lujite omenteistä tm

n 1 m leveänmurtorajatilas

tkamaata. M lujitevoima

uttavat kuorm

Tpj + Tsj + Tfj

ä on lujitt

pystykerronauhmuu(lujit

teen vastaanmaksi kuin kesti.

ä on lujitt

lkisivutyypin

etusta täytösyttävät julkisurien julkisivC):

Deformoipaneelit puristuvu

Osittain desimuoto

slujuus määdassa 4 esite

en vastaano

urin lujitteetpystysuora eteväliä tihenyys on usei

oksittain tietvälinen pystyon osa tukimms., voi lujitt

n (muurin pissa määritet

Mikäli täytem standardiss

mat ja kuorm

=> Tj = T

teen vastaanykuorman (moksessa j, kNhakuorman arin yläpinnatekerros j), k

nottama lujito. lujitekerro

teen mitoitus

n huomioimin

stä rakennetsivun pinnoivut voidaan

itumattomattai harkot (

uus ja suuri t

deformoituvaoillut teräslan

räytyy mitoitetyn mukaise

ottama voima

t voidaan mitetäisyys mäännetään tukimmiten vakityin lujitekerysuora etäisymuurin julkiseiden väline

tuussuunnasään yhtälöllä

maa on kohesa BS 8006

mitustilanteet

Tpj, kun Tsj ja T

nottama lujitemaakerroksetN/m aiheuttama lulla vaikuttavN/m

evoima Tj tuoksen lujittee

svetolujuus k

nen

tut tukirakenitusta, joka pjakaa kolme

t (jäykät) julkesim. betoniaivutusjäykk

at (muovautunkaverkko-el

tuksen perusesti.

a kerroksitta

toittaa sitenäritetään siteimuurin alaoio (yleensä rrosvälein (1yys on 0,5 msivua. Julkisn pystysuora

ssa) lujitekeä 8.5 silloin, esiomaata, m– 1:2010 es

t on esitetty

Tfj = 0

evoima kerrot + liikennek

ujitevoima (lvan vaakakuo

ulee jäädä joen mitoitusv

kerroksessa j

nteet, joissa pitää täyttömeen eri tyyp

kisivupinnoitielementit),

kyys.

uvat) julkisivlementit ja te

LiikenneviraGeoluj

steella ja luj

ain

n, että lujitteen, että riittäosassa). Käy0,5 m) ja lu…3 lujiteluj

m (tai vähemivun muodoa etäisyys oll

rroksen vastkun lujitteid

määritetään sitetyillä yhtäkuvissa 8.9 j

oksessa j, kNkuorma) aihe

lujitekerros jorman aiheut

kaisessa lujivetolujuus Td

j, kN/m

on pystysuomaan lujitekepiin (kuva 8

tteet: joilla on pie

vupinnoitteeteräselement


itteen omina

en vetolujuuävä lujitekapytännössä lujujitteen vetouutta / poik

mmän) erityisstuessa esimla suurempi.

taanottama lden välinen tä

lujitteen vaälöillä. Lujiteja 8.10.

(8.5)

N/m euttama lujite

), kN/m ttama lujitev

tekerroksessd on yhtälön

(8.6)

ora tai kalteverrosten väli

8.11) (SFS-EN

eni pystysuu

t: it tai kivikori

a 2/2012 akenteet

aislujuus

us on va-pasiteetti

jitteiden olujuutta kileikka-sesti sil-m. beto-

lujitevoi-äytemaa staanot-evoiman

)

evoima

voima

sa alhai-8.6 mu-

)

va pinta, issä. Tu-N 14475,

untainen

it.

LiikenneGeoluji

-

Jos käytvasten sivupinnluiskan järjestejulkisivuEN 1447 Julkisivstandar Analysokoko lujsuuruutvuuden tuville k

Kuva 8.8


Deformoituvjulkisivut, jotu geoverkopäri taivutekasäkeillä; merkitystä, ulkonäöllise

tetään jäykkivalittu täyttnoitteita, onrakentamise

lmäkohtaisilun rakentees75, Liite C)

utyypit sekärdissa SFS-E

oitaessa geojiterakentee

teen vaikuttaominaisuud

kuormille on

8 Lujitettusiä. (BS 8

paita 2/2012kenteet

vat (pehmeäoilla ei ole taon tai geotekettu lujite (wulkoinen pivaan joka es

enä elementt

iä tai muovatömaa asenn yleensä taren aikana. Jlla menetelsta (deformo

ä niiden omN 14475 ”Po

olujitteen ja n korkeudesaa merkittävdet yhdessä.

annettu taul

un tukimuuri8006-1:2010

2

ät) julkisivupaivutusjäykkykstiilin sisääwrap-aroundnnoite, jollasim. suojaa stinä.

autuvia julkisnetaan ja tiirpeen käyttäJulkisivupinnlmillä. Liito

oitumaton, os

minaisuudet ohjarakennus

julkisivun lista aiheutuvvästi lujitetu

Liitosvoimielukossa 8.3.

iin kohdistuv0)

innoitteet: yyttä, ja joissän, kuten esid); kevyt jula ei ole tuksäiden aiheu

sivupinnoitteivistetään. Jä tilapäistä

noitteet kiinnoksille asetsittain deform

ja vaatimukstyöt. Lujitett

iitosta, ei olaa aktiiviman maarakenten kalibroint

via kuormia ja

sa täyttömatimerkiksi täykisivun muoimuurin osa

uttamilta ras

eita, ne toimios käytetäämuottia tukinitetään lujitetut vaatimmoituva, def

kset on esitu täyttö”.

le aina välttäaanpainetta. teen ja julkistikertoimet p

a niiden aihe

teriaali on koyttökerrokseotoilu esim. alta rakentesituksilta tai

ivat muottinan pehmeitä imuurin tai jitteisiin tuotmukset riipformoituva).

tetty kattav

tämätöntä käVaakajännit

sivun deformpysyville ja

euttamia jänn

105

oteloi-n ym-hiek-

ellista toimii

a, jota julki-

jyrkän te- tai ppuvat

(SFS-

avasti

äyttää tysten moitu-muut-

nityk-

106

Kuva 8.9 Lujitetsijaitspystyjnen luj8006-

tun tukimuursevan nauhakjännityksen jaujitetussa blo-1:2010)

riin pinnalla kuorman akautumi-kissa (BS

Kuva 8.10

LiikenneviraGeoluj

0 Lujitetun tsijaitsevanheuttamansen jakaut1:2010)


tukimuuriin pn vaakakuormn leikkausjäntuminen (BS 8

a 2/2012 akenteet

pinnalla man ai-nnityk-8006-

LiikenneGeoluji

Täyskorpaneelit

Osamittpaneelit

Harkkoemuototi

Hitsattuverkko

Harkkoemuototi

Kivikori

Täyttökympäri lujite (waround)

Kuva 8.1


Julkisiv

rkeat t

taiset t

elementit, iilet

u teräs-

elementit, iilet

it

kerroksen taivutettu

wrap-)

11 Julkisivu

paita 2/2012kenteet

vupinnoittee

Deformoi

Osittain de

Deform

upinnoitteiden

2

en tyyppi

tumattomat

eformoituvat

moituvat julk

n rakennetyy

julkisivupin

Vpk

O1

Thht

t julkisivupin

Jtt

Thkm

Kstk

kisivupinnoit

Ltsrr

ypit. (DGGT 2

K

noitteet

Valmiita elempeittävät kokkeuden yhten

Osapaneelit 1…2 m korke

Tehdasvalmiharkkoja tai lharkkoja, jotktoisiinsa

nnoitteet

Julkisivuelemteeseen suuntuja teräsver

Tehdasvalmiharkkoja tai lkoja, jotka pämaan toisiins

Kivikorit valmsesti galvanoteräsverkostakivillä tai lou

tteet

Lujite käännetäyttökerrokssiksi”, jonka raavan lujitteroksen alle.

2011)

Kuvaus

menttejä, jotko julkisivun nä osana.

ovat tavalliseita.

isteisia betonluonnonkivi-ka on kiinnit

mentit ovat knniteltuja hitrkkoprofiileja

isteisia betonluonnonkivihääsevät liikksa nähden.

mistetaan tavoidusta, hitsaa, ja täytetää

uheella.

etään julkisivsen ympäri ”häntäpää jää

een ja täyttö

107

ka kor-

sesti

ni--tetty

koh-tsat-a.

ni-hark-u-

valli-atusta än

vulla ”pus-ä seu-ker-

108

Taulu

DeforjulkisOsittjulkisDeforjulkis

b) Ta

Kuormkuttatäytöta (yh MaanLj -2aiheu8.7b)Määrlisätä Epäkeritett

ukko 8.3 Julkmu

rmoitumattosivupinnoitteain deformo

sivupinnoittermoituvat sivupinnoitte

san jakaantu

mitustilanteeaa tasainen liön ja liikennehtälö 8.7a).

npainetta aih·ej, jossa o

uttaman mo) tasolla j (meritettäessä pyään yhtälöön

eskisyys määessä kuorm

2

′ ,

∗

∗

12

kisivuun kohduuttuville kuo

0

omat eet ituvat

eet

eet

unut kuorma

essa, jossa tiikennekuorm

ekuorman aih

heuttava pystn huomioitumentin aikaerkinnät kuvystykuormaa

n NCCI7:n mu

äritetään yhmilla ei käytet

,

,13

′ ,

distuvan maarmille. (DGG

Kalib

η

h 0,4 H

1,0

1,0

1,0

tukimuurin

ukimuurin luma, lujitevoimheuttaman p

tykuorma kou lujitetun ansaama kuassa 8.12).

a Vj, jonka aiukaiset kuorm

tälöllä 8.7dtä osavarmu

′ ,

anpaineen kaGT 2011)

brointikerroi

ηg

0,4 H h

H

1,0

0,7

0,5

ja taustan p

ujitetun blokma Tpj kerrok

pystykuorman

ohdistuu muublokin taus

uormitusresu

heuttama mmien osavar

kuvan 8.12 muskertoimia

LiikenneviraGeoluj

alibrointikert

in

ηq

1,0

1,0

1,0

äällä:

kin ja blokin tksessa j aihen aikaansaam

urin pinnan tstalla vaikutultantin Vj e

aanpaine komuuskertoim

mukaisesti. E(γG = 1,0 ja γ


toimet pysyv

Maanpaseinäleik

kestävyys

DIN 4085 nen

1/3ϕ’…

0

taustan pinnutuu lujitetumasta maanp

taakse alueeltavan maan

epäkeskisyys

hdistuu lujitmet (yhtälö 8

EpäkeskisyytγQ = 1,0).

(8.7)

(8.7)

(8.7)

(8.7)

a 2/2012 akenteet

ville ja

aineen kkaus- skulma

mukai-n

1,0ϕ’

nalla vai-un blokin painees-

lle npaineen s (yhtälö

tteeseen, 8.7c).

ttä mää-

a )

) b

) c

) d

LiikenneGeoluji

Kuva 8.1

Sijoiteta

missä Ka1 σvj

Svj

Vj

ej ηg, ηq

γG

γ’1 Hc,j

γQ

q1

Lj Vj*


12 Kuorman

aan Vj ja ej yh

′

2 ∙

12

on lujitetlujittepysty8.10),lujittelujitteblokinkuormjulkismuuttpysyvlujitetetäisymuuttlujitetlujitteresultkN/m

paita 2/2012kenteet

n Vj epäkeski

htälöihin 8.7

,

, 13

′ ,

tun blokin täeen yläpuoliyjännitys, jon, kN/m2 eiden välineneen j yläpuoln yläpinnallaman Vj epäkeivuun kohdistuville kuorm

vien kuormietun blokin täyys muurin ytuvien kuormtun blokin yleen pituus tatantti Vj, kun

m

2

isyyden määr

7a ja 8.7b =>

′ ,

äytön aktiivimisten maakenka jakauma

n pystyetäisylisten maakea vaikuttavaneskeisyys kerstuvan maan

mille taulukoen osavarmuuäyttömateriayläpinnasta kmien osavarmläpinnalla vaason j yläpuon kuorman o

rittäminen

> yhtälö 8.8

maanpainekeerrosten ja a on Meyerh

yys, m errosten aihen liikennekuorroksessa j, mnpaineen kaliosta 8.3, - usluku, - alin tehokas

kerroksen j kemuusluku, - aikuttava kuoolella (pisin losavarmuusk

erroin, - liikennekuo

hofin teorian

euttaman kuoorman resultm ibrointikerto

tilavuuspaineskelle, m

orma, kN/m2 ujite), m

kertoimet ov

(8.8)

rman aiheun mukainen

orman ja lujtantti, kN/m

oimet pysyvil

no, kN/m3

vat γG = 1, γ

109

ttama (kuva

itetun

lle ja

γQ = 1,

110

Mj*

Ka2 γ’2 q2

c) Na

Lujitelujitesuhte8.9.

missäTsj γG/Q Fz Dj

hj

b d Yhtältamatenäi d) Va

Lujitekasuoaiheumuurtään y

t

lujime

tautautau

auhakuorma

etun blokin pevoimakompoeessa (kuva

/

,

2,

ä on na

pynanataslujnana

löllä 8.9 mään taivutusmseksi blokiks

aakakuorma t

etun blokin ora jännitys uttama vaakrin yläpinnasyhtälöllä 8.1

2

tan 45° 2

2 tan

itetun blokinentti, kun kuoustatäytön akustatäytön teustatäytön yl

tukimuurin p

pinnalla sijaonentin Tsj m8.9). Lujittee

kun 2

, kun

uhakuormansyvän tai muuhakuorma 1uhakuormansolla, m itteen j etäisuhakuormanuhakuorman

äritetty lujiteomentin aiksi.

tukimuurin p

pinnalla sijajakaantuu l

kasuora jännsta. Muurin y1. Lujitteen j

′2

45°′2

2

n taustatäytorman osavaktiivimaanpaehokas tilavuläpinnalla va

päällä:

itsevan pystmäärittämise

en j tasolla v

2

n aiheuttamauuttuvan kuo1 m tukimuun aiheuttama

syys muurin yn leveys tukimn keskikohda

evoima ei saaaansaama lu

päällä:

aitsevan vaalujitteille kuvnitys jakaantyläpinnan tasj tasolla vaik

tön ja muuttarmuuskertoiainekerroin, -uuspaino, kNaikuttava kuo

tysuuntaisenksi nauhakuvaikuttava lu

a lujitevoimaorman osavarrikaistaa kohan pystyjänn

yläpinnasta,muurin yläpian etäisyys tu

a olla pienemujitevoima, k

akasuuntaisevan 8.10 mutuu yhtälön solla vaikuttakuttava lujite

LiikenneviraGeoluj

tuvan kuormimet ovat γG

- /m3

orma, kN/m2

n nauhakuororman oleteujitevoima T

(lujitekerrosrmuusluku, -hden, kN/mnityksen vai

, m innalla, m ukimuurin et

mpi kuin pystkun lujitettu

en kuorman ukaisesti. Va

8.10 mukaiava vaakasuovoima Tfj saa


man aiheutta= 1, γQ = 1, k

man Fz aihetaan jakautu

Tsj saadaan y

(8.9)

(8.9)

(8.9)

s j) , kN/m -

kutusalue lu

tupinnasta, m

tykuorman Fz

blokki oletet

Fx aiheuttaaakasuoran kiselle korkeuora jännitys madaan yhtälö

(8.10

(8.11

a 2/2012 akenteet

ama mo-kNm/m

euttaman uvan 2:1-yhtälöstä

a

b

c

ujitteen j

m

Fz aiheut-etaan yh-

ma vaa-kuorman udelle zs määrite-

östä 8.12.

0)

1)

LiikenneGeoluji

2

tan

missä zs d b ϕp’ σHmax Fx Tfj γG/Q Q hj

Yhtälöllheuttamyhtenäi 8.5.4

Kohdaskurointitalla olety kuvas Lujitteidon johdother filtuu, mikosa supnassa jaala). Lujitevokertoimvyys) TA

nen pys

⇒


/

n 45°′2

2

on korkeanturanturlujitevaakavaaka

vaakapysyvvaakalujitte

lä 8.12a määman taivutusseksi blokiks

Lujitteiden

sa 8.5.3 määivyöhykkeelleva lujitettu vssa 8.14.

den riittävä adettu BS 800lls” esitetystäkäli tukimuupistuu, mikälatkuvalla luji

oimaa Tj määmia (DA2*). Y

AVj, jolloin msyvä pintakuo

′

′

paita 2/2012kenteet

1

eus muurin yran keskikohran leveys tu

etun blokin täajännitys muakuorma 1 masuoran kuorvän tai muutajännitykseneen j etäisyy

äritetty lujitemomentin asi.

ankkurikapa

äritetty lujitee (kuva 8.8),vyöhyke (kuv

ankkurikapa06-1:2010 ”Cä yhtälöstä 8rin pinnan eli lujitteiden itteella tekijä

äritettäessä, Yhtälöllä 8.1uuttuvia pinorma huomio

2

yläpinnasta, jhdan etäisyysukimuurin ylääyttömateriauurin yläpinn

m tukimuurikarman aiheutt

ttuvan kuormn vaikutusaluys muurin ylä

evoima ei saikaansaama

asiteetti ker

evoima on an, joka on kaltva 8.13). Tar

siteetti tarkiCode of prac8.13a. Yhtälöi ole pysyvääväline maa-

ä pj on 2 m (

on käytetty 13b mitoitetntakuormia eoidaan.

jolle vaakakus tukimuurinäpinnalla, maalin kitkakunan tasolla (maistaa kohdetama lujitevo

man osavarmueen geometäpinnasta, m

a olla pienemlujitevoima,

rroksittain

nkkuroitava tevuuteen 45rkastelussa h

istetaan kerrctice for streön 8.13c 1. ”+ä pintakuorm-aines on kit(lujitteen ylä

NCCI7:n mutaan lujitteeei oteta huom

uorma vaikutetupinnasta lma (huippu)max. arvo), ken, kN/m oima (lujitekuusluku, - rinen tekijä,

mpi kuin vaa, kun lujitettu

lujitteilla luj5- ϕ’p/2 piirrhuomioitavat

roksittain yhngthened/re

+”-merkin jälmaa ja 2. ”+”tkamaata. Mu- ja alapuole

ukaisia kuormn ankkurikamioon – aino

a(8.12)

(8.12) b

ttaa, m a, m

), o

kN/m2

kerros j), kN/

1/m

akakuorman u blokki olet

jitetun blokinretyn suorant voimat on e

htälöllä 8.13ceinforced soillkeinen osa s”-merkin jälkuurin pituusen yhteinen

mien osavarmapasiteetti (koastaan mah

a(8.13)

(8.13) b

(8.13) c

111

a

b

m

Fx ai-tetaan

n ank-n taus-esitet-

c, joka ls and supis-keinen ssuun-pinta-

muus-kestä-hdolli-

a

b

c

112

Kun ksupis

⇒

missäTAVj pj

μ Lej γ’1 hj

g1

αc

c k Tj γp

αb ϕ’p Lj H

kyseessä on stuu yhtälö 8

2 ′

tan ′

tan 45

ä on luji

lujikailujilujilujilujilujimaliukpentar

lujilujiγR,hlujilujilujituk

jatkuva lujit8.13 c yhtälöi

5°′2

∙

itteen ankkuitteen ylä- jaistaa kohdenitteen ja täytitteen ankkuitetun blokinitteen j etäisitetun blokin

aamateriaalinkuminen ja angermateriaarkasteltava kaitteen vastaaitteen ankkuh , taulukko Aitteen ja kitkitetun blokinitteen j pituukimuurin kor

te, täyttö onksi 8.13 d, 8.

rikestävyys ka alapinnan yn, jatkuvalla ltön välinen krivyöhykkee

n täyttömateryys muurin y

n yläpinnalla n ja lujitteeankkurointi), alin koheesioaista muurinanottama lujiroinnin / ulo

A.5(FI), Sarjakamaan välisn täyttömaterus, m keus, m

kitkamaata.14 ja 8.15.

kerroksessa jyhteinen levelujitteella pj =kitkakerroin yn pituus yhtäriaalin tehokyläpinnasta, vaikuttava p

en välisen k - o, kN/m2

n pituussuunitevoima kerosvedon osaa R2), - en ulosvetovriaalin leikka

LiikenneviraGeoluj

eikä ole pys

j, kN/m eys muurin p= 2,0 m yhtälöstä (8.älöstä 8.15, m

kas tilavuuspm

pysyvä kuormkoheesion ko

nassa (yleenrroksessa j, kvarmuusluku

vastuksen koauskestävyys


syvää pintak

(8.13

(8.14

(8.15

pituussuunna

14), - m

paino, kN/m3

ma, kN/m2 orjauskerroin

nsä k = 1 m) kN/m u = 1,1 (NCC

orjauskerroinskulma (huip

a 2/2012 akenteet

kuormaa,

3) d

4)

5)

assa 1 m

n (suora

CI 7: γp =

n, - ppu), o

LiikenneGeoluji

Kuva 8.1

8.5.5

Rakentesuus, etkumaanvaihdellteiden vovat riit Seuraav

a. kb. tac. nd. ve. lif. li

Lujitetutasainenkuormadassa 8tuminenmuurin kuorma Muissa liukupin8.16. Tamuurin


13 Lujitteideteetin mälamenete1:2010)

Kiilan stabi

een sisäistä vttä rakentee

n pyrkivä mala. Maakiila ovetolujuuskattävät kiilaan

vat kuormat tiilan oma paasan jakautuauhakuormaaakasuora kuukupinnalla ukupinnan n

ulla tukimuurn, muurin pi tai vaakaku

8.5.4 on tarkan kerroksittayläpinta ona, on vaarall

monimutkannan kaltevuarkastelua teyläpinnalla

paita 2/2012kenteet

en ankkurikaäärittäminenelmä). (BS 80

iliteetti

vakavuutta tseen syntyyaakiila oleteon stabiili sipasiteetti se

n vaikuttaviin

tulee huomioino,

unut pintakuoa Fz, uorma Fx, vaikuttavat

normaalivoim

rilla, jossa lnnalla on tasorma, on vaa

asteltu ko. taain. Myös ta luiskattu lu

lisimman liuk

isemmissa tuus β ≠ 45-ehtäessä voisijaitsevan n

2

apasi-n (kii-006-

Ku

tarkasteltaesy epästabiilejetaan jäykäkilloin, kun liuekä ankkurikn kaataviin v

oida kiilan st

orma qQ, qz,

kitka- ja kohma.

ujitteiden väsaisesti jakaarallisimman

apaus samallapauksessa, ujitetun blokkupinnan β k

tapauksissa - ϕ’p/2. Periaidaan olettaanauha-antura

va 8.14 Kiilahuotelm

ssa täytyy otja maakiiloja

ksi kappaleeukupinnalla

kapasiteetti koimiin nähde

tabiliteettita

heesiovoimat

älissä on kitautunut kuorn liukupinnala, kun on tajossa lujitt

kin alueella jkaltevuus 45

on tarkasteaatteita tarka, että vaaraan kohdalta.

an stabiliteetomioitavat vomä) (BS 8006

taa huomiooa kuvan 8.15ksi, jonka kovaikuttava k

kiilan takanaen.

rkastelussa:

t ja

tkamaata, mma ja jota ein β kaltevuurkasteltu lujeiden välissja luiskaan e- ϕ’p/2.

eltava myös kasteluun onallisin liukup. Mikäli muu

ttitarkastelusoimat (kiilam6-1:2010)

on myös mah5 mukaisest

koko ja muotkitkavoima jaa olevassa m

:

muurin yläpini kuormita n

us 45- ϕ’p/2jitteiden anksä on kitkamei kohdistu

tapaukset, n esitetty kupinta ei kuljeurin julkisivu

113

ssa mene-

hdolli-i. Liu-to voi

a lujit-maassa

nta on nauha-. Koh-kuroi-

maata, pinta-

joissa uvassa e tuki-

muo-

114

dostuvana Lujiteden ylujitte

missäTdj KFi γre

m T

TAVj a)

Kuva

uu yhtenäiseelementtinä

etun blokin lyhteenlasketeilta vaaditta

ä on luji

kuogeokiilkiilteeluji

8.15 Ma(BS

estä rakenteeä.

lujitteiden vettu lujuus (yavan vetokap

itteen mitoitormakerroin,olujitteen malaa sitovien llan stabiliteensä, kN/m itteen ankku

ahdollisia vaaS 8006-1:201

esta, voidaan

etokapasiteehtälö 8.16) j

pasiteetin.

tuslujuus ker, - ateriaalikerrolujitteiden lueettitarkastel

rikapasiteett

arallisimman10)

n sen leikkau

etti ja sijoitteja ankkurika

rroksessa j, k

oin = 1,0, - ukumäärä, - lussa lujitte

ti kerroksess

b)

1 Mletk

2 Ep

n liukupinnan

LiikenneviraGeoluj

uslujuus otta

elu on oikeinapasiteetti (y

kN/m

eilta vaaditta

sa j, kN/m

Mahdolliset meikkaa tukimuran tehokka

kohdalla. Erilaisia mahpintoja.

n sijainteja (k


aa huomioon

n silloin, kunyhtälö 8.17)

(8.16

(8.17

ava lujitevo

murtopinnat muurin yläpin

aan kosketus

dollisia murt

kiilamenetelm

a 2/2012 akenteet

n lujitta-

n lujittei-ylittävät

6)

7)

oima yh-

eivät ntaa an-spinnan

to-

mä).

LiikenneGeoluji

Kuva 8.1

8.6 K

Lujitettutulee taja muurtyn mumallinn Lujitetuva 8.17)muodonmateriata. Lujitmutta suunnit Julkisivhyväksy

a)


16 Kiilan sta1:2010)

Käyttör

u tukimuuri arkastella tarrin yläpuolistukaisesti kouksella.

ut maarakent). Rakenteennmuutoksistaaalin virumastetuissa rakepolymeeriluj

ttelun aikana

un ja rakenyttävissä rajo

Julkisivun tmia, ulokkei

paita 2/2012kenteet

abiliteetin m

rajatila,

on taitorakerkemmin mmten liikennevrkeiden tuk

teet deformon käytettävyya. Tavallisessta, taustatäyenteissa metajitteilla viru

a. (BS 8006-1

teen yläpinnoissa, jotka vtulee olla ulkita tai epätas

2

määrittäminen

, SLS

enne, jonka m. muurin juväylien vaatikimuurien m

oituvat sekä ys on riippusti muodonmytön tiivistymallilujitteiden

uman aiheut1:2010)

nan muodonvoidaan määkonäöltään hsaisia linjoja

n yksinkertais

siirtymät, mlkisivun, muimusten muk

muodonmuut

rakentamisevainen sen k

muutokset amisestä ja pen viruma on ttamia muo

nmuutosten ritellä seuraahyväksyttäväa.

sessa tapauk

uodonmuutouriin tukeutukaisesti. Tautostarkastelu

en aikana ettkäyttöiän aikiheutuvat kuehmeän pohjsuuruudeltadonmuutoks

tulisi lujiteravasti: ä, eikä siinä

ksessa. (BS 8

okset ja painuvien rakent

ulukossa 8.1 ut tehdään

tä sen jälkeekana tapahtuormitetun jamaan pain

aan merkitykssia on arvio

rakenteissa

saa olla pu

115

8006-

numat teiden esite-FEM-

n (ku-uvista lujite-

numis-setön, oitava

pysyä

llistu-

116

bc

d

Taulujälkei

Kuva

Lujite

Vaikkkentavaiht

Taulu

Omin

Tasor

Kalte

Pullis

(vaak

b) Rakenteec) Oikean r

massa sild) Tukimuur

kisivupin

ukossa 8.4 oisille muodo

8.17 Tukimnen la

ettujen rakena) pb) täc) lud) h

ka yllä olevaamistapaa käoehtoisesti s

ukko 8.4 Ge(BS

naisuus

rakenteen sij

evuus (poikke

stuma (pysty

kasuunta)

en yläpinnan rakentamisjältojen maaturien julkisivunoitteessa. (

on esitetty onmuutoksille

muurissa rakeaboratoriossa

nteiden rakenperustusten päytön tiivistyujitteen virum

hienoaineksis

t rakentamisäyttäen, lujitsuunnittelija

eolujitetun tuS 8006-1:201

jainti

eama suunni

ysuunta) ja k

tulee olla suärjestyksen nukien muodonut eivät saa d(BS 8006-1:2

ohjeellisia are.

entamisaikana tehtyyn viru

ntamisen jälpainumista ymisestä masta sta koostuva

sen jälkeisetteen viruman erikseen m

ukimuurin julk10).

itellusta)

käyristymä

uora tai sen knoudattaminnmuutosten deformoitua2010)

rvoja julkisiv

na ja sen jälkeumakokeesee

lkeiset siirtym

an taustatäyt

t siirtymät votulisi rajoitt

määrittelemii

kisivun ohjee

LiikenneviraGeoluj

kaarteen tulenen voi olla

ehkäisemise eivätkä aihe

vujen rakent

een mitatun en (ISO/TR 2

mät voivat ai

tön virumast

oidaan yleenaa taulukossin arvoihin.

ellisia rakent

Toleranssi

± 50 mm

± 5 mm / kork

± 25 mm / 4 m


ee olla jouhevmerkittäväs

essä. euttaa vahin

tamisen aika

viruman vert0432:2007).

iheutua:

a.

nsä välttää hsa 8.5 esitett

tamistolerans

keusmetri (1:2

m

a 2/2012 akenteet

eva. ssä ase-

nkoja jul-

aisille ja

taami-

hyvää ra-tyihin tai

sseja

200)

LiikenneGeoluji

Taulukk

Rakenn

TukimuTukimu

8.7 T

YleisimNiissä ttön eteeJos käyttekstiili Jyrkän lsaadaanaineksetettyjä pteeseennetelmä Täyttökvoidaan

3

missä Zj on Tj

Kuva 8.1

Jos alemteeseenole kiinvyys voi


ko 8.5 Tukimrajati

ne

urit, joita kuurit, joita ku

Täyttök

min käytettytäysleveä lujen siten, etttetään lujitevtai eroosiov

luiskan rakenn halutun mu

ella täytetyispinnoitusosi

n samoin kuiällä voidaan t

kerroksen ymn arvioida yht

lujitteen j lujitekerro

18 Täyttöke(”wrap-a

mman kerron, tulee liitoknitetty yläpuiman Z vastu

paita 2/2012kenteet

muurin lujitteilassa (BS 80

ormittaa pysormittaa ain

kerrokse

yjä pehmeitäite, esimerkitä se kietoutverkkoja, nii

verkko suojaa

ntamisessa kuotoinen. Vatä kangassäa käytettäesn yksinkertatehdä kaltev

mpäri kiedotutälöllä 8.18.

häntään kohoksen j vastaa

erroksen ymparound” –rak

ksen lujitteeksen kestää uoliseen lujitustamiseksi.

2

een rakentam006-1:2010).

syvä rakentenoastaan muu

en ymp

pinnoitusosiksi lujitevertuu lujitekerden pintaanamaan pinta

käytetään yleihtoehtoises

äiliöistä (”hiessä on suosiaisella kiedovuudeltaan 45

un lujitteen h

hdistuva lujitanottama luj

päri kiedotun kenne, BS 800

en häntä on siihen kohd

tteeseen, tul

misen jälkeise

ellinen kuormuttuva kuorm

päri kie

sia ovat niin skko tai -kanrrosten välis tai taustaana eroosiolta.

eensä tilapäisti pinnoitusoekkasäkki”). teltavaa sisätulla pinnoit5o jyrkempiä

häntään kohd

tevoima, kN/jitevoima, kN

lujitteen hän06-1:2010)

kiinnitetty sistuva voima

lee hännällä

en viruman ra

Lujitdonm

ma 0,5 ma 1,0

dottu lu

sanotut kiedgas, asennetten täyttöke

n voidaan as.

istä muottia,osat voidaanTällaisia ni

ällyttää pinntuksella. (SFä luiskia.

distuva lujite

m N/m

ntään kohdist

seuraavan kea Z. Mikäli luolla riittävä

aja-arvoja kä

tteen muo-muutos, %

ujite

dotut pinnoittaan lujitetuerroksen pinsentaa sopiva

, jotta rakentn muodostaain sanottuja

noitusosa päFS-EN 14475

evoima (kuva

(8.18)

tuva lujitevo

kerroksen päujitteen hänankkurointik

117

äyttö-

ukset. n täy-naksi. a geo-

teesta a maa-a säki-älujit-). Me-

a 8.18)

ima Z

älujit-tää ei kestä-

118

Täyttlä 8.1

missäRdsj Rs,yj Rs,aj γs

Lujittmioidtukseja 8.2

,

missäγ’1 Lwj_alk

Lakt

hj

μgg Lwj_hän

hw

αds

ϕ’p Lujitt

Täyttlujitetuus kentevä sitteen pidem

tökerroksen y19 ja 5.2.

, ,

ä on liuku

liukuliuku

osavγR,h ,

teen yläpinnda, että kerroessa yläpuole20).

′ _

ä on lujite

ku taivuaktiilujitt

lujitentä taivu

lujitt peng

tuks peng

teen liukumis

tökerroksen yetukimuurin

(ja ankkuripeen rakentamten, että rakhännän on y

mpi, mikäli s

ympäri kiedo

umiskestävyyumiskestävyyumiskestävyyvarmuusluku

taulukko A.5

alla vaikuttaoksen päälleella olevan k

etun blokin tutetun lujittevivyöhykkeeteen j etäisyye/lujite-rajaputetun lujitteteen häntäosgermateriaalen korjauskegermateriaal

skestävyyde

ympäri kiedrakentamist

pituus) voi mmisen kannalkentaminen yleensä oltaven yläpuolin

otun lujitteen

yden mitoituyden ominaisyden ominais

liukumiselle5(FI), Sarja R

avaa liukumie taivutetun lkerroksen ge

′

täyttömateriaeen alkuosanen pituus lujitys muurin yläpinnan liukuveen häntäosasan etäisyys lin ja lujitteeerroin, - lin huippulei

n tulee täytt

otulla lujitteekniikka ja

mitoituslaskellta on mahdoon mahdolliva pituudeltaen rakennep

n liukumiske

usarvo lujittesarvo lujitteesarvo lujitteee lujitteen pR2), -

iskestävyydelujitteen alkueolujitteen k

_ ä ä

aalin tehokan pituus, m tteessa, m äpinnasta, mvastuksen ki

an pituus, mtäyttökerrokn välisen lei

kkauskestäv

tää yhtälössä

eella tulee airakentamiselman perusteollista. Tällöista. Yleisohjaan vähintää

paksuus on o

LiikenneviraGeoluj

estävyys void

eessa j, kN/men j yläpinnaen j alapinna

pintaa pitkin

en arvoa laskuosalla lujiteanssa (yhtäl

tan

s tilavuuspai

m tkakerroin, -

ksen j yläpinnkkauskestäv

vyyskulma, o

ä 8.21 esitett

ina ottaa huen vaiheet. Leella olla lyhin lujitteen pjeena voidaaän 1…1,5 m

ohut.


daan laskea y

(8.19

m alla, kN/m alla, kN/m

= 1,1 (NCC

kettaessa tue on suorasslö 8.20 ja ku

n ′ (8.20

ino, kN/m3

-

nasta, m yyskulman li

y ehto.

(8.21

omioon julkiLujitteen hänhyempi kuin pituus on mäan todeta, etja ylimmän

a 2/2012 akenteet

yhtälöil-

9)

CI 7: γs =

lee huo-sa koske-uvat 8.19

0)

liukuvas-

1)

isivun ja nnän pi-lujitera-

ääritettä-ttä lujit-lujitteen

LiikenneGeoluji

Kuva 8.1

Kuva 8.2


19 Aktiiv

20 Täyttaroun

Lakt

L

paita 2/2012kenteet

vivyöhykkeen

ökerroksen ynd” –rakenne

Lw

45o ‐ ϕ'/2

liukupinta

2

n pituus taivu

ympäri kiedoe)

2

utetussa lujit

tun lujiterake

teessa.

enteen merkiinnät (”wrap

119

-

120

9 J

9.1

Jyrkillujitteleikkatoehtluvalllusein Luisklujitekuin 4suojakallaalujittesissa suude a)

Kuva

9.2

9.2.1

Seurapohjakuorm(1991kuormeriksetusestarvit

Jyrkät

1 Käyttö

llä luiskilla teiden avullaauskestävyysto esimerkikslin tai luiskanärakenteen

kan kaltevuue täyttökerro45°, eivät yle

aksi asennetaan sekä estäeiden tulee o rakenteissaen kuivumisv

9.1 a) Geo1995)

2 Mitoit

Määritelm

aavassa on ealla olevalle mita maanti1) esittämänma. Pistekuoeen esim. lusimerkki jyrkttavat param

luiskat

ösovellu

tarkoitetaan suuremmasskulma edelsi rakennetu

an rakentami tai betonise

den ollessa ksen reunan

eensä edellytaan yleensä ää sadevesieolla UV-suoj luiskakaltevvaaran takia

olujitettu jyrk.

tus, STR

mät ja param

esitetty mitopengerluiskaieliikenneku mukaisesti.ormien ja m

uvussa 8 esitkästä luiskas

metrit on esit

t

ukset

erilaisten pessa kaltevuulyttäisi (kuva

uilla alueilla, sen. Jyrkkä l

en tukimuuri

45°…90° onn ympäri (”wtä lujitteen teroosiosuoj

en aiheuttamattuja. Mikälvuudeksi Suo. (Aalto et al

kkä luiska (A

R/GEO

metrit

oituskäyrästöalle, jonka korma. Ko. . Pengerluisk

muiden kuortettyjä tukimsta on esitettetty tauluko

engerrakenteuskulmassa ka 9.1). Jyrkä joissa tilan lujitemaaluisrakenteen.

n luiska suojwrap-around”taivuttamistaaus, joka pit

man eroosionli luiska viheomen olosuhl. 1998)

b)

alto et al. 199

DA2*

öihin perustkaltevuuskulmmitoitusmenkan yläpintarmitustilante

muurin mitoitty liitteessä ssa 9.1 ja ku

LiikenneviraGeoluj

eiden luiskiakuin rakenten luiskan rakpuute estää

ska voi tällöi

jattava esime”). Luiskat, ja suojauksektää mullan jan. Jyrkissä luerrytetään, shteissa enint

98) ja b) mel

uva menetelma β voi ollanetelmä on a voi kuormi

eiden vaikuttusyhtälöitä 9. Jyrkän lu

uvassa 9.2. M


a, jotka pysyessa käytetykentaminen

ä loivaluiskaiin korvata es

erkiksi taivujotka ovat lo

ksi. Tällöinkina kasvillisuuuiskissa käytuositellaan vään 60...70°

lueste (Tielai

lmä kantavaa 30°…90° j

kirjoitettu ittaa tasaineus on tarkasoveltamalla

uiskan mitoitMitoituksessa

a 2/2012 akenteet

yvät geo-yn maan on vaih-isen me-sim. me-

uttamalla oivempia n pinnan den pai-tettävien vallimai- kasvilli-

itos

lla maa-ja jota ei Jewellin

en pinta-asteltava la. Mitoi-tuksessa a käytet-

LiikenneGeoluji

täviin luja tässä Jyrkän lkykytarktukimuuolevalle Huokosjoka on jännitykhankalaneen arvlujitettusiihen e

Taulukk

Mitoitus

Penkere

Penkere

Pengerm

Pengerm

Pengerm

Huokos

Maan ja

Ulosvet

Vahvist

Kuva 9.2


ujuusparame esitettyjen p

luiskan ulkoikastelu, liukurille (kohta e lujitetulle jy

vedenpaine huokosvede

kseen. Huokasti kontrollovoksi valita s

uun rakenteeei kohdistu h

ko 9.1 Kanta(Jewe

sparametri

een korkeus

een kaltevuu

maan leikkau

maan kohees

maan kokona

painekerroin

a vahvisteen

ovastuksen k

een mitoitus

2 Kantavawell 1991

paita 2/2012kenteet

etreihin ja kuperiaatteiden

isen stabilitekumistarkast

8). Liukumiyrkälle luiska

otetaan huoenpaineen sukosvedenpainoitavissa olesuurin mahdeseen suunniuokosvedenp

avalle maapoell 1991 muka

skulma

uskestävyysk

sio

aistilavuuspa

n

välisen liuku

korjauskerro

slujuus

lla pohjalla o1)

2

uormiin soven mukaisesti

eetin tarkasttelu ja kokoistarkastelu alle.

omioon dimuhde tällä tasneen arvioim

eva tekijä, joollinen toteuittelemaan japainetta.

ohjalle rakenaisesti)

kulma

aino

uvastuksen k

oin

olevan lujitet

elletaan osavi.

telut eli lujiteonaisstabilite

on tehtävä

ensiottomalsolla vaikuttaminen raken

oten mitoitukutuva arvo. Aa toteuttama

nnettavan pen

korjauskerroi

tun pengerlui

varmuuskert

etun blokin peettitarkastemyös kantav

la huokospaavaan pystysnteen mitoitksessa tulee Aina, kun mahaan niin teho

nkereen mito

Merk

H

β

ϕd

c’d =

γ1

ru

n αds

αb fd

iskan mitoitu

toimia NCCI

pohjamaan klu tehdään valla pohjam

ainekertoimesuoraan kokotusiän aikan huokosvedehdollista, py

okas kuivatus

oitusparamet

kintä

(m)

(o)

ϕ’c (o)

0 (kPa)

(kN/m3

‐

‐

‐

(kN/m)

usparametrit

121

7:ssa

kanto-kuten

maalla

ella ru, onais-na on enpai-

yritään s, että

trit.

3)

)

. (Je-

122

9.2.2

Kun sparamvot vo Maanαds = Lujitt

- -

Lujittpenke

missäLb fd γ1 H’ Wr αb ϕ’c ru γp

Huokpysty

missäu σv

Loivema pi Pengkenna

2 Lujitteen

suunnittelupmetrit Kreq jaoidaan interp

n ja lujitteen0,8. Jos αds <

teen minimipJos (LR / HJos (LR / Hmuuttuvi/ H’)ds ja y

teelta vaaditereen pohjal

′2

ä on luji

lujipenpenlujiulopenhuolujiγR,h

kospainekertyjännitykseen

ä on huo val

empien luiskienenee, mik

ertä kuormitallisen penge

ankkurointi-

parametrit oa LR / H’. Mitpoloida linea

n välisen liuk< 0,8, kerrota

pituus LR valiH’)ovrl > (LR / H’)ovrl < (LR /en lujitepituyläpinnalla (

taan riittävä lla. Ankkurip

1tan ′

itteen ankkuitteen mitoitnkereen kokonkereen laskitteen leveys

osvetovastukngermateriaaokospainekeitteen ankkuh , taulukko A

oimella ru tn:

okosvedenpallitseva pysty

ien tapauksekä otetaan hu

ttava tasaineerkorkeuden

- ja minimip

n valittu, saoituskäyrästaarisesti eri k

kuvastuksen aan paramet

itaan seuraavH’)ds , niin va

/ H’)ds , niin vuksien tapauLR / H’)crest =

ankkuripituituus Lb mää

11

rointipituus,tuslujuus, kNonaistilavuus

kennallinen ks, jatkuvan luksen korjauskalin kriittine

erroin, yhtälöroinnin / ulo

A.5(FI), Sarja

arkoitetaan

aine, kN/m2

yjännitys, kN

essa (LR < Huomioon yht

en pintakuorn H’ avulla yh

pituuden mää

aadaan kuvietöä käytettäekäyrien välill

korjauskerttri (LR / H’)ds

vasti: alitaan LR / Hvalitaan jokouksessa pen

= (LR / H’)ovrl.

us Lb, jotta äritetään yhtä

, m N/m

spaino, kN/mkorkeus, m ujitteen tapaukerroin, - n leikkauske

ö 9.2, - osvedon osaa R2), -

huokosvede

N/m2

H’ / tan β) lujtälön 9.1 oike

rma q otetaahtälöllä 9.3.

LiikenneviraGeoluj

ärittäminen

en 9.3…9.5 essä sijoitetalä.

toimen oletuarvolla 0,8/

H’ = (LR / H’)o

LR / H’ = (LR

kereen pohja

lujitevoima fälöllä 9.1, jos

m3

uksessa Wr =

estävyyskulm

varmuusluku

enpaineen su

jitteeseen koean puoleise

an huomioo


mitoituskäyraan ϕd tilalle

sarvona on αds.

ovrl R / H’)ds tai taalla (LR / H’)b

fd voisi mobs LR > H’ tan

(9.1)

= 1 m

ma, o

u = 1,1 (NCC

uhdetta vall

(9.2)

ohdistuva pinssa termissä

n mitoitukse

a 2/2012 akenteet

rästöistä e ϕ’c. Ar-

käytetty

asaisesti base = (LR

bilisoitua β.

CI 7: γp =

litsevaan

)

ntakuor-ä.

essa las-

LiikenneGeoluji

´

missä H’ H qG qQ γG γQ γ1 Vastaav

Kuormitkuormapenkeretukset.


on penkerpenkertasainetasainepysyvämuuttupenker

vasti menete

ttamattomann arvona q =

een pintaan

paita 2/2012kenteet

een laskennaeen korkeus,

en pysyvä pinen muuttuvan kuorman o

uvan kuormaeen kokonais

llään syvyys

n penkereen = 10 kN/m2,

rakennusaik

2

allinen korke, - ntakuorma, kpintakuorma

osavarmuusln osavarmuustilavuuspai

muuttujan z

tapauksessajolla otetaan

kana mahdo

eus, -

kN/m2

a, kN/m2 uku, - usluku, - no, kN/m3

suhteen (yh

a on suositen huomioon llisesti kohd

tälö 9.4).

ltavaa käyttämahdollinen

distuvat paik

(9.3)

(9.4)

ää tasaisen n pieni ylitäykalliset yliku

123

pinta-yttö ja uormi-

124

Kuva

9.3 Geolujmaanp

ujitettu jyrkkäpainekertoim

ä luiska. Mitomen määrittä

oituskuvaajatämiseen, kun

LiikenneviraGeoluj

t vaadittavanru = 0.(Jewe


n lujitepituudll 1991)

a 2/2012 akenteet

den ja

LiikenneGeoluji

Kuva 9.4


4 Geolujitemaanpai

paita 2/2012kenteet

ettu jyrkkä luinekertoimen

2

uiska. Mitoitun määrittämi

uskuvaajat vaiseen, kun ru

aadittavan luj= 0,25.(Jewe

ujitepituudenell 1991)

125

ja

126

Kuva

9.5 Geolujmaanp

ujitettu jyrkkäpainekertoim

ä luiska. Mitomen. määrittä

oituskuvaajatämiseen, kun

LiikenneviraGeoluj

t vaadittavann ru = 0,5.(Jew


n lujitepituudwell 1991)

a 2/2012 akenteet

den ja

LiikenneGeoluji

9.2.3 L

Lujittee

missä σhz γ1 z’ K Jotta luremminlön 9.6

1

missä K Kreq Lb LR Penkereluiskan maksi, lteeseenlöllä 9.8

Lasketuväksi luj Lujitteilkenteenlujiteväjuuksisekeskenä Kuvine jaitsevillyhyidenten, ettätuutta o


Lujitteella v

eseen kohdist

on lujitteepenkertehokamitoitt

ujitteen tartun, on mitoitumukaisesti.

⁄

on mitoittvaadittlujitteelujittee

een harjan tetupintaa. K

lasketaan yhn syvyyttä zc 8.

uista maanpajitteella vast

lla vastaanotn alaosaan tliä täytyy pieen materiaaään sekoittum

9.3…9.5 mille lujitteillen ankkuripitä se ulottuu

on mitoitusta

paita 2/2012kenteet

astaanotetta

tuva maanpa

eseen kohdisteen kokonaiss syvyys, m ava maanpai

unnan vaikutskuvaajista

ava maanpaitava maanpaen ankkurointen minimipitu

untumassa Kriittinen syvhtälöllä 9.7. V

pienemmillä

ainearvoista taanotettava

tettava maantäytyy valita ienentää. Lualiin helpottmista.

toituskäyräserittäin lyh

uuksien kohu selvästi vaaapauksesta ri

2

avan maanp

aine σhz syvy

tuva maanpastilavuuspai

inekerroin, -

tus kokonaimääritettyä

inekerroin, -inekerroin ktipituus, m uus, m

on otettava vyys zc, jota Vastaava miä syvyyksillä

σhz ja σhmin vaksi maanpai

npaine kasvasuuremman

ujitetyyppientaa rakentam

stöillä on mahyitä ankkurihdalla suositarallisimmaniippuen jatke

paineen mito

yydellä z lask

aine, kN/m2

no, kN/m3

sstabiliteettimaanpainek

uvasta 9.3, 9

huomioon rpienemmillänimimaanpaä, lasketaan

valitaan suurinejännitykse

aa syvyydenn lujuuden o rajoittamin

mista ja väh

ahdollista mipituuksia. Mellaan ankkun liukupinnaettava ≥ n. 0

oitusarvo σhzd

ketaan yhtälö

iin saataisiinkerrointa Kre

9.4 tai 9.5, -

riittävä tartuä arvoilla tartaine σhmin, jok

yhtälöön 9.5

rempi mitoiteksi σhzd (kuv

kasvaessa. omaava lujiten yhteen ta

hentää mahd

äärittää luisMitoituksessauripituutta kan passiivipu,5…1 m.

d

öllä 9.5.

(9.5)

n huomioitueq korjattava

(9.6)

untapituus ltunta tulee oka kohdistuu5 perustuen

(9.7)

(9.8)

tuksessa käyva 9.6 a).

Tämän vuokte tai pystystai kahteen edollisia lujitt

skan alaosasa saatavien

kasvatettavakuolelle. Ankk

127

ua pa-yhtä-

ähellä ongel-u lujit-

yhtä-

ytettä-

ksi ra-suoraa eri lu-teiden

ssa si-hyvin

ksi si-kuripi-

128

9.2.4

Lujittmaanlujitevoima

missäσAVd Sv Sh

Vaakapenke PystySiinäteen t Lujittsuus, Geolu4.3.

Kuva

4 Lujitteen

teen maanpanpaineen σhz e) alimman lassa:

ä on lujitt

pystyvaak= 1),

asuora lujiteereen pituus

ysuoran lujite tapauksessatoimiva etup

teiden pysty, joka on tyyp

ujitetun luisk

9.6 Kantavaadit(Jewel

kapasiteetti

ainekestävyysuuruinen j

lujitteen vai

teen maanpaysuora lujite

kasuora lujite m

eväli Sh on otssuunnassa e

evälin maksia, että lujitte

pinta, tulisi lu

yvälin tulisi opillisesti 150

kan lujitteell

avalla pohjamttava maksimll 1991)

i

yden σAV tuleeokaisen eri tkutusalueell

ainekestävyyeväli, m eväli (vaakas

tettava huomepäjatkuva (e

imiarvona käeesta itsestäujitevälin olla

olla sama ku0…300 mm, t

le sallitut ven

maalla olevanmijännitys ja

e olla vähinttavalla lujitela (kuva 9.6

yden laskenta

suunnassa ja

mioon sellaisesimerkiksi l

äytetään pienän muodostea korkeintaa

uin täyttömatai tiivistysk

nymän ja vir

n penkereen b) käytettävi

LiikenneviraGeoluj

tään tasapainetun kerrokse6 b). Epäyhtä

a-arvo, kN/m

atkuvan lujit

sissa tapaukslujiteliuskoja

nempää arvoetaan tukimun 0,5 m.

ateriaalin tiiverroksen pak

uman arvot o

lujitteilla a) issä oleva jän


notilan edellen (yksi tai älön 9.9 täy

(9.9)

m2

tteen tapauk

sissa, joissa a käytettäess

oista H / 8 muurityyppise

vistyskerroksksuuden mon

on esitetty k

vastaanotettnnitys (kapas

a 2/2012 akenteet

lyttämän useampi ytyy olla

)

ksessa sh

lujite on sä).

m tai 1 m. en raken-

sen pak-nikerta.

kohdassa

tavaksi siteetti).

LiikenneGeoluji

10

10.1

Kivikori10.1). Okorimat Kivikori

Teräsveasettaa vuosienkenne m Ensimmluvulla (

10.2

KivikorietuluiskkäytetääKäyttök VapaastsivultaaKivikorivikoreihkuorma a)

Kuva 10


Kivikor

Omina

i on pinnoiteOhutta kivikotoksi.

irakenteiden - Perusta

donmuu- Kivikori- Kivikori

verrattu- Kivikori

teräsver- Kivikori

(Tiehall

erkon kestoiä40…50 vuo

n kuluessa himaatuu ja säi

mäiset teräsl(Maccaferri 2

Käyttö

irakenteiden kien verhoukän mm. rak

kohteita on e

ti seisovat man pystysuoriiaidat puoleshin upotetutt sekä muut

0.1 Tukimuukivikoriv

paita 2/2012kenteet

rit

aisuud

etusta teräsvoripatjaa, jon

etuja ovat:minen on he

utoksiin ja roiverhous voidirakenne on kuna. irakenteita vorkkojen käsitirakenteen kolinto 2003)

än perusteeotta. Käyttöikienot maa-aiilyttää muoto

lankaverkost2012).

ösovell

yleisimpiä kset sekä keikennuksissa,sitetty kuvas

muurit ovat jia ja toiseltastaan ovat kat tukipylväätmahdolliset

ureissa käytetverkko (b). (Ti

2

et

verkosta valmnka korkeus

elppoa, koskaoutaliikkeisiidaan tehdä vkustannuksi

oidaan tehdättelyyn liittyvorjaaminen j

ella kivikorirakä saattaa uinekset täyttonsa, vaikka

ta muodoste

lukset

käyttökohtelan tai etulu, vapaasti sssa 10.2. (Tie

joko molemma kaltevia tai apeita ja jult. Rakenteidvaakakuorm

b)

ttävä kivikoriiehallinto 20

mistettu kiviton korkeinta

a kivikori on n mukautuva

verhottavan pltaan edullin

ä talvellakin;vät rajoituksja jatkamine

akenteiden sein olla huotävät kivien teräsverkko

etut kivikori

eita ovat tuuiskan juurenseisovissa mehallinto 200

milta julkisivmolemmilta

lkisivuiltaan en mitoituk

mat. (Envirom

iverkko (a) ja03)

täytteinen koaan 150 mm

joustava ja va rakenne. pinnan muoden esim. bet

; ottaen kuiteet. n on suhteel

käyttöikätavomattavasti väliset tyhjätuhoutuu. (T

rakenteet o

ukimuurit, en vahventammuureissa ja03, Envirome

vuiltaan porr sivuiltaan kpystysuoria.sessa tulee

mesh 2007b)

a kivikoripatj

ori tai patja m, nimitetään

vähäisiin mu

don mukaisetonirakentee

enkin huomi

llisen helppo

voitteeksi vopitempikin,

ätilat niin, etTiehallinto 2

n tehty jo

eroosiosuojaminen. Lisäksa kivikoriaidesh 2007b)

rastettuja, tokaltevia raken. Aitaa tukevhuomioida

jassa käytettä

129

(kuva n kivi-

uo-

ksi. seen

oon

oa.

oidaan koska

ttä ra-2003)

1890-

ukset, i niitä

doissa.

oiselta nteita. vat ki-tuuli-

ävä

130

a)

c)

d)

Luisk

Kuva

Vesir2007

kakaltevuus <

10.2 Kivikora Aquperustaskell

rakenteiden ec):

- kanav- ranta- rump- siltap- lasku

< 1:1,5

orien ja kivikoua), b) vapaatus, d) vesiväettu luiskave

eroosiosuoja

vien verhoukapenkereen japujen sisään-pilarien suojauojien suojau

oripatjojen käasti seisova käylän luiskaveerhous (Envir

auksessa kivi

kset a uoman suoja ulostuloaaukset ukset

e)

Luisk

äyttökohteitakivikorimuuriverhous (Enviromesh 2007

ikorien käytt

ojaukset aukkojen pää

LiikenneviraGeoluj

b)

kaltevuus väl

a: a) massiivii (Enviromeshiromesh 2007

7c).

tökohteita ov

ätymuurien r


betoniantu

illä 45o…60o

inen tukimuuh 2007b), c) S7c) ja e) vesi

vat mm. (Env

rakenteet

a 2/2012 akenteet

ura

o

uri (Ter-Sillan

iväylän

viromesh


Kun käytetään kivikoripatjoja vesirakenteiden eroosiosuojauksessa, rakenteet suun-nillaan empiirisesti perustuen aikaisempiin käyttökokemuksiin. Kivikoripatjan tarkoi-tuksena on pienentää virtauksen nopeutta siten, että pohjan ja patjan rajapinnassa virtaus on riittävän pientä, jottei maa-aines lähde liikkeelle. (Enviromesh 2007c) Vesiväylillä kivikoripatjoja voidaan käyttää luiskaverhouksena luiskakaltevuuden ol-lessa enintään 1:1,5. Mikäli käytetään kapeampia, 0,5 m leveitä mattokennoja, luiska-kaltevuutta voidaan kasvattaa 1:1, mutta tällöin matot suositellaan ankkuroitavaksi luiskaan. (Enviromesh 2007c) Kivikoreilla toteutettua porrastettua luiskaverhousta käytetään suojaamaan pengertä eroosiolta, kun pengerluiska on jyrkempi kuin 45 astetta. Pengerluiskan luonnontilai-sen stabiliteetin tulee olla riittävä myös ilman verhousta. (Enviromesh 2007c)

10.3 Kivikorityypit

Tukimuureissa käytettävien kivikorien leveys on 0,5…2 m, tavallisimmin yksi metri. Korien pituudet ovat 1…10 metriä ja korkeudet 1, 0,5 tai 0,3 metriä. Korit on jaettu noin yhden neliömetrin lokeroihin. Keilan ja luiskan juuren tuentaan sopiva kivikori on kooltaan 2 x 1 x 0,5 m3. Kivikoripatjoihin käytettävien kivikorien leveys on kaksi metriä ja pituus joko kolme tai kuusi metriä. Korit on jaettu lokeroihin, joiden pituus on 0,6 tai 1,0 metriä. (Tiehallinto 2003) Kivikorin verkko on hitsattu tai punottu siten, ettei se purkaudu, vaikka lanka kat-keaisikin. Kivikoriverkon langan paksuus on materiaalista ja pinnoituksesta riippuen 2…5 mm. Hitsattu kivikoriverkko muodostuu neliöverkosta, jossa pitkittäis- ja poikittaissuun-taiset langat on hitsattu yhteen. Hitsattu verkko on jäykkä, se pitää muotonsa punot-tua verkkoa paremmin, ja hitsatun verkon muokkaus työmaalla on helppoa. (Tiehallin-to 2003, Enviromesh 2007a) Punottu kivikoriverkko on erittäin joustava ja muodonmuutoksiin mukautuva rakenne. Verkko muodostuu kuusikulmaisesta verkosta, jonka silmäkoko vaihtelee välillä 60 × 80…100 × 120 mm. (Tiehallinto 2003, Enviromesh 2007a) Punotussa kivikorissa on jäykisteenä 2 sidelankaa korin 1/3-pisteissä. Näitä kiristämällä estetään korin etureu-nan pullistumisen. Kivikoriverkon langan teräslaadun tulee olla S235JRG2 (SFS-EN 10025).

- Voimakkaan rasituksen alaisena ja vedenalaisissa kohteissa teräslangan tulee olla kuumasinkittyä ja muovipinnoitettua. Sinkkiä tulee olla vähin-tään 250 g/m2 ja muovipinnoitteen paksuuden vähintään 400 μm. Muovin tulee olla pakkasenkestävää polyeteeniä (PE) tai polyvinyylikloridia (PVC). (Tiehallinto 2003)

- Tavanomaisen rasituksen alaisissa kohteissa teräslangan sinkityksen tu-lee olla vähintään 240 g/m2 ja muovipinnoitteen paksuuden vähintään 250 μm.

- Lievän rasituksen alaisissa kohteissa verkko voi olla sinkki-alumiini-pinnoitettua teräslankaa, jonka pinnoitepaksuus on vähintään 350 g/m2. Tällöin kivikoriverkon langan paksuuden tulee olla vähintään 3 mm.


10.4 Kivikorien täyttömateriaali

10.4.1 Rakeisuus

Kivikorien täyttömateriaali on tavallisesti lajiteltua kivien ollessa halkaisijaltaan 100…200 mm. Kivistä n. 6 % voi nimellisesti olla kooltaan pienempiä tai suurempia. Kivikoon on oltava suurempi kuin 1 tai 1,5 kertaa verkon silmäkoko ja pienempi kuin 2/3 kivikorin pienimmästä sivumitasta. Verkon silmäkokoa pienemmät kivet eivät py-sy korissa. Lajittelu on tärkeää koriin syntyvien tyhjätilojen minimoimiseksi, jotka voivat muutoin jälkikäteen aiheuttaa painumia. (Enviromesh 2007a, Enviromesh 2007c) 10.4.2 Särmikkyys

Mitä särmikkäämpää kivitäyte on, sitä paremmin kivet lukittuvat toisiinsa. Tämän seurauksena kivikorin pintarakenteen muodonmuutokset jäävät pienemmiksi, ja esim. veden virtauksen aiheuttama kivien keskinäinen hankaus on vähäisempää. Kivitäytön liikkeiden vähentäminen pienentää myös verkon suojapinnoitteen rikki hiertymisen todennäköisyyttä. Pyöristyneessä kiviaineksessa kivet lukkiintuvat huonosti toisiinsa, mikä johtaa kivi-korin pintarakenteen suurempiin muodonmuutoksiin. Muodonmuutosten vähentämi-seksi tulisi verkkorakenteessa tällöin käyttää paksumpaa teräslankaa. Pyöristyneen kiviaineksen käyttöä ei suositella vesirakenteissa käytettäviin kivikoreihin. Muodol-taan tiilimäiset tai litteät kivet voivat koneellisesti täytettäessä johtaa isojen tyhjäti-lojen muodostumiseen ja siten painumiin / muodonmuutoksiin. (Enviromesh 2007a, Enviromesh 2007c) 10.4.3 Täyttömateriaalit

Murske on yleisin kivikorin täyttömateriaalit, ja yleensä käytännöllisempi sekä toi-minnaltaan että esteettisesti. Kivilaadun tulee olla kovaa ja kestävää, routimatonta kiveä. (Enviromesh 2007a) Mukulakiviä voidaan käyttää täyttömateriaalina, mutta koska ne eivät ole särmikkäitä, eivät ne lukkiudu toisiinsa. Tällöin teräsverkon langan halkaisijan on oltava vähintään 5 mm korien ulkopinnan muodonmuutosten rajoittamiseksi. (Enviromesh 2007a, En-viromesh 2007b) Soratäyttö on itsestään tiivistyvää, ja pieni kivikoko vaatii pienisilmäisen verkon käyt-töä. Muodonmuutosten välttämiseksi soraa käytettäessä kivikoreissa saatetaan tarvi-ta verkosta muokattuja väliseiniä. (Enviromesh 2007a, Enviromesh 2007b) Kokotiilitäyttöä käytettäessä tiilten tulisi olla asetettu kerroksittain, ja sitä voidaan käyttää esim. tiilimurskeen edessä rakenteen julkisivuna. Kokonaisia tiiliä ei tule käyttää massatäyttönä holvaantumisvaaran takia. (Enviromesh 2007a, Enviromesh 2007b) Mikäli kivikoreille halutaan hyvältä näyttävä julkisivu, on kivien latominen julkisivu-pinnan osalta tehtävä käytännössä aina käsin.

LiikenneGeoluji

10.5

Kivikorisaa jäädsiin, on suuremsesta on

10.6

10.6.1 M

Kivikorirästä javikoriensekä hit Kivikorivyys, kateetti (k Kivikori Kivikoritaustatä(voidaatatäytönrajapinn1987) Kivikori

ta

missä τ oσ ϕ* cg Kivikori(Agostin

∗ 25

missä ρg on


Perus

irakenteet ondä merkittäv

kivikorimuupi kuin yksi n laadittava s

6 Massi

Mitoitusperu

itukimuurin ulkoisista k

n teräsverkottsatuilla että

itukimuurin aatumiskestäkuva 10.3).

itukimuurin m

itukimuureisäytön leikkan olettaa, etn väliin on anan leikkaus

ien leikkausl

an ∗

n leikkauslujvallitseva jkivikorien kivikorien

ien näennäini et al. 1987

5 10°

kivikorien ti

paita 2/2012kenteet

tamine

n perustettavää epätasaisurin alustan

metri tai pesuunnitelma

iivinen

usteita

suunnittelu kuormista aiht paranna st punotuilla v

mitoituksesävyys, muuri

mitoituksess

sa seinäleikauskestävyysttä kyseessä asennettu sukestävyysku

ujuus voidaa

juus, kN/m2

jännitys, kN/näennäinenteräslankave

nen leikkau7).

heys, t/m3

2

en

va kantavansuutta. Vaikoltava routi

erusmaa on a. (Tiehallinto

kivikor

perustuu kivheutuvia voitabiliteettia.verkoilla tote

ssa tulee huin sisäinen

sa huomioon

kkauskestävyskulma (δ

on maa/maodatinkanga

ulmaksi on ko

an määrittää

/m2 leikkauskes

erkon kohees

uskestävyysk

n perusmaanka kivikoriramaton. Jos kkokoonpuriso 2003, Infra

ritukimu

vikorin massmia. Suunnit Suunnittelu

eutetuille kiv

uomioida kastabiliteetti

n otettavia er

yyskulma δ ϕ), johtuea-rajapinta.

as, on δ= 0,okeellisesti m

yhtälöllä 10

tävyyskulmasiovaikutus,

kulma voida

n varaan. Perakenne mukakivikoritukimstuvaa, tukimaRYL2010)

uuri

san kykyyn vttelussa oletuperiaatteet ikoreille. (En

antokestävyyja rakenteen

ityispiirteitä

oletetaan yhn kivikoripinMikäli kiviko9·ϕ. Kahden

määritetty 35

.1. (Agostini

a, o

kN/m2

aan määrittä

rustamistasoautuu routalimuurin korkemuurin raken

vastustaa mtetaan, etteiv

ovat samannviromesh 20

ys, liukumiskn kokonaiss

ä on käsitelty

htä suureksinnan karkeuorimuurin jan kivikorin v5o. (Agostini

et al. 1987)

(10.1)

ää yhtälöllä

(10.2)

133

oon ei iikkei-

eus on ntami-

maape-vät ki-nlaiset 007a)

kestä-tabili-

y alla.

i kuin udesta taus-älisen i et al.

ä 10.2

134

Kuva

Kivikja on

missäρs on Teräsnaistal. 19

missäPu ocg

10.3 Massi

orien tiheys annettu tau

1

ä on kivikorien

materiaal

slankaverkonilavuuteen, j

987):

0,03 0,0

ä on kivikorien

kivikorien

ivikivikorirak

saadaan yhtlukossa 10.1

n täyttömatelin huokoisu

n koheesiovaja sen arvoa

05

n metalliverkn teräslankav

kenteen murt

tälöllä 10.3. .

eriaalin kiintous, kivikoreil

aikutus riippvoidaan arv

kon paino seiverkon kohee

tomekanisme

Kivikorien tä

otiheys, t/m3

lla arvona kä

uu verkon pavioida empiir

inäkuutiomeesiovaikutus

LiikenneviraGeoluj

eja (Maccafe

äyttömateria

3 äytetään 0,4

ainon suhteerisellä yhtälö

etriä kohden,s, kg/m2


rri 2011b).

aalien tilavuu

(10.3

(BS 8002:19

esta kivikorieöllä 10.4 (Ag

(10.4

kg/cm3

a 2/2012 akenteet

uspaino-

3)

994), -

en koko-gostini et

4)

LiikenneGeoluji

Taulukk

Täyttöm

Betonim

Hiekkak

Kalkkiki

Graniitt

Basaltti

Sora

10.7

Kivikoreja rakenankkurokivikore Toinen toimivamaakeresimerk

Kuva 10


ko 10.1 Kiviko

materiaali

murske

kivi

ivi

ti

i

Geolu

eja tai niidennteita. Tällaioitu täyttööneihin tukevas

vaihtoehto t pelkkänä juroksen ymp

kki liitteessä

0.4 Geolujite(Agostin

paita 2/2012kenteet

orien täyttöm

ujitettu

n teräsverkkonen rakennen lujitekerrosti.

geolujitetusulkisivuelemäri (wrap-ar10.

ettu kivikorirai et al. 1987)

2

materiaalien

kivikor

o-osia voidae on esitetty oksilla. (Ago

sta kivikorienttinä, jonk

round). Tälla

akenne ja sii)

tilavuuspain

rirakenn

an käyttää hkuvassa 10.

stini et al.

rakenteesta ka takana geaisesta rake

ihen vaikutta

noja. (Envirom

Tilavu

15 kN/

15,5 kN

16 kN/

17kN/

18 kN/

16 kN/

ne

hyväksi tehtä4, jossa kap1987) Lujite

on rakenneolujitteet onnteesta on

va maanpain

mesh 2007a)

uuspaino

/m3

N/m3

/m3

/m3

/m3

/m3

äessä geolujipea kivikorivae on kiinnite

e, jossa kivn taivutettu kesitetty lask

nejakauma.

135

)

itettu-alli on ettävä

vikorit kunkin kenta-


11 Muut geolujitetut rakenteet

11.1 Arinat, työmaatiet, luiskat, ankkurointi-kaivannot, yms.

Geolujitettuja pysyviä arinarakenteita ovat mm: - lujitetut putkijohtojen, rumpujen, yms. arinat, - anturoiden alapuolinen lujitettu maa, - yms.

Geolujitettuja väliaikaisia rakenteita ovat mm:

- ajoneuvonostureiden jalkojen alapuolinen lujitettu maa, - ajoneuvonostureiden työalusta, - torninostureiden työalusta, - työmaatiet, - paalutuskoneiden työpedit, - yms.

Muita geolujitettuja rakenteita ovat mm:

- jyrkkien luiskien pintarakenteen lujitteet, - eroosiosuojarakenteet, - lujitteiden ankkurikaivannot, - geotuubit (ruoppauslietteiden yms. käsittelyyn), - geolujitteilla lujitetut kivipilarit (geolujitesukka), - onkaloiden ylitykset, - yms.

Osa yllä mainituista geolujitetuista rakenteista voidaan mitoittaa tässä käsikirjassa esitetyillä mitoitusmenetelmillä. Osalle rakenteista on esitetty mitoitusmenetelmät kansainvälisissä julkaisuissa (mm. DGGT 2011, BS 8006:2010) ja osalle sovelluksista ei ole yleisesti hyväksyttyä mitoitusmenetelmää - ne mitoitetaan/ suunnitellaan/ ra-kennetaan kokemusperäisesti.

11.2 Putkijohdot ja rummut

Putkijohdot ja rummut ovat herkkiä epätasaisille painumille. Savimaahan asennetun putken kaivannon pohjaa voidaan lujittaa geolujitteella, joka jäykistää putken alustaa ja tasoittaa mahdollisia painumaeroja. Esimerkki lujitetusta putkikaivannon arinara-kenteesta on esitetty kuvassa 11.1. Varsinaista mitoitusmenetelmää putkijohdon geo-lujitetun arinan mitoittamiseksi ei ole esitetty. Kokemusperäisesti on havaittu, että geolujitteen mitoituslujuus fd n. 10 kN/m on riittävä.

LiikenneGeoluji

Kuva 11

11.3

Perustuvaihdonlisesti tvästä lu Perustale ja vaipainumsuhteetliikkumi Mitoituson esitemyös ”S Milloin anlaisentut kent


.1 Geolujitelimitys y

Arinat

uksen alla oln ja geolujitttiivistettyä hujiterakentee

mista geolujin silloin, kuna on tarkiste, joissa lujitista ja ajone

smenetelmä etty EBGEO:sSynteettiset g

rakenteiden n toiminnan ttärakenteet

paita 2/2012kenteet

ettu putkikaivleensä ≥ 0,5

t ja työ

levan maan een avulla. Miekkaa, sorasta on esitet

jitetulle arinan olosuhteetettava eriksettamattomanuvonosturien

ja mitoitusessa (DGGT 2geovahvistee

tarkka mitoosoittamisetms.).

2

vannon arinam.

maatie

geoteknistäMassanvaihda tai murske

tty kuvassa 1

alle suositelt ovat arinan een. Käyttökon pohjamaan käyttämist

esimerkki an2011). Yksinket” -ohjeessa

oittaminen eiksi harkita k

arakenne. Ge

et

kantavuuttadossa käytettetta. Esimerk11.2.

laan toistaiskäytölle sop

ohteeksi soven kantavuustä (kuva 11.3)

nturan alapukertaistettu ma (Aalto et al.

i ole mahdolkoerakenteid

eolujitteen ja

a voidaan katävän maan tkki perustuk

eksi vain tilapivat. Lujitetueltuvat myöss rajoittaa e).

uoliselle geomitoitusmene. 1998).

llista, voidaaen tekemistä

a suodatinkan

kasvattaa matäytyy olla h

ksen alla käy

apäisille rakeun arinarakes työnaikaiseesim. työkon

lujitetulle aretelmä on es

an rakenteenä (esim. geo

137

nkaan

assan-huolel-ytettä-

enteil-enteen et olo-neiden

rinalle sitetty

n oike-lujite-

138

Kuva

Kuva

11.4

Geoluestämkemptetty mitoi

11.2 Geoluj

11.3 Lujittetyöske1998)

4 Muu

ujitteita käytmään rakennpien luiskienmitoitusmen

itukseen sek

ujitettu arina

een kantavuuentelyn ja kul

ut raken

tetään mm. nekerrosten rakentamisnetelmä jyrkä mitoituses

anturan alla

utta lisäävä vljetukset kan

nteet

kaatopaikkoliukumisen en (kuva 11.4än pintarake

simerkki.

a (DGGT 2011

vaikutus mahntavuudeltaan

ojen pintarakpintaa pitki4). Julkaisus

enteen lujitte

LiikenneviraGeoluj

1).

hdollistaa rasn heikoilla al

kenteissa sen ja siten mssa EBGEO (een ja lujittee


skaiden konelustoilla. (Aa

kä pohjarakemahdollistam(DGGT 2011)en ankkurika

a 2/2012 akenteet

eiden alto et al.

enteiden maan jyr-

) on esi-aivannon

LiikenneGeoluji

Maaperteita (kutetty mmsoils and2010:ss Hyvin ptesukanpäröivätusmen Ruoppasovellukgeotuubkuivuu hlujite to a)

1) Jyrk2) Kuiv

3) Jäte4) Työ

b)

Kuva 11


ässä olevienuva 11.5). Mitm. julkaisuisd other fills” ä.

pehmeään mn” sisälle, joln pehmeän etelmä ja mi

auslietteitä vksessa ruopbiin, ylimäärhyötykäytett

oimii lopullise

kkien luiskienvatuskerroks

ekasan juuremaateiden lu

1.4 Geolujittjitteen ja

paita 2/2012kenteet

onkaloiden toitusmenetesa BS 8006:ja EBGEO 20

maaperään lloin geolujitmaakerrokstoitusesimer

voidaan käsitpausliete, jo

räinen vesi vtäväksi muuaen rakenteen

n peittorakensen rakentam

lle tehtävienujittaminen

teiden käyttöa luiskan geo

2

ylitysrakentelmä geoluji1-2010 ”Cod010. Myös m

rakennettavte tukee kivipen sekaanturkki julkaisu

tellä ja myöohon on lisävaluu geotuualla tai paikan lujitteena.

nteen lujittammisaikainen l

n tukipengert

c)

ösovelluksia kolujitteen ank

eita voidaanitetulle onkade of practice

mitoitusesime

va kivipilaripilaria ja est

umista. Ko. rssa EBGEO (

s loppusijoitätty vedenerubin lujitteenallaan geotu

minenlujittaminen

ten lujittamin

kaatopaikkarkkurikaivanno

tehdä hyödylon ylitysrak

e for strengtherkki on esite

voidaan ratää pilarin kirakenteelle o(DGGT 2011)

ttaa käyttäerotuskemikan läpi, jolloiubissa, jolloi

PysVälne

nen PysVälne

rakenteissa (on (c) periaa

yntäen geolukenteelle on ehened/reinforetty EBGEO

akentaa ”geiviaineksen jon esitetty ).

n geotuubejaaleja, pump

n ruoppausmin geotuubin

syvä rakenneliaikainen ra

syvä rakenneliaikainen ra

(a), luiskan gate. (DGGT 20

139

ujit-esi-rced

eoluji-ja ym-mitoi-

ja. Ko. pataan massa n geo-

e aken-

e aken-

geolu-011)

140

Kuva 11.5 Maapekentee

erässä olevanella (DGGT 2

n onkalon (ka011).

arsti, kaivosk

LiikenneviraGeoluj

kuilu, …) ylity


tys geolujitet

a 2/2012 akenteet

tulla ra-


12 Työkohtaisten laatuvaatimusten sisältö

12.1 Yleistä

Geolujitettujen rakenteiden työkohtaiset laatuvaatimukset on esitetty InfraRYLssä yleisellä tasolla. InfraRYLssä esitettyjä geolujitettujen rakenteiden työohjeita on yleensä täydennettävä työkohtaisessa työselityksessä ja piirustuksissa. Yksityiskoh-taiset geolujitettujen rakenteiden työohjeet on esitetty standardissa SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö”. Rakentamisessa sopimusasiakirjoissa kohdekohtaisen ja yleisten työselitysten päte-misjärjestys on yleensä seuraava:

- Työkohtainen työselitys - InfraRYL - Suoritusstandardi SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” - Muut geolujitestandardit

Tämä Liikenneviraston Geolujitekäsikirja voidaan liittää sopimusasiakirjoihin, mutta suositeltava toimintatapa on se, että työselitystä laadittaessa käsikirjasta katsotaan mitä geolujitetun rakenteen rakentamiseksi on työselityksessä ja suunnitelmapiirus-tuksissa esitettävä, ja kirjataan ko. asiat suunnitelmiin ja tarvittaessa viitataan esim. InfraRYL:in tai suoritusstandardiin SFS-EN 14475 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyt-tö” tai muihin asianmukaisiin standardeihin.

12.2 Lujitettu maarakenne

12.2.1 Rakentamisessa tarvittavat tiedot

Ennen minkään rakennustyön aloittamista tulee hankkia kaikki rakennuskohteessa tarvittavat tiedot suunnittelu- ja sopimusasiakirjojen mukaisesti. Tietoihin tulee sisäl-tyä raportointimenettely, jonka avulla käsitellään odottamattomia tilanteita tai raken-tamisen aikana paljastuneita tai läpikäytyjä olosuhteita, jotka vaikuttavat huonom-milta kuin suunnittelussa oletetut. Tietoihin tulee sisältyä määrittely raportointime-nettelystä, jos suunnitteluun käytetään havainnoivaa menetelmää tai jos edellytetään seurantaa. Lisäksi tulee antaa tiedot mahdollisista rajoituksista, kuten suunnittelun edellyttämistä rakennusvaiheista, rakennuspaikan kulkurajoituksista, ympäristöön liittyvistä rajoituksista tai rakennuspaikkaa koskevista lakisääteisistä rajoituksista. (SFS-EN 14475:2006) Rakennuskohteen koordinaatit ja niiden toleranssit tulee esittää suunnitelmissa. Li-säksi tulee esittää rakennuskohteessa tai sen lähellä olevien kiinteiden vertailukohti-en sijainnit, tasot ja koordinaatit. Tarvittaessa tulee laatia aikataulu rakennuskohtee-seen sisällytettävien materiaalien mahdollista testausta ja hyväksyntämenettelyä var-ten. Kaikkien olemassa olevien sähkö-, puhelin-, vesi-, kaasu-, salaoja- ja viemäriver-kostojen (yms.), tarkka sijainti tulee varmistaa. Jos rakennuspaikkaan kohdistuu tul-via tai vastaavia rajoituksia, tulee tällaisten rajoitusten yksityiskohdat selvittää. (SFS-EN 14475:2006)


12.2.2 Lujitetun rakenteen rakenneosat:

Geolujitettu rakenne käsittää seuraavat pääosat: - täyttömaamateriaali - täytön lujite ja tarvittaessa - pinnoitusjärjestelmä.

Kaikkien materiaalien ja varusteiden tulee olla suunnittelun laatuvaatimusten mukai-sia ja toimittajien teknisten vaatimusten mukaisia, mikäli käytetään patentoituja jär-jestelmiä. Kaikkien käytettävien materiaalien tulee olla keskenään yhteensopivia. Kaikkien materiaalien, täyttömaan, lujitteiden, pinnoitusten jne. toimituslähde tulee dokumentoida. Materiaalin lähdettä ei saa vaihtaa ilmoittamatta asiasta etukäteen. (SFS-EN 14475:2006) 12.2.3 Lujitteen hyväksyttäminen:

Lujitetta tulee käyttää vain, jos sen soveltuvuus ja kestävyys on todennettu koekäy-tössä tai kokemuksen ja hyväksyttyjen testien perusteella. Testit on suoritettu kysei-selle tuotteelle tai samankaltaiselle tuotteelle, joka on samaa materiaaliluokkaa ja jonka ominaisuuksien tiedetään olevan vastaavia, ja niillä on todennettu, että lujit-teelta edellytetyt ominaisuudet ovat todennäköisesti jäljellä määritellyn suunnitellun käyttöiän kuluttua suunnitelluissa toimintaolosuhteissa. (SFS-EN 14475:2006) Kaikkien työssä käytettävien lujitteiden tulee olla suunnitelmissa esitettyjen mate-riaali- ja laatuvaatimusten mukaisia. (SFS-EN 14475:2006) 12.2.4 Rakennuspaikan ja perustuksen valmistelu:

Rakennuspaikan ja perustusten valmistelut tulee suorittaa suunnitelmien ja raken-teen erityisen ympäristön mukaisesti. Tähän sisältyvät tarvittaessa myös kulkuteiden rakentaminen laitteille ja koneille, alueen raivaamiseen tarvittavat kaivaukset sekä perustusten puhdistus, tasoitus ja käsittely. Jos valmistelevissa töissä havaitut maa-ainekset eivät vastaa suunnitelmaa, tästä tulee raportoida välittömästi. (SFS-EN 14475:2006) Perustukset tulee rakentaa siten, että ne ovat suunnitteluvaatimuksissa esitettyjen tasojen ja kaltevuuksien mukaisia. Ennen lujitteiden asennuksen aloittamista kaikki jyrkät maanpinnan profiilin vaihtelut tulee tasoittaa asentamalla ja tiivistämällä ta-saava kerros sopivaa täyttömaata. (SFS-EN 14475:2006) Rakennuspaikoilla, joilla tiedetään olevan kuivakuorikerros, ei kuivakuorta saa murtaa valmistelun ja alkutäytön aikana, ellei suunnitelmassa toisin määritellä. (SFS-EN 14475:2006) Sopimattomat materiaalit tulee poistaa lujitetun rakenteen alueelta. Kaikki osat, jotka voisivat vahingoittaa lujitteita, tulee poistaa perustusalueelta. Tapauksesta riippuen tulee kaikki orgaaninen aines, kasvillisuus, rakennusjätteet ja muut epävakaat mate-riaalit poistaa ja rakennuspohja tiivistää ennen materiaalin täyttöä. Tukimuurien ja korkeiden luiskarakenteiden kohdalta pehmeiköt tulee poistaa ja korvata hyvin lajitel-lulla ja tiivistetyllä täyttömaalla. (SFS-EN 14475:2006)


Maanvaraisilla lujitetuilla penkereillä pehmeillä kasvipeitteisillä rakennuspaikoilla pensaat ja puut tulee kaataa luonnollisen maanpinnan tasalle. Jäte, joka voi aiheuttaa lujitteen puhkeamista tai muita mekaanisia vaurioita, tulee poistaa lujitteiden kohdal-ta. Kaadettujen puiden ja pensaiden juuristot sekä pohjakasvillisuus voidaan jättää paikoilleen. (SFS-EN 14475:2006) Tukimuurirakenteilla, joissa on kovat pinnoitusosat, tulisi rakentaa tasauskerros, joka ei ole rakenteellinen perustus, vaan tilapäinen rakenne. Tasauskerroksen tarkoitus on auttaa kohdistamista ja helpottaa pinnoitusosien pystyttämistä. Se tulisi muodostaa paikan päällä ohuesta raudoittamattomasta betonimassasta. Betonimassa voidaan korvata murskeella tms. paksujen pinnoitusten, kuten moduulielementtien, viettävien paneelien tai istutuslaatikoiden alla. Tällaisia tasoituskerroksia ei yleensä tarvita pehmeitä tai taipuisia pinnoitusosia varten. (SFS-EN 14475:2006) 12.2.5 Geolujitteiden vastaanotto työmaalla

Kaikki esivalmistetut pinnoitusosat, lujite-erät tai -rullat tulee merkitä yksiselitteisillä merkinnöillä tai etiketeillä, jotka ovat suunnitelmissa käytettyjen nimikkeiden mukai-sia. Synteettisten geolujitteiden tulee olla standardin SFS-EN ISO 10320 ”Geotekstiilit ja vastaavat tuotteet. Tunnistaminen työmaalla” mukaisia. Kunkin rakennuspaikalle toi-mitetun lujite-erän tai -rullan tiedot tulee tarkistaa materiaalivaatimusten mukaisesti ja niiden sarjanumerot tulee tallentaa ja säilyttää. (SFS-EN 14475:2006) Teräslujitteiden tulee olla CE-merkittyjä. Jos merkintää ei ole, tulee tuotteen vaaditut ominaisuudet osoittaa luotettavasti esimerkiksi rakennuspaikkakohtaisilla kokeilla. Teräslujitteet tarkastetaan työmaalla kuormakirjoista ja silmämääräisesti. (InfraRYL) Vastaanotettaessa tarkastetaan, että verkot ovat oikean mittaisia, teräkset oikean ko-koisia ja hitsaukset ehjiä eivätkä verkot ole ruosteessa. Verkkojen kuljetuksissa ja va-rastoinnissa pitää käyttää tasaista alustaa. (Höynälä & Mäkelä 2004, Sandberg & Björnfot 2004) Teräsverkot tulee hankkia suoraan työkohteeseen toimitettuina. Laajemmissa koh-teissa verkot varastoidaan nippuina noin 40…50 metrin välein siten, että asennus-ryhmän kantomatka jää mahdollisimman lyhyeksi. Teräsverkkoja hankittaessa on hy-vä ottaa yhteys verkkojen valmistajaan ja toimittajaan, jolloin saadaan hankittua koh-teeseen sopivin verkkotyyppi ja voidaan sopia verkkojen tarkoituksen mukaisimmasta sijoittamisesta kohteeseen. 12.2.6 Geolujitteiden käsittely ja varastointi työmaalla

Sopiva, mitoiltaan riittävä varastoalue tulee valmistella siten, että siellä on mahdollis-ta purkaa, kuormata, varastoida ja liikutella kaikkia rakennuspaikalle toimitettuja luji-teja pinnoitusmateriaaleja sekä lisätarvikkeita vaurioittamatta niitä. (SFS-EN 14475:2006) Lujite- ja pinnoitusmateriaalien käsittelyssä ja varastoinnissa tulee olla huolellinen ja toimia projektin materiaali- ja laatuvaatimusten mukaisesti. Lisäksi tulee noudattaa asiaan kuuluvia toimittajan tai valmistajan suosituksia. Erikokoiset tai fysikaalisilta ominaisuuksiltaan erilaiset tavarat tulisi pinota erilleen. (SFS-EN 14475:2006)


Synteettisten geolujitteiden käsittelyssä ja varastoinnissa huomioon otettavia seikko-ja (Aalto et al. 1998):

- Rullat on varastoitava irti maasta ja suojattava suojapeittein. - Varastoinnin on tapahduttava siten, että työmaaliikenne ei vaurioita rullia. - Talviaikana on käytettävä sisävarastoa tai katoksellista ulkovarastoa. - Rullien noston on tapahduttava nostoliinoilla. - Rullia ei saa pyörittää vedessä eikä kuraisessa maassa. - Varastoitaviin avattuihin rulliin tulee aina merkitä lujitteen tuotenimi ja lu-

juus; suositeltavaa on lisäksi merkitä, paljonko rullassa on lujitetta jäljellä. Teräsverkkojen asennuspinoja tehtäessä pitää muistaa varmistaa, että verkot sijoite-taan tasaiselle alustalle. Teräsverkkoja tulee nostaa siten, että noston aiheuttama ra-situs ei kohdistu yhteen pisteeseen ja hitsausliitokset säilyvät ehjinä. Kuljetus voi-daan suorittaa esim. pyöräkuormaajan haarukoissa. (Sandberg & Björnfot 2004) 12.2.7 Työnäyte ja/tai koeluontoinen aloitus

Lujitemaarakenteiden rakentamista aloitettaessa tekee urakoitsija työnäytteen, jolla varmistetaan mm:

- valitut työmenetelmät ovat oikeat ja ko. kohteeseen soveltuvat, - käytetyllä työtekniikalla ja työkoneilla saavutetaan suunnitelman mukainen

lopputulos ko. olosuhteissa, - työssä käytettävät laadunvalvontamenetelmät ovat kohteeseen soveltuvia, - urakoitsija on ymmärtänyt piirustukset, työselityksen ja muun esim. materi-

aalitoimittajan toimittaman ohjeistuksen ja - suunnitelma on ko. olosuhteissa toteuttamiskelpoinen.

Mikäli työnäytteen lopputulos täyttää vaatimukset, se voi jäädä osaksi lopullista ra-kennetta. Muutoin työnäytöksenä rakennettu rakenteen osa on purettava ja rakennet-tava uudelleen vaatimukset täyttävästi. 12.2.8 Geolujitteiden levittäminen ja asentaminen

Tarvittavien valmistelevien töiden jälkeen geolujitteet levitetään suunnitelmassa esi-tettyjä mittoja ja asennussuuntia sekä asennusjärjestystä noudattaen. Levitystyössä voidaan käyttää esimerkiksi rullapuomilla varustettua työkonetta. Levityksessä on otettava huomioon limitysten, taitosten ja ankkuroinnin vaatimat mitat sekä mittava-rat, joita saatetaan tarvita suunniteltujen pengermittojen ylittyessä. Lujitteiden ank-kurointiin tulee kiinnittää erityistä huomiota tien levennysten yhteydessä, jolloin luji-te tulee ankkuroida vanhaan tiepenkereeseen. (Aalto et al. 1998) Joustavien lujitteiden osalta tulee tarkistaa, että ne ovat tiukalla ja että ylimääräinen välys on poistettu. Näin minimoidaan muodonmuutos vetovoimien mobilisoituessa lujitteessa. Tämä voidaan tehdä vetämällä lujite kireälle ja pitämällä se tässä asen-nossa, kun sitä peitetään täyttömaalla. (SFS-EN 14475:2006) Geolujitekankaat suojataan yleensä suojahiekalla välittömästi levittämisen ja sauma-uksen jälkeen. Lujitetta vaurioittavaa liikkumista suojaamattoman lujitteen päällä tu-lee välttää samoin kuin vaurioittavia materiaaleja, kuten kiviä ja louhetta. Lujitteen päälle ei tulisi sallia työmaaliikennettä ennen kuin lujitteen päällä on sopivaa pen-germateriaalia vähintään 0,2...0,3 m:n kerros olosuhteista riippuen. Talviaikana levi-tyksessä on otettava huomioon rakenteen jäätyminen, joka estää geolujitteen myö-hemmän liikuttamisen. (Aalto et al. 1998)


Teräsverkot levitetään tasaiselle alustalle. Ennen asennusta tarkistetaan, että alustan tasaisuus, rakeisuus ja tiiviys ovat suunnitelma-asiakirjojen mukaiset. (InfraRYL 2006) Rakennekerrosten tiivistäminen on erityisen tärkeää, jotta verkot ankkuroituvat rakenteisiin (Mäkelä 1998; Aalto et al. 1998). Jos asennuspohja on tasainen, lujitteen vetovoima kehittyy mahdollisimman pienellä muodonmuutoksella. Tällöin lujitteeseen syntyy vähemmän jännityskeskittymiä ja riski tyhjätilojen muodostumisesta lujitteen alle pienenee. Teräsverkot asennetaan tuotteen valmistajan ohjeiden sekä suunnitelma-asiakirjojen mukaisesti. Jos teräs-verkoille on määritelty limitys, sen tulee ilmetä suunnitelma-asiakirjoista. (InfraRYL) Paljaiden teräsverkkojen päältä ei tulisi ajaa tai ajoa tulisi ainakin minimoida. 12.2.9 Saumaus ja limitys

Geolujitemateriaalien saumauksessa ja limityksessä huomioon otettavia seikkoja (Aalto et al. 1998):

- mahdollisuuksien mukaan pyrittävä käyttämään esisaumattuja kappaleita, - ompelu on tehtävä lujitteiden ompeluun tarkoitetulla laitteella, - saumaustyö tulee suorittaa kuivissa olosuhteissa tasaisella pinnalla, - sauma on tehtävä mahdollisimman suoraan, - limitystä käytettäessä on huolehdittava riittävästä limityspituudesta, - saumauksen sijasta voidaan joissakin tapauksissa käyttää kahta ristikkäis-

suuntaista lujitekerrosta, joiden väliin on aina asennettava asianmukainen kitkamaakerros,

- pehmeällä pohjamaalla on suositeltavaa jättää lujiteverkot kiinnittämättä toi-siinsa pengerryksen etenemissuunnassa käytettäessä päätypengerrystä, jol-loin pengertä ajettaessa venyvät verkot voivat siirtyä penkereen edellä siten, ettei muodostu haitallisia verkon "poimuja" ja

- limitettäessä lujitteita tulevan täytön suunnassa, tulee "uusi" verkko asentaa aina edellisen verkon limityksen alapuolelle, jolloin verkko ei "karkaa" täytön edetessä.

Jos teräsverkoille on määritelty limitys, sen tulee ilmetä suunnitelma-asiakirjoista. (InfraRYL) Joissakin tapauksissa teräsverkot voidaan asentaa vierekkäin ilman limi-tystä. 12.2.10 Täyttömateriaali

Lujiteverkkoja käytettäessä pengermateriaali tulisi valita siten, että ehto verkon #min ≥ 1,5 * täyttömateriaalin d50 on voimassa. Tiivistämistyön vaikutus on merkittävämpi käytettäessä lujiteverkkoja kuin kankailla. Jotta verkon ominaisuudet voidaan hyö-dyntää rakenteessa, tulee sopivalla raekoolla ja tiivistystyöllä saada aikaan lukkiutu-mismekanismi maamateriaalin ja jäykkänurkkaisen verkon välillä. (Aalto et al. 1998) Enimmäispartikkelikoon tulisi mahdollistaa hyväksyttävän tasaisen pinnan muodos-tuminen ja sen tulee olla yhteensopiva tiivistetyn kerroksen paksuuden kanssa. Enimmäispartikkelikoko voi myös olla lujitekerrosten välimatkan funktio ja tarvittaes-sa pinnoitusosien koon funktio. Myös lujitevalinnat määrittävät enimmäispartikkeli-kokoa siten, että rakennusvauriot säilyvät määriteltyjen mitoitusrajojen puitteissa. (SFS-EN 14475:2006)


Jos täyttömaamateriaalien työstettävyyttä parannetaan apuaineilla, esim. kalkilla tai sementillä, tulee ottaa huomioon rakentamisen rajoitukset, eli lujitekerrokset täytön sisällä ja kemiallinen kestävyys. (SFS-EN 14475:2006) Täyttömateriaalissa ei saa olla lunta tai jäätä. Routivia materiaaleja ei saa käyttää routaantuvassa kerroksessa ellei suunnitelmissa ole muuta mainittu.

12.3 Tukimuurien ja lujitettujen luiskien rakentaminen

12.3.1 Yleistä

Kaikkien tukimuurien ja lujitettujen luiskien rakentamismenettelyjen tulee vastata lujitetuille täyttörakenteille yhteisiä vaatimuksia, jotka on esitetty edellä ja tässä. Li-säksi rakentamismenettelyn tulisi noudattaa suosituksia, jotka koskevat nimenomaan kyseisentyyppistä lujitettua täyttörakennetta ja jotka on esitetty lujitteen ja tarvitta-essa pinnoitusjärjestelmän toimittajan ohjeissa. Esimerkkejä pinnoitusjärjestelmistä on annettu standardin SFS-EN 14475:2006 ”Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö” liit-teessä C. (SFS-EN 14475:2006) Kaikki lujitetut täyttörakenteet tulee toteuttaa kerroksittain ja vaiheittain siten, että mahdollisten pinnoituselementtien ja lujitteiden asentamista ja kiinnittämistä vuoro-tellaan täyttömaamateriaalin kerrostamisen, levittämisen, tasoittamisen ja tiivistämi-sen kanssa. Jos lujitetulla täyttörakenteella on erilaisia perustustasoja, rakentaminen tulisi yleensä aloittaa matalimmalta tasolta. (SFS-EN 14475:2006) 12.3.2 Pinnoituksen rakentaminen

Kaikissa pinnoitusjärjestelmissä tulee käyttää erityisiä rakennusjärjestelyjä, riittäviä tilapäisiä tuentajärjestelmiä, kuten pönkkiä, kiiloja, kiinnittimiä, teräskulmia tms., tai muottia. Jokaisessa rakentamisvaiheessa tulee varmistaa, että uusi pinnoituskerros pysyy vakaana lisättäessä ja tiivistettäessä täyttökerroksia sen takana tai yläpuolella, ennen kuin lujitteet pystyvät tehokkaasti pitämään sen paikoillaan. Kaikki tilapäiset tuentajärjestelmät tai muotit, lukuun ottamatta rakenteeseen jääviä muotteja, tule poistaa heti, kun ne eivät enää ole tarpeen. (SFS-EN 14475:2006) Jokaisessa rakentamisvaiheessa tulee käyttää erityisiä rakentamisjärjestelyjä, joilla varmistetaan suunnittelussa edellytetty lopullinen muoto määriteltyjen toleranssien puitteissa. Nämä järjestelyt voivat koostua pinnoitusosien sovittamisesta vaadittuun vaaka- ja pystysuuntaiseen linjaan, kaltevuuteen tai luiskaan, joilla voidaan tasoittaa itse lujitetun täyttörakenteen odotettavissa olevaa vähittäistä muodonmuutosta, mut-ta ei perustuksen painumista tai liikkumista. (SFS-EN 14475:2006) Kaikki ajoneuvot ja yli 1500 kg painavat rakennuskoneet tulee pitää vähintään 1 m etäisyydellä pinnoituksesta tai pinnoittamattomasta rakenteen pinnasta. (SFS-EN 14475:2006) Rakentamisen edetessä uuden pinnoitusosakerroksen tai muotin vaakasuuntaisten välien limitys, kohdistus ja taso sekä pystysuuntainen kohdistus, kaltevuus tai luiska tulee tarkistaa ja niitä tulee korjata tarvittaessa. Erityistä huomiota tulee kiinnittää ensimmäisen kerroksen pystysuuntaisten välien limitykseen, kohdistukseen ja tasoon


samoin kuin pystysuuntaiseen kohdistukseen, kaltevuuteen tai luiskaan, koska tämän vaiheen tarkkuus auttaa varmistamaan valmiin rakenteen nopean ja oikein kohdiste-tun rakentamisen. Mahdolliset liitosmateriaalit ja laakeritasot tulee asentaa, kun uusi pinnoitusosakerros asetetaan paikoilleen ja kiinnitetään. (SFS-EN 14475:2006) 12.3.3 Lujitteiden asettaminen

Lujitteet tulee asettaa tasaiselle pinnalla ja kiinnittää pinnoitukseen, jos sellainen on, käyttäen suunnittelussa määriteltyä kyseiselle pinnoitusjärjestelmälle sopivaa kiinni-tysmenetelmää. (SFS-EN 14475:2006) Lujitteet tulisi asentaa mahdollisimman kohtisuorassa pinnoitukseen tai viettävään pintaan, ellei suunnitelmassa toisin määritellä. Levytyyppisten lujitteiden liitoksissa voidaan käyttää poikittaista limitystä, jos suunnitelmassa niin määritellään. Jos pai-kalla on esteitä, kuten putkia, pilareita, paaluja, tarkastuskaivoja tms., saattaa olla tarpeen asettaa lujite vinoon tai siirtää sitä suunnitellusta kohdasta joko vaaka- ja pystysuunnassa. Levytyyppisiin lujitteisiin saattaa olla tarpeen leikata reikä. Ellei täl-laisia muutoksia ole nimenomaisesti sallittu suunnitelmassa, niille täytyy saada suunnittelijan vahvistus. (SFS-EN 14475:2006) Lujitteet, joissa on pystysuuntaisia taitteita, tulisi asettaa esivalmistetun täyttöluis-kan päälle. Teräviä taitteita, jotka vaikuttavat lujitteen lujuuteen, tulee välttää, ellei niitä ole otettu huomioon suunnittelussa. (SFS-EN 14475:2006) Lujitteiden tulisi ulottua yhtenä jatkuvana kappaleena kuormitettavassa pääsuunnas-sa. Jos tämän suuntaiset liitokset ovat välttämättömiä, suunnittelussa tulee määritel-lä oikea rakennuspaikalla käytettävä liitosmenetelmä. Liitokset voidaan tehdä eri me-netelmillä, kuten pulttaamalla, hitsaamalla, ompelemalla geotekstiilejä, punosliitok-silla tms., tai suunnitelluilla limityksillä. (SFS-EN 14475:2006) Synteettisille lujitteille tulee tehdä esikiristys ennen täyttömaalla peittämistä, jotta se toimisi lujuutensa mukaisesti suunnitellulla tavalla. Kiristäminen voidaan tehdä esim. rautakangella. Lujitteen on oltava kiristettynä kunnes rakenne on valmis. Polymeerisillä lujitteilla saattaa olla taipumus heikentyä altistuessaan auringonvalol-le. Tämän vuoksi ne tulisi peittää täyttömaalla määritellyn asentamisajan kuluessa. Jos aikaa ei ole erikseen määritelty, altistuneet lujitteet tulisi peittää enintään 24 tun-nin kuluessa asentamisesta. (SFS-EN 14475:2006) Levymateriaalien asentaminen voi yleisesti häiriytyä tuulen aiheuttaman nosteen vuoksi. Jos tämä on todennäköistä, tulisi lujite painottaa nostetta vastaan. (SFS-EN 14475:2006) 12.3.4 Täyttömaan asentaminen ja tiivistys

Täyttömaa tulee asentaa ja tiivistää erittäin huolellisesti, koska lujitetun täytön omi-naisuuksiin vaikuttavat pääasiassa täyttömaan laatu sekä sen asentamis- ja tiivistä-mistapa. Ennen rakentamisen aloittamista tulee määritellä täytön tiivistysmenetelmä, joka voi tarvittaessa sisältää kenttäkokeita. (SFS-EN 14475:2006) Tiiviyttä seurataan työselostuksen tai yleisten laatuvaatimusten mukaisesti.


Täyttömaamateriaalin rakeisuus ja kosteuspitoisuus tulee tarkistaa säännöllisesti rakentamisen aikana, jotta voidaan varmistaa sen vastaavan materiaalivaatimuksia, erityisesti jos materiaalin ulkonäkö tai käyttäytyminen muuttuu huomattavasti. (SFS-EN 14475:2006) Täyttömaan kerrostaminen, levittäminen, tasoittaminen ja tiivistäminen tulisi yleensä suorittaa samansuuntaisesti pinnoituksen tai viettävän pinnan kanssa. (SFS-EN 14475:2006) Lujite-elementit ja mahdolliset pinnoitukset tulisi varmistaa huolellisesti, että ne ei-vät vaurioidu täyttömaan kerrostamisen, levittämisen, tasoittamisen ja tiivistämisen aikana. Mitään koneita tai ajoneuvoja ei saa ajaa suoraan lujitteiden päältä. Kaikki ajoneuvot ja yli 1500 kg painavat rakennuskoneet tulee pitää vähintään 1 metrin etäi-syydellä pinnoituksesta tai pinnoittamattomasta rinteen pinnasta. Täyttömaan tiivis-tämisessä tulee olla erityisen huolellinen mahdollisen pinnoituksen lähellä, jotta väl-tetään pinnoituselementtien ja niihin kiinnittyvien lujitteiden vaurioituminen sekä minimoidaan muodonmuutokset. Ahtaisiin tiloihin, kuten rakenteen nurkkiin, tulee kiinnittää erityistä huomiota. (SFS-EN 14475:2006) Täyttömaa, joka on alle 1 metrin etäisyydellä pinnasta, voidaan tiivistää käyttäen asianmukaista kevyttä tiivistyslaitteistoa. Täyttökerrosten paksuuden tulee olla suunnitelmassa määritellyissä rajoissa, jotta tiivistäminen edellytettyyn tiheyteen on mahdollista. Paksuuden tulisi olla kerrannainen tai yhtä suuri kuin lujitteiden pys-tysuuntaisen väli. Jos käytetään kevyitä tiivistyslaitteita, kerrosten paksuus tulee asettaa siten, että tiivistysvaatimukset täyttyvät. (SFS-EN 14475:2006) Jokaisen työpäivän lopuksi tiivistetty täyttömaa tulisi jättää siten, että se viettää loi-vasti (2...4 %) poispäin pinnoituksesta tai viettävästä pinnasta, ja peittää tasaisella tiivisteellä. Näin varmistetaan, että mahdollinen pintavesi ohjautuu pois asianmukai-seen purkautumispaikkaan. (SFS-EN 14475:2006) Rakenteen takaosa tulisi täyttää vaiheistamalla työ siten, että varmistetaan yhden-mukainen täyttömaamateriaalin kerrostaminen. (SFS-EN 14475:2006) Lujitettua rakennetta rakennettaessa tulee tarvittaessa ryhtyä toimenpiteisiin, joilla rajoitetaan tai ehkäistään ympäristölle haitallisia vaikutuksia, kuten:

- rakentamisen aiheuttama maaperän tai viereisten rakenteiden liikkuminen - pohjaveden virtauksen muutokset, joita ei voida hyväksyä (SFS-EN

14475:2006) Täytön rakennusjärjestys pehmeän tai erittäin pehmeän maaperän päälle voidaan määritellä suunnitelmassa. Ellei näin ole tehty, tulisi huolellisesti varmistaa, että täyt-töjärjestys, mukaan lukien rakennuskoneiden liikkuminen, ei missään vaiheessa ylitä alla olevan maaperän kantokykyä. (SFS-EN 14475:2006)


12.4 Lujitettujen penkereiden rakentaminen

12.4.1 Lujitteiden asentaminen

Edellä tukimuurien ja lujitettujen luiskien rakentamisesta esitetty pätee myös lujitet-tujen penkereiden rakentamiseen (pinnoitteiden asentamista yms. lukuun ottamatta). Geolujitteet tulee asentaa suunnitelmissa määritellyn suuntaisesti. (SFS-EN 14475:2006) Lujitteen asentaminen matalaan veteen edellyttää polymeerimateriaalin painottamis-ta erityisillä painoilla. Asentaminen syvään veteen saattaa lisäksi edellyttää matala-kulkuisten alusten tai veneiden käyttöä köysivetotekniikalla. (SFS-EN 14475:2006) 12.4.2 Täyttömaan asentaminen ja tiivistys

Täytön rakentamisessa ja tiivistämisessä tulisi yleensä noudattaa tukimuurirakenteil-le ja lujitetuille penkereille hyväksyttyjä menettelyjä, paitsi jos täyttö rakennetaan syvien pehmeiden tai erittäin pehmeiden maakerrosten päälle. Täytön rakennusjärjes-tys pehmeän tai erittäin pehmeän maaperän päälle tulisi määritellä suunnitelmassa. Ellei näin ole tehty, tulisi huolellisesti varmistaa, että täyttöjärjestys, mukaan lukien rakennuskoneiden liikenne, ei missään vaiheessa ylitä alla olevan maaperän kantoky-kyä. (SFS-EN 14475:2006) Jos täyttömaata kerrostetaan päätypengerryksenä, tulisi erittäin huolellisesti varmis-taa, että alla olevaan maahan mahdollisesti syntyvät keula-aallot eivät liikuta tai mur-ra lujitetta. Jos täytön rakentamisessa edetään penkereen pitkittäisakselin suuntai-sesti, epätoivottuja muodonmuutoksia pohjamaassa voidaan vähentää etenemällä keskiosasta penkereen ääripäihin. Keula-aaltojen syntymistä voidaan myös vähentää rajoittamalla ensimmäisten täyttökerrosten vähimmäispaksuutta, jota kevyillä, vähän kuormittavilla rakennuskoneilla tapahtuva liikenne edellyttää. Leveissä penkereissä voidaan harkita täytön rakentamista ensin penkereen kahdelle reunalle muodosta-maan maavallit, joita seuraava täydentäminen voi edetä kohti penkereen keskikohtaa. (SFS-EN 14475:2006)

12.5 Laadunvarmistus ja rakentamisen valvonta

Rakentamiseen liittyy oleellisena osana valvonta, joka sisältää työmaavalvonnan li-säksi lujitemateriaalien laadunvalvonnan sekä tarkkailumittaukset. Valvonnan, seu-rannan ja testauksen tason tulee olla suunnitelman materiaali- ja laatuvaatimusten mukaisia. Seurannan tyyppi, laajuus ja tarkkuus sekä testausvaatimukset rakennus-paikalla ja sen ulkopuolella tulisi ilmoittaa selkeästi materiaali- ja laatuvaatimuksissa ja järjestää ennen töiden aloittamista rakennuspaikalla. (SFS-EN 14475:2006)


Geolujitettujen rakenteiden laadunvalvonta työmaalla suositellaan tehtäväksi CEN Tekninen raportti CEN/TR 15019:2005 ”Geotextiles and geotextile-related products. On-site quality control” mukaisesti:

- tarkistetaan, että työmaalle on toimitettu oikea, suunnitelmien mukainen tuo-te;

- tuote varastoidaan ja sitä käsitellään huolellisesti; - tuote asennetaan oikein; - vaatimukset tuotteen osalta täyttyvät.

Riittävän pätevän ja kokeneen henkilön tulee vastata tarkistuksista siten, että raken-taminen noudattaa suunnitelmaa ja kaikkia muita sopimusasiakirjoja. Lujitetun ra-kenteen kaikkia toteutusvaiheita tulee seurata suunnitelman toteuttamista koskevan menetelmäkuvauksen ja projektin laatuvaatimusten mukaisesti. (SFS-EN 14475: 2006) Lujitteille tehdään työmaalla vastaanottotarkastus, jossa tuotteet todetaan tilatun mukaiseksi. Vastaanottotarkastus tehdään silmämääräisesti. Vastaanottotarkastuksen jälkeen lujite testataan seuraavasti:

- Lujite: Tavanomaisissa rakenteissa testi tehdään jokaista käytettyä

10 000 m2:n tuote-erää kohti. Jos käytettävä määrä on yli 1000 m2, testataan vähintään yksi näyte-erä.

Vaikeusluokaltaan merkittävissä rakenteissa testaus tulee tehdä jo-kaista käytettyä 6000 m2:n tuote-erää kohti. Jos käytettävä määrä on yli 1000 m2, testataan vähintään kaksi näyte-erää.

- Lujitekankaan sauma: Tehdasvalmisteinen sauma testataan jokaista asennetun kankaan

sauman 2000:ta saumametriä kohti. Jos käytettävä määrä on yli 200 m, testataan vähintään yksi näyte-erä.

Työmaalla tehtävän lujitekangasrakenteen saumasta otetaan näyte-erä jokaista työmaalla tehtyä 1000:ta saumametriä kohti. Jos käytet-tävä määrä on yli 100 m, otetaan vähintään yksi näyte-erä.

Teräslujitteiden osalta on tarkastettava ainakin seuraavat ominaisuudet:

- langan paksuus - solmupisteet - pinnoitepaksuus

Tilaajan vastuulla on lisäksi teettää synteettisen lujitteen kontrollitestaus. Kontrolli-testauksen näytteet ottaa tilaajan edustaja.

- Tavanomaisissa rakenteissa kontrollitestaus tulee tehdä jokaista käytettyä 50 000 m2:n muoviverkkoerää kohti. Jos käytettävä määrä on yli 10 000 m2, testataan vähintään yksi näyte-erä.

- Vaikeusluokaltaan merkittävissä rakenteissa kontrollitestaus tulee tehdä jo-kaista käytettyä 30 000 m2:n muoviverkkoerää kohti. Jos käytettävä määrä on yli 1000 m2, testataan vähintään yksi näyte-erä.

Lujitteiden ja lujitteiden saumojen tarkistusvetokokeet on tehtävä ennen lujitteiden päälle pengertämistä. Mikäli tarkistusvetokokeiden tulokset alittavat vaaditut testiar-vot, määrittää suunnittelija lisälujitteiden tarpeen.


Kaikki lujitekerrokset on valokuvattava ennen kerrosten peittämistä siten, että valo-kuvat ovat paikallistettavissa. Valokuvat toimitetaan valvojalle ennen ko. lujitekerrok-sen peittämistä kuitenkin viimeistään jokaisen työvuoron päätteeksi (ellei valvojan kanssa sovita muuta menettelyä työn edistyessä). Valmiissa rakenteessa lujiteverkot tulee olla suunnattuna oikein ja sijainti olla suun-nitelma-asiakirjojen mukainen. Kelpoisuusasiakirjaa varten piirretyissä rakenteen pituus- ja poikkileikkauksissa tulee esittää lujitteen toteutunut sijainti. Kuormakirja ja rakentamisen aikana tehdyt valvontamittausten tiedot liitetään kelpoisuusasiakirjoi-hin. Laatutiedot tulee merkitä myös piirustuksiin. (InfraRYL 2010) Lujitettuja täyttörakenteita tulee testata standardin EN 1997-1 tai suunnitelman ma-teriaali- ja laatuvaatimusten mukaisesti. Testaustallenteiden tulee kertoa testausme-netelmä ja menetelmäkuvaus, testitulokset ja johtopäätökset sekä niiden merkityksel-lisyys lujitetun täyttörakenteen kannalta. (SFS-EN 14475:2006) Ellei suunnittelussa toisin määritellä, valvonnan tulisi liittyä seuraaviin seikkoihin:

a) rakennuspaikan valmistelu: topografia, pohjatutkimustiedot, kalusto, kaivan-tojen ja leikkausten muoto, perustuksen alapuolinen täyttö, mahdollinen poh-janvahvistus,

b) täyttömaa: suunnitelman mukaisuus; ominaisuudet, asentaminen ja tiivistä-minen, seuranta ja testaus tarvittaessa

c) lujite: suunnitelman mukaisuus, vastaanotto, käsittely, varastointi, asentami-nen, asentamisen aikaiset vauriot, mahdollinen lujitteiden esijännittäminen, seuranta ja testaus tarvittaessa

d) pinnoitusmateriaalit: suunnitelman mukaisuus; pinnoituksen/pinnoitus-elementtien asentaminen, kohdistaminen ja siirtymät, viimeistelyt, seuranta ja testaus tarvittaessa

e) kuivatus: pohja ja perustus, takarinne ja taustatäyttö, kerrosten kuivatus asentamisen aikana, muut tarvittavat kuivatusjärjestelmät. (SFS-EN 14475: 2006)

12.6 Dokumentointi

Rakentamistyön aikana dokumentoidaan merkitykselliset rakentamisnäkökohdat, joi-hin sisältyvät: sääolosuhteet, töiden eteneminen, valvonta, testit ja havainnot. (SFS-EN 14475:2006) Töiden valmistuttua tulee laatia rakennettuja kohteita koskevat tallenteet, joihin si-sältyvät:

- lujitetun rakenteen yksityiskohtaiset tiedot, joissa esitetään erityisesti kaikki muutokset alkuperäisiin piirustuksiin, materiaali- ja laatuvaatimuksiin

- käytettyjen materiaalien tiedot - kaikkien muiden rakenteiden (tierumpujen, kaapeleiden, putkien, yms.) sijain-

ti - perustuksen maa-aineksen tiedot ja olosuhteet sekä muut asiaan kuuluvat

geotekniset olosuhteet - mahdolliset rajoitukset, jotka liittävät rakenteen kestämiin kuormituksiin - mahdolliset erityispiirteet tai varotoimenpiteet, joita saatetaan tarvita, jos ra-

kenne täytyy purkaa


- tiedot mahdollisesti asennetuista säilyvyysnäytteistä ja niiden sijainti sekä suositukset niiden poistamismenetelmästä ja -ajasta ja testauksesta

- erityiset tarkastusta ja kunnossapitoa koskevat suositukset. Tallenteita tulisi säilyttää töiden päättymisen jälkeen projektin materiaali- ja laatu-vaatimuksissa määritelty aika. (SFS-EN 14475:2006)

12.7 Kivikorit

12.7.1 Kivikorimuurin rakentaminen

Kivikorirakenteiden rakentamisessa sovelletaan edellä kohdissa 12.1…12.6 esitettyjä ohjeita siltä osin kuin ne ovat kivikorirakenteille mielekkäitä. Kivikorit toimitetaan osittain koottuna levyksi taitettuna. Toimitukseen kuuluu side-lanka ja lukkotapit. Kivikorit kootaan tuotteen valmistajan ohjeiden mukaan. Korien päädyt ja väliseinät nostetaan pystyyn ja sidotaan lujasti erityisellä sidelangalla. Si-tominen on tehtävä erittäin huolellisesti, koska siitä riippuu rakenteen lujuus ja myös ulkonäkö. Kivikorit jäykistetään tuotekohtaisten ohjeiden mukaan tukisiteillä, jotka estävät seinämien pullistumisen. (Tiehallinto 2003) Jos perusmaassa on soraa hienompia maa-aineksia, kivikorirakenteen alle ja taakse asennetaan suodatinkangas N3 tai N4. (Tiehallinto 2003) Kivikorit asennetaan paikoilleen joko tyhjinä tai kivillä täytettyinä. Veden alle kivikorit voidaan asentaa tyhjinä, kun korin kansi jää enintään 30 cm vedenpinnan alapuolelle. Syvemmälle korit on asennettava kivitäytteisinä. Veden alle tehtävän tukimuurin kori-en väleihin ei saa jäädä rakennetta vaarantavia onkaloita. (Tiehallinto 2003) Kivikorin muoto säilyy säännöllisempänä, jos korin reunat jäykistetään työn ajaksi laudoilla tai soiroilla. Kivikoriryhmän etuseinät jännitetään, jotta korien muoto saa-daan säännöllisemmäksi. Jännittäminen tehdään kangilla, jotka työnnetään kulmista vinosti korin pohjan läpi siten, että ne painuvat noin 15 cm perusmaahan. Kanget oi-kaistaan vetämällä ne pystysuoriksi taljojen avulla. (Tiehallinto 2003) Korin lokeroiden täyttöpintojen korkeusero ei saa olla täytön aikana suurempi kuin 1/3 korin korkeudesta (kuva 12.1). Näkyviin jäävien pintojen kivet asetellaan käsityönä tasaisen pinnan saavuttamiseksi. Kivikorirakenteen asema ja muoto on määritettävä tarkasti kulmapaalujen ja tarvittaessa luiskamallien avulla. (Tiehallinto 2003) Kivikoritukimuuri tehdään yleensä niin, että alemman kerroksen korit täytetään, jonka jälkeen seuraavan kerroksen korit sidotaan tyhjinä toisiinsa ja alempaan kerrokseen ja täytetään kivillä. (Tiehallinto 2003) Verkon pintakäsittelyä ei saa vaurioittaa. Kivikoriverkkoja ei saa käsitellä alle −20 °C:n lämpötilassa. (Tiehallinto 2003)

LiikenneGeoluji

Kuva 12 12.7.2 K

Kivikori1:1,5, kidään tesä olevaavulla eulkopuotävillä φkutakin Kivikori2/3 pat300 mm150 mm Työnaik

- - - - - -

Laatura

- -

Laatura


2.1. Kivikorike

Kivikoripatja

ipatjaverhouvikoripatja orästangoillaan betoniraketumuuriin molella kivikorφ 15 mm:n te

kahta neliöm

ipatjan kivientjan paksuu

m. Helpoissam.

kaisina laadutodetaan kivtodetaan kivtarkastetaantodetaan sumitataan kivtodetaan ve

porttiin kirjasuoritetut lalaatuvaatim

portti luovut

paita 2/2012kenteet

erroksen täyt

an rakentam

ksen jyrkin son ankkuroit. Jos verhouskenteen eturmetrin väleinripatjan yläreerästangoillametriä kohti.

n koko ei saadesta. Kivik olosuhteiss

unvarmistustvikoriverkon vikoriverkon n tukimuurin

uodatinkankavikoripatjave

erhouksen rii

ataan aadunvarmis

musten täytty

tetaan tilaaja

2

ttämisen peri

minen

sallittu kaltevtava. Kivikors ulottuu mareunaan, kiinn asennettuieuna kiinnitea. Verhoukse.

a olla verkonkoripatjaverhsa voidaan k

toimenpitein langan laatu oikea kokoa

n perustukseaan laatu, erhouksen pattävä leveys.

stustoimenpiyminen.

an edustajall

iaate. (Macca

vuus on 1:1,2ripatjan ankkaatuen tai munnitetään kivihin φ 15 metään korin ln muilla osil

n silmäkokoahouksen pakkäyttää kivik

nä: u ja paksuusamistapa, n tasaisuus,

aksuus, .

iteet

le työn vasta

aferri 2011a)

25. Jos luiskakurointi jyrkiuun ankkurovikoripatja φm:n teräslenäpi maahan lla lyödään y

a pienempi eksuuden tulekorimattoa, j

,

aanottotarkas

)

a on jyrkempissä luiskiss

ointiin käytetφ 25 mm:n tankkeihin. Mametrin välei

yksi kiinnitys

eikä suurempee olla vähijonka korke

stuksessa.

153

pi kuin a teh-ttävis-angon

aatuen in lyö-stanko

pi kuin intään us on


13 Jälkiseuranta

Lujitemaarakenteiden jälkiseurannan pääasiallisin tehtävä on varmistaa rakenteen suunniteltu toiminta ja täsmentää suunnittelussa käytettyjä lähtötietoja rakenteiden todellisen käyttäytymisen perusteella. Jälkiseurantaan sisältyy rakenteen painumien ja siirtymien seuranta sekä erityistapauksissa lujitemateriaalin pitkäaikaisominai-suuksien seuranta. Painumat Painumaseuranta toteutetaan yleensä asentamalla rakenteeseen painumalevyjä, pai-numaletkuja (esim. penkereet) tai siirtymämittauspisteitä (esim. tukimuurit). Laaja-alaisten rakenteiden painumia (tai siirtymiä) voidaan seurata myös eri ajankohtina tehtävillä laserkeilauksilla. Painumalevyinä käytetään tavallisesti teräksisiä 300 x 300 mm2 levyjä, joihin on hit-sattu kierteillä varustettu mittaustanko. Painumamittaukset aloitetaan heti levyjen asentamisen jälkeen. Mittausväli voi olla alussa esimerkiksi kerran viikossa ensim-mäisten kuukausien aikana ja mittauksia voidaan harventaa painumanopeuden hidas-tuessa. Painumamittauspisteiden suojaukseen on kiinnitettävä erityistä huomiota. Painumamittauksilla voidaan seurata rakenteen painumisnopeutta, toteutuneita täyt-tötasoja sekä korotustäyttöjen tarvetta. Siirtymät Lujiterakenteen vaakasiirtymiä voidaan seurata sivusiirtymäputkilla (inklinometri) tai rakentamalla tarkkailumittauspisteitä. Inklinometriputkina käytetään profiiliputkia, jotka asennetaan pystysuoraan porakonekalustoa käyttäen. Siirtymämittauksilla voi-daan tarkkailla lujiterakenteen ja maapohjan liikkeitä. Lujitemateriaalin pitkäaikaisominaisuudet Lujitemateriaalien pitkäaikaisominaisuudet ovat vaikeasti arvioitavissa pelkästään laboratoriokokeiden perusteella. Erikoistapauksissa ja uusien materiaalien tai mate-riaaliyhdistelmien kanssa toimittaessa laboratoriotulosten varmistamiseksi on hyö-dyllistä seurata materiaalin pitkäaikaisominaisuuksia varsinaisessa käyttökohteessa. Seurannan tulisi sisältää lujitteen lujuus-muodonmuutosominaisuuksien tarkkailun lisäksi biologisten ja kemiallisten tekijöiden vaikutuksen arvioinnin. Seuranta voidaan toteuttaa esimerkiksi kaivamalla esiin näytteitä lujiterakenteesta laboratoriossa ana-lysoitavaksi.


Kirjallisuus

Aalto, A., Slunga, E., Tanska, H., Forsman, J., Lahtinen, P. (1998). Synteettiset geo-vahvisteet. Suunnittelu ja rakentaminen. Rakennustieto Oy. 138 s. Agostini, R., Cesario, L., Conte, A., Masetti, M., Papetti, A. (1987). Flexible gabion structures in earth retaining works. Officine Maccaferri, Bologna, Italy. 126 s. BS 8002:1994 (1994). Code of practice for Earth retaining structures. British Standard. BSI Standards Publication. 112 s. BS 8006-1:2010 (2010). Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills. British Standard. BSI Standards Publication. 255 s. Carlsson, B. (1987). Armerad Jord. Linköping, Terranova Distribution. 31 s. Castelli, F., Cavallaro, A. ja Maugeiri, M. (2001). Laboratory test for estimation of static and dynamic interface characteristics of geosynthetic. Proceedings of Sardinia 2001. 8th International waste management and landfill symposium. CISA. Italy. CEN/TR 15019:2005 Geotextiles and geotextile-related products. On-site quality control. Debon, L. 2000. Interaction between steel net reinforcement and unbound granular material. Diplomityö, TTY, Tampere, 143 s. DGGT (2011). Recommendations for Design and Analysis of Earth Structures using Geosynthetic Reinforcements – EBGEO. The German Geotechnical Society. 313 s. EN ISO 10319:2008 Geosynthetics. Wide-width tensile test. 8.9.2008. 15 s. EN ISO 10321:2008 (2011) Geosynthetics -- Tensile test for joints/seams by wide-width strip method. 1.4.2008. 10 s. EN ISO 13431:1999 (2010) Geotextiles and geotextile-related products -- Determination of tensile creep and creep rupture behaviour. 26.8.1999. 16 s. Environmental Protection Inc. (2000). PGI Technical Bulletin. PVC Geomembrane / Geosynthetic Interface Strengths. www-sivut: http://www.geomembrane.com/PGI%20Tech%20Bull/00-04.htm

Enviromesh (2007a). Designing with Gabions, Volume 1. A Reference Guide for the Designing of Mass Gravity Gabion Walls. 45 s. Enviromesh (2007b). Designing with Gabions, Volume 2. A Reference Guide for Architectural Gabion Cladding and Free Standing Walls. 30 s. Enviromesh (2007c). Designing with Gabions and Mattresses, Volume 3. A Reference Guide for the Designing of River and Coastal Gabion Protection Works. 34 s. Exxon Chemical Geopolymers Ltd. (1992). Designing for Soil Reinforcement. 133 s.


Forsman, J. & Slunga, E. (1996). Synteettisen geovahvisteen ja maan välinen kitka sekä vahvisteen ankkuroituminen. TKK, Rakennetekniikan laitos, Pohjarakennus ja maa-mekaniikka. 140 s. + liitt.15 s. Forsman, J. (2001). Geovahvistetutkimus. Koerakenteiden loppuraportti 1996...2001. Tiehallinnon selvityksiä 75/2001. 118 s. Höynälä, H. & Mäkelä, H. (2004). Teräsverkkojen käyttö lujitteina tie- ja katurakenteis-sa. 1999. Tammet Oy. InfraRYL 2010 (2010). Infrarakentamisen yleiset laatuvaatimukset, Osa 1 Väylät ja alueet. Rakennustieto Oy. 555 s. ISO/TR 20432:2007(E). Guidelines for the determination of the long-term strength of geosynthetics for soil reinforcement. Technical report. International Standard Organi-sation. 31 s. Jewell, R.A. (1991). Application of revised design charts for steep reinforced slopes. Geotextiles and geomembranes. Vol.10, N:o 3. ss .203-233. Jewell, R.A. (1987). The Mechanics of Reinforced Embankments on Soft Soils. Universi-ty of Oxford, Report OUEL 1694/87 & published in Geotextiles and Geomembranes, Elsevier, Vol. 7, 3, 1988. Koerner, R. (1994). Designing with geosynthetics. Third Edition. Prentice-Hall Inc. USA. Leino, T., Häkkä-Rönnholm, E., Nieminen, J., Koukkari, H., Hieta, J., Vesikari, E. & Törnqvist, J. (1998). Teräsrakenteiden käyttöikäsuunnittelu. VTT Tiedotteita 1937. 119 s. + liitt. 11 s. Leppänen, M. (1992). Teräspaalujen korroosio. TTKK Geotekniikan laboratorio. Leroueil, S., Magnan, J-P., Tavenas, F. (1990). Embankments on soft clays. Ellis Horwood Ltd. 360 s. Liikennevirasto (2012a). Teräsputkisillat. Suunnitteluohje. Liikenneviraston ohjeita 2/2012. 64 s. + liitteet. Liikennevirasto (2012b). Tien geotekninen suunnittelu. Tien pohjarakenteiden suunnit-teluohjeet. Lausuntoversio 19.1.2012. Liikenneviraston ohjeita 10/2012. 83 s. Liikennevirasto (2012c). Sillan geotekninen suunnittelu. Sillat ja muut taitorakenteet. Lausuntoversio 2.3.2012. Liikenneviraston ohjeita 11/2012. __ s + liitteet. Liikennevirasto (2011a). Eurokoodin soveltamisohje. Siltojen kuormat ja suunnittelupe-rusteet – NCCI 1. Liikenneviraston ohjeita 20/2011. 20.12.2011. 97 s + liitteet. Liikennevirasto (2011b). Eurokoodin soveltamisohje. Geotekninen suunnittelu – NCCI 7. Liikenneviraston ohjeita 12/2011. 26.6.2011. 70 s. + liitteet.


Liikennevirasto (2010a). Eurokoodin sovellusohje. Betonirakenteiden suunnittelu – NCCI 2. Liikenneviraston ohjeita 24/2010. 5.11.2010. 83 s. + liitteet. Liikennevirasto (2010b). Syvästabiloinnin suunnittelu. Tien pohjarakenteiden suunnit-teluohjeet. Liikenneviraston ohjeita 11/2010. 76 s. Liu, C. (2000). Tension of geosynthetic material regarding soils on landfill liner slopes. Proceedings of the National Science Council / Republic of China. Luomala, H. (2005). Kolmilankaisten teräsverkkojen vetokokeet. Tutkimusraportti. TTY. Länsivaara, T. (2001). Painuman ennustaminen painumahavaintojen perusteella. Tie-hallinnon selvityksiä 49/2001. 87 s. + liitt. 289 s. Maccaferri (2012) Historia. http://www.maccaferri.com/history/13190-2.html. Luettu 23.1.2012. Maccaferri (2011a) Asennusohje. http://www.viapipe.fi/PDF/Maccaferri.Asennusohje.pdf. Luettu 28.12.2011. Maccaferri (2011b) Gawacwin-mitoitusohjelman käyttöohje. Part 1 – Reference manual. Luettu 26.8.2011. 76 s. Mansikkamäki, J. (2011) Lujitetun maarakenteen mitoitus GeoCalcilla - geolujitettu penger ja luiska. Esitys Geosynteettikoulutuksessa 13.5.2011. Möller, L. 1992. Jordarmering I teori och praktik. JB Reklam AB, Vemdalen. 89 s. NF P 94-220 (1998). Norme NF P 94-220-0 Ouvrages en sols rapportés renforcés par armatures ou nappes peu extensibles et souples. Nordic Geosynthetic Group (2005). Nordic guidelines for reinforced soils and fills. The Nordic Geotechnical Societies, Nordic Industrial Fund. 138 s. + liitteet 50 s. Rakennustieto Oy (2005). RT K-36951, RT/KH 373-36951, Leca-Sora. Huhtikuu 2005. 4 s. http://shop.e-weber.fi/kronodocs/3191.pdf RIL 207-2009. Geotekninen suunnittelu. Eurokoodin EN 1997-1 suunnitteluohje. Suo-men Rakennusinsinöörien liitto RIL ry. 244 s. RIL 121-2004. Pohjarakennusohjeet. Suomen Rakennusinsinöörien liitto RIL ry. RIL 253-201o. Rakentamisen aiheuttamat tärinät. Suomen Rakennusinsinöörien liitto RIL ry. 122 s. RIL 254-2011. Paalutusohje 2011. PO-2011. Osa 1: suunnittelun perusteet. Osa 2: paalu-tusohje. Suomen Rakennusinsinöörien liitto RIL ry. Suomen Geoteknillinen Yhdistys SGY ry. 261 s. SFS 1257 (1996). Betoniteräkset. Kylmämuokattu harjatanko B500K. Suomen standardisoimisliitto. 26.8.1996. 6 s.


SFS 1260 (1998). Betoniteräkset. Kylmämuokattu harjatanko B700K. Suomen standardisoimisliitto. 28.9.1998. 6 s. SFS-EN 14475 + AC (2008). Pohjarakennustyöt. Lujitettu täyttö. Suomen standardi-soimisliitto. 6.3.2006. 46 s. SFS-EN 1990 + A1 + AC (2009). Eurokoodi. Rakenteiden suunnitteluperusteet. Suomen standardisoimisliitto. 26.6.2006. 185 s. SFS-EN 1991:

SFS-EN 1991-1-1 + AC (2003). Eurocode 1: Rakenteiden kuormat. Osa 1-1: Ylei-set kuormat. Tilavuuspainot, oma paino ja rakennusten hyötykuormat. Suomen standardisoimisliitto. 21.10.2002. 72 s. SFS-EN 1991-1-6 + AC (2007). Eurokoodi 1. Rakenteiden kuormat. Osa 1-6: Yleiset kuormat. Toteuttamisen aikaiset kuormat. Suomen standardisoimisliit-to. 15.8.2005. 52 s. SFS-EN 1991-2 (2009). Eurokoodi 1. Rakenteiden kuormat. Osa 2: Siltojen lii-kennekuormat. Suomen standardisoimisliitto. 29.3.2004. 144 s.

SFS-EN 1993-1-1 (2006). Eurocode 3. Teräsrakenteiden suunnittelu. Osa 1.1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. Suomen standardisoimisliitto. 15.8.2005. 99 s. SFS-EN 1997-1 + AC (2009). Eurokoodi 7: Geotekninen suunnittelu. Osa 1: Yleiset säännöt. Suomen standardisoimisliitto. 18.4.2005. 156 s. SFS-EN 12224:en (2001). Geotextiles and geotextile-related products. Determination of the resistance to weathering. Suomen standardisoimisliitto. 23.4.2001. 10 s. SFS-EN 13251 (2002) Geotekstiilit ja vastaavat tuotteet. Toiminnalliset vaatimukset maanrakennustöissä sekä perustusten ja tukirakenteiden tekemisessä. Suomen stran-dardisoimisliitto. 11.6.2001. 29 s. SFS-EN ISO 10320 (2001) Geotekstiilit ja vastaavat tuotteet. Tunnistaminen työmaalla. Suomen standardisoimisliitto. 25.10.1999. 8 s. SFS-EN ISO 14713 (1999). Teräs- ja rautarakenteiden korroosionesto. Sinkki- ja alumi-inipinnoitteet. Suomen standardisoimisliitto. 23.8.1999. 64 s. Statens vegvesen (2008). Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger. Håndbok 274. Statens vegvesen, Vegdirektoratet – Teknologiavdelingen. Oslo. 326 s. Tanska, H., Slunga, E., Forsman, J., Hoikkala, S. & Saarinen, R. (1995). Geovahvistei-den käyttö – Suunnittelu ja rakentaminen. Teknillinen korkeakoulu, Rakennus- ja maanmittaustekniikan osasto, Rakennetekniikan laitos, Pohjarakennus ja Maameka-niikka. Otaniemi. 120 s. Tanska, H. (1993). Suljetun leikkauslujuuden kasvu primaarisen ja sekundaarisen kon-solidaation aikana. Diplomityö. TKK. Espoo. 127 s.


Tarkkala, J. (1990), Kevytsora-asfaltti ja verkkovahvisteet tien päällysrakenteessa Mankkaanväylällä. Diplomityö, TKK, Pohjarakennus ja maamekaniikka. Espoo. 152 s. Tensar (2002). Ground Stabilisation. Reinforcing unbound layers in roads and traf-ficked areas. Tensar international. 7 s. Terra Aqua. Terra Aqua Gabions, Standard Drawings – Gabion Gravity Wall. Luettu 5.10.2011. 14 s. http://www.terraaqua.com/Terra%20Aqua%20Gabions%20Standard%20Drawings%20-Gabion%20Gravity%20Wall.pdf

Tiehallinto (2008). Geotekniset tutkimukset ja mittaukset (TIEH 2100057-08) Tiehallinto (2003). SILKO 2.919 5/03. Siltaan liittyvät rakenteet, kivikorirakenteiden teko, työkohtaiset laatuvaatimukset, Tiehallinto, Siltatekniikka. Tielaitos (1995). Tietoa tiensuunnitteluun, nro 17. Tielaitos, kehittämiskeskus. 6.4.1995. 10 s. Törnqvist, J. (2004). Teräsputkipaalujen korroosio. Mitoitus empiiriseen aineistoon pohjautuen. VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka.42 s. Uotinen, V-M. (1996), Geovahvisteet tiepenkereen leventämisessä pehmeiköllä. Diplo-mityö, TKK, Pohjarakennus ja maamekaniikka. Espoo. 132 s. van Eekelen, S. (2011). Lujitetun maarakenteen mitoitus ja koerakennekokemuksia. Geolujitettu paalutettu rakenne (Piled embankments; Design reinforcement). Luento Geosynteettikoulutuksessa SYKE:llä 12.5.2011. van Zanten, R.V. (1986). Geotextiles and Geomembranes in Civil Engineering. Rotter-dam, The Netherlands. 642 s. Vepsäläinen, P. (1994). Maanvarainen tiepenger savikolla, Suunnitteluohje. Tielaitok-sen selvityksiä 67/1994. Geokeskus. Helsinki. 52 s.

LiikenneGeoluji

Liikeohje


ennevireita

paita 2/2012kenteet

raston (

2

(Tiehallinnon)) teräsv

Liite

verkko-

1

Liite 2

Jänvaipol

a) Jänjuutevuusr

2

nnitys -kutus vlyeteen

nnitys -venymeen korkealujraja, T= 20 °C

-venymvetolujunikuidui

mäkäyrät ajajuuksisilla poC).

äkäyräuuteen illa

an funktiona olyesteri- ja

t ajan fpolyes

(isokroonikäpolyeteeniku

LiikenneviraGeoluj

funktiosteri- ja

äyrät) ja b) auiduilla (alem


na ja aj

ajan vaikutusmpi 95 % luo

a 2/2012 akenteet

jan

s vetolu-otetta-

LiikenneGeoluji

Metamaid(SFS-EN

HUOM. 1 tarkoitettsuunnitelt

HUOM. 2 töissä.

HUOM. 3 standardi

HUOM. 4 teen B, sta

HUOM. 5 tapaukses009, stan


allilujittden sähN 14475:200

Ks. SFS-EN 19u rajoituksiksi. tu käyttöikä)

Tavanomainen

Kaikissa tapaun BS 1377 osan

Kaikissa tapauandardin BS 13

Vesiliukoisten kssa sopivat mendardin BS 1377

paita 2/2012kenteet

teiden hkökem

6)

90, kohta 2.3. T(kts. tämän kä

n suunnittelu, t

ksissa pH tulisi 3, 1990, testin

ksissa kyllästet77 osan 3, 1990

kloridien mittaunetelmät on kuvosan 3, 1990, t

2

kanssamialliset

Tässä esitetyt läsikirjan tauluk

tavalliset sovell

mitata standar9 tai vastaavan

tyn näytteen re0, testin 10.4 tai

usta edellytetäävattu standardi

testissä 7.2 tai v

a käytett omina

luokat ovat yleikko 2.4, suunnit

lukset aggressi

rdin NF A05-252n kansallisen sta

sistiivisyys tulii vastaavan kans

än vain, jos resisin NF *A05-252vastaavissa kans

ttävien aisuude

isimmin käytetttellun käyttöiän

ivisuudeltaan n

2 liitteen C ja standardin mukai

si mitata standsallisen standar

stiivisyys on alle liitteessä C ja sallisissa standa

Liite 3

täyttö-et

tyjä, mutta niitän luokka / viitte

normaaleissa ym

tandardin NF Tisesti.

dardin NF A05-2rdin mukaisesti

le 5000 ohm.cmstandardissa Nardeissa.

/ 1 (2)

-

ä ei ole eellinen

mpäris-

01-013,

252 liit-.

m. Tässä NF T90-

Liite 3 / 2 (2) Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet

HUOM. 6 i) Vesiliukoisten sulfaattien SO4 mittausta edellytetään vain, jos resistiivisyys on alle 5000 ohm.cm. Tässä tapauksessa sopivat menetelmät on kuvailtu standardin NF A05-252 liitteessä C ja standardissa NF T90-014, standardin BS 1377 osan 3, 1990, testissä 5, jossa tulos ilmoitetaan muodossa SO3 kerrottuna kertoi-mella 1,2, tai vastaavissa kansallisissa standardeissa.

ii) Sulfaattipitoisuuden tulisi sisältää kolminkertaisesti mahdollinen rikkipitoisuus S-. S—pitoisuus tulisi mitata, mikäli täyttömaan alkuperä viittaa sen esiintymisen mahdollisuuteen. Mittaus tulisi suorittaa päte-vässä laboratoriossa käyttäen esimerkiksi julkaisussa Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis esitet-tyä menetelmää.

iii) Sulfaattipitoisuuden rajaan liittyy oletus, ettei klorideja ole. Samoin kloridien rajaan liittyy oletus, ettei sulfaatteja ole. Jos molempia suoloja esiintyy yhtäaikaisesti, rajat voidaan johtaa yhtälöstä (Cl)0,86 + 13(SO4)0,32 = k, jossa Cl ja SO4 ovat yksiköissä ppm, (Cl) ≥ 1, (SO4) ≥ 5 ja k = 12o, kun rakenne ei ole vedessä, k = 95, kun osa rakenteesta on makeassa vedessä.

HUOM. 7 Ks. asiaan kuuluvat polymeerimateriaalien vaatimukset

HUOM. 8 Makeassa vedessä tai säännöllisesti veden peittämänä, esim. joen seinämien alaosat tavallisten tulvatasojen alapuolella.

HUOM. 9 Ei yleensä käytetä aggressiivisuudeltaan normaaleissa ympäristöissä, mutta käytettäessä 5 < pH < 10. Muuten testit eivät ole olennaisia.

Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 1 (9) Geolujitetut maarakenteet

LIITE 4 - Geolujitettu maanvarainen penger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma

1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot

1.1 Penkereen geometria ja maaparametrit:

Penkereen korkeus: Hp 2.5 m

Penkereen harjan leveys: Lm 10 m

Luiskakaltevuus 1:4 => luiskakaltevuuden suhdeluku:

n 4

Luiskan leveys: Ls n Hp Ls 10m

Luiskan keskimääräinen korkeus: hsHp2

hs 1.25m

Penkereen leveys: B Lm 2 Ls B 30m

Pientareen leveys: Lpiennar 1.0 m

Pengermateriaalin tilavuuspaino: penger 20kN

m3

Kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma: c1 32 °

Pengermateriaalin ja lujitteen välisen liukumisvastuksen korjauskerroin: 1 0.8

1.2 Pohjamaan geometria ja maaparametrit:

Kerros nro

Maalaji Kerros-paksuus

Tilavuus-paino

Tehokas tilavuuspaino

Suljettu leikkauslujuus*

i z i i ' i c ui

m kN/m3 kN/m3 kN/m2

2 Kuivakuorisavi 1 18 20

3 Savi 3 16 6 12

*redusoitu

Vesipitoisuus: w 60%

Leikkauslujuuden kasvu syvyyden kasvaessa: 0kN

m3

Pohjamaan ja lujitteen välisen liukuvastuksen korjauskerroin: 2 0.8

1.3 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI7:n LM1 mukaiset liikennekuormat

Muuttuva kuorma (ajokaistalla): q1 81 kPa

Muuttuva kuorma (pientareella): qp 9 kPa

Liikennekuorma LM1 penkereen pohjalla (nomogrammi alla): qQpp 31 kPa

1.4 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2*, NCCI 7, taulukko A.3a(FI)

Epäedulliset kuormat: Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:

Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15

Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma): Q_a 0 Q_b 1.35

Edulliset kuormat: Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:

Pysyvä kuorma: G.e_a 0.9 G.e_b 0.9


1.5 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO), NCCI 7, taulukko A.4 (FI)

Sarja M1 (DA2*) Sarja M2 (DA3)

Leikkauskestävyyskulma: ´_1 1.0 ´_2 1.25

Suljettu leikkauslujuus: cu_1 1.0 cu_2 1.4

Tilavuuspaino: _1 1.0 _2 1.0

1.6 Geolujitteen ominaisuudet ja osavarmuusluvut (NCCI 7)

Lujitteen muodonmuutosmoduli Jv 1000kNm

(Määritetään lujitteen muodonmuutoskuvaajasta mitoituksesta saatavan lujitevoiman perusteella rakenteen mitoitusikää vastaavalta venymä-lujitevoima-kuvaajalta)

Lujitteen materiaalikerroin: re 1.0

Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta käsikirjan kohdan 4.9 mukaisesti.

Liukuminen lujitteen pintaa pitkin: s 1.1

Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1

1.7 Mitoitusikä

Tiepenkereen mitoitusikä normaalin pohjarakenteen tapauksessa on 100 v.

1.8 Aktiivimaanpainekerroin:

Määritetään joko kohdan 1.8.1 tai 1.8.2 mukaisesti.

1.8.1 VE1) NCCI7, liite 2, kuva C.1.1:

Pengermateriaali: Ka_NCCI7 0.28

1.8.2 VE2) Supistettu Coulombin kaava:

Aktiivi seinäkitkakulma: a23 c1 21.33 °

Kadcos c1 2

cos a 1sin c1 a sin c1

cos a

2

cos 32 °( )2

cos 21.3°( ) 1sin 32 ° 21.3°( ) sin 32 °( )

cos 21.3°( )

2

0.275

2. Vaakasuoran maanpaineen vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima (Tds), STR/GEO DA2*

Lujitteen ja pengermateriaalin välinen leikkauskestävyys luiskan alla:

Rds h Le 1 penger tan c1

Lujitteen ja pengermateriaalin välisen leikkauskestävyyden tulee täyttää ehto:

Tds1Rds1 s

Yhtälöt yhdistämällä saadaan pienin tartuntapituus:

LeTds s

h 1 penger tan c1

Tartuntapituuden tulee täyttää reunaehto:

Ls Le missä luiskan leveys Ls 10m

2.1 Kuorma 9 kPa luiskan reunalla

2.1.1 Lujitteeseen maanpainekuorman vaikutuksesta mobilisoituva voima (pintakuorma ja maan paino)

Yhtälö 6.10a:

Tds_a1 Hp Kad qp Q_a 0.5 Hp penger G_a

= 2.5 m 0.275 9 kPa 0 0.5 2.5 m 20kN

m31.35

23.2kNm

Yhtälö 6.10b:

Tds_b1 Hp Kad qp Q_b 0.5 Hp penger G_b

= 2.5 m 0.275 9 kPa 1.35 0.5 2.5 m 20kN

m31.15

28.1kNm


2.1.2. Lujitteen pienin tartuntapituus ja reunaehdon täyttyminen, kun Ls 10m

Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:

Le_a1Tds_a1 s

hs 1 penger tan c1 Le_b1

Tds_b1 s

hs 1 penger tan c1

= 23.2

kNm

1.1

1.25m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

2.04m = 28.1

kNm

1.1

1.25m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

2.47m

Leveysa1 "OK" Leveysb1 "OK"

2.2 Kuorma 81 kPa pientareen leveyden etäisyydellä luiskan reunasta

Kuorma sijaitsee pientareen leveyden (1 m) etäisyydellä luiskan reunasta, joten lujitteen tarkastelupituus tässä tapauksessa on 11 m (10 m luiska + 1 m piennar).

2.2.1 Lujitteeseen maanpainekuorman vaikutuksesta mobilisoituva voima

Yhtälö 6.10a:

Tds_a2 Hp Kad q1 Q_a 0.5 Hp penger G_a

= 2.5 m 0.275 81 kPa 0 0.5 2.5 m 20kN

m31.35

23.2kNm

Yhtälö 6.10b:

Tds_b2 Hp Kad q1 Q_b 0.5 Hp penger G_b

= 2.5 m 0.275 81 kPa 1.35 0.5 2.5 m 20kN

m31.15

95kNm


Lujitteen ja pengermateriaalin välinen kestävyys pientareen osuudella:

Rds_piennar Hp Lpiennar 1 penger tan c1

= 2.5 m 1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( ) 24.99

kNm

Lujitteeseen pientareen osuudella mobilisoituva lujitevoima voi olla enintään:

Tds_piennar Rds_piennar1 s 24.99

kNm

11.1 22.72

kNm

=

Luiskan osuudelle mobilisoituva lujitevoima:

Tds_lui Tds Tds_piennar


Tds_lui_a2 23.2kNm

22.72kNm

0.48kNm

Tds_lui_b2 95

kNm

22.72kNm

72.28kNm

Le_a2Tds_lui_a2 s

hs 1 penger tan c1 Le_b2

Tds_lui_b2 s

hs 1 penger tan c1

= 0.48

kNm

1.1

1.25m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

0.04m = 72.28

kNm

1.1

1.25m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

6.36m

Leveys2_a "OK" Leveys2_b "OK"

Valitaan suurempi lasketuista lujitevoimista maanpaineen aiheuttamaksi lujitevoimaksi:

Kuorma 6.10a 6.10b

Tds_a1 23.2kNm

Tds_b1 28.1kNm

9 kPa

81 kPa Tds_a2 23.2kNm

Tds_b2 95kNm

=> Tds_a 23.2kNm

Tds_b 95kNm


3. Pohjamaan puristuminen sivulle, DA2*

Pohjamaan stabiliteetin takaamiseksi tulee pohjamaassa vaikuttavien voimien täyttää ehto:

RhaRhp Rs RR

s

missä Rha on penkereen kuormituksen aiheuttama vaakavoima Rhp on passivisen maanpaineen aikaansaama vaakavoima RS on syvyydellä zD vaikuttava pohjamaan leikkauskestävyys RR on lujitteen ja pohjamaan rajapinnan leikkauskestävyys luiskan alla

Lujitteen alapinnan ja liukupinnan välisen savikerroksen ominaisuudet (painotetut keskiarvot). Kuivakuori ja pehmeä savikerros oletetaan yhdeksi homogeeniseksi savikerrokseksi:

Syvyys zD on enintään 1,5 x penkereen korkeus: Alemman savikerroksen osuus syvyydestä zD:

zD 1.5 Hp 3.75m z´3 zD z2 2.75m

monoz2 2 z´3 3

zD16.53

kN

m3

cu_monoz2 cu2 z´3 cu3

zD14.13kPa

Kuorma:

Yhtälö 6.10a:

Rha_a zD qQpp Q_a G.e_a 2 cu_mono zD Hp penger G_amono G_a zD

2

Rha_a 3.75 m 31 kPa 0 0.9 2 14.13kN

m20 3.75 m

2.5 m 20kN

m31.35

16.53kN

m31.35 3.75 m

2

Rha_a 314.66kNm

Yhtälö 6.10b:

Rha_b zD qQpp Q_b G.e_b 2 cu_mono zD Hp penger G_bmono G_b zD

2

Rha_b 3.75 m 31 kPa 1.35 0.9 2 14.13kN

m20 3.75 m

2.5 m 20kN

m31.15

16.53kN

m31.15 3.75 m

2

Rha_b 410.85kNm

Kestävyys:

Rhp 2cu_mono zD mono zD

2

zD = 2 14.13kN

m20 3.75 m

16.5kN

m33.75 m

2

3.75 m

Rhp 222.25kNm

RR 2 cu2 Le

RS cu3 zD Le

3.1 Lujitteen tartuntapituus

Sijoittamalla pohjamaassa vaikuttavat voimat ja kestävyydet ehtolausekkeeseen, voidaan laskea tarvittava tartuntapituus. Tartuntapituuden tulee täyttää reunaehto:



Le_a3Rhp Rha_a s

cu3 cu2 2 zD Le_b3

Rhp Rha_b s

cu3 cu2 2 zD

= 222

kNm

314kNm

1.1

12 kPa 20 kPa 0.8 0 3.75 m =

222kNm

410kNm

1.1

12 kPa 20 kPa 0.8 0 3.75 m

Le_a3 4.42m Le_b3 8.2m

Leveys3_a "OK" Leveys3_b "OK"


3.2 Lujitteeseen kehittyvä vetovoima


Trf_a 2 cu2 Le_a3 Trf_b 2 cu2 Le_b3

= 0.8 20kN

m24.42 m 70.72

kNm

= 0.8 20kN

m28.2 m 131.2

kNm

4. Lujitetun penkereen painumasta aiheutuva lisävoima SLS:

Lujittamattoman penkereen maksimipainuma

Smax 0.712m

Lujitetun penkereen painuma

Sv 1 Smax 0.712m

Lujitteen pituudenmuutos

l Sv2 n2 Hp

2 n Hp = 0.712m( )2 42 2.5 m( )2 4 2.5 m 25.32mm

Pituudenmuutosta vastaava venymä

d2

B n Hpl = 2

30 m 4 2.5 m25.32 mm 0.25%

Epätasaisesta painumasta johtuva lisävoima

Trs d Jv = 0.25% 1000kNm

2.5kNm

5. Stabilitteettitarkastelu DA3 (GeoCalc)

Rakenteellinen mitoituslujuus: Tro 30kNm

Luiskan pituus: Lro 10 m

6. Vetovoima lujitteessa murtorajatilassa DA 2* Mitoittava lujitevoima Tda on joko kokonaisstabiliteettitarkastelusta saatu mitoituslujuus tai liukumisesta ja pohjamaan puristumisesta saatujen mitoituslujuuksien summa sen mukaan, kumpi on suurempi:

Stabiliteetti: Tro 30kNm

Liukuminen + pohjamaan puristuminen:


Tds_a Trf_a Tds_b Trf_b

= 23.2kNm

70.72kNm

94kNm

= 95kNm

131.2kNm

226kNm

Liukuminen + pohjamaan puristuminen on suurempi =>

Td_a Tds_a Trf_a 94kNm

Td_b Tds_b Trf_b 226kNm

=> Td Td_b 226kNm

Epätasaisesta painumasta johtuvan lisävoiman huomioiminen:

Tavallisesti epätasaisesta painumasta johtuvaa lisävoimaa ja tilapäistä kuormitusta ei tarvitse ottaa huomioon samanaikaisesti kuormitusyhdistelmissä. Lujitteen mitoituslujuuden tulee kuitenkin täyttää seuraavat ehdot:

fd Td Trs kun Trs Td

fd Td kun Trs Td

Trs 2.53kNm

< Td 226.2kNm

=> fd 226kNm


7. Laskennan yhteenveto: 1. Lähtötiedot

Penkereen korkeus: Hp 2.5 m


Kuivakuorikerroksen suljettu leikkauslujuus: cu2 20 kPa

Saven suljettu leikkauslujuus: cu3 12 kPa

Luiskan leveys: Ls 10 m

Muuttuvat kuormat: qp 9 kPa

q1 81 kPa

Liikennekuorma LM1 penkereen pohjalla: qQpp 31 kPa

2. Lujitevoimat ja tartuntapituudet DA2*:

Luiskan leveys: Ls 10 m

Muuttuva kuorma [kN/m]

Y htälö 6 .10a

Y htälö 6 .10b

Y htälö 6 .10a

Y htälö 6 .10b

9 23,2 28,1 2,04 2,48 OK

81 23,2 95,0 0,04 6,36 OKP ohjamaa s ta a iheutuva lu jite vo ima 31 70,8 131,2 4,42 8,20 OKVe tovo ima lu jitte e ssa murto ra ja tila s sa 94,0 226,2Epä ta sa ise s ta pa inumas ta a ihe utuva lis ä vo ima

Vaaka suo ran maan-pa ine en va s taa n-o ttamisee n vaa d itta va lu jite vo ima

Tartuntapituus Le

[m]Lujitevoima Td

[kN/m] Lujite-pituuden riittävyys

2,5

3. Stabilitteettitarkastelu DA3 (GeoCalc):

Tro 30kNm

Rakenteellinen mitoituslujuus:

Lujitteen pituus luiskassa GeoCalc-laskelmassa: Lro 10 m

4. Mitoituksen lopputulos: fd 226

kNm

Lujitteen mitoituslujuus on vähintään Lujitteen ankkuripituus luiskassa Ls 10 m

8. Lujitteen valinta

8.1 Pitkäaikaisen ja lyhyhtaikaisen mitoituslujuuden määrittäminen

Maanvaraisessa lujitetussa penkereessä ja tien geolujitetussa levennyksessä lujitevoimaa optimoitaessa voidaan liikennekuorman aiheuttama lujitevoima olettaa lyhytaikaiseksi ja penkereen (ja muiden pysyvien kuormien) aiheuttama lujitevoima pitkäaikaiseksi.

Pitkäaikaisen mitoituslujuuden arvo saadaan yhtälön 6.10a perusteella: fd_pit 94kNm

Lyhytaikainen mitoituslujuus (pelkän liikennekuorman vaikutus) saadaan korjaamalla yhtälön 6.10a lopputulosta pysyvän kuorman osavarmuuskertoimien (6.10b/6.10a) suhteella:

fd_lyh Td_b1.151.35

Td_a = 226kNm

1.151.35

94kNm

146kNm

8.2 Ominaislujuuden määritys

Esimerkkitapauksessa on saatavilla vain lyhyen ajan vetokokeen tuloksia.

Pitkäaikainen kuorma

Lujitteeksi valittavan materiaalin mitoituslujuuden on oltava vähintään Mitoitusikä on 100 vuotta.

fd_pit 94kNm

Materiaali on polyesteriä => materiaalikerroin taulukosta 4.1: RFCR_pit 2.5

Materiaaliominaisuuksien hajonnan ja ekstrapoloinnin varmuusluku taulukosta 4.6: s_pit 1.4

Pengermateriaali on hiekkaa => rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikerroin taulukosta 4.2: RFID 1.2

Lujitetta ympäröivän maan pH = 7 => ympäristötekijöiden materiaalikerroin taulukosta 4.5: RFCH_pit 1.2

fm_pit fd_pit RFCR_pit RFID RFCH_pit s_pit = 94kNm

2.5 1.2 1.2 1.4 474kNm

Lyhytaikainen kuorma

Liikennekuorman vaikutus on lyhytaikainen, joten oletetaan kuorman vaikutusajaksi (mitoitusaika) 1 vuosi.

Lujitteeksi valittavan materiaalin mitoituslujuuden on oltava vähintään fd_lyh 146kNm

Materiaali on polyesteriä => materiaalikerroin taulukosta 4.1: RFCR_lyh 2.33


Mikäli jokin ympäristöominaisuuksista muuttuu

myöhemmin suunnittelun tai rakentamisen

yhteydessä, tulee lujitteen ominaislujuus ja lujitetyyppi (laskennan kohta 8) määrittää uudelleen.

Mitoituksessa käytetyt maaparametrit

Maalaji Tilavuus-paino


Leikkaus-kestävyys-

kulma


' ' c u

kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m2

Penger 20 32

Kuivakuorisavi 18 - 20

Savi 16 6 - 12

*redusoitu

Rajapintojen korjauskertoimet

Ulosvetovastuksen korjauskerroin: - pengermateriaali/lujite - pohjamaa/lujite

b 0.8

b 0.8

Maamateriaalin ja lujitteen välisen koheesion liukuvastuksen korjauskerroin: - pengermateriaali/lujite - pohjamaa/lujite

c 0.8

c 0.8

Maamateriaalin ja lujitteen välisen leikkauskestävyyskulman liukuvastuksen korjauskerroin: - pengermateriaali/lujite - pohjamaa/lujite

ds 0.8

ds 0.8

Kokonaisvarmuusluku sortumaa vastaan F > 1,0 käytettäessä Eurokoodin mitoitustavan DA3 osavarmuuskertoimia F > 1,8 käytettäessä kuormien ja parametrien ominaisarvoja

Lujitteen ympäristöominaisuudet Lujitemateriaali: polyesteri Pengermateriaali: hiekka Maapohjan pH: välillä 4,0...8,0 Suunnitteluikä: 100 vuotta

UV-kuormituksen vaikutusajaksi on mitoituslujuutta määritettäessä oletettu enintään 24 h.

sall.viruma 2%

Materiaaliominaisuuksien hajonnan ja ekstrapoloinnin varmuusluku taulukosta 4.6: s_lyh 1.2

Pengermateriaali on hiekkaa => rakennusaikaisen vaurioitumisen materiaalikerroin taulukosta 4.2: RFID 1.2

Lujitetta ympäröivän maan pH = 7 => ympäristötekijöiden materiaalikerroin taulukosta 4.5: RFCH_lyh 1.0

fm_lyh fd_lyh RFCR_lyh RFID RFCH_lyh s_lyh = 146kNm

2.33 1.2 1.0 1.2 490kNm

fm fm_pit fm_lyh = 474kNm

490kNm

964kNm

Lujitteen vetolujuuden on siis oltava vähintään 964 kN/m. Lisäksi on vielä tarkistettava täyttääkö saatu lujuussuhde mitoitusiän venymäkriteerin:

fd_pit fd_lyh RFID RFCH_pi

fm =

94kNm

146kNm

1.2 1.2

964kNm

36%

Tarkistus tehdään valittua lujitetyyppiä vastaavalla aika-venymä -kuvaajalla (vrt. kuva 4.9 ja Liite 2 a). Lujitteen venymä mitoitusajalla ei saa ylittää viittä prosenttia. Jos lujitetyyppi ei täytä vaadittuja ehtoja, on valittava lujempi lujite.

Lujitteen venymä on 4,7 % < 5 % => OK!

9. Ominaisuuksien määrittely työselostusta varten

Lujitteen ominaisuudet

Lujitteen muodonmuutosmoduli: Jv 1000kNm

Lujitteen mitoituslujuus: fd 226kNm

Lujitteen ankkurointipituus Ls 10m

Lujitteen sallittu kokonaisvenymä, sall 5%

josta virumaa saa olla


Liite 4-A

Geolujitettu maanvarainen penger, kokonaisstabiliteetti

Kuva 1. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)

Kuva 2. Ominaisarvolaskenta, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)


Kuva 3. DA3, Murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)

Kuva 4. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)


LIITE 5 - Geolujitettu leveä tien levennys pehmeiköllä, esimerkkilaskelma

Pohjavesi on syvällä


1.1 Geometria ja maaparametrit

Vanhan penkereen korkeus: H1 1.4 m

Penkereen korotus: H2 0.6 m

Penkereen korkeus: Hp H1 H2 Hp 2m

Vanhan penkereen harjan leveys: L1 9 m

Penkereen levennys kummallekin sivulle: L2 3.4 m

Penkereen harjan leveys: Lpenger L1 2 L2 Lpenger 15.8m

Luiskakaltevuus 1:n => luiskakaltevuuden suhdeluku: n 3

Vanhan penkereen luiskakaltevuuden suhdeluku: n1 2

Luiskan leveys: Ls n Hp Ls 6m

Luiskan keskimääräinen korkeus: hsHp2

hs 1m

Penkereen leveys: B Lpenger 2 Ls B 27.8m

Pientareen leveys: Lpiennar 1.0 m

Taulukko 1. Penkereen ja pohjamaan parametreja

Kerros nro


Tilavuus-paino


kulma


i z i i ci c ui

m kN/m3 kN/m3 kN/m2

1 Vanha penger 21 36 -

2 Uusi penger 20 32 -

3 Kuivakuorisavi 1 18 - 20

4 Savi 3 16 - 13

*redusoitu

Savikerroksen leikkauslujuuden kasvu syvyyden kasvaessa: 0kN

m3

Kuivakuorikerroksen vesipitoisuus: w3 37 %

Savikerroksen vesipitoisuus: w4 60 %

1.2 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI 7:n LM1 mukaiset liikennekuormat



Liikennekuorma LM1 penkereen pohjalla (ohjeen kuvasta 3.5): qQpp 35 kPa

1.3 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2(*), NCCI 7, taulukko A.3a(FI)

Epäedulliset kuormat: Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:



Edulliset kuormat: Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:

Pysyvä kuorma: G.e_a 0.9 G.e_b 0.9



Sarja M1 (DA2*) Sarja M2 (DA3)

Leikkauskestävyyskulma: _1 1.0 _2 1.25

Suljettu leikkauslujuus: cu_1 1.0 cu_2 1.4

Tilavuuspaino: _1 1.0 _2 1.0

1.5 Geolujitteen ominaisuudet ja osavarmuusluvut (NCCI 7)

Pengermateriaalin ja lujitteen välisen liukumisvastuksen korjauskerroin: 2 0.8

Pohjamaan ja lujitteen välisen liukumisvastuksen korjauskerroin: 3 0.8

Lujitteen muodonmuutosmoduli Jv 1000kNm

(Määritetään lujitteen muodonmuutoskuvaajasta mitoituksesta saatavan lujitevoiman perusteella rakenteen mitoitusikää vastaavalta venymä-lujitevoima-kuvaajalta)





1.6 Mitoitusikä:

Tiepenkereen mitoitusikä normaalin pohjarakenteen tapauksessa on 100 v.

1.7 Aktiivimaanpainekerroin (NCCI7, liite2, kuva C.1.1)

Uusi penger: Ka2 0.28

Aktiivimaanpainekerroin voidaan myös määrittää Coulombin kaavalla, kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 1.8.2 on tehty.

2. Vaakasuoran maanpaineen vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima (Tds), STR/GEO DA2*

Lujitteen ja pengermateriaalin välisen leikkauskestävyyden tulee täyttää ehto:

Tds1Rds1 s



2.1 Kuorma 9 kN/m2 luiskan reunalla


Yhtälö 6.10a:

Tds_a1 Hp Ka2 qp Q_a 0.5 Hp 2 G_a

2 m 0.28 9 kPa 0 0.5 2 m 20kN

m31.35

15.12kNm

Yhtälö 6.10b:

Tds_b1 Hp Ka2 qp Q_b 0.5 Hp 2 G_b

2 m 0.28 9 kPa 1.35 0.5 2 m 20kN

m31.15

19.68kNm


Le_a1Tds_a1 s

hs 2 2 tan c2 Le_b1

Tds_b1 s

hs 2 2 tan c2

=

15.12kNm

1.1

1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

1.66m =

19.68kNm

1.1

1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

2.17m

Leveysa1 "OK" Leveysb1 "OK"

2.2 Kuorma 81 kN/m2 pientareen leveyden etäisyydellä luiskan reunasta

Johtuen siitä, että kuorma sijaitsee pientareen leveyden (1 m) etäisyydellä luiskan reunasta, on lujitteen tarkastelupituus tässä tapauksessa 11 m (10 m luiska + 1 m piennar).


Yhtälö 6.10a:

Tds_a2 Hp Ka2 q1 Q_a 0.5 Hp 2 G_a

= 2 m 0.28 81 kPa 0 0.5 2 m 20kN

m31.35

15.12kNm

Yhtälö 6.10b:

Tds_b2 Hp Ka2 q1 Q_b 0.5 Hp 2 G_b

= 2 m 0.28 81 kPa 1.35 0.5 2 m 20kN

m31.15

74.12kNm



Lujitteen kestävyys pientareen osuudella:

Rds_piennar Hp Lpiennar 2 2 tan c2 = 2 m 1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( ) 20

kNm

Lujitevoima pientareen osuudella voi olla enintään:

Tds_piennarRds_piennar

s =

20kNm

1.118.18

kNm

Luiskan osuudele mobilisoituva lujitevoima:

Tds_lui Tds Tds_piennar


Tds_lui_a2 15.12kNm

18.18kNm

3.06kNm

Tds_lui_b2 74.12kNm

18.18kNm

55.94kNm

Le_a2Tds_lui_a2 s

hs 2 2 tan c2 Le_b2

Tds_lui_b2 s

hs 2 2 tan c2

=

3.06kNm

1.1

1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

0.34 m =

55.94kNm

1.1

1 m 0.8 20kN

m3tan 32 °( )

6.15m

=> Le_a2 0 m

Leveys2_a "OK" Leveys2_b "EI RIITÄ"

=> Lujitteen häntä on ankkuroitava "mutkalle" penkereeseen riittävän tartuntapituuden saavuttamiseksi.

Valitaan suurempi lasketuista lujitevoimista maanpaineen aiheuttamaksi lujitevoimaksi:

Kuorma 6.10a 6.10b

Tds_a1 15.12kNm

Tds_b1 19.68kNm

9 kPa

81 kPa Tds_a2 15.12kNm

Tds_b2 74.12kNm

=> Tds_a 15.12kNm

Tds_b 74.12kNm

3. Pohjamaan puristuminen sivulle, DA2*:

Pohjamaan stabiliteetin takaamiseksi tulee pohjamaassa vaikuttavien voimien täyttää ehto:

RhaRhp Rs RR

s

Syvyys zD on enintään 1,5 x penkereen korkeus: Alemman savikerroksen osuus syvyydestä zD:

zD 1.5 Hp 3m z´3 zD z2 2m

Lujitteen alapinnan ja liukupinnan välisen savikerroksen ominaisuudet (painotetut keskiarvot). Kuivakuori ja pehmeä savikerros oletetaan yhdeksi homogeeniseksi savikerrokseksi:

monoz2 3 z´3 4

zD16.67

kN

m3

cu_monoz2 cu3 z´3 cu4

zD15.33kPa

Kuorma:

Yhtälö 6.10a:

Rha_a zD qQpp Q_a G.e_a 2 cu_mono zD Hp 2 G_amono G_a zD

2

= 3 m 35 kPa 0 0.9 2 15.33 kPa 0 3 m( ) 2 m 20kN

m31.35

12

16.67kN

m31.35 3 m

180.49kNm

Yhtälö 6.10b:

Rha_b zD qQpp Q_b G.e_b 2 cu_mono zD Hp 2 G_bmono G_b zD

2

= 3 m 35 kPa 1.35 0.9 2 15.33 kPa 0 3 m( ) 2 m 20kN

m31.15

12

16.67kN

m31.15 3 m

283.24kNm


Kestävyys:

Rhp 2cu_mono zD mono zD

2

zD = 2 15.3 kPa 0 3 m12

16.67kN

m33 m

3 m 167kNm

RR 3 cu3 Le

RS cu4 zD Le

3.1 Lujitteen tartuntapituus


Lse Le missä Lse on vahvisteen sen osan pituus, joka on pohjamaan pinnalla:

Lse Ls L2 n1 H1 6.6m

Yhtälö 6.10a:

Le_a3Rhp Rha_a s

cu4 cu3 3 zD

=

167kNm

180.49kNm

1.1

13 kPa 20 kPa 0.8 0 3 m 1.09m Leveys3_a "OK"

Yhtälö 6.10b:

Le_b3Rhp Rha_b s

cu4 cu3 3 zD

=

167kNm

283.24kNm

1.1

13 kPa 20 kPa 0.8 0 3 m 4.98m Leveys3_b "OK"

3.2 Lujitteeseen kehittyvä vetovoima


Trf_a 3 cu3 Le_a3 Trf_b 3 cu3 Le_b3

= 0.8 20 kPa 1.09 m 17.44kNm

= 0.8 20 kPa 4.98 m 79.7kNm

4. Vahvistetun penkereen painumasta aiheutuva lisävoima SLSEsimerkissä käytetyn penkereen maksimipainuman laskenta on esitetty "Synteettiset geovahvisteet" -ohjeen (Aalto et al.1998) liitteessä 5.

Vahvistamattoman penkereen maksimipainuma Smax 0.712m

Vahvistetun penkereen painuma Sv 1 Smax 0.712m

Vahvisteen pituudenmuutos l Sv2 n2 Hp

2 n Hp 0.04m

Pituudenmuutosta vastaava venymä, suurempi arvoista ε 1 ja ε 2:

12

B n Hpl 0.39 % 2 1

Smaxn Hp

2

1 0.7 %

=> d 0.7 %

Epätasaisesta painumasta johtuva lisävoima Trs d Jv = 0.7 % 1000kNm

7kNm


Rakenteellinen mitoituslujuus: Tro 30kNm

Luiskan pituus: Lro 6 m

6. Vetovoima lujitteessa murtorajatilassa DA 2*

Mitoittava lujitevoima Tda on joko kokonaisstabiliteettitarkastelusta saatu mitoituslujuus tai liukumisesta

ja pohjamaan puristumisesta saatujen mitoituslujuuksien summa sen mukaan, kumpi on suurempi:

Stabiliteetti: Tro 30kNm

Liukuminen + pohjamaan puristuminen:


Tds_a Trf_a = 15.1kNm

17.4kNm

33kNm

Tds_b Trf_b = 74.1kNm

79.7kNm

154kNm

Liukuminen + pohjamaan puristuminen on suurempi =>

Td_a 33kNm

Td_b 154kNm

=> Td Td_b 154kNm


Epätasaisesta painumasta johtuvan lisävoiman huomioiminen:

Tavallisesti epätasaisesta painumasta johtuvaa lisävoimaa ja tilapäistä kuormitusta ei tarvitse ottaa huomioon samanaikaisesti kuormitusyhdistelmissä. Lujitteen mitoituslujuuden tulee kuitenkin täyttää seuraavat ehdot:

fd Td Trs kun Trs Td

fd Td kun Trs Td

=> fd 154kNm

7. Laskennan yhteenveto:

1. Lähtötiedot

Penkereen korkeus Hp 2m

Vanhan penkereen korkeus H1 1.4m

Penkereen korotus H2 0.6m

Penkereen harjan leveys Lpenger 15.8m

Vanhan penkereen harjan leveys L1 9m

Penkereen levennys kummallekin sivulle L2 3.4m

Pientareen leveys Lpiennar 1m

Luiskan leveys Ls 6m

Muuttuvat kuormat qp 9kPa

q1 81kPa

Liikennekuorma LM1 penkereen pohjalla qQpp 35kPa

2. Lujitevoimat ja tartuntapituudet DA2*

Luiskan leveys: Ls 6m

Muuttuva kuorma [kN/m]

Yhtälö 6.10a

Yhtälö 6.10b

Yhtälö 6.10a

Yhtälö 6.10b

9 15,1 19,7 1,66 2,17 OK

81 15,1 74,1 0,00 6,15

Lujitteen häntä on ank-kuroitava "mutkalle" penkereeseen riit-tävän ankkuripituuden saavuttamiseksi

Pohjamaasta aiheutuva lujitevoima 35 17,4 79,7 1,09 4,98 OK

Vetovoima lujitteessa murtorajatilassa 33 154

Epätasaisesta painumasta aiheutuva lisävoima

Vaakasuoran maan-paineen vastaan-ottamiseen vaadittava lujitevoima

Tartuntapituus Le

[m]Lujitevoima Td

[kN/m] Lujite-pituuden riittävyys

7,0


Tro 30kNm

Rakenteellinen mitoituslujuus:

Lujitteen pituus luiskassa GeoCalc-laskelmassa: Lro 6m

4. Mitoituksen lopputulos

Lujitteen mitoituslujuus on vähintään:

fd 154kNm

Lujitteen ankkuripituus luiskassa: Ls 6m


LIITE 6 - Geolujitettu paalutettu penger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma

Kuva 1 Esimerkkirakenne


1.1 Geometria

Penkereen korkeus: Hp 2.5 m Penkereen leveys: Lpenger 10m

Penkereen luiskakaltevuus 1:n

n 4

Luiskan leveys: Ls n Hp 10m Paalujen k/k väli (sis. toleranssin):

skk 2.2 m Luiskan keskimää- räinen korkeus: hs

Hp2

1.25m Paaluhatun leveys: a 1.1 m

Pientareen leveys: Lpiennar 1.0 m Paaluhattujen väli: skk a 1.1m

1.2 Penkereen ja pohjamaan parametrit

Pengermateriaalin tilavuuspaino: 1 20kN

m3

Pengermateriaalin kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma: c1 32°

Pengermateriaalin ja lujitteen välisen liukuvastuksen / ulosvetovastuksen korjauskerroin:

1 0.9

Taulukko 1 Pohjamaan geometria ja maaparametrit

Kerros nro


Tilavuus-paino



i z i i ' i c ui

m kN/m3 kN/m3 kN/m2

2 Kuivakuorisavi 1 18 20

3 Savi 12 16 6 15

*redusoitu

1.4 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI7:n LM1 mukaiset liikennekuormat



1.5 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO) DA2*, NCCI 7, taulukko A.3a(FI)

NCCI 7: Yhtälö 6.10a

NCCI 7: Yhtälö 6.10b




Sarja M1 (DA2*)

Leikkauskestävyyskulma: 1.0

Tilavuuspaino: 1.0

1.7 Geolujitteen parametrit ja osavarmuusluvut (NCCI7)

Lujitteen materiaalikerroin: re 1




Geolujitteen alkumuodonmuutos: v 0.04

1.8 Mitoitusikä

Tiepenkereen mitoitusikä Liikenneviraston kohteissa on 100 v.


Pengeräyttö: Kad 0.28



2. Laskentamallin soveltuvuus esimerkkitapaukseen

Paalutetun penkereen paikallismurtumaehto

Hp 2.5m > 0.7 skk a = 0.7 2.2 m 1.1 m( ) 0.77m => OK

3. Pystysuoran kuorman vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima (Trp)

3.1 Teräksiset ja betoniset tukipaalut

ep 1.95 f 0.18

3.2 Holvaantumiskerroin

Ccep Hp

af = 1.95 2.5 m

1.1 m0.18 4.25

3.3 Jännitysten suhde

p´c´v

= Cc a

Hp

2

= 4.25 1.1 m

2.5 m

23.5

3.4 Paaluhattujen välinen tasainen kuorma (korkea penger)

Hp 2.5m > 1.4 skk a = 1.4 2.2 m 1.1 m( ) 1.54m

=> Liikennekuormalla ei ole vaikutusta paaluhattujen väliseen tasaiseen kuormaan

wt1.4 1 skk skk a

skk2 a2

skk2 a2 p´c

´v

=

1.4 20kN

m32.2 m 2.2 m 1.1 m( )

2.2 m( )2 1.1 m( )2

2.2 m( )2 1.1 m( )2 3.5 11.29kNm

Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b

wt_a G_a wt = 1.3511.29kNm

15.24kNm

wt_b G_b wt = 1.15 11.29kNm

12.98kNm

3.5 Kuormasta muodostuva lujitevoima


Trp_awt_a skk a

2 a1

16 v

Trp_bwt_b skk a

2 a1

16 v

= 15.24

kNm

2.2 m 1.1 m( )

2 1.1 m1

16 0.04

= 12.98

kNm

2.2 m 1.1 m( )

2 1.1 m1

16 0.04

Trp_a 17.33kNm

Trp_b 14.76kNm

4. Vaakasuoran maanpaineen vastaan ottamiseen vaadittava lujitevoima (Tds)

Vaakasuoran maanpaineen vastaanottamiseen vaadittavan lujitevoiman laskenta tehdään kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 2.


Lujitteeseen liikennekuormasta 9 kPa mobilisoituva voima ja pienin tartuntapituus:

Tds_a1 23.63kNm

Tds_b1 28.63kNm

Le_a1 1.85m Le_b1 2.24m

Lujitteeseen liikennekuormasta 81 kPa mobilisoituva voima ja pienin tartuntapituus:

Tds_a2 23.63kNm

Tds_b2 96.67kNm

Le_a2 0 m Le_b2 5.56m

Valitaan mitoittavaksi kuormaksi suurempi yllä lasketuista lujitevoimista.

Tds_a 23.63kNm

Tds_b 96.67kNm

Le_a 1.85m Le_b 5.56m


5. Tarvittava tartuntapituus ulosvetovoimalle Uloimman paaluhatun ulkopuolelle jäävän luiskaleveyden Lp tulee olla suurempi kuin tarvittava tartuntapituus Lb.

Lp Lb Lp 4.55m


Lb_aTrp_a Tds_a p

1 hs 1 tan c1 Lb_b

Trp_b Tds_b p

1 hs 1 tan c1

= 17.33

kNm

23.63kNm

1.1

20kN

m31.25 m 0.9 tan 32 °( )

3.2m = 14.76

kNm

96.67kNm

1.1

20kN

m31.25 m 0.9 tan 32 °( )

8.72m

Leveysb_a "OK" Leveysb_b "EI RIITÄ"

=> Lujitteen häntä on ankkuroitava "mutkalle" penkereeseen riittävän tartuntapituuden saavuttamiseksi.

6. Murtorajatilassa lujitteeseen kohdistuva kokonaislujitevoima penkereen pysty- ja vaakakuormasta


Penkereen pituussuunnassa:

Td_1a Trp_a 17.33kNm

Td_1b Trp_b 14.76kNm

Penkereen poikkisuunnassa:

Td_2a Trp_a Tds_a Td_2b Trp_b Tds_b

= 17.33kNm

23.63kNm

40.96kNm

= 14.76kNm

96.67kNm

111.43kNm

Le 8.7m 7. Laskennan yhteenveto

1. Lähtötiedot Korkeus: Hp 2.5m

Penkereen luiskakaltevuus: n 4

Luiskan leveys (1:n): Ls 10m

Pientareen leveys: Lpiennar 1m


Pengermateriaalin tilavuuspaino: 1 20kN

m3

Muuttuvat kuormat: qp 9kPa q1 81kPa

2. Lujitevoimat ja tartuntapituudet:

Yhtälö 6.10a

Yhtälö 6.10b

Yhtälö 6.10a

Yhtälö 6.10b

9 23,6 28,6 1,8 2,2 OK

81 23,6 96,7 0,0 5,6 OKPystysuoran kuorman vastaanottamiseen vaadittava lujitevoima 17,3 14,8

pituus-suunta 17,3 14,8leveys-suunta 41,0 111,4 3,2 8,7

Vaakasuoran maan-paineen vastaan-ottamiseen vaadittava lujitevoima

Tartuntapituus L e [m]

Lujitevoima T d

[kN/m]Lujite-

pituuden riittävyys

Lujitteen häntä on ank-kuro itava "mutkalle" penkereeseen riit-tävän ankkuripituuden saavuttamiseksi

Kokonaisvetovoima lujitteessa murtorajatilassa

Muut-tuva

kuorma [kN/m]

3. Mitoituksen lopputulos:

Lujitteen mitoituslujuus: penkereen pituussuunnassa vähintään penkereen poikkisuunnassa vähintään Lujitteen pituus luiskan alla on vähintään

fd_pit 17kNm

fd 111kNm


LIITE 7 - Geolujitettu tukimuuri, esimerkkilaskelma





Muurin korkeus: Hm 4.0 m Alimman geolujitteen perustamissyvyys maan pinnasta:

D 0.5 m

Pientareen leveys Lpiennar 2.25 m

Ajokaistan leveys Lkaista 3.5 m Lujiteväli Sv 0.5 m

Lujitekerrosten määrä ljHm D

Sv9 j 0 lj 1

Taulukko 1. Täyttökerrosten ja maapohjan parametrit

Maa-kerros

nro



kulma (huippu)

Koheesio Maalajin ja lujitteen välisen liukumis-

/ulosvetovastuksen korjauskerroin:

leikk.kest.kulma/koheesio

i i pi c i i / ci

kN/m3 o kN/m2 -

1 Lujitettu täyttö 20 35 0 0,9 / -

2 Taustatäyttö 20 35 0 0,9 / -

3 Pohjamaa 20 30 5 0,8 / 0,8

1.2 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI7:n LM1 mukaiset liikennekuormat (NCCI7, s.33)

Muuttuva pystykuorma (piennar): qp 9 kPa

Muuttuva pystykuorma lujitetun blokin kohdalla: q1 81 kPa

Muuttuva pystykuorma blokin takana: q2 81 kPa

Tässä mitoitus tehdään olettaen muuttuvan pystykuorman olevan 81 kPa muurin koko yläpinnan alueella!





Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma):

Q_a 0 Q_b 1.35

Luotettavuusluokka CC2 => Kuormakerroin KFI 1

1.4 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO), NCCI7, taulukko A.4 (FI):

Sarja M1 (DA2*) Leikkauskestävyyskulma: 1.0

Tehokas koheesio: c´ 1.0

Suljettu leikkauslujuus: cu 1.0

Tilavuuspaino: 1.0

1.5 Antura- ja laattaperustusten kestävyyden osavarmuusluvut (NCCI 7, taulukko A.5 (FI))

Anturaperustuksen osavarmuusluku: R.v 1.55


1.6 Geolujitteiden parametrit ja osavarmuusluvut (NCCI7)


Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta ohjeen kohdan 4.9 mukaisesti.

Lujitteen liukumiskestävyys: s 1.1


Kitkakerroin, lujite/lujite -rajapinta gg 0.2


Täyttö: Ka1 0.24 Taustatäyttö: Ka2 0.24


1.8 Mitoitusikä

Tukimuurin mitoitusikä on 100 v.

2. Kantokestävyystarkastelu (nauha-antura)

2.1 Lähtötiedot kantokestävyystarkastelulle

Kuva 2 Periaatekuva kantokestävyystarkastelussa vaikuttavista voimista.

Huom! Tukimuurin alapinta on perustamissyvyys => alapinta maanpinnasta

Olkoon nauha-anturan pituus ääretön: Lantura m

Huom! Kantokestävyyslaskennassa tukimuurin leveyssuuntaa merkitään B:llä!

Pohjavesi on syvällä: ´ 3 ´ 20kN

m3

2.2 Epäkeskisyyden määrittäminen kantavuustarkastelua varten

2.2.1 Maanpaineesta aiheutuvien pysty- ja vaakakuormien resultantit ja niiden paikat

pysyvän kuorman osavarmuusluku 1,0 ja muuttuvan epäedullisen kuorman 1,0

Aktiivipaineen oletetaan tässä tapauksessa vaikuttavan horisontaalisesti lepopaineen tavoin (vaikka teoreettisesti väärin), jolloin saadaan varmalla puolella olevia tuloksia.

Epäkeskisyyttä määritettäessä on jätetty huomioimatta muurin edessä syvyydellä 0- D sijaitseva maakerroksen passiivinen maanpaine.

Vaakakuorman suuruus on kantokestävyyden mitoituksessa hyvin merkitsevä, joten mitoituksessa vaakakuorma pidetään maksimissa sekä yhtälöllä 6.10a että 6.10b. Tällöin oletetaan taustatäytön päällä vaikuttavan muuttuva pystykuorma molemmissa tapauksissa.

=> Epäkeskisyyden laskenta on yhtenevä NCCI 7:n yhtälöillä 6.10a ja 6.10b

Taustatäytön aiheuttaman vaakakuormitus (maanpaino ja liikennekuorma):

Maanpaineet:

pq Ka2 q2 = 0.2481 kPa 19.44kPa

Maanpaine tukimuurin päällä ja alimman lujitteen tasossa:

py pq 19.44kPa

pa Ka2 2 Hm D q2 = 0.24 20kN

m34 m 0.5 m( ) 81 kPa

41.04kPa

Maanpaineen resultantti:

Pq pq Hm D = 0.2481 kPa 4 m 0.5 m( ) 87.48kNm

PG212

pa py Hm D = 12

41.04kPa 19.44kPa( ) 4 m 0.5 m( ) 48.6kNm

PH Pq PG2 = 87.48kNm

48.6kNm

136.08kNm

Etäisyys alimman lujitteen tasosta:

eHHm D

PHPq

12 PG2

13

= 4 m 0.5 m

136.08kNm

87.48kNm

12 48.6

kNm

13

1.98m


2.3.1 Anturan pohjan tehokkaat dimensiot (Bk = lujitteen pituus)

B´ Bk 2 e1 = 5 m 2 0.61m 3.78m

L´ Lantura

2.3.2 Kantavuuskertoimet:

Nq e tan p3

tan 45° p3

2

2

= e tan 30 °( ) tan 45 °30 °2

2 18.4

Nc Nq 1 1tan p3 = 18.4 1( )

1tan 30 °( ) 30.14

N 2 Nq 1 tan p3 = 2 18.4 1( ) tan 30 °( ) 20.09

q´ 3 D = 20kN

m3 0.5 m 10kPa

2.3.3 Vaikutuskerroin m i-parametriä varten

mB

2B´L´

1B´L´

= 2

3.78m m

13.78m m

2 mL

2L´B´

1L´B´

= 2

m3.78m

1 m

3.78m

1

m1 mB sin ( )2 mL cos ( )2 = 2 sin 90 °( )2 cos 90 °( )2 2

2.3.4 I-kertoimet

iq 1H1

V1 B´ c31

tan p3

m1

= 1138.08

kNm

450kNm

3.78m 5 kPa1

tan 30 °( )

2

0.51

i 1H1

V1 B´ c31

tan p3

m1 1

= 1138.08

kNm

450kNm

3.78m 5 kPa1

tan 30 °( )

2 1

0.36

ic iq1 iq

Nc tan p3 = 0.511 0.51

30.14tan 30 °( ) 0.48

2.2.2 Epäkeskisyyden laskenta (Ominaisarvot) Laskenta-arvot liikennekuormasta ja maanpainosta epäkeskisyyden laskentaa varten:

Arvataan geolujitteen pituus (pituutta muutetaan kunnes mitoitusehto RdVd

1.0 täyttyy!):

Geolujitteen pituus: Bk 5 m

Lujitetun maablokin paino:

G1 1 Hm D Bk = 20kN

m3 4 m 0.5 m( ) 5 m 450

kNm

Vaakakuorman resultantin kulma Lantura:n kanssa: 90 °

Pysyvän kuorman osavarmuusluku 1, epäedullisen muuttuvan kuorman 1 ja edullisen muuttuvan kuorman 0

Epäkeskisyys ja kantavuuskertoimet lasketaan käyttäen kuormien ominaisarvoja mahdollisilla kuormien yhdistelykertoimilla kerrottuna. Laskenta tulee kuitenkin tehdä vaarallisimmalla tilanteella, jolloin edullisten muuttuvien kuormien kertoimena on 0. Pystykuormia laskettaessa muurin päällä vaikuttava liikennekuorma on edullinen (kerroin 0). Vaakakuormia laskettaessa taustatäytön päällä vaikuttava liikennekuorma on epäedullinen (kerroin 1).

Pystykuormat: Vaakakuormat:

V1 G1 450kNm

H1 PH 136.08kNm

Anturan pohjan epäkeskisyys:

e1H1 eH

V1 =

138.08kNm

1.98 m

450kNm

0.61m

2.2.3 Voimakkaasti epäkeskisen kuorman tarkistus

Bk3

1.67m > e1 0.6m ==> OK!

2.3 Kantokestävyystarkastelun mitoitus, DA2*

R A´ c´ Nc bc sc ic q´Nq bq sq iq 0.5´ B N b s i

Vaakasuoran kuormituksen myötä bq=b =bc ja äärettömän nauha-anturan tapauksessa sq = s = sc = 1


2.3.5 Supistettu kantokestävyyden ominaisarvo DA2*

Rk B´ c3 Nc ic q´ Nq iq 0.5 ´ B´ N i

= 3.78m 5 kPa 30.14 0.48 10 kPa 18.4 0.51 0.5 20kN

m33.78 m 20.09 0.36

1661.54kNm

2.3.6 Kestävyyden mitoitusarvo DA2*, kun R.v 1.55

RdRk R.v

1107.06kNm

2.3.7 Kuormitus murtorajatilassa DA2*

Yhtälö (6.10a):

Vd_a G_a 1 Bk Hm D = 1.3520kN

m35 m 4 m 0.5 m( ) 608

kNm

Yhtälö (6.10b):

Vd_b G_b 1 Bk Hm D Q_b q1 Bk

= 1.1520kN

m35 m 4 m 0.5 m( ) 1.3581 kPa 5 m 1064.25

kNm

2.3.8 Mitoitusehto

Vd_a 608kNm

< Rd 1107kNm

Vd_b 1064kNm

< Rd 1107kNm

RdVd_a

1.82 => OK! Rd

Vd_b1.04 => OK!

Lujitteen pituus Lk Bk Lk 5m

3. Kaatumistarkastelu (välttämätön vain kalliolla tms.)

Kuten kohdassa "2.4.2 Voimakkaasti epäkeskisen kuorman tarkistus" on esitetty:

e1 0.6m Lk3

1.67m > ==> Varmuus kaatumista vastaan on OK!

4. Liukuminen tukimuurin alapintaa pitkin, DA2*

Ls muutetaan, kunnes mitoitusehto RdsHd

1.0 täyttyy, riippumatta siitä mitä kantokyky- tarkastelussa on saatu lujitepituudeksi!

Liukuminen pohjamaata pitkin, lujitepituus liukumalle: Ls 4.3 m

4.1 Liukumiskestävyyden mitoitusarvo Rds, DA2*

Pystykuorma lujitetun blokin alapinnassa:

Laskettaessa liukumiskestävyyteen vaikuttavaa pystykuormaa, liikennekuormasta aiheutuvan muuttuvan kuorman vaikutus on edullinen, ja sen osavarmuusluku on 0.

(pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)

V1 1 Ls Hm D = 20kN

m34.3 m 4 m 0.5m( ) 387

kNm

Liukumiskestävyys alimman lujitteen yläpintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Rs_yp V1 1 tan p1 = 386kNm

0.9 tan 35 °( ) 243.25kNm

Liukumiskestävyys alimman lujitteen alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Rs_ap Ls c3 c3 V1 3 tan p3 = 4.3 m 5 kPa 0.8 386kNm

0.8 tan 30 °( ) 195.49kNm

Mitoitusarvot:

Liukumiskestävyys lujitteen ylä- ja alapintaa pitkin, kun s 1.1 :

Rds_ypRs_yp s

221.71kNm

Rds_apRs_ap s

178.13kNm

4.2 Liukumista estävät kuormat

Ei ole


4.3 Vaakakuorman mitoitusarvo lujiteblokin takana DA2*

Yhtälö 6.10a

Hd_a 0.5 Ka2 Hm D G_a 2 Hm D

= 0.5 0.24 4 m 0.5 m( ) 1.35 20kN

m34 m 0.5 m( ) 65.61

kNm

Yhtälö 6.10b

Hd_b 0.5 Ka2 Hm D G_b 2 Hm D 2 Q_b q2

= 0.5 0.24 4 m 0.5 m( ) 1.1520kN

m34 m 0.5 m( ) 2 1.35 81 kPa

173.99kNm

4.4 Liukuminen alimman lujitteen ylä- ja alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne)

Hd Rds_ap Hd Rds_yp

Taulukko 2. Tukimuurin liukumiskestävyys

Hd* Rds

** Varmuus TilakN/m kN/m

Liukuminen alimman lujitteen yläpintaa pitkin (pitkän ajan tilanne)

6.10a 65,6 221,7 3,38 OK

6.10b 174,0 221,7 1,27 OK

Liukuminen alimman lujitteen alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne)

6.10a 65,6 178,1 2,72 OK

6.10b 174,0 178,1 1,02 OK

* 6.10a (pysyvä kuorma 1,35 ja muuttuva kuorma 0) 6.10b (pysyvä kuorma 1,15 ja muuttuva kuorma 1,35)

**pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0

5. Kokonaisstabiliteetti (GeoCalc-laskelmat, DA3) Kokonaistabiliteetin mitoituslaskelmat on esitetty liitteessä 7-B

Lujitteen mitoituslujuus: Tro 31kNm

Lujitteen pituus tukimuurin alaosassa murtorajatilassa: LLP 2.0 m

Tukimuurin mitoituksen jälkeen (kohdat 1-10) tehdään tarvittaessa liukupintatarkastelu, jossa tarkistetaan, että mitoituksessa saatu lujitteen mitoituslujuus on riittävä kokonaisstabiliteetin kannalta (= vaarallisin liukupinta kiertää lujitetun blokin ali tai lujitteilla on riittävä kapasiteetti mikäli liukupinta kulkee lujiteblokin läpi). Ko. tarkastelu on esitetty liitteessä 7-C

6. Yhteenveto ulkoisen stabiliteetin tarkasteluista

Mitoittavin lujitepituus (kantavuus-, liukumis- ja kokonaisstabiliteettitarkastelusta):

Kantavuustarkastelu: Lk 5m

Liukumistarkastelu: Ls 4.3m

Kokonaisstabiliteetti: LLP 2m

=> Mitoittavin lujitepituus: L 5m

7. Sisäinen stabiliteetti, lujitevoima

7.1 Lujitevoima

7.1.1 Yhtälöt ja merkinnät

Lujitevoima lujitteessa j syvyydellä hj (0...4,5m):

Tj Tpj Tsj Tfj

Tj on lujitteen vastaanottama lujitevoima kerroksessa j Tpj pystykuorman aiheuttama (maakerrokset + liikennekuorma) lujitevoima kerroksessa j Tsj nauhakuorman aiheuttama lujitevoima (lujitekerros j) Tfj muurin yläpinnalla vaikuttavan vaakakuorman aiheuttama lujitevoima (lujitekerros j)

Ei antura- eikä vaakakuormaa muurin päällä tässä mitoitusesimerkissä: => Tsj = Tfj = 0 => Tj = Tpj


7.1.2 Lujitevoima lujitekerroksittain

Lujitteen syvyys tukimuurin yläpinnasta: hj j 1( ) Sv

Maanpaineen pysty- ja vaakaresultantin sijainti, ominaisarvolaskenta (pysyvä kuorma ja muuttuva epäedullinen kuorma 1.0)

Vaakakuorman suuruus vaikuttaa laskentaan merkitsevästi, joten mitoituksessa vaakakuorma pidetään maksimissa sekä yhtälöllä 6.10a että 6.10b. Tällöin oletetaan taustatäytön päällä vaikuttavan muuttuva pystykuorma molemmissa tapauksissa.

=> Epäkeskisyyden laskenta on yhtenevä yhtälöillä 6.10a ja 6.10b

Huom! Taustatäytön pinnalla voi vaikuttaa muuttuva pystykuorma riippumatta siitä vaikuttaako lujitetun blokin päällä muuttuva pystykuorma!

Taustatäytön päällä vaikuttavasta kuormasta aiheutuva maanpaine: pq 19.44kPa

Maanpaine laskettavan kerroksen ylä- ja alaosassa: py 19.44kPa

paj Ka2 2 h q2

Maanpaineen resultantti muuttuvasta kuormasta: Rqj pq h

Maanpaineen resultantti pysyvästä kuormasta: RG2j12

paj py h

Resultantti ja sen etäisyys laskentatasosta:

RHj Rqj RG2j eHj

12

Rqj h13

RG2j h

RHj

Lujitevoiman laskenta kerroksittain (DA2*), julkisivuun kerroksesta j kohdistuva maanpaine

Oletetaan julkisivu osittain deformoituvaksi.

Kuorman tarkastelukohta kerroksen keskellä: Hfjhj 0.5 Sv

Julkisivun korrelaatiokertoimet: q 1.0 g = syvyydestä riippuva

Maanpaino: Gj 1 L Hf

Yhtälö 6.10a (pysyvä kuorma 1.35 ja muuttuva kuorma 0)

Yhtälö 6.10b (pysyvä kuorma 1.15 ja muuttuva kuorma 1.35)

Pystykuorma (maanpaino): Pystykuorma (maanpaino ja liikennekuorma):

Va g G_a Gj Vb g G_b Gj q Q_b q1 L

Pystykuorman epäkeskisyys:

es_aRHj eHj

Gj es_b

RHj eHj

Gj q1 L

Pystyjännitys:

vaVa

L 2es_a vb

VbL 2es_b

Lujitevoima:

Ta Ka1 va Sv Tb Ka1 vb Sv

Taulukko 3. Kuormat, jännitykset ja lujitevoimat lujitekerroksittain

Lujit-teen sy-

vyys tuki-muu-

rin yläpin-nasta

Kuor-man

vaiku-tus

kohta ker-rok-sen kes-kellä

h H f g Va Vb e s_a e s_b va vb Ta Tb

m m kN/m kN/m m m kPa kPa kN/m kN/m0,5 0,25 1,0 33,8 575,5 0,10 0,01 7,0 115,4 0,8 13,81,0 0,75 1,0 101,3 633,0 0,14 0,02 21,5 127,7 2,6 15,31,5 1,25 1,0 168,8 690,5 0,20 0,05 36,6 140,7 4,4 16,92,0 1,75 0,7 165,4 687,6 0,26 0,08 36,9 142,0 4,4 17,02,5 2,25 0,7 212,6 727,9 0,33 0,12 48,9 152,7 5,9 18,33,0 2,75 0,7 259,9 768,1 0,40 0,16 61,8 164,2 7,4 19,73,5 3,25 0,7 307,1 808,4 0,47 0,21 75,7 176,5 9,1 21,24,0 3,75 0,7 354,4 848,6 0,55 0,27 90,9 189,9 10,9 22,84,5 4,25 0,7 401,6 888,9 0,63 0,32 107,7 204,3 12,9 24,5

Lujitteeseen vai-kuttava pysty-

kuorma 6.10a/6.10b

Epä-keskisyys

6.10a/6.10b

Kerroksen pystyjännitys 6.10a/6.10b

Pystykuorman aiheumttama lujitevoima 6.10a/6.10b

7.2 Lujitteen ankkurikestävyys kerroksittain

Tarkistetaan ankkurikestävyyden riittävyys lujitepituudella L, joka on määritetty ulkoisen stabiliteetin tarkastelujen yhteenvedossa kohdassa 6.

Ankkurikestävyyttä määrittäessä otetaan huomioon vain pysyvät kuormat (liikennekuorma on muuttuva edullinen kuorma, joten sitä ei huomioida)

Tarkasteltava kaista muurin pituussuunnassa kaista 1 m

Lujitteen ylä- ja alapinnan pituus muurin leveyssuunnassa 1 m kaistaa kohden, jatkuva rakenne: lj 2 kaista 2m


Lujitteen ja täytön välinen kitkakerroin: t 1 tan p1 = 0.9 tan 35 °( ) 0.63

Liukupinnan ja pystysuunnan välinen kulma: 45° p1

2 = 45°

35°2

27.5°

Geolujitteen pituus: L 5m

Ankkurikestävyyden ominaisarvo: (pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)

Ankkuroivan vyöhykkeen pituus passiivialueella:

Le L tan 45° p1

2

Hm h

TAVjlj t Le 1 h

kaista

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo, kun : p 1.1

TAVdjTAVj p

Lujitteen ankkurikestävyys > lujitteen vastaanottama lujitevoima (kohdasta 7.1.2)

Jos TAVdj Ta Tb => ankkurivoima on riittävä

Taulukko 4. Lujitteiden ankkurikestävyys kerroksittain

h L e TAVdj Ta Tb

m m kN/m kN/m kN/m0,5 3,2 36,4 0,8 13,8 OK1 3,4 78,8 2,6 15,3 OK

1,5 3,7 127,1 4,4 16,9 OK2 4,0 181,4 4,4 17,0 OK

2,5 4,2 241,7 5,9 18,3 OK3 4,5 308,0 7,4 19,7 OK

3,5 4,7 380,2 9,1 21,2 OK4 5,0 458,3 10,9 22,8 OK

4,5 5,3 542,4 12,9 24,5 OK

Lujitteen vastaanottama

lujitevoima (yhtälö 6.10a)


lujitevoima (yhtälö 6.10b)

Lujitteen syvyys

tukimuurin yläpinnasta

Ankkuroivan vyöhykkeen

pituus passii-vialueella

Ankkuri-voiman

riittävyys

Lujitteen ankkuri-

kestävyys

7.3 Kiilan stabiliteetti

7.3.1 Kiilan stabiliteetti, lujitteen mitoituslujuus


Tdj_a > Ta KFI re Ta 1.0 1.0 Ta Tdj_b > Tb KFI re Tb 1.0 1.0 Tb

Tdaj

TajKFI re

Tdb

j

TbjKFI re

Tda 58kNm

Tdb 170kNm

7.3.2 Kiilan stabiliteetti, ankkurikestävyyden mitoitusarvo

TAVdj

TAVdjj 2354kNm

> Tda 58kNm

Tdb 170kNm

Ankkurikapasiteetti "OK"

8. Kokonaisstabiliteetti, lujitteen mitoituslujuuden tarkistus

Mikäli sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 7) määritetty lujitteen mitoituslujuus on muurin alaosassa pienempi kuin kokonaisstabiliteetin laskennassa (kohta 5) käytetty lujitevoima, tehdään stabiliteettitarkastelu uudelleen tarkemmin käyttäen sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 7) määritettyjä mitoituslujuuksia tai mitoituslujuuksien perusteella valittuja vahvisteen mitoituslujuuksia (> Td). Mikäli vaarallisin (vaatimukset alittava) liukupinta ohjautuu lujitettuun blokkiin, ja liukupintaa ei ohjata pohjavahvistuksella (esim. massanvaihto) pois lujitetusta blokista, on lujitteiden mitoitus liukupintasortumaa vastaan tehtävä DA2* mukaisilla kuormilla.

9. Käyttörajatilatarkistus

Tukimuurin ja pohjamaan siirtymä ja muodonmuutostarkastelulla varmistetaan, että siirtymät ja muodonmuutokset ovat hyväksyttävällä tasolla. (Ei ole tehty tässä)

10. Täyttökerroksen ympäri taivutetun lujitteen (wrap-around) mitoitus ankkuroinnille

10.1 Taivutetun lujitteen mitat

Lw lyhennetään, kunnes mitoitusehto TAVd_w

Z1.0 täyttyy.

Määritetään taivutetun lujitteen mitat lujitekerroksille ja erilliset mitat lujitteen 1. kerrokselle, joka taivutetaan rakenteen päälle


Taulukko 5. Taivutetun lujitteen osan päällä vaikuttava pystykuorma

Lujitteen alkuosalla Lujitteen hännän osallaKerros Vw_alku Vw_häntä

kN/m kN/m

1 0,0 4,2

2 7,4 0,0

3 14,8 0,0

4 22,2 0,0

5 29,6 0,0

6 37,0 0,0

7 44,4 0,0

8 51,8 0,0

9 59,2 0,0

Ankkurikestävyys lujitteen j taivutetun osan yläpintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Ankkurikestävyys lujite/lujite ja lujite/maamateriaali -rajapinnoilla

TAV_yp Vw1 gg Vw2 1 tan p1

Ankkurikestävyys lujitteen j taivutetun osan alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Ankkurikestävyys lujite/maamateriaali -rajapinnalla

TAV_ap 1 tan p1 Vw1 Vw2

Lujitteen j taivutetun osan ankkurikestävyys ja ankkurikestävyyden mitoitusarvo (pitkän ajan tilanne):

TAV_w TAV_yp TAV_ap TAVd_wTAV_w p

10.3 Lujitteen j taivutettuun osaan mobilisoituva lujitevoima (kohdasta 7.3.1)


ZaTdj_a

3

ZbTdj_b

3

10.4 Mitoitusehto

Z TAVd_w

1. Lujitekerros:

Lujitteen "hännän" syvyys kerroksen yläpinnasta: hw1 0.1 m

Taivutetun lujitteen (wrap-around) lujitepituus: Lw1 2.4 m

Määritetään taivutetun lujitteen alkuosan ja häntäosan pituudet:

Lw1_alku 0.3 m Lw1_häntä Lw1 Lw1_alku 2.1m

Muut lujitekerrokset:

Lujitteen "hännän" syvyys kerroksen yläpinnasta: hwj 0 m

Taivutetun lujitteen (wrap-around) lujitepituus: Lwj 1 m

Määritetään taivutetun lujitteen alkuosan ja häntäosan pituudet:

Lwj_alku 1 m Lwj_häntä Lwj Lwj_alku 0m

10.2 Ankkurikestävyyden mitoitusarvo TAVd_w kerroksittain, DA2*

Aktiivivyöhykkeen pituus lujitteen taivutetulla osalla:

La tan 45° p1

2

Sv 0.26m

Taivutetun lujitteen osan päällä vaikuttava pystykuorma:

Laskettaessa ankkurikestävyyteen vaikuttavaa pystykuormaa, liikennekuormasta aiheutuvan muuttuvan kuorman vaikutus on edullinen, ja sen osavarmuusluku on 0.


Vw Lw La h Sv hw


11. Laskennan yhteenveto

1. Lähtötiedot

Geometria: Tukimuurin korkeus 4,0 mTukimuurin alapinnan syvyys 0,5 mPientareen leveys 2,25 mAjokaistan leveys 3,5 m

Parametrit: Täyttö 1 Täyttö 2 Pohjamaa

tilavuuspaino [kN/m3] 20,0 20 20leikkauskestävyyskulma [°] 35,0 35 30koheesio kN/m2 0 0 5muuttuva liikennekuorma kN/m2 81 81 -

6. Ulkoinen stabiliteetti:

Kanto-kestävyys

Liukumis-kestävyys

Kok. stabiliteetti

(MRT)alimman lujitteen pituus L [m] 5 4,3 2lujittteen mitoituslujuus [kN/m] 31

mitoittava

7.1 + 7.2 Sisäinen stabiliteetti:

Ankkuri-kestävyys T AV [kN/m]

6.10a 6.10b 6.10a 6.10bh = 0,5 m 0,8 13,8 36,4 0,8 13,8h = 1,0 m 2,6 15,3 78,8 2,6 15,3h = 1,5 m 4,4 16,9 127,1 4,4 16,9h = 2,0 m 4,4 17,0 181,4 4,4 17,0h = 2,5 m 5,9 18,3 241,7 5,9 18,3h = 3,0 m 7,4 19,7 308,0 7,4 19,7h = 3,5 m 9,1 21,2 380,2 9,1 21,2h = 4,0 m 10,9 22,8 458,3 10,9 22,8h = 4,5 m 12,9 24,5 542,4 12,9 24,5

58 170 2354 58 170

Lujitevoima T p

[kN/m]

Lujitteen mitoituslujuus (min) T d (K FI x re )

[kN/m]Syvyys tukimuurin yläpinnasta

Yhteensä Σ

7.3 Kiilan stabiliteetti:

lujitevoima (6.10a) Σ = 58 ok!lujitevoima (6.10b) Σ = 170 ok!

< Σ = 2354

10. Täyttökerroksen ympäri taivutettu lujite (wrap-around)

Kerroksen päällä kulkevan lujitteen

pituus [m]

Kerroksen sisällä kulkevan lujitteen

pituus [m]

1. kerroksen ympäri 0,3 2,1Muiden kuin 1. kerr. ympäri 1 0

Kerroksen päälle tulevan lujiteosan

kokonaispituus [m]2,41

Tässä esitetyt lujitteen taivutetun osan mitat ovat ehdottomia minimipituuksia. Tosiasiassa kerrosten päälle tulevien lujiteosien kokonaispituudet ovat huomattavasti tätä suurempia!

Taulukko 6. Lujitteen taivutetun osan ankkurikestävyys

Kerros TAVd_w* Z ** Varmuus Tila Z *** Varmuus Tila

kN/m kN/m

0 4,8 0,3 17,10 OK 4,6 1,04 OK

1 5,6 0,9 6,51 OK 5,1 1,09 OK

2 11,2 1,5 7,62 OK 5,6 1,98 OK

3 16,7 1,5 11,35 OK 5,7 2,95 OK

4 22,3 2,0 11,42 OK 6,1 3,66 OK

5 27,9 2,5 11,30 OK 6,6 4,25 OK

6 33,5 3,0 11,06 OK 7,1 4,74 OK

7 39,1 3,6 10,75 OK 7,6 5,15 OK

8 44,7 4,3 10,37 OK 8,2 5,46 OK


* pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0

** 6.10a (pysyvä kuorma 1,35 ja muuttuva kuorma 0)

*** 6.10b (pysyvä kuorma 1,15 ja muuttuva kuorma 1,35)


LIITE 7-A

Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut eri tarkasteluvaiheissa ja -tilanteissa

1. Merkinnät muuttuva

pystykuorma q1

muuttuva pystykuorma

q2

täyttö 1

täyttö 2

(taustatäyttö)

Pohjamaa

2. Kantokestävyys (DA2*) Pystykuorma (6.10a / 6.10b): Anturan pohjan epäkeskisyys ja I‐

kantavuuskertoimet γQ 0 / 1,35

γG

1,35 / 1,15

γQ 0 1,0

γG

1,0

1,0

4. Liukuminen (DA2*) Vaakakuorma (6.10a / 6.10b) Liukumiskestävyys γQ 0/1,35

γG

1,35 / 1,15

γQ 0

γG

1,0

5. Kokonaisstabiliteetti (DA3, kun liukupinta lujitteiden ulkopuolella) MRT: Ominaiskuormat γQ 1,15 1,15

γG

1,0

1,0

γQ 1,0 1,0

γG

1,0

1,0


6. Sisäinen stabiliteetti (DA2*) Lujitevoima lujitekerroksittain (6.10a / 6.10b)

Taustatäytön aiheuttama pystykuorman epäkeskisyys

γQ 0 / 1,35

γG

1,35 / 1,15

γQ 1,0

γG

1,0

Ankkurikapasiteetti lujitekerroksittain, γs = 1,1 γQ 0

γG

1,0

6.3 Kiilan stabiliteetti (DA2*) Lujitevoima Ankkurikapasiteetti γG ja γQ kuten yllä γre = 1,0

γG ja γQ kuten yllä γs = 1,1

9. Täyttökerroksen ympäri taivutettu lujite (DA2*)

Lujitevoima lujitekerroksittain (6.10a / 6.10b) Taustatäytön aiheuttama pystykuorman epäkeskisyys

γG ja γQ kuten kohdassa 6. γG ja γQ kuten kohdassa 6.

Ankkurikapasiteetti lujitekerroksittain γG ja γQ kuten kohdassa 6.


LIITE 7-B Kokonaisstabiliteetti


Kuva 2. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE


LIITE 7-C Mitoituksen perusteella suunnitellun rakenteen kokonaisstabiliteetti




LIITE 8 - Geolujitettu jyrkkä tien levennys, esimerkkilaskelma





Penkereen korkeus: Hm 2.5 m Alimman geolujitteen perustamissyvyys maan pinnasta:

D 0 m

Pientareen leveys Lpiennar 1.5 m

Ajokaistan leveys Lkaista 3.5 m Lujiteväli Sv 0.5 m

Luiskan kaltevuus 1:n n 0.6 Lujitekerrosten määrä ljHm D

Sv5 j 0 lj 1


Maa-kerros

nro



kulma (huippu)




i i pi c i i / ci

kN/m3 o kN/m2 -



3 Pohjamaa 20 30 5 0,8 / 0,8




Tässä mitoitus tehdään olettaen muuttuvan pystykuorman olevan 81 kPa levennyksen koko yläpinnan alueella!





Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma):

Q_a 0 Q_b 1.35

Luotettavuusluokka RC2 => Kuormakerroin KFI 1

1.4 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO), NCCI7, taulukko A.4 (FI)

Sarja M1 (DA2*)




Tilavuuspaino: 1.0

1.5 Geolujitteiden osavarmuusluvut (NCCI 7)








1.7 Mitoitusikä

Tiepenkereen mitoitusikä on 100 v.


2. Kantokestävyystarkastelu, DA2*

Kantokestävyystarkastelu tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 2.

Lujitteen vaadittu pituus kantokestävyystarkastelun perusteella Lk 4.3 m

3. Liukuminen luiskan alapintaa pitkin, DA2*

Liukumiskestävyystarkastelu tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 4.

Vaadittu lujitepituus liukumiskestävyystarkastelun perusteella Ls 3.9 m

4. Kokonaisstabiliteetti, DA3


Lujitteen pituus levennyksen alaosassa murtorajatilassa: LLP 2.0 m

Levennyksen mitoituksen jälkeen (kohdat 1-10) tehdään tarvittaessa liukupintatarkastelu, jossa tarkistetaan, että mitoituksessa saatu lujitteen mitoituslujuus on riittävä kokonaisstabiliteetin kannalta (= vaarallisin liukupinta kiertää lujitetun blokin ali tai lujitteilla on riittävä kapasiteetti mikäli liukupinta kulkee lujiteblokin läpi).



Kantavuustarkastelu: Lk 4.3m



Mitoittavin lujitepituus: L 4.3m

6. Sisäinen stabiliteetti Sisäisen stabiliteetin tarkastelut tehdään olettaen levennyksen luiska pystysuoraksi, jolloin mitoitus voidaan tehdä tukimuurin kiilamenetelmällä. Mitoituksen lopuksi tarkastelussa määritettyjä lujitepituuksia kasvatetaan luiskan syvyyden ja kaltevuuden suhteessa.

6.1 Lujitevoima tasan jakaantuneella kuormalla

Sisäisen stabiliteetin tarkastelu jyrkälle levennykselle tasan jakaantuneella kuormalla tehdään pääosiltaan kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 7.


Lujitteen pituutta Li muutetaan, kunnes mitoitusehto lujitekerrokselle täyttyy:

TAVd Tt

Taulukko 2. Lujitepituus kerroksittain Lujitteen syvyys tukimuurin yläpinnasta:

Li

[m]2,31,61,61,71,9

hj j 1( ) Sv

Maanpaineen pysty- ja vaakaresultantin sijainti, ominaisarvolaskenta (pysyvä kuorma ja muuttuva epäedullinen kuorma 1.0)

Taustatäytön päällä vaikuttavasta kuormasta aiheutuva maanpaine

pq Ka2 q2 18.63kPa

Maanpaine laskettavan kerroksen ylä- ja alaosassa py pq 18.63kPa

paj Ka2 2 h q2

Maanpaineen resultantti muuttuvasta kuormasta: Rqj pq h

Maanpaineen resultantti pysyvästä kuormasta: RG2j12

paj py h

Resultantti ja sen etäisyys laskentatasosta:

RHj Rqj RG2j eHj

12

Rqj h13

RG2j h

RHj


Oletetaan julkisivu osittain deformoituvaksi.

Kuorman tarkastelukohta kerroksen keskellä: Hfjhj 0.5 Sv

Julkisivun korrelaatiokertoimet: q 1.0 ηg = syvyydestä riippuva

Maanpaino kerroksittain Gj 1 Li Hf


Liukupinnan ja pystysuunnan välinen kulma: 45deg p1

2 27.5°

Ankkurikestävyyden ominaisarvo (pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)


Le Li tan 45° p1

2

Hm h TAVj_tlj t Le 1 h

kaista

Taulukko 4. Vyöhykkeet kiilastabiliteettilaskennassa tasaisella liikennekuormalla.

h l a l ank L e

m m m m0,5 1,0 1,1 1,31 0,8 0,7 0,8

1,5 0,5 0,5 1,12 0,3 0,6 1,4

2,5 0,0 0,6 1,9

Ankkuroivan vyöhykkeen pituus

passiivialueella

Lujitteen syvyys penkereen yläpinnasta

Aktiivi-vyöhykkeen

leveys

Min. ankkuripituus

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0

2.5

2

1.5

1

0.5

0

AktiivivyöhykeMin. ankkuripit.Lujitepituus

[m]Sy

vyys

pen

kere

en y

läpi

nnas

ta [

m]

Kuva 2. Vyöhykkeet kiilastabiliteettilaskennassa tasaisella liikennekuormalla.



Pystykuorma (maanpaino): Pystykuorma (maanpaino ja liikennekuorma):

Va g G_a Gj Vb g G_b Gj q Q_b q1 Li


es_aRHj eHj

Gj es_b

RHj eHj

Gj q1 Li

Pystyjännitys:

vaVa

Li 2es_a vb

VbLi 2es_b

Lujitevoima:

Ta_t Ka1 va Sv Tb_t Ka1 vb Sv


Lujit-teen sy-

vyys pen-ke-

reen yläpin-nasta

Kuor-man

vaiku-tus



m m kN/m kN/m m m kPa kPa kN/m kN/m0,5 0,25 1,0 15,5 264,7 0,21 0,01 8,3 116,3 1,0 14,01,0 0,75 1,0 32,4 202,6 0,42 0,07 42,8 138,0 5,1 16,61,5 1,25 0,7 37,8 207,2 0,59 0,14 90,8 156,8 10,9 18,82,0 1,75 0,7 56,2 233,8 0,73 0,22 243,3 186,0 29,2 22,32,5 2,25 0,7 80,8 276,6 0,83 0,30 331,2 211,4 39,7 25,4


kuorma 6.10a/6.10b

Epä-keskisyys

6.10a/6.10b



6.1.2 Lujitteen ankkurikestävyys kerroksittain Ankkurikestävyyttä määrittäessä otetaan huomioon vain pysyvät kuormat (liikennekuorma on muuttuva edullinen kuorma, joten sitä ei huomioida)

Tarkasteltava kaista penkereen pituussuunnassa kaista 1m

Lujitteen ylä- ja alapinnan pituus penkereen leveyssuunnassa 1 m kaistaa kohden, jatkuva rakenne: lj 2 kaista 2m

Lujitteen ja täytön välinen kitkakerroin: t 1 tan p1 t 0.63


6.2 Lujitevoima puolikkailla telikuormilla

Kuva 3. Esimerkkirakenne kuormitettuna puolikkailla telikuormilla.


Taulukko 6. Lujitepituus kerroksittain Muuttuvat pystykuormat lujitetun blokin kohdalla:

Li

[m]2,81,71,10,80,8

Q 125kNm

Maanpaineen pysty- ja vaakaresultantin sijainti, ominaisarvolaskenta (pysyvä kuorma 1.0)

Maanpaine laskettavan kerroksen ylä- ja alaosassa py 0 kPa

paj Ka2 2 h

Maanpaineen resultantti RHj12

paj py h

Resultantin etäisyys laskentatasosta eHj

13

RHj h

RHj

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo, kun : p 1.1 TAVdj_t

TAVj_t p


Jos TAVdj_t Ta_t Tb_t => ankkurivoima on riittävä

Taulukko 5. Lujitteiden ankkurikestävyys kerroksittain tasaisella liikennekuormalla

h TAVdj Ta_t Tb_t

m kN/m kN/m kN/m0,5 14,4 1,0 14,0 OK1 18,8 5,1 16,6 OK

1,5 37,1 10,9 18,8 OK2 66,0 29,2 22,3 OK

2,5 108,9 39,7 25,4 OK



Ankkuri-voiman

riittävyys


Lujitteen ankkuri-

kestävyys



6.1.3 Kiilan stabiliteetti

Lujitteen mitoituslujuus


Tdjt_a > Ta_t KFI re Ta_t 1.0 1.0 Ta_t Tdjt_b > Tb_t KFI re Tb_t 1.0 1.0 Tb_t

Tda_tj

Ta_t jKFI re

Tdb_t

j

Tb_t jKFI re

Tda_t 86kNm

Tdb_t 97kNm

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo


TAVd_tj

TAVdj_tj 245kNm

> Tda_t 86kNm

ja Tdb_t 97kNm


Lujitepituudet luiskatulla penkereellä

Li

2.31.6

1.6

1.7

1.9

m Lt Li h n => Lt

2.62.2

2.5

2.9

3.4

m


Taulukko 7. Pystykuormat, -jännitykset ja kuorman aiheuttamat lujitevoimat lujitekerroksittain.

Lujit-teen sy-

vyys pen-ke-

reen yläpin-nasta

Kuor-man

vaiku-tus


h H f g Va Vb e s_a e s_b va vb Tpa_r Tpb_r



kuorma 6.10a/6.10b

Epä-keskisyys

6.10a/6.10b



Taulukko 8. Nauhakuormat, nauhakuorimien aiheuttamat lujitevoimat ja kokonaislujitevoima lujitekerroksittain.

Lujitteen syvyys

penkereen yläpinnasta

Kuorman vaikutus-

kohta kerroksen keskellä

h H f D 1 D 2 Ts1 Ts2 Ta_r Tb_r

m m m m kN/m kN/m kN/m kN/m0,5 0,25 0,7 0,7 31,2 0,0 0,8 31,81,0 0,75 1,2 1,2 17,6 0,0 2,5 19,81,5 1,25 1,5 1,7 13,3 0,0 3,5 16,22,0 1,75 1,8 2,2 11,4 0,0 9,3 19,42,5 2,25 2,0 2,7 10,0 0,0 40,3 44,4

Nauhakuormien geometriset

tekijät

Nauhakuormien aiheuttamat lujitevoimat


lujitevoima 6.10a/6.10b

6.2.2 Lujitteen ankkurikestävyys kerroksittain

Ankkurikestävyyttä määrittäessä otetaan tässä tapauksessa pysyvien kuormien lisäksi huomioon myös ankkurikestävyyttä lisäävä akselikuorma (nauhakuorma Ts2), sillä kuormittavaa pyöräkuormaa ei voi olla ilman myös kapasiteettia lisäävää pyöräkuormaa (normaalisti liikennekuorma olisi muuttuva edullinen kuorma, joten sitä ei huomioitaisi)

Ankkurikestävyyden ominaisarvo (pysyvä kuorma 1.0 ja tässä tapauksessa muuttuva kuorma 1.0)


Le Li tan 45deg p1

2

Hm h TAVj_rlj t

kaistaLe 1 h Ka1 Sv

QD2


Maanpaino Gj 1 Li Hf



Pystykuorma (maanpaino):

Va g G_a Gj Vb g G_b Gj

Pystykuorman epäkeskisyys: esRHj eHj

Gj

Pystyjännitys: vV

Li 2es

Lujitevoima: Tp_r Ka1 v Sv

Nauhakuorman aiheuttama lujitevoima

Nauhakuorman kosketuspinta: b 0.4 m

Nauhakuormien etäisyydet: d1 0.7 m d2 2.7 m

Mikäli Hf 2 d b on nauhakuorman geometrinen tekijä D Hf b

muutoin DHf b

2d

Nauhakuorma huomioidaan kuormittavana voimana, mikäli se sijoittuu kiilaliukupinnan aktiivipuolelle.

Nauhakuormat: Ts Q Ka1 SvQD

Lujitevoimat:

Ta_r Tpa_r Tb_r Tpb_r Ts1 Ts2


Taulukko 10. Lujitteiden ankkurikestävyys kerroksittain puolikkailla telikuormilla.

h TAVdj Ta_t Tb_t

m kN/m kN/m kN/m0,5 46,6 0,8 31,8 OK1 21,1 2,5 19,8 OK

1,5 19,9 3,5 16,2 OK2 24,7 9,3 19,4 OK

2,5 45,8 40,3 44,4 OK



Ankkuri-voiman

riittävyys


Lujitteen ankkuri-

kestävyys



6.2.3 Kiilan stabiliteetti

Lujitteen mitoituslujuus


Tdjr_a > Ta_r KFI re Ta_r 1.0 1.0 Ta_r Tdjr_b > Tb_r KFI re Tb_r 1.0 1.0 Tb_r

Tda_rj

Ta_rjKFI re

Tdb_r

j

Tb_rjKFI re

Tda_r 56kNm

Tdb_r 132

kNm

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo


> Tda_r 56kNm

TAVd_r

j

TAVdj_rj 158kNm

Tdb_r 132kNm


Lujitepituudet luiskatulla penkereellä

Li

2.81.7

1.1

0.8

0.8

m Lr Li h n => Lr

3.12.3

2

2

2.3

m

Taulukko 9. Vyöhykkeet kiilastabiliteettilaskennassa puolikkailla telikuormilla.

h l a l ank L e

m m m m0,5 1,0 0,2 1,81 0,8 0,8 0,9

1,5 0,5 0,4 0,62 0,3 0,4 0,5

2,5 0,0 0,7 0,8

Ankkuroivan vyöhykkeen pituus

passiivialueella


Aktiivi-vyöhykkeen

leveys

Min. ankkuripituus

02.5 2 1.5 1 0.5 0

0

2.5

2

1.5

1

0.5

0

AktiivivyöhykeMin. ankkuripit.Lujitepituus

[m]

Syvy

ys p

enke

reen

ylä

pinn

asta

[m

]

Kuva 4. Vyöhykkeet kiilastabiliteettilaskennassa puolikkailla telikuormilla.

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo, kun : p 1.1 TAVdj_rTAVj_r p


Jos TAVdj_r Ta_r Tb_r => ankkurivoima on riittävä



1. Lähtötiedot

Geometria: Penkereen korkeus 2,5 mPenkereen alapinnan syvyys 0,0 mPientareen leveys 1,5 mAjokaistan leveys 3,5 mPenkereen luiskakaltevuus 1: 0,6


tilavuuspaino [kN/m3] 20,0 21 20leikkauskestävyyskulma [°] 35,0 37 30koheesio kN/m2 0 0 5muuttuva liikennekuorma kN/m2 81 81 -


Kanto-kestävyys

Liukumis-kestävyys

Kok. stabiliteetti

(MRT)alimman lujitteen pituus L [m] 4,3 3,9 2lujittteen mitoituslujuus [kN/m] 31

mitoittava

6.1.1 + 6.1.2 + 6.2.1 + 6.2.2 Sisäinen stabiliteetti:

81 kN/m2 125 kN/m 81 kN/m2 125 kN/m 81 kN/m2 125 kN/m 81 kN/m2 125 kN/mh = 0,5 m 14,0 31,8 14,4 46,6 14,0 31,8 2,6 3,1h = 1,0 m 16,6 19,8 18,8 21,1 16,6 19,8 2,2 2,3h = 1,5 m 18,8 16,2 37,1 19,9 18,8 16,2 2,5 2,0h = 2,0 m 29,2 19,4 66,0 24,7 29,2 19,4 2,9 2,0h = 2,5 m 39,7 44,4 108,9 45,8 39,7 44,4 3,4 2,3

118 132 245 158 118 132

Lujitevoima Tp

[kN/m]

Syvyys penkereen yläpinnasta

Yhteensä Σ

Lujitepituus luiskatussa

penkereessä [m]

Lujitteen mitoituslujuus (min) Td (KFI x re) [kN/m]

Ankkurikestävyys TAV [kN/m]

6.1.3 + 6.2.3 Kiilan stabiliteetti:

81 kN/m2


125 kN/mlujitevoima (6.10a) Σ = 56 ok!lujitevoima (6.10b) Σ = 132 ok!

< Σ = 245

< Σ = 158

Mitoittavat lujitevoimat ja lujitepituudet

Lujitteen mitoituslujuus (min)

fd [kN/m]

Lujitepituus (min) luiskatussa

penkereessä [m]h = 0,5 m 32 3,1h = 1,0 m 31 2,3h = 1,5 m 31 2,5h = 2,0 m 31 2,9h = 2,5 m 44 4,3

Syvyys penkereen yläpinnasta

7. Kokonaisstabiliteetti, lujitteen mitoituslujuuden tarkistus Mikäli sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 6) määritetty lujitteen mitoituslujuus on muurin alaosassa pienempi kuin kokonaisstabiliteetin laskennassa (kohta 4) käytetty lujitevoima, tehdään stabiliteettitarkastelu uudelleen tarkemmin käyttäen sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 6) määritettyjä mitoituslujuuksia tai mitoituslujuuksien perusteella valittuja vahvisteen mitoituslujuuksia ( > Td). Mikäli vaarallisin (vaatimukset alittava) liukupinta ohjautuu lujitettuun blokkiin, ja liukupintaa ei ohjata pohjavahvistuksella (esim. massanvaihto) pois lujitetusta blokista, on lujitteiden mitoitus liukupintasortumaa vastaan tehtävä DA2* mukaisilla kuormilla.


Penkereen ja pohjamaan siirtymä ja muodonmuutostarkastelulla varmistetaan, että siirtymät ja muodonmuutokset ovat hyväksyttävällä tasolla. (Ei ole tehty tässä)

9. Täyttökerroksen ympäri taivutetun lujitteen (wrap-around) mitoitus ankkuroinnille, DA2*

Täyttökerroksen ympäri taivutetun lujitteen mitoitus tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 10.


Taulukko 1. Täytön parametrit

Maa-kerros

nro

Maalaji Tila-vuus-paino


kulma (kriittinen

tila)

Huokos-paine-kerroin

Maalajin ja lujitteen välisen liukumis-



i i ' ci r u i / ci

kN/m3 o - -

1 Pengertäyttö 20 32 0 0,9 / -

1.2 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI 1:n huoltoajoneuvon kuorma (NCCI 1, s.19)

Muuttuva kuorma: q1 20 kPa

1.3 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2(*), NCCI 7, taulukko A.3a(FI)

Epäedulliset kuormat: NCCI 7: Yhtälö 6.10a





Sarja M1 (DA2*)

Leikkauskestävyyskulma: _1 1.0

Suljettu leikkauslujuus: cu_1 1.0

Tilavuuspaino: _1 1.0

1.5 Geolujitteen osavarmuusluvut (NCCI7)



1.6 Mitoitusikä

Meluvallin mitoitusikä Liikenneviraston kohteissa on 50 v.

2. Kantokestävyystarkastelu, DA2*

Kantokestävyystarkastelu tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 2.

Lujitteen vaadittu pituus kantokestävyystarkastelun perusteella Lk 3 m

LIITE 9 - Geolujitettu jyrkkä luiska, esimerkkilaskelma




Penkereen korkeus: Hm 4 m

Luiskan kaltevuus: 80°

Lujiteväli Sv 0.5 m

Lujitekerrosten määrä ljHmSv

8 j 0 lj 1

Lujitteen syvyys luiskan yläpinnasta: hj Sv j Sv

Tässä esimerkissä luiska rakennetaan kantavalle ja routimattomalle pohjalle.


3. Jyrkän luiskan mitoitus nomogrammien pohjalta, ankkurikestävyys, DA2*

Arvataan lujitteen mitoituslujuus kunnes mitoitusehto AVdhzd

1.0 täyttyy!

Lujitteen mitoituslujuus:: fd 15kNm

Tarkastelualue pituussuunnassa: kaista 1 m

lj 2 kaista 2m

Tehollinen pengerkorkeus:


Há Hm Q_a q1

1 H´b Hm

Q_b q1

1

= 4 m0 20 kPa

20kN

m3

4m = 4 m1.3520 kPa

20kN

m3

5.35m

Lujitteen ankkurointipituus:

Yhtälö 6.10a

Lb_afd kaista

1 Há lj

11 tan c1

11 ru

p =

15kNm

1 m

20kN

m34 m 2 m

10.8 tan 32 °( )

11 0 1.1 0.206m

Yhtälö 6.10b

Lb_bfd kaista

1 H´b lj

11 tan c1

11 ru

p =

15kNm

1 m

20kN

m35.35 m 2 m

10.8 tan 32 °( )

11 0 1.1 0.15m

Lujitteeseen kuormituksesta mobilisoituvan jännityksen laskenta:

Liitteen 9-A kuvaajista saadaan:

Maanpainekerroin: Kreq 0.23

Kokonaisstabiliteetti, minimilujitepituus: LHovrl 0.54

Suoran liukumisen estäminen, minimilujitepituus: LHds 0.25

Koska LHovrl LHds , niin lujitteen minimilujitepituus Le LHovrl H´


Le_a LHovrl Há = 0.544 m 2.16m Le_b LHovrl H´b = 0.545.35 m 2.89m

Mitoittava maanpainekerroin:

Kad_aKreq

1Lb_aLe_a

= 0.23

10.206m2.16 m

0.254 Kad_bKreq

1Lb_bLe_b

= 0.23

10.15m2.89m

0.243

Tehollinen syvyys kerroksittain:

zá hQ_a q1

1 z´b h

Q_b q1

1

Lujitteeseen kohdistuva maanpaine kerroksittain:

hz_a 1 zá Kad_a hz_b 1 z´b Kad_b

Kriittinen syvyys, jota pienemmällä arvolla tartunta tulee ongelmaksi:

zc_a HáLb_aLe_a = 4 m

0.206m2.16m

0.381m zc_b H´bLb_bLe_b = 5.35m

0.15m2.89m 0.28m

Tehollinen kriittinen syvyys:

zć_a zc_a Q_a q1

1 zć_b zc_b

Q_b q1

1

= 0.381m0 20 kPa

20kN

m3

0.38m = 0.28m1.3520 kPa

20kN

m3

1.63m

Lujitteeseen syvyyttä zc pienemmillä syvyyksillä kohdistuva minimimaanpaine:

hmin_b 1 zć_b Kad_bhmin_a 1 zć_a Kad_a

= 20kN

m31.63 m 0.243 7.9kPa = 20

kN

m30.38 m 0.254 1.9kPa


4. Liukuminen luiskan alapintaa pitkin, DA2* Liukumiskestävyystarkastelu tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 4.

Vaadittu lujitepituus liukumiskestävyystarkastelun perusteella Ls 2.3 m

5. Kokonaisstabiliteetti, DA3

Kokonaisstabiliteettitarkastelu tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdissa 5 ja 8.


Lujitteen pituus luiskan alaosassa murtorajatilassa: LLP 2.6 m

6. Täyttökerroksen ympäri taivutetun lujitteen (wrap-around) mitoitus ankkuroinnille, DA2*

Täyttökerroksen ympäri taivutetun lujitteen mitoitus tehdään kuten liitteen 7 "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 10.


1. Lähtötiedot

Geometria: Luiskan korkeus 4,0 mLuiskan alapinnan syvyys 0,0 mLuiskan kaltevuus 80 o

Lujiteväli 0,5 mLujitekerrosten määrä 8 kpl

Parametrit: Täyttö 1

tilavuuspaino [kN/m3] 20leikkauskestävyyskulma [°] 32huokospainekerroin [-] 0muuttuva liikennekuorma kN/m2 20

2. Tulokset

Kanto-kestävyys

Liukumis-kestävyys

Ankkuri-kestävyys

Kok. stabiliteetti

(MRT)lujitteen mitoituslujuus [kN/m] 15 26alimman lujitteen pituus L [m] 3 2,3 2,9 2,6

mitoittava

Sisäinen stabiliteetti

Suurin lujitteeseen kohdistuva maanpaine

[kPa]

Lujitteen ankkurikapasiteetti

[kPa](6.10a) 20 ok!(6.10b) 26 ok!

27<

3. Mitoituksen lopputulos:

Lujitteen mitoituslujuus on vähintään Lujitteen pituus on vähintään

fd 26kNm

L 3m

h hz_a hz_b z´ hmin h AVd

m kPa kPa m kPa m kPa0,5 2,5 9,0 (6.10a) 0 1,9 0,0 27,31 5,1 11,4 0,4 1,9 4 47,3

1,5 7,6 13,8 (6.10b) 0 7,92 10,2 16,3 0,3 7,9

2,5 12,7 18,73 15,3 21,1

3,5 17,8 23,64 20,3 26,0

Kuva 2 Lujitteeseen kohdistuvat maanpaineet ja kapasiteetti.

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50

korkeus

m

h [kPa]

Maanpaine 6.10a Minimimaanpaine 6.10a Maanpaine 6.10b

Minimimaanpaine 6.10b Kapasiteetti

Lasketuista maanpainearvoista σhz ja σhmin valitaan suurempi mitoituksessa käytettäväksi lujitteella vastaanotettavaksi maanpainejännitykseksi σhzd

Taulukko 2. Tehollinen syvyys ja lujitteeseen kohdistuva maanpaine

Syvyys luiskan yläpin-nasta

h z´a z´b hz_a hz_b hzd_a hzd_b

m m m kPa kPa kPa kPa0,5 0,5 1,9 2,5 9,0 2,5 9,01,0 1,0 2,4 5,1 11,4 5,1 11,41,5 1,5 2,9 7,6 13,8 7,6 13,82,0 2,0 3,4 10,2 16,3 10,2 16,32,5 2,5 3,9 12,7 18,7 12,7 18,73,0 3,0 4,4 15,3 21,1 15,3 21,13,5 3,5 4,9 17,8 23,6 17,8 23,64,0 4,0 5,4 20,3 26,0 20,3 26,0

Lujitteeseen kohdistuva maanpaine

6.10a/6.10b

Mitoituksessa käytettävä lujitteeseen kohdistuva maanpaine

Tehollinen syvyys

6.10a/6.10b

Kapasiteetti ja mitoitusehto:

hzd_a_max 20.34kPa

AVdfd

Sv p =

15kNm

0.5 m 1.127.27kPa >

hzd_b_max 26kPa

Kapasiteetti "OK" Vaadittu minimilujitepituus Le 2.89m


LIITE 9-A

Nomogrammit lujitteen maanpainekertoimen ja minimipituuden määrittämiseen



Maa-kerros

nro



kulma (huippu)




i i pi c i i / ci

kN/m3 o kN/m2 -



3 Pohjamaa 20 30 5 0,8 / 0,8

1.2 Kivikorien parametrit

Kivikoreissa käytetyn kivimateriaalin tiheys s 2600kg

m3

Kivikorien tilavuuspaino: gabion s 9.8m

s260 % 15.3

kN

m3


Muuttuva pystykuorma (piennar): qp 9 kPa



Tässä mitoitus tehdään olettaen muuttuvan pystykuorman olevan 81 kPa muurin koko yläpinnan alueella!






Luotettavuusluokka CC2 => Kuormakerroin KFI 1

j 1 lj

LIITE 10 - Geolujitettu kivikoritukimuurirakenne, esimerkkilaskelma



1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot 1.1 Geometria ja maaparametrit

Muurin korkeus Hm 5.0 m Alimman geolujitteen perustamissyvyys maan pinnasta

D 0 m

Kivikorien leveys Lg 1.0 m

Lujiteväli Sv 1.0 m Pientareen leveys Lpiennar 2.25 m

Ajokaistan leveys Lkaista 3.5 m Lujitekerrosten määrä ljHm D

Sv5


2. Kantokestävyystarkastelu (nauha-antura) Kantokestävyystarkastelu on esitetty yksityiskohtaisesti Liitteen 7 esimerkkilaskelman "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 2. Tässä on esitetty laskennan pääkohdat niiltä osin, kuin kivikorirakenne aikuttaa lasketaan.

2.1 Lähtötiedot kantokestävyystarkastelulle

Kuva 2 Periaatekuva kantokestävyystarkastelussa vaikuttavista voimista.

Huom! Tukimuurin alapinta on perustamissyvyys => alapinta maanpinnasta

Olkoot nauha-anturan pituus ääretön: Lantura m

Huom! Kantokestävyyslaskennassa tukimuurin leveyssuuntaa merkitään B:llä:

Kivikorien leveys Bg Lg Bg 1m

Pohjavesi on syvällä: ´ 3 ´ 20kN

m3

1.5 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO) Sarja-M1, DA2*, NCCI7, taulukko A.4 (FI) Sarja M1 (DA2*)




Tilavuuspaino: 1.0

1.6 Antura- ja laattaperustusten kestävyyden osavarmuusluvut (NCCI 7, taulukko A.5 (FI))

Anturaperustuksen osavarmuusluku: R.v 1.55

1.7 Geolujitteiden osavarmuusluvut (NCCI 7)








1.9 Mitoitusikä

Tukimuurin mitoitusikä on 100 v.


2.3 Kantokestävyystarkastelun mitoitus, DA2*

R A´ c´ Nc bc sc ic q´Nq bq sq iq 0.5´ B N b s i

Vaakasuoran kuormituksen myötä bq=b =bc ja äärettömän nauha-anturan tapauksessa sq = s = sc = 1

2.3.1 Anturan pohjan tehokkaat dimensiot (Bk = lujitteen pituus):

L´ Lantura B´ Bk 2 e1 4.44m

2.3.2 Kantavuuskertoimet:

Nc 30.14 Nq 18.4 N 20.09 q´ 0

mB 2 mL 1 m1 2

ic 0.51 iq 0.53 i 0.39

2.3.3 Supistettu kantokestävyyden ominaisarvo DA2*

Rk B´ c3 Nc ic q´ Nq iq 0.5 ´ B´ N i 1892kNm

2.3.4 Kantokestävyyden mitoitusarvo DA2*, kun R.v 1.55 :

RdRk R.v

1221kNm

2.3.5 Kuormitus murtorajatilassa DA2*

Yhtälö (6.10a)

Vd_a G_a 1 Bk Bg gabion Bg Hm D

= 1.35 20kN

m35.7 m 1 m( ) 15.3

kN

m31 m

5 m 0 m( ) 738kNm

Yhtälö (6.10b)

Vd_b G_b 1 Bk Bg gabion Bg Hm D Q_b q1 Bk Bg

= 1.15 20kN

m35.7 m 1 m( ) 15.3

kN

m31 m

5 m 0 m( ) 1.3581 kPa 5.7 m 1 m( ) 1142kNm

2.2 Epäkeskisyyden määrittäminen kantavuustarkastelua varten (Ominaisarvot)

2.2.1 Maanpaineesta aiheutuvien pysty- ja vaakakuormien resultantit ja niiden paikat

pysyvän kuorman osavarmuusluku 1,0 ja muuttuvan epäedullisen kuorman 1,0

Taustatäytön aiheuttaman vaakakuormitus (maanpaino ja liikennekuorma):

Maanpaineet: Maanpaine tukimuurin päällä ja alimman lujitteen tasossa:

pq Ka2 q2 19.44kPa py pq 19.44kPa

pa Ka2 2 Hm D q2 43.44kPa

Maanpaineen resultantti:

Pq pq Hm D 97.2kNm

PG212

pa py Hm D 60kNm

PH Pq PG2 157.2kNm

eH1

PHPq

12 Hm D PG2

13 Hm D

2.18m Etäisyys alimman lujitteen tasosta:

2.2.2 Epäkeskisyyden laskenta (Ominaisarvot) Laskenta-arvot liikennekuormasta ja maanpainosta epäkeskisyyden laskentaa varten

Geolujitteen pituus: Bk 5.7 m

Lujitetun maablokin paino:

G1 1 Hm D Bk Bg gabion Hm D Bg 546.44kNm

Vaakakuorman resultantin kulma Lantura:n kanssa: 90 °

Pysyvän kuorman osavarmuusluku 1, epäedullisen muuttuvan kuorman 1 ja edullisen muuttuvan kuorman 0

Pystykuormat: Vaakakuormat:

V1 G1 546.44kNm

H1 PH 157.2kNm

Anturan pohjan epäkeskisyys: e1H1 eH

V10.63m

2.2.3 Voimakkaasti epäkeskisen kuorman tarkistus

Bk3

1.9m > e1 0.63m ==> OK!


2.3.6 Mitoitusehto

Vd_a 738kNm

< Rd 1221kNm

Vd_b 1142kNm

< Rd 1221kNm

RdVd_a

1.65 => OK! Rd

Vd_b1.07 => OK!

Lujitteen pituus Lk Bk Lk 5.7m

3. Liukuminen tukimuurin alapintaa pitkin Liukumiskestävyystarkastelu on esitetty yksityiskohtaisesti Liitteen 7 esimerkkilaskelman "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa 4. Tässä on esitetty laskennan pääkohdat niiltä osin, kuin kivikorirakenne vaikuttaa lasketaan.

Ls 4.7 m Liukuminen pohjamaata pitkin, lujitepituus liukumalle:

3.1 Liukumiskestävyyden mitoitusarvo Rds, DA2*

Pystykuorma lujitetun blokin alapinnassa:

Laskettaessa liukumiskestävyyteen vaikuttavaa pystykuormaa, liikennekuormasta aiheutuvan muuttuvan kuorman vaikutus on edullinen, ja sen osavarmuusluku on 0.


V1 1 Ls Lg Hm D gabion Lg Hm D

= 20kN

m34.7 m 1 m( ) 5 m 0 m( ) 15.3

kN

m31 m 5 m 0 m( ) 446.5

kNm

Liukumiskestävyys alimman lujitteen ylä- ja alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Rs_yp 281.34kNm

Rs_ap 225kNm

Mitoitusarvot:

Liukumiskestävyys lujitteen ylä- ja alapintaa pitkin, kun s 1.1 :

Rds_ypRs_yp s

255.76kNm

Rds_apRs_ap s

204.55kNm

3.2 Liukumista estävät kuormat:

Ei ole

3.3 Vaakakuorman mitoitusarvo lujiteblokin takana DA2*:

Yhtälö 6.10a

Hd_a 0.5 Ka2 Hm D G_a 2 Hm D 81kNm

Yhtälö 6.10b

Hd_b 0.5 Ka2 Hm D G_b 2 Hm D 2 Q_b q2 200.22kNm

3.4 Liukuminen alimman lujitteen ylä- ja alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne):

Hd Rds_ap Hd Rds_yp

Taulukko 2. Tukimuurin liukumiskestävyys

Hd* Rds

** Varmuus TilakN/m kN/m

Liukuminen alimman lujitteen yläpintaa pitkin (pitkän ajan tilanne)

6.10a 81,0 255,8 3,16 OK

6.10b 200,2 255,8 1,28 OK

Liukuminen alimman lujitteen alapintaa pitkin (pitkän ajan tilanne)

6.10a 81,0 204,5 2,53 OK

6.10b 200,2 204,5 1,02 OK

* 6.10a (pysyvä kuorma 1,35 ja muuttuva kuorma 0) 6.10b (pysyvä kuorma 1,15 ja muuttuva kuorma 1,35)

**pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0

4. Kokonaisstabiliteetti (GeoCalc-laskelmat, DA3) Kokonaisstabiliteetin mitoituslaskelmat on esitetty liitteessä 10-A


Lujitteen pituus tukimuurin alaosassa: LLP 2.0m

Tukimuurin mitoituksen jälkeen (kohdat 1-9) tehdään tarvittaessa liukupintatarkastelu, jossa tarkistetaan, että mitoituksessa saatu lujitteen mitoituslujuus on riittävä kokonaisstabiliteetin kannalta (= vaarallisin liukupinta kiertää lujitetun blokin ali tai lujitteilla on riittävä kapasiteetti mikäli liukupinta kulkee lujiteblokin läpi).




Kantavuustarkastelu: Lk 5.7m



Mitoittavin lujitepituus: L 5.7m

6. Sisäinen stabiliteetti Sisäisen stabiliteetin tarkastelu on esitetty yksityiskohtaisesti Liitteen 7 esimerkkilaskelman "Geolujitettu tukimuuri" kohdassa . Tässä on esitetty laskennan pääkohdat niiltä osin, kuin kivikorirakenne vaikuttaa lasketaan.

6.1 Lujitevoima lujitekerroksittain

Lujitteen syvyys tukimuurin yläpinnasta: hj 1 j Sv

Maanpaineen resultantin sijainti kerroksittain, ominaisarvolaskenta (pysyvä kuorma ja muuttuva epäedullinen kuorma 1.0)

Taustatäytön päällä vaikuttavasta kuormasta aiheutuva maanpaine

Maanpaine laskettavan kerroksen ylä- ja alaosassa

pq 19.44kPa py 19.44kPa

paj Ka2 2 h q2

Maanpaineen resultantti Rqj pq h RG2j

12

paj py h RHj Rqj RG2j

Resultantin etäisyys laskentatasosta eHj

12

Rqj h13

RG2j h

RHj

Lujitevoiman laskenta kerroksittain (DA2*), kivikorijulkisivuun kerroksesta j kohdistuva maanpaine

Kuorman tarkastelukohta kerroksen keskellä: Hfj 1hj 1 0.5 Sv

Julkisivun korrelaatiokertoimet q 1.0 ηg = syvyydestä riippuva

Maanpaino Gj 1 L Lg Hf


Pystykuorma Pystykuorma

Va g G_a Gj

Vb g G_b Gj q Q_b q1 L


es_aRHj eHj

Gj es_b

RHj eHj

Gj q1 L

Pystyjännitys:

vaVa

L 2es_a vb

VbL 2es_b

Lujitevoima:

Ta Ka1 va Sv Tb Ka1 vb Sv


Lujit-teen sy-

vyys tuki-muu-

rin yläpin-nasta

Kuor-man

vaiku-tus





kuorma 6.10a/6.10b

Epä-keskisyys

6.10a/6.10b



6.2 Lujitteen ankkurikestävyys kerroksittain

Tarkistetaan ankkurikestävyyden riittävyys lujitepituudella L, joka on määritetty ulkoisen stabiliteetin tarkastelujen yhteenvedossa kohdassa 5.

Ankkurikestävyyttä määrittäessä otetaan huomioon vain pysyvät kuormat (liikennekuorma on muuttuva edullinen kuorma, joten sitä ei huomioida)

Tarkasteltava kaista muurin pituussuunnassa kaista 1 m

Lujitteen ylä- ja alapinnan pituus muurin leveyssuunnassa muurin pituussuuntaista kaistaa kohden, jatkuva rakenne:

lj 2 kaista 2m


6.3.2 Kiilan stabiliteetti, ankkurikestävyyden mitoitusarvo

TAVdj

TAVdjj 1 1377kNm

> Tda 63kNm

Tdb 187kNm


7. Kokonaisstabiliteetti, lujitteen mitoituslujuuden tarkistus Mikäli sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 6) määritetty lujitteen mitoituslujuus on muurin alaosassa pienempi kuin kokonaisstabiliteetin laskennassa (kohta 4) käytetty lujitevoima, tehdään stabiliteettitarkastelu uudelleen tarkemmin käyttäen sisäisen stabiliteetin mitoituksessa (kohta 6) määritettyjä mitoituslujuuksia tai mitoituslujuuksien perusteella valittuja vahvisteen mitoituslujuuksia ( > Td). Mikäli vaarallisin (vaatimukset alittava) liukupinta ohjautuu lujitettuun blokkiin, ja liukupintaa ei ohjata pohjavahvistuksella (esim. massanvaihto) pois lujitetusta blokista, on lujitteiden mitoitus liukupintasortumaa vastaan tehtävä DA2* mukaisilla kuormilla.


Tukimuurin ja pohjamaan siirtymä ja muodonmuutostarkastelulla varmistetaan, että siirtymät ja muodonmuutokset ovat hyväksyttävällä tasolla. (Ei ole tehty tässä.)

9. Lujitteen ankkuroituminen / kiinnitys kivikorien väliin

Tarkistetaan ankkuroituminen / kiinnitys. (Ei ole tehty tässä.)

Lujitteen ja täytön välinen kitkakerroin: t 1 tan p1 t 0.63

Liukupinnan ja pystysuunnan välinen kulma: 45deg p1

2 27.5°

Geolujitteen pituus: L 5.7m

Ankkurikestävyyden ominaisarvo: (pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)

Ankkuroivan vyöhykkeen pituus passiivialueella kerroksittain:

Le L Lg tan 45deg p1

2

Hm h

TAVjlj t Le 1 h

kaista

Ankkurikestävyyden mitoitusarvo, kun : p 1.1 TAVdjTAVj p

Lujitteen ankkurikestävyys > lujitteen vastaanottama lujitevoima (kohdasta 6.1)

Jos TAVdj Ta Tb => ankkurivoima on riittävä

Taulukko 4. Lujitteiden ankkurikestävyys kerroksittain

h L e TAVdj Ta Tb

m m kN/m kN/m kN/m1 2,6 60,0 2,9 28,7 OK2 3,1 143,8 9,0 34,0 OK3 3,7 251,5 11,2 36,2 OK4 4,2 383,1 16,8 41,2 OK5 4,7 538,5 23,5 47,0 OK





Lujitteen syvyys

tukimuurin yläpinnasta

Ankkuroivan vyöhykkeen

pituus passii-vialueella

Ankkuri-voiman

riittävyys

Lujitteen ankkuri-

kestävyys

6.3 Kiilan stabiliteetti

6.3.1 Kiilan stabiliteetti, lujitteen mitoituslujuus:


Tdj_a > Ta KFI re Ta 1.0 1.0 Ta Tdj_b > Tb KFI re Tb 1.0 1.0 Tb

Tda

j

Taj 1KFI re

Tdb

j

Tbj 1KFI re

Tda 63kNm

Tdb 187kNm



1. Lähtötiedot

Geometria: Tukimuurin korkeus 5,0 mTukimuurin alapinnan syvyys 0,0 mPientareen leveys 2,25 mAjokaistan leveys 3,5 mKivikorien leveys 1 m


tilavuuspaino [kN/m3] 20 20 20leikkauskestävyyskulma [°] 35 35 30koheesio kN/m2 0 0 5muuttuva liikennekuorma kN/m2 81 81 -


Kanto-kestävyys

Liukumis-kestävyys

Kok. stabiliteetti

(MRT)alimman lujitteen pituus L [m] 5,7 4,7 2lujittteen mitoituslujuus [kN/m] 44

mitoittava

6.1 + 6.2 Sisäinen stabiliteetti:

Ankkuri-kestävyys TAV [kN/m]

6.10a 6.10b 6.10a 6.10bh = 1,0 m 3,0 29,3 43,9 3,0 29,3h = 2,0 m 9,4 34,7 111,8 9,4 34,7h = 3,0 m 11,9 37,3 203,4 11,9 37,3h = 4,0 m 18,5 43,0 318,9 18,5 43,0h = 5,0 m 27,2 50,0 458,3 27,2 50,0

70 194 1136 70 194

Lujitevoima Tp

[kN/m]

Lujitteen mitoituslujuus (min) Td (KFI x re)

[kN/m]Syvyys tukimuurin yläpinnasta

Yhteensä Σ

6.3 Kiilan stabiliteetti:


< Σ = 1377


LIITE 10-A

Geolujitettu kivikorivalli, kokonaisstabiliteetti

Kuva 1. DA3, murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)

Kuva 2. DA3, murtorajatila, lujitteen ankkurikapasiteetti (GLE)


Kuva 3. Ominaisarvot, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)

Kuva 4. Ominaisarvot, lujitteen ankkurikapasiteetti (GLE)


LIITE 10-B

Mitoituksen tuloksena suunnitellun rakenteen kokonaisstabiliteetti



ISSN-L 1798-6591

ISSN 1798-6605

ISBN 978-952-255-104-7

www.liikennevirasto.fi

geolujitetut maarakenteet - tiegeotekniikan käsikirja

Documents