geolujitetut maarakenteet - tiegeotekniikan käsikirja
TRANSCRIPT
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 7 Geolujitetut maarakenteet
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
8 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 9 Geolujitetut maarakenteet
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
10 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 11 Geolujitetut maarakenteet
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
12 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 13 Geolujitetut maarakenteet
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
14 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 15 Geolujitetut maarakenteet
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.
16 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 17 Geolujitetut maarakenteet
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.
18 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 19 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
tus-muodonm
ppiyhdistelmiPET=polyeste
PP
X
X
X
X
a 2/2012 akenteet
muutos-
iä. eri (po-
PET
X
X
X
Liikenneviraston oppaita 2/2012 23 Geolujitetut maarakenteet
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
24 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
26 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 27 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
meerituotteidkeinen, b) po986).
rviointi (Td on
vegvesen 200
a 2/2012 akenteet
iden ve-olypro-
n geolu-
08).
Liikenneviraston oppaita 2/2012 29 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 31 Geolujitetut maarakenteet
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.
32 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
34 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
36 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
(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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 37 Geolujitetut maarakenteet
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.
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
heuttama tasengerkorkeuktoitukseen DA
a 2/2012 akenteet
sainen ksille). A2* mi-
Liikenneviraston oppaita 2/2012 41 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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-
46 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
48 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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-
Liikenneviraston oppaita 2/2012 49 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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-
54 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 55 Geolujitetut maarakenteet
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)
56 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 57 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
-
- -
-
eviraston optetut maara
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-
62 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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-
64 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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-
Liikenneviraston oppaita 2/2012 65 Geolujitetut maarakenteet
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
66 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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-
Liikenneviraston oppaita 2/2012 67 Geolujitetut maarakenteet
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.
68 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
. 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
eviraston optetut maara
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.
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
(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
eviraston optetut maara
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-
78 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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-
82 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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.
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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-
94 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
eviraston optetut maara
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-
96 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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.
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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).
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 103 Geolujitetut maarakenteet
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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)
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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*
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
⇒
eviraston optetut maara
/
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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)
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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.
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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.
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
n lujitepituudll 1991)
a 2/2012 akenteet
den ja
LiikenneGeoluji
Kuva 9.4
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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 suo- ja 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
aston oppaitaitetut maara
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 131 Geolujitetut maarakenteet
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.
132 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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-
136 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
.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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
tys geolujitet
a 2/2012 akenteet
tulla ra-
Liikenneviraston oppaita 2/2012 141 Geolujitetut maarakenteet
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)
142 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 143 Geolujitetut maarakenteet
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-te- ja 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)
144 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 145 Geolujitetut maarakenteet
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)
146 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 147 Geolujitetut maarakenteet
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.
148 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 149 Geolujitetut maarakenteet
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)
150 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 151 Geolujitetut maarakenteet
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
152 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
- 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
eviraston optetut maara
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
154 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 155 Geolujitetut maarakenteet
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.
156 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 157 Geolujitetut maarakenteet
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.
158 Liikenneviraston oppaita 2/2012 Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 159 Geolujitetut maarakenteet
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
eviraston optetut maara
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
aston oppaitaitetut maara
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
eviraston optetut maara
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 2 (9) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 3 (9) Geolujitetut maarakenteet
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
2.2.2. Lujitteen pienin tartuntapituus ja reunaehdon täyttyminen, kun Ls 10m
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
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 4 (9) Geolujitetut maarakenteet
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:
Ls Le missä luiskan leveys Ls 10m
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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"
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 5 (9) Geolujitetut maarakenteet
3.2 Lujitteeseen kehittyvä vetovoima
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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:
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 6 (9) Geolujitetut maarakenteet
7. Laskennan yhteenveto: 1. Lähtötiedot
Penkereen korkeus: Hp 2.5 m
Kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma: c1 32 °
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 7 (9) Geolujitetut maarakenteet
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
Tehokas tilavuuspaino
Leikkaus-kestävyys-
kulma
Suljettu leikkauslujuus*
' ' 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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 8 (9) Geolujitetut maarakenteet
Liite 4-A
Geolujitettu maanvarainen penger, kokonaisstabiliteetti
Kuva 1. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 2. Ominaisarvolaskenta, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 4 / 9 (9) Geolujitetut maarakenteet
Kuva 3. DA3, Murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 4. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 5 / 1 (5) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 5 - Geolujitettu leveä tien levennys pehmeiköllä, esimerkkilaskelma
Pohjavesi on syvällä
1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot
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
Maalaji Kerros-paksuus
Tilavuus-paino
Leikkaus-kestävyys-
kulma
Suljettu leikkauslujuus*
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
Muuttuva kuorma (ajokaistalla): q1 81 kPa
Muuttuva kuorma (pientareella): qp 9 kPa
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:
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 5 / 2 (5) Geolujitetut maarakenteet
1.4 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
1.5 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)
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
1.6 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
Tartuntapituuden tulee täyttää reunaehto:
Ls Le missä luiskan leveys Ls 6m
2.1 Kuorma 9 kN/m2 luiskan reunalla
2.1.1 Lujitteeseen maanpainekuorman vaikutuksesta mobilisoituva voima
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
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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).
2.2.1 Lujitteeseen maanpainekuorman vaikutuksesta mobilisoituva voima
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 5 / 3 (5) Geolujitetut maarakenteet
2.2.2. Lujitteen pienin tartuntapituus ja reunaehdon täyttyminen, kun Ls 6m
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
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 5 / 4 (5) Geolujitetut maarakenteet
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
Tartuntapituuden tulee täyttää reunaehto:
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
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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
5. Stabilitteettitarkastelu DA3 (GeoCalc)
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:
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 5 / 5 (5) Geolujitetut maarakenteet
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
3. Stabilitteettitarkastelu DA3 (GeoCalc)
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 6 / 1 (3) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 6 - Geolujitettu paalutettu penger pehmeiköllä, esimerkkilaskelma
Kuva 1 Esimerkkirakenne
1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot
1.1 Geometria
Penkereen korkeus: Hp 2.5 m Penkereen leveys: Lpenger 10m
Penkereen luiska- kaltevuus 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
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 12 16 6 15
*redusoitu
1.4 Eurokoodin soveltamisohjeen NCCI7:n LM1 mukaiset liikennekuormat
Muuttuva kuorma (ajokaistalla): q1 81 kPa
Muuttuva kuorma (pientareella): qp 9 kPa
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
Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15
Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma): Q_a 0 Q_b 1.35
1.6 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO), NCCI 7, taulukko A.4 (FI)
Sarja M1 (DA2*)
Leikkauskestävyyskulma: 1.0
Tilavuuspaino: 1.0
1.7 Geolujitteen parametrit ja osavarmuusluvut (NCCI7)
Lujitteen materiaalikerroin: re 1
Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta käsikirjan kohdan 4.9 mukaisesti.
Liukuminen lujitteen pintaa pitkin: s 1.1
Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1
Geolujitteen alkumuodonmuutos: v 0.04
1.8 Mitoitusikä
Tiepenkereen mitoitusikä Liikenneviraston kohteissa on 100 v.
1.9 Aktiivimaanpainekerroin (NCCI7, liite2, kuva C.1.1)
Pengeräyttö: Kad 0.28
Aktiivimaanpainekerroin voidaan myös määrittää Coulombin kaavalla, kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 1.8.2 on tehty.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 6 / 2 (3) Geolujitetut maarakenteet
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
Yhtälö 6.10a: Yhtälö 6.10b:
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.
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 6 / 3 (3) Geolujitetut maarakenteet
5. Tarvittava tartuntapituus ulosvetovoimalle Uloimman paaluhatun ulkopuolelle jäävän luiskaleveyden Lp tulee olla suurempi kuin tarvittava tartuntapituus Lb.
Lp Lb Lp 4.55m
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
Kriittisen tilan leikkauskestävyyskulma: c1 32 °
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 1 (15) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 7 - Geolujitettu tukimuuri, esimerkkilaskelma
Pohjavesi on syvällä
Kuva 1 Esimerkkirakenne
1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot
1.1 Geometria ja maaparametrit
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
Maalaji Tilavuus-paino
Leikkaus-kestävyys-
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!
1.3 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2*, NCCI 7, taulukko A.3a(FI)
NCCI 7: Yhtälö 6.10a
NCCI 7: Yhtälö 6.10b
Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 2 (15) Geolujitetut maarakenteet
1.6 Geolujitteiden parametrit ja osavarmuusluvut (NCCI7)
Lujitteen materiaalikerroin: re 1.0
Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta ohjeen kohdan 4.9 mukaisesti.
Lujitteen liukumiskestävyys: s 1.1
Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1
Kitkakerroin, lujite/lujite -rajapinta gg 0.2
1.7 Aktiivimaanpainekerroin (NCCI7, liite2, kuva C.1.1)
Täyttö: Ka1 0.24 Taustatäyttö: Ka2 0.24
Aktiivimaanpainekerroin voidaan myös määrittää Coulombin kaavalla, kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 1.8.2 on tehty.
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 3 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 4 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 5 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 6 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 7 (15) Geolujitetut maarakenteet
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)
Lujitteen vastaanottama
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
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 8 (15) Geolujitetut maarakenteet
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)
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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.
(pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)
Vw Lw La h Sv hw
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 9 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
* 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)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 10 (15) Geolujitetut maarakenteet
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 11 (15) Geolujitetut maarakenteet
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 12 (15) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 7-B Kokonaisstabiliteetti
Kuva 1. DA3, Murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 2. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 13 (15) Geolujitetut maarakenteet
Kuva 3. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 4. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 14 (15) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 7-C Mitoituksen perusteella suunnitellun rakenteen kokonaisstabiliteetti
Kuva 1. DA3, Murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 2. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 7 / 15 (15) Geolujitetut maarakenteet
Kuva 3. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 4. Ominaisarvolaskenta, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 1 (7) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 8 - Geolujitettu jyrkkä tien levennys, esimerkkilaskelma
Pohjavesi on syvällä
Kuva 1 Esimerkkirakenne
1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot
1.1 Geometria ja maaparametrit
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
Taulukko 1. Täyttökerrosten ja maapohjan parametrit
Maa-kerros
nro
Maalaji Tilavuus-paino
Leikkaus-kestävyys-
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 21 37 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 lujitetun blokin kohdalla: q1 81 kPa
Muuttuva pystykuorma blokin takana: q2 81 kPa
Tässä mitoitus tehdään olettaen muuttuvan pystykuorman olevan 81 kPa levennyksen koko yläpinnan alueella!
1.3 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2*, NCCI 7, taulukko A.3a(FI)
NCCI 7: Yhtälö 6.10a
NCCI 7: Yhtälö 6.10b
Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15
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*)
Leikkauskestävyyskulma: 1.0
Tehokas koheesio: c´ 1.0
Suljettu leikkauslujuus: cu 1.0
Tilavuuspaino: 1.0
1.5 Geolujitteiden osavarmuusluvut (NCCI 7)
Lujitteen materiaalikerroin: re 1.0
Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta ohjeen kohdan 4.9 mukaisesti.
Lujitteen liukumiskestävyys: s 1.1
Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1
1.6 Aktiivimaanpainekerroin (NCCI7, liite2, kuva C.1.1)
Täyttö: Ka1 0.24 Taustatäyttö: Ka2 0.23
Aktiivimaanpainekerroin voidaan myös määrittää Coulombin kaavalla, kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 1.8.2 on tehty.
1.7 Mitoitusikä
Tiepenkereen mitoitusikä on 100 v.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 2 (7) Geolujitetut maarakenteet
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 mitoituslujuus: Tro 31kNm
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).
5. Yhteenveto ulkoisen stabiliteetin tarkasteluista
Mitoittavin lujitepituus (kantavuus-, liukumis- ja kokonaisstabiliteettitarkastelusta):
Kantavuustarkastelu: Lk 4.3m
Liukumistarkastelu: Ls 3.9m
Kokonaisstabiliteetti: LLP 2m
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.
6.1.1 Lujitevoima lujitekerroksittain
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
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 ηg = syvyydestä riippuva
Maanpaino kerroksittain Gj 1 Li Hf
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 3 (7) Geolujitetut maarakenteet
Liukupinnan ja pystysuunnan välinen kulma: 45deg p1
2 27.5°
Ankkurikestävyyden ominaisarvo (pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)
Ankkuroivan vyöhykkeen pituus passiivialueella:
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.
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 Li
Pystykuorman epäkeskisyys:
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
Taulukko 3. Kuormat, jännitykset ja lujitevoimat lujitekerroksittain
Lujit-teen sy-
vyys pen-ke-
reen 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 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
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
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 4 (7) Geolujitetut maarakenteet
6.2 Lujitevoima puolikkailla telikuormilla
Kuva 3. Esimerkkirakenne kuormitettuna puolikkailla telikuormilla.
6.2.1 Lujitevoima lujitekerroksittain
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
Lujitteen ankkurikestävyys > lujitteen vastaanottama lujitevoima (kohdasta 6.1.1)
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
Lujitteen vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10b)
Ankkuri-voiman
riittävyys
Lujitteen syvyys penkereen yläpinnasta
Lujitteen ankkuri-
kestävyys
Lujitteen vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10a)
6.1.3 Kiilan stabiliteetti
Lujitteen mitoituslujuus
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
(pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)
TAVd_tj
TAVdj_tj 245kNm
> Tda_t 86kNm
ja Tdb_t 97kNm
Ankkurikapasiteetti "OK"
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 5 (7) Geolujitetut maarakenteet
Taulukko 7. Pystykuormat, -jännitykset ja kuorman aiheuttamat lujitevoimat lujitekerroksittain.
Lujit-teen sy-
vyys pen-ke-
reen 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 Tpa_r Tpb_r
m m kN/m kN/m m m kPa kPa kN/m kN/m0,5 0,25 1,0 18,9 16,1 0,01 0,01 6,8 5,8 0,8 0,71,0 0,75 1,0 34,4 29,3 0,03 0,03 21,0 17,9 2,5 2,11,5 1,25 0,7 26,0 22,1 0,10 0,10 28,8 24,5 3,5 2,92,0 1,75 0,7 26,5 22,5 0,23 0,23 77,8 66,3 9,3 8,02,5 2,25 0,7 34,0 29,0 0,35 0,35 336,1 286,3 40,3 34,4
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
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
Lujitteen vastaanottama
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)
Ankkuroivan vyöhykkeen pituus passiivialueella:
Le Li tan 45deg p1
2
Hm h TAVj_rlj t
kaistaLe 1 h Ka1 Sv
QD2
Lujitevoiman laskenta kerroksittain (DA2*), julkisivuun kerroksesta j kohdistuva maanpaine
Maanpaino Gj 1 Li 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):
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 6 (7) Geolujitetut maarakenteet
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
Lujitteen vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10b)
Ankkuri-voiman
riittävyys
Lujitteen syvyys penkereen yläpinnasta
Lujitteen ankkuri-
kestävyys
Lujitteen vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10a)
6.2.3 Kiilan stabiliteetti
Lujitteen mitoituslujuus
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
(pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 0)
> Tda_r 56kNm
TAVd_r
j
TAVdj_rj 158kNm
Tdb_r 132kNm
Ankkurikapasiteetti "OK"
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
Lujitteen syvyys penkereen yläpinnasta
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
Lujitteen ankkurikestävyys > lujitteen vastaanottama lujitevoima (kohdasta 6.2.1)
Jos TAVdj_r Ta_r Tb_r => ankkurivoima on riittävä
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 8 / 7 (7) Geolujitetut maarakenteet
10. Laskennan yhteenveto
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
Parametrit: Täyttö 1 Täyttö 2 Pohjamaa
tilavuuspaino [kN/m3] 20,0 21 20leikkauskestävyyskulma [°] 35,0 37 30koheesio kN/m2 0 0 5muuttuva liikennekuorma kN/m2 81 81 -
5. Ulkoinen stabiliteetti:
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
lujitevoima (6.10a) Σ = 86 ok!lujitevoima (6.10b) Σ = 97 ok!
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.
8. Käyttörajatilatarkistus
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 9 / 1 (4) Geolujitetut maarakenteet
Taulukko 1. Täytön parametrit
Maa-kerros
nro
Maalaji Tila-vuus-paino
Leikkaus-kestävyys-
kulma (kriittinen
tila)
Huokos-paine-kerroin
Maalajin ja lujitteen välisen liukumis-
/ulosvetovastuksen korjauskerroin:
leikk.kest.kulma/koheesio
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
NCCI 7: Yhtälö 6.10b
Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15
Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma): Q_a 0 Q_b 1.35
1.4 Maaparametrien osavarmuusluvut (STR/GEO), NCCI 7, taulukko A.4 (FI)
Sarja M1 (DA2*)
Leikkauskestävyyskulma: _1 1.0
Suljettu leikkauslujuus: cu_1 1.0
Tilavuuspaino: _1 1.0
1.5 Geolujitteen osavarmuusluvut (NCCI7)
Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1
Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta ohjeen kohdan 4.9 mukaisesti.
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
Kuva 1 Esimerkkirakenne
1. Esimerkkirakenteen lähtötiedot
1.1 Geometria ja maaparametrit
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.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 9 / 2 (4) Geolujitetut maarakenteet
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:
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
H´a 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 H´a 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´
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
Le_a LHovrl H´a = 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:
z´a hQ_a q1
1 z´b h
Q_b q1
1
Lujitteeseen kohdistuva maanpaine kerroksittain:
hz_a 1 z´a Kad_a hz_b 1 z´b Kad_b
Kriittinen syvyys, jota pienemmällä arvolla tartunta tulee ongelmaksi:
zc_a H´aLb_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:
z´c_a zc_a Q_a q1
1 z´c_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 z´c_b Kad_bhmin_a 1 z´c_a Kad_a
= 20kN
m31.63 m 0.243 7.9kPa = 20
kN
m30.38 m 0.254 1.9kPa
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 9 / 3 (4) Geolujitetut maarakenteet
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 mitoituslujuus: Tro 26kNm
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.
7. Laskennan yhteenveto
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 9 / 4 (4) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 9-A
Nomogrammit lujitteen maanpainekertoimen ja minimipituuden määrittämiseen
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 1 (11) Geolujitetut maarakenteet
Taulukko 1. Täyttökerrosten ja maapohjan parametrit
Maa-kerros
nro
Maalaji Tilavuus-paino
Leikkaus-kestävyys-
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 Kivikorien parametrit
Kivikoreissa käytetyn kivimateriaalin tiheys s 2600kg
m3
Kivikorien tilavuuspaino: gabion s 9.8m
s260 % 15.3
kN
m3
1.3 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!
1.4 Kuormien tai kuorman vaikutusten osavarmuusluvut (STR/GEO), mitoitustapa DA2*, NCCI 7, taulukko A.3a(FI)
NCCI 7: Yhtälö 6.10a
NCCI 7: Yhtälö 6.10b
Pysyvä kuorma: G_a 1.35 G_b 1.15
Määräävä muuttuva kuorma (tieliikennekuorma): Q_a 0 Q_b 1.35
Luotettavuusluokka CC2 => Kuormakerroin KFI 1
j 1 lj
LIITE 10 - Geolujitettu kivikoritukimuurirakenne, esimerkkilaskelma
Pohjavesi on syvällä
Kuva 1 Esimerkkirakenne
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 2 (11) Geolujitetut maarakenteet
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*)
Leikkauskestävyyskulma: 1.0
Tehokas koheesio: c´ 1.0
Suljettu leikkauslujuus: cu 1.0
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)
Lujitteen materiaalikerroin: re 1.0
Lujitteen ominaislujuus määritetään mitoituslujuudesta ohjeen kohdan 4.9 mukaisesti.
Lujitteen liukumiskestävyys: s 1.1
Lujitteen ulosvetovastus (ankkuroituminen): p 1.1
1.8 Aktiivimaanpainekerroin (NCCI7, liite2, kuva C.1.1)
Täyttö: Ka1 0.24 Taustatäyttö: Ka2 0.24
Aktiivimaanpainekerroin voidaan myös määrittää Coulombin kaavalla, kuten Liitteen 4 esimerkkilaskelman "Geolujitettu maanvarainen penger" kohdassa 1.8.2 on tehty.
1.9 Mitoitusikä
Tukimuurin mitoitusikä on 100 v.
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 3 (11) Geolujitetut maarakenteet
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!
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 4 (11) Geolujitetut maarakenteet
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.
(pysyvä kuorma 1.0 ja muuttuva edullinen kuorma 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 mitoituslujuus: Tro 44kNm
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).
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 5 (11) Geolujitetut maarakenteet
5. Yhteenveto ulkoisen stabiliteetin tarkasteluista
Mitoittavin lujitepituus (kantavuus-, liukumis- ja kokonaisstabiliteettitarkastelusta):
Kantavuustarkastelu: Lk 5.7m
Liukumistarkastelu: Ls 4.7m
Kokonaisstabiliteetti: LLP 2m
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
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
Pystykuorma Pystykuorma
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/m1,0 0,5 1,0 63,5 677,3 0,2 0,0 12,1 119,7 2,9 28,72,0 1,5 1,0 190,4 785,4 0,3 0,1 37,6 141,5 9,0 34,03,0 2,5 0,7 222,1 812,5 0,5 0,2 46,5 150,8 11,2 36,24,0 3,5 0,7 310,9 888,1 0,6 0,3 70,0 171,6 16,8 41,25,0 4,5 0,7 399,7 963,8 0,8 0,4 98,0 195,7 23,5 47,0
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
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 6 (11) Geolujitetut maarakenteet
6.3.2 Kiilan stabiliteetti, ankkurikestävyyden mitoitusarvo
TAVdj
TAVdjj 1 1377kNm
> Tda 63kNm
Tdb 187kNm
Ankkurikapasiteetti "OK"
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.
8. Käyttörajatilatarkistus
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 vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10a)
Lujitteen vastaanottama
lujitevoima (yhtälö 6.10b)
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:
Yhtälö 6.10a Yhtälö 6.10b
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
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 7 (11) Geolujitetut maarakenteet
10. Laskennan yhteenveto
1. Lähtötiedot
Geometria: Tukimuurin korkeus 5,0 mTukimuurin alapinnan syvyys 0,0 mPientareen leveys 2,25 mAjokaistan leveys 3,5 mKivikorien leveys 1 m
Parametrit: Täyttö 1 Täyttö 2 Pohjamaa
tilavuuspaino [kN/m3] 20 20 20leikkauskestävyyskulma [°] 35 35 30koheesio kN/m2 0 0 5muuttuva liikennekuorma kN/m2 81 81 -
5. Ulkoinen stabiliteetti:
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:
lujitevoima (6.10a) Σ = 63 ok!lujitevoima (6.10b) Σ = 187 ok!
< Σ = 1377
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 8 (11) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 10-A
Geolujitettu kivikorivalli, kokonaisstabiliteetti
Kuva 1. DA3, murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 2. DA3, murtorajatila, lujitteen ankkurikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 9 (11) Geolujitetut maarakenteet
Kuva 3. Ominaisarvot, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 4. Ominaisarvot, lujitteen ankkurikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 10 (11) Geolujitetut maarakenteet
LIITE 10-B
Mitoituksen tuloksena suunnitellun rakenteen kokonaisstabiliteetti
Kuva 1. DA3, Murtorajatila, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 2. DA3, Murtorajatila, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
Liikenneviraston oppaita 2/2012 Liite 10 / 11 (11) Geolujitetut maarakenteet
Kuva 3. Ominaisarvolaskenta, lujitteen rakenteellinen lujuus (GLE)
Kuva 4. Ominaisarvolaskenta, lujitteen ankkurointikapasiteetti (GLE)
ISSN-L 1798-6591
ISSN 1798-6605
ISBN 978-952-255-104-7
www.liikennevirasto.fi