04/12/2018
logo

Kevytsoran käyttökohteet ja tyyppiratkaisut

Leca-kevytsoralla on lukuisia käyttösovelluksia infrarakentamisessa. Pehmeälle, heikosti kantavalle maaperälle rakennettaessa kevytsoran keveys yhdistettynä hyvään kantavuuteen ja lämmöneristävyyteen tekevät kevytsorasta kustannustehokkaan materiaalin luonnon maamateriaaleihin verrattuna. Poltetusta savesta valmistettu keraaminen kevytsora on mekaanisesti ja kemiallisesti kestävä materiaali, joka säilyttää ominaisuutensa koko rakenteen käyttöiän.

Leca-kevytsoran käyttökohteita infrarakentamisessa Suomessa ovat mm.: 

  • Tiet, kadut ja radat 
  • Taustatäytöt 
  • Putkijohdot ja rummut 
  • Satama-alueet ja laiturien taustatäytöt 
  • Piharakentaminen 
  • Liikuntapaikat 
  • Meluvallit 
  • Kevytsorabetonit


Tiet, kadut ja radat

Teillä, kaduilla ja radoilla Leca-kevytsoran pääasiallinen käyttötarkoitus on toimia kevyenä täyttömateriaalina, joka vähentää pohjamaan painumia sekä parantaa rakenteen ja alueen vakavuutta. Vastaavasti kevytsoraa käytetään kevyen liikenteen väylillä, ratapihoilla ja erilaisilla kentillä. 

>> Lue, kuinka Leca-soraa käytettiin moottoritien kevennysrakenteena Kempeleessä

Teiden, katujen ja ratojen korjausrakentamisessa voidaan käyttää Leca-kevytsoraa painumavaurioiden korjauksessa, tasauksen korottamisessa sekä kantavuuden parantamisessa.

Geotekniikka_käyttökohteet_Götanjoki-450px.jpg

Lisäksi vanhoja tie- ja katupenkereiden levennyksiä voidaan toteuttaa hallitusti kevytsoralla. Kevytsorakerros voidaan kohteen erityispiirteet huomioiden mitoittaa myös käytettäväksi routaeristeenä ja kapillaarisen nousun katkaisevana kerroksena sekä kuivatusrakenteena ylemmille rakennekerroksille.

”Kevytsoran hyvät puolet ovat keveys ja kuljetuksen helppous. Se toimii samalla myös siirtymärakenteena ja routaeristeenä." Suunnittelupäällikkö Sakari Lotvonen, Pöyry Finland Oy


Tie-, katu- ja ratapenkereet

Alla olevassa kuvassa on esitetty kevytsoralla kevennetyn tiepenkereen poikkileikkauksen periaate. Ratapenkereen kevennyksen rakentamisperiaate on esitetty InfraRYLssä. Huolellisesti levitetty ja tiivistetty kevytsorakerros on lähes kokoonpuristumaton. Suurin odotettavissa oleva kevytsorarakenteen sisäinen kokoonpuristuma (viruma) on alle 2 %

Geotekniikka_käyttökohteet_kuva-1.jpg

Tie- ja katupenkereen leventäminen 

Maanvaraisesti perustetun vanhan penkereen levennyksen rakentaminen pehmeikölle painavalla kiviaineksella aiheuttaa lisäkuormituksen vuoksi painumavaurioita vanhaan tiepenkereeseen ja/tai levennykseen. Levennyspenkereen rakentamisesta aiheutuvia haitallisia painumia voidaan vähentää tai niiltä voidaan välttyä kokonaan käyttämällä penkereen täyttömateriaalina Leca-kevytsoraa. Alla olevassa kuvassa on kuvattu tiepenkereen kevennyksen poikkileikkaus. Kevytsora on ympäröity suodatinkankaalla alhaalta sivuilta ja ylhäältä.

Geotekniikka_käyttökohteet_kuva-2.jpg

Tiepenkereen leventäminen vaatii huolellista suunnittelua, jotta vanhan ja uuden rakenteen liitoskohdassa ei esiinny haitallisia painumaeroja, eikä rakenteiden päällyste halkeile vetojännitysten vuoksi. Tiepenkereen leventämisen periaate käyttäen Leca-kevytsoraa on alla olevassa kuvassa. Tiepenkereen leventämisen periaatteita voidaan hyödyntää myös esimerkiksi liittymien ja pysäkkien liittämisessä vanhoihin tie- ja katurakenteisiin.

Geotekniikka_käyttökohteet_kuva-3.jpg

Suodatinkankaan ja lujiteverkon käyttö

Suodatinkankaalla suljettu kevytsorarakenne säilyy muuttumattomana ja on uudelleenkäytettävissä tulevissa rakennuskohteissa. Suodatinkangastyyppi esitetään suunnitelmissa, joihin se valitaan kohdekohtaisesti InfaRYL:n ohjeiden mukaisesti. 

Lujitekankaiden ja -verkkojen käyttö kevytsoran yhteydessä on mahdollista esimerkiksi tien rakentamisen ja leventämisen yhteydessä tai rakennettaessa jyrkkiä geolujitettuja luiskia tai valleja. Geolujitteiden avulla voidaan vähentää tien levennysosan vaakasiirtymiä sekä parantaa tierakenteen mekaanisen kuormituksen kestävyyttä ja vähentää liikenteen kuormasta aiheutuvaa pysyvää muodonmuutosta. Geolujitteilla voidaan myös lisätä kevennetyn penkereen varmuutta liukupintasortumaa vastaan.


Taustatäytöt

Geotekniikka_taustataytto_casekuva-UK.jpg

Maanpaine tulee huomioida rakenteissa, joiden tausta täytetään kaltevuuteen, joka ylittää kaltevuuden, jossa täyttömaa luonnollisesti pysyy. Tällaisia infrarakenteita ovat esimerkiksi tukimuurit, ponttiseinät, siltojen taustatäytöt, maatuet ja perustukset. Leca-kevytsora on luonnollinen valinta taustatäyttömateriaaliksi sen keveyden, roudaneristävyyden ja hyvän vedenjohtavuuden ansiosta.

Kevytsoran ansiosta rakenteelle aiheutuva maanpaine vähenee huomattavasti, jolloin tukevia rakenteita on mahdollista optimoida. Kevytsoralla rakentaminen on kustannustehokas vaihtoehto massiiviselle tuentaratkaisulle.

Geotekniikka_käyttökohteet_taustatäytöt-kuva-2.jpg

Siirtymärakenteen periaate sillan taustatäytössä. Kevytsora vähentää samalla sillan maatukeen kohdistuvaa maanpainetta.


Putkijohdot ja rummut

Leca-kevytsora soveltuu hyvin putkijohtojen painumien hallintaan sekä routaeristeeksi. Pehmeikölle perustettavat putkijohdot voidaan perustaa painumattomaksi käyttämällä riittävää kevennystä. Lisäksi epätasaisia painumia voidaan ehkäistä kevytsorasta rakennetulla siirtymäkiilarakenteella. Putkijohtojen tapauksessa siirtymäkiila tasaa painumaeroja painuvan ja painumattoman tai routanousueroa routivan ja routimattoman rakenteen välillä. Siirtymäkiilan pituus määräytyy siten, että kaltevuuden muutokset pysyvät sallituissa rajoissa

Lisää Leca-kevytsoran käytöstä putkijohtojen yhteydessä on esitetty Leca-piharakentaminen -esitteessä. Rummut Leca-kevytsoralla voidaan vähentää merkittävästi rumpujen ja teräsputkisiltojen sekä vaaka- että pystysuuntaista kuormitusta. Kevennyksen ohella paksu kevytsorakerros toimii routaeristeenä ja mahdollistaa tavanomaista ratkaisua ohuemmat rakennepaksuudet. Rummut ja teräsputkisillat suunnitellaan Liikenneviraston ohjeen ”Teräsputkisillat, suunnitteluohje” mukaisesti.

Geotekniikka_kayttokohteet_putkijohdot-kuva-1.jpg

Lämmöneristävyys

Kun putken yläpuoliseen kerrokseen käytetään kevytsoraa, on tyypillistä putkijohdon asennussyvyyttä n. 2 m mahdollista pienentää jäätymissyvyyden kannalta, sillä kevytsora on tehokas lämmöneriste. 

Käytettäessä kevytsoraa lämmöneristyskerroksena liikennöitävällä alueella tulee kerroksen päällä olla vähintään 0,5 m paksu päällysrakenne (tai paksumpi päällysrakenteen kantavuusvaatimuksen ollessa suurempi). Liikennealueiden ulkopuolisilla putkilinjoilla kevytsorakerroksen yläpuolinen maakerros voi olla ohuempi rakennuskohteen vaatimukset huomioiden. 

Kevytsoran alle ei tarvita erillistä kuivatus- ja tasauskerrosta hiekasta, vaan riittävällä kevytsoran kerrospaksuudella kerroksen alaosa toimii kuivatuskerroksena. Mitoittamalla laskettuun kevytsoran kerrospaksuuteen lisätään n. 150 mm silloin, kun alapuolista kerrosta ei voi olettaa kuivattavaksi.

Kevytsora sietää paikallisia muodonmuutoksia (routanousu, painumat, terävät iskut ym.) paremmin kuin levymäinen routaeriste, joka saattaa niiden vaikutuksesta katketa. Levyeristeen alle on myös rakennettava tasainen asennusalusta routimattomalla hienorakeisella kiviaineksella. 

Suurin kevennysvaikutus on mahdollista aikaansaada maksimoimalla kevytsorakerroksen määrä putkikaivannossa, jolloin kaivannon täyttöjä korvataan mahdollisimman paljon kevytsoralla (putkimateriaali, kohde ja kaivantopoikkileikkaus huomioiden). 

Alkutäyttö on suositeltavaa tehdä lähtökohtaisesti aina kiviaineksesta. Alkutäytön yläosa putken yläpinnasta ylöspäin on kuitenkin mahdollista korvata kevytsoralla, kun kyseessä on jäteveden tai huleveden viettoviemäri. Asennusalusta sekä alkutäyttö putken yläpinnan tasoon tehdään aina kiviaineksella. Kevytsoran yläpuolisessa päällysrakenteessa voidaan käyttää lujiteverkkoja, betonimursketta yms. rakennusmateriaaleja materiaalien suunnittelu- ja käyttöohjeiden mukaisesti.

Geotekniikka_kayttokohteet_putkijohdot-kuva-2.jpg

Kevytsorakevennyksen periaate päällysrakenteessa. Alapuolisissa detaljeissa on esitetty kevytsoran laajuus putken täytöissä kevennystarpeesta ja putkityypistä riippuen. 

Kevennys on usein mahdollista rakentaa osissa kuin paalulaatta tai pilaristabilointi, koska toimenpide ei normaalisti vaadi laajoja ja pitkäkestoisia liikennejärjestelyjä, pitkää lujittumisaikaa tai erityiskalustoa. Myös paikkakorjaukset ja mahdolliset samalla tehtävät kevennykset on mahdollista toteuttaa kevytsoralla. 

Kevennyksen rakentamisesta ei aiheudu merkittäviä haittoja ympäristölle (melu, tärinä ym.), eikä se aiheuta vastaavaa riskiä läheisille rakenteille kuten esim. paalutus. Kevennyksen rakentaminen aiheuttaa riskejä lähinnä tilanteessa, jossa kevennyksen takia on tehtävä merkittäviä pohjamaan kaivuja. Tällöin viereisten rakenteiden mahdolliset stabiliteetti-, sivusiirtymä- tai painumariskit on minimoitava asianmukaisilla suunnitelmaratkaisuilla ja niiden toteutuksella. 

Taulukossa 1 esitetyt kustannusarviot ovat karkealla tarkkuudella suuruusluokkaa osoittavia ja niihin vaikuttavat mm. savikerroksen paksuus (paalupituus ja stabilointipilarin pituus), pohjamaan lujuus, pengerkorkeus, paalutyyppi, painumakriteerit, yms. Myös kohteen ahtaudella, viereisten rakenteiden herkkyydellä, aikataululla, liikenteen järjestelymahdollisuuksilla, yms. on vaikutusta. Kokonaiskevennyksessä savikerroksen paksuus ei vaikuta kevennyksen tilavuuteen ja kustannuksiin. 

Taulukko 1. Eri pohjanrakennustapoja ja niiden ominaispiirteitä. Karkeat hinta-arviot (alv. 0 %) koskevat pohjarakenteita – kevennyksen yhteydessä on huomioitu se, että kevennysmateriaali korvaa muita päällysrakenne- tai täyttömateriaaleja.

Pohjarakennustapa Hinta-arvio €/m²-katu Liikennejärjestelyt Rakentaessa huomioitavaa Erityiskalusto Lujittumisaika
Pilaristabilointi 40-200 Laajat ja pitkäkestoiset Olemassa olevat maanalaiset putket ja rakenteet Stabilointikone 0,5-3 kk (stabilointi)
Paalulaatta 130-300 Laajat Olemassa olevat maanalaiset putket ja rakenteet Paalutuskone ~1 vko (laatan betonivalu)
Kevennys 25-100 Lyhytaikaiset Voidaan rakentaa olemassa olevien putkien ja rakenteiden päälle Ei vaadi erityiskalustoa "Heti valmis" (ei lujittuvia materiaaleja)

Satama-alueet ja laiturirakenteet

Rakennettaessa satama-alueita ja laiturirakenteita joudutaan usein työskentelemään hyvin pehmeillä maapohjilla lähellä vedenpinnantasoa. Kevytsoran käytöllä voidaan parantaa rakenteiden vakavuutta sekä vähentää kiinteisiin laiturirakenteisiin kohdistuvaa maanpainetta. Viime vuosina ympäri maailmaa on rakennettu useita laiturirakenteita käyttäen Leca-kevytsoraa taustatäyttömateriaalina.
 

Geotekniikka_kayttokohteet_satama_alue.jpg

Luonnon savesta valmistettu Leca-kevytsora on täysin inertti materiaali, eikä siitä liukene vesistöihin haitallisia aineita, joten kevytsora satama-alueilla ja laiturirakenteissa on rakennuskohteen ympäristöä kuormittamaton vaihtoehto.


Muut rakenteet

Piharakentaminen

Leca-kevytsoran käytöllä on mahdollista ehkäistä pihan painumia tai vähentää niiden vaikutusta. Kevytsoraa käytetään myös pihan routasuojauksessa, siirtymärakenteissa, putkijohtojen yhteydessä sekä pihojen muotoilussa ja istutuksissa. Kevytsoran käytön merkitys painumien hallinnassa kasvaa rakennettaessa pehmeille maaperille. Leca-kevytsoran käyttöä piharakentamisessa on esitelty Leca-piharakentaminen -esitteessä

 

Lahden Toriparkki.jpg

Lahden Toriparkki

Espoo Retail Parkin piha-alue.jpg

Espoo Retail Park

Liikuntapaikat 

Leca-kevytsoraa on käytetty erilaisten urheilu- ja pelikenttien, kuten yleisurheilu-, jalkapallo-, pesäpallo-, ja golfkenttien, lämmitettyjen urheilukenttien sekä urheiluhallien pohjarakenneratkaisuissa 1960-luvulta lähtien. Kevytsoran etuja urheilukenttien rakentamisessa ovat sen keveys ja asentamisen helppous vuodenajasta riippumatta. Leca-kevytsoraa on käytetty useissa eri käyttötarkoituksissa – keventeenä, routasuojauksena sekä ylempiä rakennekerroksia kuivaavana ja vettä läpäisevänä rakenteena. Urheilukenttien ja -hallien rakentamista Leca-kevytsoraa käyttäen on esitelty laajemmin Leca-urheilukentät ja -hallit -esitteessä.

Leca urheilukentillä kohdekuva.jpg

Leca urheilukentillä työmaakuva UK.jpg

Meluvallit

Meluvalleja rakennetaan tavallisesti raskaasti liikennöityjen tiealueiden läheisyyteen estämään melusaasteen leviäminen ympäristöön ja asuinalueille. Meluvallit, jotka rakennetaan tavallisesti useita metrejä korkeiksi, ilman kevennystä aiheuttavat suuria painumia pohjamaahan ja siirtymiä läheisiin rakenteisiin. Leca-kevytsora soveltuu ominaisuuksiensa puolesta meluvallin täyttömateriaaliksi sekä meluseinän taustatäytöksi.


Ota yhteyttä Leca-asiantuntijoihimme!

Asiantuntijamme palvelevat sinua kaikissa geotekniikkaan liittyvissä kysymyksissä arkisin klo 8–16.