14/12/2018
logo

Stabiliteetin parantaminen

Maarakenteet aiheuttavat pohjamaahan kuormitusta, jonka seurauksena maaperän vakavuus eli stabiliteetti voi heiketä. Stabiliteetin ollessa riittämätön pohjamaahan syntyy murtotila, jonka seurauksena rakenne voi sortua tai rakenteessa ja ympäröivissä rakenteissa voidaan havaita sallittua suurempia siirtymiä.

Leca-kevytsora soveltuu erinomaisesti stabiliteettiongelmien ratkaisemiseen. Stabiliteetti on usein ongelma alueilla, jossa pohjamaa ei ole lujaa. Stabiliteettiongelmat korostuvat heikolla pohjamaalla sivukaltevassa maastossa tai esim. jokiuomien läheisyydessä. Kevytsoratäyttö vähentää heikkoon pohjamaahan kohdistumaa lisäkuormitusta parantaen näin vakavuutta.

Käytettäessä Leca-kevytsoraa stabiliteetin parantamisessa tulee ottaa huomioon mm. seuraavat asiat

  • Pohjamaan ominaisuudet ja kuormitushistoria 
  • Huokosveden paine pohjamaassa 
  • Pohja- ja/tai orsiveden sekä mahdollisen avoveden pinnan taso 
  • Maanpinnan ja maakerrosten kaltevuus ja uomat rakenteen sivulla 
  • Rakenteelta vaadittu varmuus sortumaa vastaan 
  • Pysyvät ja muuttuvat kuormat 
  • Viereiset rakenteet ja niiden perustukset

Jännitykset maaperässä

Maaperässä vallitseva jännitystila määritellään tavallisesti pysty- ja vaakajännityksenä. Pystyjännityksen suuruuteen vaikuttavat tarkasteltavan tason yläpuolisen maa- ja kiviainesten paino, vedenpaino ja –paine, liikennekuormat sekä riittämättömästä vakavuudesta aiheutuvat maan siirtymät. Maaperän varmuus liukupintasortumaa vastaan lasketaan tavallisesti momenttitasapainomenetelmällä, joka on tarkemmin kuvattu Liikenneviraston ohjeessa 09/2010 Tiepenkereen ja –leikkausten suunnittelu, tien pohjarakenteiden suunnitteluohjeet.

Periaateratkaisu Leca-kevytsoran käytöstä stabiliteetin parantamisessa on esitetty kuvissa 1–3. Kuvissa on esitetty tiepenkereen kohdalle muodostuva vaarallisin liukupinta sekä pohjamaahan kohdistuva jännitys, kiviainespenkereen ja kevytsoralla kevennetyn penkereen alla. Kuvissa on esitetty punaisella tavanomaisen maa-aineksen ja vihreällä Leca-soralla toteutetun rakenteen liukupinta ja pohjamaahan kohdistuva jännityksen lisäys. 

Sekä maaperän että maarakenteen stabiliteetti tulee tarkistaa geoteknisin laskelmin, jotta voidaan varmistua sekä rakentamisen aikaisesta että lopullisen rakenteen turvallisuudesta.

>> Katso stabiliteettiin liittyvät laskentaesimerkit täältä

Kuvassa 1 esitetään heikolle pohjamaalle rakennettu tiepenger. Rakennettaessa Leca-soralla pienenevät lisäjännitykset (vaaka- ja pystysuorat sekä leikkausjännitykset), mikä puolestaan parantaa vakavuutta. Jännitysten riittävä pieneneminen voi mahdollistaa vastapenkereettömän rakenteen, joka esimerkiksi tilantarpeen vuoksi on tarpeellista jättää rakentamatta. 

KUVA 1

Kevytsorakevennys vakavuuden parantamiseksi. Pohjamaahan kohdistuva jännitys kiviainespenkereellä punaisella ja kevytsorakevennetyllä penkereellä vihreällä viivalla. 

Geotekniikka_stabiliteetti_kuva-1.jpg

Kuva 1


Tie heikolla pohjamaalla

Kuvassa 2 esitetään jokiuoman viereen rakennettu kevennetty tiepenger. Jokiuoman viereen rakentaminen on tyypillinen esimerkki tilanteesta, jossa ei voida hyödyntää vastapengertä vakavuuden parantamiseksi. Riittävä vakavuus on mahdollista saavuttaa korvaamalla osa rakennekerroksista sekä osa luonnontilaisesta maaperästä Leca-kevytsoralla. Kokonaiskevennetyn rakenteen kokonaisvarmuus on luonnontilaisen luiskan mukainen, joten on tärkeää huomioida myös luonnontilaisen luiskan vakavuus.

KUVA 2

Kevytsorakevennetty penger jokiuoman vieressä tilanteessa, jossa tavanomaisesta kiviaineksesta rakennettu penger ei olisi mahdollinen ilman muita pohjanvahvistustoimenpiteitä.

Geotekniikka_stabiliteetti-kuva-2.jpg

Kuva 2


Kompensoivat perustukset rinteessä

Kuvassa 3 on esitetty kaltevalle pohjamaalle rakennettu rakennus. Yksi mahdollinen ratkaisu riittävän vakavuuden ylläpitämiseksi on kompensoida rakennuksesta ja rakennekerroksista aiheutuva lisäkuormitus tekemällä massanvaihto kevyellä täyttömateriaalilla, jolloin riittävän vakavuuden varmistamiseksi ei tarvitse erillistä, tilaa vievää vastapengertä.

KUVA 3

Massanvaihto rakennuksen kohdalla.

 

Stabiliteetti3.jpg

Kuva 3


Ota yhteyttä Leca-asiantuntijoihimme!

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