RIL Paalutusohje 2016 PO Osa 1: Suunnittelun perusteet Osa 2: Paalutusohje

Transkriptio

1 RIL Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry Suomen Geoteknillinen Yhdistys SGY ry Paalutusohje 2016 PO-2016 Osa 1: Suunnittelun perusteet Osa 2: Paalutusohje

2 2 RIL RILin julkaisuilla on oma kotisivu, joka löytyy osoitteesta ko. kirjan kohdalta. Sinne on koottu tiedot julkaisun painoksista sekä mahdolliset lisäinformaatiot. JULKAISIJA JA KUSTANTAJA: Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry MYYNTI: Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry Lapinlahdenkatu 1 B, Helsinki ISBN (nid) ISBN (pdf) ISSN Painopaikka: Grano Oy, 2016 Tämän teoksen osittainenkin kopiointi ja saattaminen yleisön saataviin on tekijänoikeuslain (404/61, siihen myöhemmin tehtyine muutoksineen) mukaisesti kielletty ilman nimenomaista lupaa. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry

3 RIL Alkusanat Paalutusohje uudistettiin vuonna 2011, jolloin uudistamistyön keskeisenä tavoitteena oli siirtää paalutusohjeet eurokoodiaikaan. Eurokoodijärjestelmää on otettu vähitellen käyttöön otetaan käyttöön uusi kantavia rakenteita koskeva rakentamismääräyskokoelman osa, joka on eurokoodijärjestelmän kanssa yhteensopiva. Rakentamismääräyskokoelman osaan on koottu kantavia rakenteita koskevia lakiotteita, ympäristöministeriön asetuksia ja niihin liittyviä ohjeita sekä eurokoodien kansallisia liitteitä, jotka koostuvat ympäristöministeriön asetusteksteistä ja ohjeista. RIL Paalutusohje PO ohjetta käytetään yhdessä uuden rakentamismääräyskokoelman ja eurokoodijärjestelmän kanssa. RIL on julkaissut kuormitusperusteita ja kuormituksia sekä eri materiaaleja ja geotekniikkaa koskevia eurokoodien suunnitteluohjeita (RIL ). Paalutusohjeen vuoden 2016 päivityksen keskeiset muutokset ja lisäykset koskevat suunnittelun osalta paalutusalustaa ja teräsbetonipaalujen mitoitusta. Lisäksi suunnittelijoille, paalutustyön suorittajalle, työnjohdolle, paalutuskalustolle ja paalujen tuotehyväksynnälle on esitetty uusia vaatimuksia ohjeessa. Uusi ohje korvaa painoksen PO-2011 ja se otetaan käyttöön välittömästi. Paalutusohjeen osassa 1 käsitellään suunnittelun perusteita. Eri paalutyypeille on pyritty esittämään mahdollisimman yhtenäiset, toiminnalliset laatuvaatimukset. Tällä pyritään erityisesti edistämään tuotekehitystä. Osassa 2 esitetään paalutuksen toteutuksen laatuvaatimukset ja suunnittelun paalutyyppikohtaiset ohjeet. RIL Paalutusohje PO-2016 on toteutettu Suomen Geoteknillisen Yhdistyksen ja Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry:n toimeksiannosta yhteistyössä paaluvalmistajien, suunnittelijoiden, tutkimuslaitosten, urakoitsijoiden sekä rakennuttajien kanssa. Ohjeen ovat rahoittaneet Liikennevirasto, Oy Atlas Copco Rotex Ab, Suomen Teräspaalutus Oy ja ohjeessa mainostaneet yritykset. Ohjeen pääkirjoittajana on toiminut Teemu Riihimäki. Asiantuntijoina työhön ovat osallistuneet SGY:n paalutustoimikunnasta Juha Auvinen, Jukka Haavisto, Ari Kivistö, Petri Koivunen, Reijo Mustonen, Antti Perälä, Tarmo Tarkkio, Veli-Matti Uotinen ja Juha Valjus. RILin puolesta on julkaisuprojektista vastannut Gunnar Åström.

4 4 RIL Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL sekä Suomen Geoteknillinen yhdistys kiittävät ohjeen rahoittajia, kirjoittajia, lausunnonantajia ja kaikkia muita ohjeen laadintaan osallistuneita tahoja, jotka ovat kannanotoillaan ja tiedoillaan vaikuttaneet myönteisesti ohjeen sisältöön. Joulukuussa 2016 SUOMEN RAKENNUSINSINÖÖRIEN LIITTO RIL ry Tuomas Särkilahti puheenjohtaja Helena Soimakallio toimitusjohtaja SUOMEN GEOTEKNILLINEN YHDISTYS ry Juho Mansikkamäki puheenjohtaja

5 RIL Sisällysluettelo OSA 1: SUUNNITTELUN PERUSTEET 1. YLEISTÄ Ohjeen soveltaminen (soveltamisala) Paalutyypit Yleistä Maata syrjäyttävät paalut Maata syrjäyttämättömät paalut Termit ja määritelmät Käytetyt merkinnät SUUNNITTELUJÄRJESTELMÄ JA TOTEUTUKSEN OHJEISTUS Kansalliset määräykset ja eurooppalaiset standardit talonrakentamisessa Ohjeet ja eurooppalaiset standardit infra-alalla Geotekninen luokka Suunnittelijan pätevyys Materiaalien ja tuotteiden vaatimukset Eurokoodiin perustuva suunnittelujärjestelmä Ohje- ja standardiluettelo POHJATUTKIMUKSET Yleiset vaatimukset Perustuskohtaiset erityispiirteet Geotekniset luokat Helpot kohteet (GL1) Vaativat kohteet (GL2) Erittäin vaativat kohteet (GL3) Suositeltavat kairausmenetelmät eri geoteknisissä luokissa Perustusten vahvistuskohteet Aggressiivinen maaperä Pohjatutkimusten esittäminen SUUNNITTELU Mitoitusrajatilat Kuormat ja mitoitustilanteet Yleistä Maapohjan siirtymistä aiheutuvat kuormitukset Yleistä Negatiivinen vaippahankaus (negatiivinen vaippakitka) Maan ja paalun nousu Poikittainen kuormitus Geoteknisen käyttäytymisen mitoitusmenetelmät ja -tarkastelut Mitoitusmenetelmät Mitoitustarkastelut Paalujen koekuormitukset Yleistä... 52

6 6 RIL Staattiset koekuormitukset Yleistä Kuormitusmenetelmä Koepaalut Perustuspaalut Dynaamiset koekuormitukset Koekuormitusraportti Aksiaalisesti kuormitetut paalut Yleistä Rajatilamitoitus Kokonaisvakavuus Paalun geotekninen purituskestävyys murtorajatilamitoituksessa Yleistä Geotekninen puristuskestävyys staattisten koekuormitusten perusteella Geotekninen puristuskestävyys pohjatutkimustulosten perusteella Geotekninen puristuskestävyys dynaamisten koekuormitusten perusteella Geotekninen puristuskestävyys paalutuskaavojen perusteella Geotekninen puristuskestävyys iskuaaltoanalyysin avulla Geoteknisen kestävyyden varmistaminen jälkilyöntien yhteydessä Vetokestävyys murtorajatilamitoituksessa Yleistä Vetokestävyys paalujen koekuormitusten perusteella Geotekninen vetokestävyys pohjatutkimustulosten perusteella Paaluperustusten pystysuuntaiset siirtymät Poikittaiskuormitetut paalut Yleistä Poikittaiskuormitettujen paalujen geotekninen kestävyys koekuormitusten perusteella Poikittaiskuormitettujen paalujen geotekninen kestävyys pohjatutkimustulosten ja paalun lujuusparametrien perusteella Poikittaissiirtymä Paalujen rakenteen mitoitus Esivalmisteisten paalurakenteiden mitoituksessa huomioitavat olosuhteet ja rasitukset Yleistä Paalutustyöluokat Lyömällä asennettavat paalut Paalun lyönninkestävyys Teräsbetonipaalun lyönninkestävyys Teräspaalun rakenteen lyönninkestävyys...104

7 RIL Puupaalujen rakenteen lyönninkestävyys Poraamalla ja puristamalla asennettavat paalut Rakenteen käsittelyn ja kuljetuksen aiheuttama dynaaminen kuormitus Aksiaalisesti kuormitetun paalun nurjahduskestävyys Yleistä Paalun nurjahdusmurtokestävyyden laskeminen Käytön aikaiset paalumateriaalien ja rakenteiden pysyvyyteen vaikuttavat olosuhteet Teräspaalujen korroosio Betonipaalun säilyvyys Laastin ja betonin suojausvaikutus LIITE 1. Paalun suunnittelu LIITE 2. Paalutustyön simulointi paaluun asennuksen aikana kohdistuvien jännitysten ja loppulyöntien määrittämiseksi LIITE 3. Tavanomaisesta poikkeavat olosuhteet OSA 2: PAALUTUSOHJE 1. SOVELTAMISALA PAALUTYYPEITTÄIN Yleistä Maata syrjäyttävät paalut Maata syrjäyttämättömät paalut TERMIT JA MÄÄRITELMÄt Yleismääritelmiä Lyöntipaaluihin liittyviä määritelmiä Kaivinpaaluin ja porapaaluihin liittyviä määritelmiä Puristuspaaluihin liittyviä määritelmiä Injektoituihin paaluihin liittyviä määritelmiä Ruuvipaaluihin liittyviä määritelmiä Käytetyt merkinnät MATERIAALIT JA VARUSTEET Yleiset vaatimukset Rakenneteräs Yleistä Teräsputket Pyörötangot Kierrepintaiset tangot Pallografiittirauta Betoni Esivalmistetut paalut Paikallavalettavat paalut...155

8 8 RIL Yleistä Sementti Kiviaines Vesi Lisäaineet Näytteenotto ja testaus työmaalla Injektointiaine Betoniteräs Jänneteräs Puu Pinnoitteet ja korroosionsuojauskomponentit Varusteet Yleistä Esivalmistettujen teräsbetonipaalujen ja jännebetonipaalujen jatkaminen Teräspaalujen jatkaminen Mekaaniset jatkokset Hitsatut jatkokset Paalun kärjen suojaaminen ja kärjen tukeutuminen kallioon Yleistä Kalliokärjet Porapaalujen kärkiosat Injektoidut lyöntipaalut Injektoidut porapaalut Paaluhatut PAALUTUKSEN SUUNNITTELU Yleiset suunnitteluperusteet Työtä varten tarvittava aineisto Paalujen sijoitus Katkaisutaso Paalujen katkaisu Liitokset päällä olevaan rakenteeseen Keskiöetäisyydet Paaluanturan reunan etäisyys paaluista Paalujen etäisyydet muista rakenteista Paalujen kaltevuudet Sallitut sijaintipoikkeamat Yleistä Suuriläpimittaiset teräsputkipaalut ja kaivinpaalut Lyötävät teräsbetonipaalut ja pienpaalut Porapaalut Asennuksen suunnittelu Yleistä Esivalmistettujen paalujen lyönnin suunnittelu Teräsbetonipaalut Teräspaalut Puupaalut Porapaalujen asennuksen suunnittelu Puristuspaalujen asennuksen suunnittelu...187

9 RIL Ruuvipaaluen asennuksen suunnittelu Kaivinpaalujen asennuksen suunnittelu Asennusjärjestys Asentamisen apukeinojen tarve Paalutuksen vaikutus jo asennettuihin paaluihin, muihin pohjarakenteisiin ja lähiympäristöön Ympäristön asettamat vaatimukset Maan siirtyminen ja syrjäytyminen Maan häiriintyminen, huokosvedenpaineen nousu ja paineellinen pohjavesi Maan tiivistyminen tai löyhtyminen Tärinä ja melu Tärinän ohjearvot ja mittaus Melutaso Erikoistapaukset Paalujen pohjan laajennus Yhdistelmäpaalut Paaluista muodostuva seinä PAALUTUSTYÖ Paalutustyön toteutus- ja laatusuunnitelma Paaluttajalle asetettavat vaatimukset Yleiset vaatimukset Paalutustyönjohtaja Paalutuskoneen käyttäjä Yleiset vaatimukset Erityisvaatimukset eri paalutustyöluokissa Työmaa-alueen valmistelu Yleistä Paalutusalustan suunnittelu Paalutustyön toteutus Yleistä Paalutuskalusto Yleisvaatimukset Lyöntipaalutuskalustot Porapaalutuskalustot ja porausmenetelmät Puristuspaalujen asennuskalustot Injektoitujen paalujen asennuskalustot Ruuvipaalujen asennuskalustot Kaivinpaalujen valmistuksessa käytettävät työkalut ja menetelmät Paalujen varastointi ja käsittely työmaalla Esivalmistettujen paalujen asennus Teräsbetoniset lyöntipaalut Teräksiset lyöntipaalut Porapaalut Puupaalut Puristuspaalut Injektoidut lyöntipaalut Injektoitudut porapaalut...224

10 10 RIL Ruuvipaalut Väliaikaisen suojaputken avulla tehtävä paalu Kaivinpaalujen tekeminen Yleistä Paalukaivantojen tukeminen suojaputkien avulla Tukemattomat kaivannot Paalun kärjen luistamisen estäminen kaltevalla kallion pinnalla Paalun ankkurointi vetovoimia vastaan Paalun kalliokontaktin parantaminen injektoinnilla Kaivinpaaluseinät Raudoitus Yleistä Paalujen raudoittaminen tangoilla Paalujen raudoittaminen teräsputkilla tai -profiileilla Raudoituskehikkojen kokoaminen Liitokset Ohjaimet ja keskistäjät Asennus Paalujen jatkaminen Mekaaniset jatkokset Jatkaminen hitsaamalla Betonointi Yleistä Itsetiivistyvän betonin käyttö paalujen valussa Betonointi kuivissa olosuhteissa Vedenalainen betonointi Vedenalaisen betonin valuputken tai työputken nouseminen Paalut, joissa on esivalmistettuja betonielementtejä, raudoitusputkia tai maahan jääviä suojaputkia Suojaputkien vetäminen ylös Maahan jäävät suojaputket tai vaippaputket Paikalla valettavien paalujen ulkopuolinen injektointi Paalujen esikuormitus perustusten vahvistuskohteissa LAADUNVALVONTA, SEURANTA- JA MITTAUSTARKKAILU JA TESTAUS Valvonta Yleistä Materiaalien laadunvalvonta Paalutustyön johtaminen ja valvonta Seuranta- ja mittaustarkkailu asentamisen ja tekemisen aikana Maata syrjäyttävät paalut Paalujen painuman mittaus asennuksen aikana Lyöntipaalun jouston mittaus Teräsputkipaalujen suoruuden mittaus Paalutuksen sijainnin ja korkeustason mittaukset Kaivettavat paalut Porapaalut

11 RIL Ruuvipaalut Testaus Koekuormitukset Staattinen koekuormitus Dynaamiset koekuormitukset PAALUTUSTYÖN DOKUMENTOINTI Rakennustyön tarkastusasiakirja Paalutuspöytäkirja Yleistä Yleinen osa Paalutustyötä koskevat erityistiedot Muut dokumentit Paalutuksen toteutumapiirustus ERITYISVAATIMUKSET Yleistä Turvallisuus Melun ja tärinän torjunta Ympäristöhaitat, häiriöt ja saastuminen Vaikutukset ympäröiviin rakenteisiin ja luiskiin Päästöt ja vaaralliset aineet LIITE 1: Rakenneterästen toleranssivaatimukset LIITE 2: Esivalmistettujen teräsbetonipaalujen toleranssivaatimukset LIITE 3: Paalutustyönjohtajan antama todistus paaluttajan pätevyydestä LIITE 4: Esimerkkilaskelma: Paalutusalustan stabiliteetti LIITE 5: Esimerkki: Koekuormitusraportti

12 12 RIL Ilmoittajat Ilmoitukset julkaisun osan 1 ja osan 2 lopussa. Osan 1 jälkeen Suomen Teräspaalutus Oy Lemminkäinen Infra Oy Inspecta Oy Ramboll Finland Oy Destia Oy Taratest Oy Uudenmaan pohjatutkimus Oy Pöyry Finland Oy Arcus Oy Finmap Infra Oy SSAB Junttan Oy Sito Oy Kreate Oy Osan 2 jälkeen Oy Atlas Copco Rotex Ab Destia Engineering Oy E.M. Pekkinen Oy HTM Yhtiöt Oy Kantolan Paalutus Oy Lujabetoni Oy Niskasen Maansiirto Oy Motocut Oy Robit Oyj Kankareen Paalutus Oy Styrud Boreal Oy Maasto-Seppo Oy Maanliike Oy Solcon Oy Leimet Oy Emeca Oy