Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä

Transkriptio

1 Saarenketo Timo Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Menetelmäkuvaus Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 40/2009

2

3 Saarenketo Timo Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Menetelmäkuvaus Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 40/2009 Tiehallinto Helsinki 2009

4 Kansikuva: Roadscanners Oy Verkkojulkaisu pdf ( ISSN TIEH v TIEHALLINTO Keskushallinto Opastinsilta 12 A PL HELSINKI Puhelin

5 Saarenketo Timo: Kuivatusanalyysi päällystetyillä ja sorateillä. Menetelmäkuvaus. Helsinki Tiehallinto, Keskushallinto. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 40/2009, 22 s. + liitteet 8 s. ISSN X, TIEH , ISSN , TIEH v. Asiasanat: kuivatus, luokitukset, urautuminen, tasaisuus, tien kunto Aiheluokka: 37 TIIVISTELMÄ EU:n Nothern Periphery -ohjelman osittain rahoittamassa ROADEX - projektissa on havaittu, että kaikissa Pohjois-Euroopan maissa päällysteen korjaamis- tai uusimistarpeen käynnistävissä tiekohteissa suurimpana yhteisenä ongelmana on heikosti toimiva kuivatus. Projektissa tehtyjen laskelmien mukaan näiden kriittisten tiejaksojen kuivatusta parantamalla ja pitämällä sen jälkeen hyvässä kunnossa, voidaan päällysteiden kestoikää jatkaa ja uusimisväliä pidentää jopa 1,5-2,0 -kertaisiksi. Tällä puolestaan saataisiin vuosittain 5-20 % säästöt tiepiirien päällystämisen vuosikustannuksiin. Tämä menetelmäkuvaus selostaa tekniikan, jolla tien kuivatuksen kunto voidaan luokitella edullisesti liikkuvasta autosta ja kuinka päällysteen kestoiän kannalta kriittiset kohteet voidaan paikantaa kultakin tiejaksolta. Tämän jälkeen ne voidaan kunnostaa tai määrittää hoitourakoissa jatkuvaa kunnon seurantaa vaativiksi erikoishoitokohteiksi. Kuivatusanalyysissa luokitellaan tien kuivatuksen kunto visuaalisesti kolmeen luokkaan ja samalla tien, sivuojien ja laskuojien kunto kuvataan 2-3 video- tai still -kameralla. Myös tien ns. poikkileikkausprofiili luokitellaan neljään luokkaan riippuen siitä sijoittuuko tiejakso leikkaukseen, penkereelle, sivukaltevalle rinteelle vai onko tie rakennettu ympäröivän pohjamaan tasolle. Kuivatusanalyysin toisessa vaiheessa toimistolla tarkistetaan kentällä tehtyjen analyysien tulokset ja verrataan tuloksia tien urautumishistoriaan ja urakasvuun, epätasaisuuden kasvuun sekä tiellä oleviin vaurioihin, kuten päällystetyillä teillä reunahalkeamiin ja sorateillä kelirikkoinventointitietoihin. Tämän jälkeen valitaan kohteet, joissa nämä ongelmat selvästi liittyvät tien kuivatuspuutteisiin ja nämä tiejaksot määritetään kunnostusta ja erikoishoitoa vaativiksi kohteiksi. Tässä menetelmäkuvauksessa ei ohjeisteta tierumpujen ja sivuojarumpujen kunnon arviointia, vaan ne tulee tehdä erikseen Tiehallinnon voimassa olevien ohjeiden mukaisesti. Lisäksi tässä kuvauksessa ei anneta ohjeita teiden päällysteiden sivukaltevuuden hoitoon, sillä tämä asia kuuluu enemmän ylläpitourakoihin. Tätä menetelmäkuvausta voidaan käyttää, kun tiepiirit kilpailuttavat urakoitsijoita ja konsultteja hoitourakoihin liittyvissä kuivatusanalyyseissä. Raportissa on myös kuvaukset urakan aikaisesta kuivatuksen hoidon seurannasta ja siitä, kuinka kuivatusanalyysi tulisi uusia ensimmäisen hoitourakan jälkeen.

6 Saarenketo Timo: Kuivatusanalyysi päällystetyillä ja sorateillä. Menetelmäkuvaus. (Avvattningsanalys - Metodbeskrivning) Helsingfors Vägförvaltningen, Centralförvaltningen. Vägförvaltningens interna publikationer, 40/ s. + bilagor 8 s. ISSN X, TIEH , ISSN , TIEH v. SAMMANFATTNING Forskningsresultat från ROADEX-projekten, som delfinansierats av EU NPprogrammet, har visat att den vanligen dominerande faktor som initierar behovet av utbyte eller reparation av beläggningar på vägobjekt i alla Nordeuropeiska länder är dåligt fungerande avvattningssystem. Beräkningar utförda i projekten har visat, att genom att förbättra avvattningen och se till att den bibehåller sin goda funktion, kan livslängden ökas med en faktor av 1,5 2,0. Detta skulle medföra en besparing på 5 20 % av de årliga kostnaderna för beläggning inom ett vägmästarområde. Det här dokumentet utgör en metodbeskrivning för en teknik som kan användas för att klassificera tillståndet hos avvattningen för en väg från ett rullande fordon. Den beskriver också hur kritiska vägavsnitt som begränsar beläggningens livslängd kan lokaliseras på varje vägobjekt. Med denna kunskap kan avvattningssystemet på dessa avsnitt förbättras och klassificeras som speciella underhållsavsnitt för avvattning som behöver kontinuerlig övervakning och skötsel i det aktuella driftkontraktet. Vid dräneringsanalysen klassificeras avvattningssystemet visuellt i tre klasser och samtidigt dokumenteras tillståndet hos vägen, dess diken och utloppsdiken genom filmning med 2-3 digitala videokameror eller stillbildskameror. Samtidigt klassificeras vägens tvärprofil i 4 klasser baserat på om vägen är belägen i skärning, på bank, i sidlutande terräng eller om grundläggningsnivån är densamma som för omkringliggande mark. I den andra fasen av dräneringsanalysen, som utförs på kontoret, kontrolleras resultaten från fältundersökningen och resultaten jämförs sedan med resultaten från vägens spårhistorik. I jämförelsen inkluderas också tillväxten av spår och ojämnheter, defekter och skador på vägen såsom kantsprickor. På grusvägar jämförs avvattningens tillstånd med problemsträckor med ytuppmjukning vid urtjälningen på våren. Efter att detta utförts selekteras de vägavsnitt där det finns en klar korrelation mellan avvattningsproblem och problem med vägens tillstånd för ett rehabiliteringsprogram och till vägavsnitt som behöver speciellt avvattningsunderhåll. Denna metodbeskrivning ger ingen handledning för tillståndsbedömning av trummor utan det förutsätts att de värderingarna får utföras enligt befintliga handledninger. Beskrivningen ger inte heller någon vägledning för bedömning av vägens tvärfall, eftersom detta antas bättre kunna tas om hand i beläggningsunderhållet. Den här metoden har ett flertal användningsområden. Den kan användas som upphandlings-dokument av Regionskontoren vid upphandlingar av avvattningsanalyser relaterade till driftkontrakt. Metodbeskrivningen kan också användas som ett hjälpmedel att övervaka avvattningens tillstånd under ett pågående driftkontrakt i ett driftområde. Slutligen kan metoden användas för bedömning av avvattningens skötsel i slutet av en kontraktsperiod för ett driftområde.

7 Saarenketo Timo: Kuivatusanalyysi päällystetyillä ja sorateillä. Menetelmäkuvaus. (Drainage Analysis. Method Description) Helsinki Finnish Road Administration, Central Administration. Finnra internal reports, 22 p. + app. 8 p. ISSN X, TIEH , ISSN , TIEH v. SUMMARY Research results from the EU Northern Periphery Programme ROADEX project have shown that a poorly performing road drainage system is a main factor in triggering the need of replacement or repair of pavements in road sections in Northern European countries. Calculations made in the Project have shown that by improving the drainage, and keeping it in good condition, the life time of a pavement can be increased by a factor of 1,5 2,0. This in turn can result in savings of 5 20 % in the annual paving costs of the road districts. This document provides a method description for a technique that can be used to classify the drainage condition of a road from a moving vehicle and so locate those critical road sections that can shorten the pavement life time. Once known the critical sections can be improved and classified as special drainage maintenance sections requiring continuous monitoring and maintenance during maintenance contracts. In the analysis presented the condition of the road drainage system is visually classified into three classes and at the same time the condition of the road, its ditches and outlet ditches are documented using 2-3 digital video or still cameras. At the same time the cross section profile of the road is classified into 4 classes based on the topography of the road, ie whether it is located in a road cut, on an embankment, on a side sloping ground, or if the foundation level is on the same level than the surrounding ground. In the second phase of the analysis, carried out in the office, the survey results from the field are checked and compared with the results of the rutting history of the road. This can include rut increase values, increase in the roughness, distress and damages in the road, such as edge cracking and, in the case of gravel roads, those sections of road where there have been spring thaw weakening problems. After this has been done, those sections of road where there are clear correlation with drainage problems, and road condition problems, can be identified for rehabilitation and special drainage maintenance. The method description does not offer guidance on checking the condition of road culverts as it is assumed that this will be carried out within existing guidelines. Similarly the management of the crossfall of road pavements is not discussed as this is considered to be better dealt with in pavement contracts. The method description has a number of uses. It can be used as procurement document for road regions considering tenders for drainage analysis related to maintenance contracts. The descriptions contained in the method can also be used as a means to monitor drainage condition during drainage maintenance contracts. And finally the method can be used as a monitoring system of drainage analysis following an initial maintenance contract period.

8

9 ESIPUHE Tämä menetelmäkuvaus on tehty Tiehallinnon toimeksiannosta. Raportin on laatinut Timo Saarenketo Roadscanners Oy:stä ja työssä ovat avustaneet Timo Saarenpää ja Seppo Tuisku. Projektin ohjausryhmässä ovat toimineet Vesa Männistö, Eero Kenttälä, Anne Valkonen ja Heikki Parviainen. Rovaniemellä marraskuussa 2009 Timo Saarenketo, Roadscanners Oy

10

11 Lämpökameran käyttö kuivatustutkimuksissa 9 Sisältö TIIVISTELMÄ 3 SAMMANFATTNING 4 SUMMARY 5 ESIPUHE 7 1 JOHDANTO 3 2 KUIVATUSANALYYSIN AJANKOHTA JA VALMISTELEVAT TYÖT Tiedonkeruun ajankohta Valmistelevat työt 4 3 MITTAUSKALUSTO JA TIEDONKERUU Yleistä Video ja/tai Still -kamerat Paikannuskalustot Mittaushenkilöstö Tiedonkeruu Tietojen tallentaminen ja varmennus Tietojen laadunvarmistus Työturvallisuus 7 4 KUIVATUKSEN KUNNON LUOKITUS Yleistä Päällystettyjen teiden kuivatusluokat Sorateiden kuivatusluokat Laskuojien kuntoluokitus Tien poikkiprofiili ja luiskat 8 5 KUIVATUSANALYYSITIETOJEN ANALYSOINTI JA ONGELMAKOHTEIDEN VALINTA Yleistä Päällystettyjen teiden kuivatusanalyysit Urautumisnopeus, epätasaisuuden muutokset, päällystevauriot ja kuivatuksen kunto Tien poikkiprofiili, luiskat ja kuivatuksen kunto Laskuojan kunto Erikoiskuivatuskohteiden valinta Soratiet ja kuivatusanalyysi Kelirikkovauriot ja kuivatuksen kunto Tien poikkiprofiili, luiskat ja kuivatuksen kunto 16

12 10 Julkaisun nimi Laskuojien kunto Erikoiskuivatuskohteiden valinta Muut erikoismittaukset ja kuivatuksen kunto 17 6 TULOSTEN RAPORTOINTI 19 7 MITTAUSDATAN DOKUMENTOINTI JA LUOVUTUS 20 8 KUIVATUKSEN KUNNON SEURANTAMITTAUKSET JA KUIVATUSANALYYSIN UUSINTAMITTAUKSET Seurantamittaukset ja analyysit Kuivatusanalyysin uusinta 21 KIRJALLISUUTTA 22 LIITE 1 TIEN KUIVATUSLUOKAT 23 LIITE 2 LASKUOJIEN KUNTOLUOKITUS 29 LIITE 3 KUIVATUSANALYYSIN TULOSFORMAATTI 30

13

14 2 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä

15 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 3 1 JOHDANTO Ylimääräinen vesi tierakenteiden ja pohjamaan huokosissa yhdistettynä rakenteita rasittaviin toistuviin kuormituspulsseihin sekä routasykleihin, on suurin syy teiden rakenteiden vaurioihin ja sitä kautta toiminnallisen kunnon heikentymiseen. Yleisesti tiedetään, että tierakenne toimii hyvin kuivissa olosuhteissa ja siksi kautta historian tiet on pyritty rakentamaan mahdollisimman kuivaan maastoon. Jos kuitenkin tie on jouduttu rakentamaan kosteampaan paikkaan, on siihen suunniteltu kuivatusrakenteet. Kuitenkin Suomessa ja myös muualla maailmassa tiestön kunnon ylläpidossa kuivatusrakenteiden hoitoon ei ole kiinnitetty riittävää huomiota. Esimerkiksi ROADEX -projekteissa (Saarenketo 2001, Saarenketo 2007) puutteellisen kuivatuksen on osoitettu olevan pahimpia ongelmia, joita esiintyy kaikkialla Pohjois-Euroopan vähäliikenteisillä teillä. Vähenevän ylläpidon rahoituksen aikana kuivatuksen hoidosta on tingitty päällysteneliömetrien kustannuksella, kun asia olisi pitänyt olla päinvastoin. ROADEX -projektissa selvitettiin myös, mitkä olivat yhdistäviä tekijöitä niillä osuuksilla, jotka laukaisevat teiden korjaustarpeen. Merkittävimmäksi tekijäksi osoittautui kuivatus. Jos näissä kohteissa saataisiin kuivatus kunnostettua ja pidettyä se myös hyvässä kunnossa, laskelmien mukaan tien kestoikä paranisi kohteesta riippuen 1,5 2 -kertaiseksi. Myös ROADEX II -projektin teoreettiset laskelmat tukivat näitä havaintoja ja näiden laskelmien tulokset antoivat jopa kestoikäkertoimia 2,2-2,6. Johtopäätöksenä oli, että jos kuivatuksen kunnostus ja ylläpito voidaan hoitaa taloudellisesti, merkitsee tämä suuria säästöjä päällystetyn tieverkon vuosikustannuksissa (Berntsen ja Saarenketo 2005). Tätä kuivatuksen ja päällysteen kestoiän kannalta kriittisten erikoishoitoluokkakohteiden määrittämistä varten oli tarve kehittää systemaattinen kuivatusanalyysimenetelmä, jonka avulla voitiin paikantaa kriittiset tiejaksot, joissa huono kuivatus aiheutti tien ennenaikaista vaurioitumista. Analyysimenetelmän piti olla riittävän yksinkertainen ja selkeä ja siinä piti olla määrittelyt jokaiselle kuntoluokalle. Kuivatusanalyysin tuloksia voitiin käyttää ennen hoitourakkaa kuivatuksen nykytason määrittämisessä urakan kustannuslaskentaa varten, mutta myös myöhemmin urakan seurannassa, miten urakoitsija on suoriutunut vaatimuksista. Yllä mainittujen tavoitteiden pohjalta ROADEX -projektissa kehitetty kuivatusanalyysi koostuu kaikkiin tien kuivatuksen kuntoon liittyvien tietojen keräämisestä, luokittelusta ja analyysista sekä raportoinnista. Analyysin lopuksi valitaan kohteet, joiden kuivatus vaikuttaa päällysteen elinikään ja jotka vaativat erityistä huomiota ylläpito- ja/tai hoitourakoissa. Kuivatusanalyysi on mahdollista tehdä sekä päällystetylle että soratieverkolle ja tällä tavoin voidaan luotettavasti ja mahdollisimman toistettavasti määrittää tieverkon senhetkinen kuivatuksen kunto. Tässä työselityksessä kuvataan kuivatusanalyysin tutkimusmenetelmät, tutkimuskalusto sekä tulosteet.

16 4 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 2 KUIVATUSANALYYSIN AJANKOHTA JA VALMISTELEVAT TYÖT 2.1 Tiedonkeruun ajankohta Paras aika kuivatusanalyysin tekoon on keväällä heti lumen sulamisen jälkeen ja ennen kuin kasvillisuus alkaa peittää ojia. Suuresta vesimäärästä johtuen tällöin myös kuivatuspuutteet tulevat hyvin esille. Tiedonkeruu voidaan aloittaa heti kun lumi on sulanut ojista myös varjoisilla tieosilla ja analyysin tulisi olla valmis, kun kasvillisuus alkaa peittää näkyvyyttä ojan pohjaan. Urakka-asiakirjoissa voidaan määrittää mihin päivään mennessä analyysin kenttätyöt on tehtävä. Suositeltava päivämäärät ovat Etelä- Suomessa 15.5., Keski-Suomessa ja Pohjois-Suomessa Toinen ajankohta, jolloin kuivatusanalyysia voidaan suorittaa, on syksy. Syksyllä työt voidaan aloittaa sen jälkeen kun lehdet ovat pudonneet puista. Työt syksyllä tulisi lopettaa viimeistään silloin kun lumi on satanut maahan. Valo-olosuhteiden ja kasvillisuuden vuoksi syksy on kuitenkin huonompi ajankohta tehdä kuivatusanalyysiä kuin kevät. 2.2 Valmistelevat työt Ennen kuivatusanalyysin tiedonkeruun aloittamista mittauskonsultin tulisi tutustua kohteeseen perustamalla tutkittavalle tieverkolle projektit. Valmisteleviin töihin kuuluu myös, että kohteista hankitaan tilaajalta digitaaliset kartat ja päällystetyiltä teiltä tilataan PTM -auton mittaustulokset. Jos kuivatusanalyysi on jo tehty, vanhat tulokset tulee käydä läpi. Vanhoja tuloksia tulee hyödyntää jo uusien kenttäanalyysien aikana.

17 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 5 3 MITTAUSKALUSTO JA TIEDONKERUU 3.1 Yleistä Kuivatusanalyysin mittauskalustoon kuuluu trippimittarilla varustettu mittausauto, joka on riittävän korkea hyvän näkyvyyden varmistamiseksi, 2-3 video tai still -kameraa, GPS laitteisto sekä tietokone, jossa on vaadittavat tiedonkeruuohjelmistot. Mittausauto tulee olla varustettu vaadittavilla turvalaitteilla ja kuivatusanalyysiä tehtäessä autossa tulee olla vähintään kaksi mittaajaa. 3.2 Video ja/tai Still -kamerat Kuivatusanalyysiä kehitettäessä havaittiin, että pelkkä autossa tehty visuaalinen analyysi ei ole riittävän luotettava ja toistettava, vaan tien ojien ja päällysteen kunto on tallennettava myös videolle tai still -kuvajonoilla. Siksi kuivatusanalyysin kenttämittauskalustossa tulee olla vähintään kaksi auton katolle, vähintään kahden metrin korkeudelle, asennettavaa digitaalista videokameraa tai still -kameraa. Katolla olevista videokameroista toinen on suunnattu kuvaamaan tien reunaa ja ojaa ja toinen kuvaamaan päällysteen kuntoa. Lisäksi, jos käytetään still- kuvaustekniikkaa, tulee tiedonkeruuohjelmassa olla optio audiokommenttien tallentamiseen analyysin aikana. Kuivatusanalyysissä kaikkein suositeltavin tiedonkeruun vaihtoehto on kuitenkin kolmen kameran järjestelmä, jolloin kolmas kamera kuvaa kohtisuoraan tien sivulle ja kuvasta voidaan tällöin päätellä laskuojan kunto. Video- ja/tai still -kameroiden kuvanlaatu tulee olla laadukas niin, että resoluution minimimäärä on 640*480 pikseliä. Kuva tulee olla tarkennettuna noin m etäisyydelle autosta ja terävän kuvan aikaansaamiseksi suljinaika pitää olla mahdollisimman nopea. 3.3 Paikannuskalustot Mittausten paikannus on suunniteltava niin, että videokuville tai still -kuville sekä kuivatusanalyysin eri luokituksien vaihtumiskohteille saadaan luotettavat GPS -koordinaatit sekä tierekisteriosoite. Tämän saavuttamiseksi paikannuksessa tulee käyttää differentiaali-gps -laitteistoa tai muuta GPS - kalustoa, jolla saadaan DGPS -tarkkuutta vastaava tarkkuus. Lisäksi oikean paikannuksen varmistamiseksi on suositeltavaa, että GPS -laitteiston lisäksi paikannuksessa käytettäisiin trippimittaria. 3.4 Mittaushenkilöstö Mittaushenkilöstöstä etenkin kuivatusanalyysiä tekevän teknikon tulee olla koulutettu niin hyvin, että hän kykenee luotettavasti suorittamaan kuivatusanalyysissa vaadittavat luokittelut. Auton kuljettajan tulee olla perehtynyt luokitteluun vain jos hän tekee osaa tästä työstä. Molempien tulee kuitenkin olla perehtyneitä tiellä tapahtuvaan mittaus- ja tiedonkeruutoimintaan ja heidän tulee olla suorittaneet vaadittavat tieturvakoulutukset.

18 6 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Ennen mittauskauden alkua mittaushenkilöstölle tulee järjestää yhden päivän koulutustilaisuus, jossa käydään läpi kuivatusanalyysiin liittyvät asiat sekä harjoitellaan ja kerrataan kuivatusluokitusta. Koulutuspäivän aikana tulee käydä myös maastossa, jossa mittaushenkilöstön tulee tehdä kuivatusanalyysi ja näitä eri tekijöiden tuottamia analyysituloksia tulee verrata keskenään myöhemmin toimistolla. 3.5 Tiedonkeruu Kuivatusanalyysi tehdään tieosa kerrallaan ja tien molemmat ajoradat analysoidaan erikseen. Poikkeuksellisesti kuivatusanalyysi voidaan tehdä vain yhteen suuntaan teillä, joiden leveys on 5,5 m tai kapeampi. Tiedonkeruun aikana mittausajoneuvon nopeus on noin km/h ja auton tulee ajaa lähellä tien reunaa, jolloin mittausteknikolla ja reunaa kuvaavalla kameralla on esteetön näkökenttä tien ojaan ja luiskiin. Tiedonkeruun aikana mittausteknikko tallentaa tietokoneen näppäimiä käyttäen alustavan kuivatuksen ja laskuojien kuntoarvion suoraan tiedonkeruutietokoneen tiedostoon ja tekee samalla suullisia kommentteja digitaalisen videon audionauhalle tai muulle tallentimelle. Näissä kommenteissa luokitellaan kuivatusta ja poikkiprofiilia sekä huomautetaan mm. analyysin aikana tehdyistä virhenäppäilyistä, jotka on myöhemmin korjattava. Suullisissa kommenteissa tehdään myös havainnot veden virtausta estävästä ruohopalteesta ja päällystevaurioista sekä ojaan valuvista ja ojaa tukkivista sisä- ja ulkoluiskista sekä sivukaltevuuden suunnasta. Nämä suulliset kommentit on havaittu erittäin tärkeäksi, kun halutaan varmistaa, että analyysi on luotettavaa ja toistettavaa. 3.6 Tietojen tallentaminen ja varmennus Tietojen tallentamisen ja varmistuksen prosesseihin kuuluu varmistaa, että kentällä kerätyt tiedot tallennetaan mittaustietokoneelle ja että nämä tallennetut tiedostot varmennetaan päivittäin esimerkiksi siirtokovalevylle. Myös toimistolla tehtävässä kuivatusanalyysivaiheessa varmuuskopiot tulee tehdä riittävän usein. Kun kuivatusanalyysidata luovutetaan tilaajalle, voidaan levytilan säästämiseksi videoiden tiedot tallentaa still -kuvajonoiksi. Kuivatusanalyysitietojen tallennusformaatti on esitetty tämän raportin liitteessä Tietojen laadunvarmistus Korkealuokkaisten kuivatusanalyysitulosten varmistamiseksi tulee mittauskonsultin varmistaa, että tarkat ja toistettavat analyysitiedot on paikannettu oikein ja ne on myös siirretty oikein tilaajan tietokantoihin.

19 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 7 Tietojen toistettavuus osoitetaan tilaajalle siten, että yksi tieosa mitataan ja analysoidaan kahteen kertaan ja tällöin kuivatusluokituksen tuloksissa eikä paikannustiedoissa saa olla merkittäviä eroja. Paikannus varmistetaan sekä GPS -laitteella että trippimittarilla. Kun nämä tiedot viedään projektiin, tulee mitatun matkan täsmätä tierekisteriosoitteen pituuden kanssa. Jos ero on yli 20 m, on asiasta ilmoitettava tilaajalle, jonka kanssa päätetään pakotetaanko tulokset tierekisteripituuteen vai käytetäänkö mittauspituutta. Edellisen lisäksi kunkin tieosan kuivatusanalyysin valmistumisen jälkeen tulee tuloksille tehdä järkevyystarkastelu, jossa analyysin tehnyt suunnittelija luokittelee aineiston luokkiin 1-3. Luokan 1 tulokset ovat järkeviä eikä tuloksissa havaittu mitään laatupuutteita. Luokassa 2 on joitakin pieniä järkevyyspuutteita, jotka nimetään ja luokassa 3 on merkittäviä järkevyyspuutteita, jotka voivat merkittävästi vaikeuttaa kuivatussuunnitelman onnistumista. Tämä luokitus talletetaan kultakin tieosalta analyysin loppuraporttiin. 3.8 Työturvallisuus Kuivatusanalyysi suoritetaan liikkuvasta autosta ja mittausmiehistö on auton sisällä. Mutta koska auto liikkuu suhteellisen hitaasti, on työturvallisuuteen kiinnitettävä riittävää huomiota. Mittausauto on varustettava tieturvaohjeet täyttävillä varoitusvilkuilla ja varoituskylteillä. Mittaushenkilöstön tulee olla käynyt vähintään Tieturva I -koulutus ja heillä tulee olla autosta poistuessaan vaadittu turvavarustus. Mittausauton kuljettajan tulee keskittyä auton turvalliseen ajamiseen, mutta hän voi samalla myös mikrofoniin luokitella esimerkiksi tien geometriaa. Työturvallisuutta voidaan parantaa myös sillä, että mittausauto ajaa mahdollisimman lähellä tien reunaa. Samalla myös näkyvyys ojiin paranee. Jos kuivatusanalyysia tehdään vilkkaasti liikennöidyillä moottoriteillä tai pääteillä, on turva-auton käytöstä sovittava erikseen tilaajan kanssa. Turvallisuuden kannalta on erittäin tärkeää, että kuivatusanalyysiä tehtäessä autossa on aina kaksi mittaushenkilöä: kuljettaja ja mittausteknikko. Yhden henkilön käyttö mittaustapahtumassa on vakava rikkomus ja se johtaa sopimussanktioihin tai sopimuksen purkamiseen.

20 8 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 4 KUIVATUKSEN KUNNON LUOKITUS 4.1 Yleistä Ruotsissa ja Suomessa kuivatusanalyysissä käytetään yleisesti kolmea kuntoluokkaa, jotka ovat paremmuusjärjestyksessä: hyvä (luokka 1), välttävä (luokka 2) ja huono (luokka 3). Näiden luokkien tarkempi kuvaus on esitetty jäljempänä. 4.2 Päällystettyjen teiden kuivatusluokat Päällystettyjen teiden kuivatuksen kunto luokitellaan visuaalisesti Tiehallinnon luokituksen mukaan kolmeen luokkaan, joista luokka 1 edustaa toimivaa kuivatusta, luokka 2 välttävää kuivatuksen kuntoa ja luokka 3 huonolaatuista kuivatusta. Liitteessä 1 on esitetty kuvasarjat ja kuvaus päällystettyjen teiden eri kuivatusluokista. Lisäksi kuntoluokituksessa on tärkeä tehdä havaintoja ongelmien syistä, kuten esimerkiksi reunan ruohopalteista ja valuvista luiskista. 4.3 Sorateiden kuivatusluokat Myös sorateiden kuivatuksen kunto luokitellaan päällystettyjen teiden kaltaisesti kolmeen luokkaan, joista luokka 1 edustaa toimivaa kuivatusta, luokka 2 välttävää kuivatuksen kuntoa ja luokka 3 huonolaatuista kuivatusta tai sitä, että tiellä ei ole lankaan kuivatusrakenteita, vaikka niille on tarvetta. Liitteessä 2 on esitetty kuvasarjat ja kuvaus sorateiden eri kuivatusluokista. 4.4 Laskuojien kuntoluokitus Kuivatusanalyysissa tulee taltioida tiedot laskuojien paikoista ja niiden kunnosta. Laskuojien toimivuus luokitellaan yllä olevasta poiketen vain kahteen luokkaan, jotka ovat: 0: laskuoja toimii vähintään tyydyttävästi ja 1: laskuoja on tukossa. Esimerkkikuvia laskuojien kuntoluokituksesta on esitetty liitteessä Tien poikkiprofiili ja luiskat Tien poikkiprofiili vaikuttaa merkittävästi toimivan kuivatuksen kunnostustoimenpiteen valintaan ja siksi ensimmäistä kertaa kuivatusanalyysiä tehtäessä teiden kuivatuksen luokituksessa ja kohteiden valinnassa tulee luokitella myös tien poikkiprofiili. Eri poikkiprofiilit on kuvattu seuraavassa Tie on (kuva leikkauksessa, 1): kun tien perustamistaso on ympäröivän maanpinnan alapuolella. Tien molemmilla puolilla on ojat.

21 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 9 Kun tie sijaitsee sivukaltevalla rinteellä, pyrkii pohjavesi virtaamaan tien ali. Tien yläpuolella on oja, mutta alarinteen puoli on yleensä nollatasauksella tai penkereellä, paikoin alapuolellakin voi olla oja. Tie on nollatasauksella, kun tien perustamistaso on suurin piirtein ympäröivän maaston tasolla. Tien molemmilla puolilla on yleensä ojat. Tie on penkereellä, kun tien perustamistaso on selvästi (> 1m) ympäröivän maanpinnan yläpuolella. Kohteesta riippuen tien toisella tai molemmilla puolilla voi olla ojat. tie LEIKKAUS leikkauksessa SIVUKALTEVA tie sivukaltevalla RINNE rinteellä tie 00-tasauksella -TASAUS < 1m tie PENGER penkereellä > 1m Kuva 1. Tien poikkiprofiilin tyypit.

22 10 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 5 KUIVATUSANALYYSITIETOJEN ANALYSOINTI JA ONGELMAKOHTEIDEN VALINTA 5.1 Yleistä Kuvassa 2 on esitetty kuivatusanalyysin prosessi. Kuitenkin tätä ennen tietojen analysointi aloitetaan perustamalla jokaiselle tieosalle projekti. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi Road Doctor Designer tai vastaavalla ohjelmistolla, johon tämän jälkeen voidaan paikkatietoihin linkittää alustavankuivatusanalyysin tiedot, tien poikkileikkaustiedot sekä digitaaliset videot tai still -kuvat. Samaan projektiin linkitetään myös tiepiiriltä saadut PTM -auton uraisuus- ja IRI -historiatiedot mieluummin viidestä viimeisestä mittauksesta. Tämän jälkeen kuivatusanalyysi laaditaan käyttäen eri tekniikoita riippuen siitä, miten PTM -auton mittaustuloksia oli saatavilla. PTM-auton mittaustulosten analysoinnissa tulee käyttää 10 metrin tai 20 m:n keskiarvoja. PTM -auton 100 m keskiarvotulokset ovat liian pitkältä matkalta luotettavaa kuivatusanalyysia varten. PTM -automittausten analyysin lisäksi kuivatusanalyysissa tarkastellaan tien päällystevaurioiden ja kuivatuksen kunnon riippuvuutta. 1. Luokittele tieverkon kuivatuksen kunto Kuivatusluoka Tieprofiili Laskuoja Integroi kuivatusluokitus- ja päällysteiden kuntomittausdata Tee tilastollinen kuivatusanalyysi, video- ja GIS analyysi Uraisuushistoria IRI -historia Päällystevauriot 4. Korreloiko kuivatuksen kunto ja uraisuus keskenään? Korreloiko kuivatuksen kunto ja tasaisuus (IRI) keskenään? Korreloiko kuivatuksen kunto ja päällystevauriot keskenään? kyllä ei kyllä ei kyllä ei 5. Määrittele ongelmalliset tiejaksot Normaali kuivatuksen hoitoluokka Määrittele ongelmalliset tiejaksot Normaali kuivatuksen hoitoluokka Määrittele ongelmalliset tiejaksot Normaali kuivatuksen hoitoluokka kyllä muut kyllä muut kyllä muut 6. Erikoiskuivatusluokka Erikoiskuivatusluokka Erikoiskuivatusluokka Kuva 2. Kuivatusanalyysin prosessikuvaus Sorateillä kuivatusanalyysin tuloksia verrataan kelirikkoinventointien tuloksiin sekä videon ja still -kuvien perusteella todettuihin vaurioihin. Erittäin hyvä vertailuparametri on myös pudotuspainomittaustuloksista laskettu BCI -arvo, jos sellainen on saatavilla. Routavaurioiden ja kuivatuksen vertailua voidaan tehdä esimerkiksi talvella mitatun IRI -arvon pohjalta tai maatutkamittausten antenniheiluntadatan perusteella.

23 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Päällystettyjen teiden kuivatusanalyysit Urautumisnopeus, epätasaisuuden muutokset, päällystevauriot ja kuivatuksen kunto Päällystettyjen teiden kuivatusanalyysissa tulee tien vaurioitumisen ja kuivatuksen kunnon suhdetta tutkia usealla menetelmällä, jotka esitetään seuraavassa: A. PTM tietoja on saatavilla useamman vuoden ajalta Ensimmäisessä tekniikassa keskimääräinen vuosittainen uraisuuden kasvu lasketaan PTM -historiatiedoista käyttäen lineaarista mallia. Tämä edellyttää kuitenkin, että PTM -tietoja oli saatavilla usean vuoden ajalta. Jos tie on päällystetty vastikään, voidaan analyysissä käyttää myös vanhempaa tietoa (kuva 3). Uraisuuden kasvuun perustuvassa kuivatusanalyysissä urautumista pidettiin normaalina, jos kasvu oli vähemmän kuin 0,8-1,0 mm/vuodessa liikennemäärän ollessa (KVL) < 5000 ajoneuvoa vuorokaudessa ja <1,4 mm/vuodessa, kun liikennemäärän ollessa suurempi. Urautuminen on erittäin ongelmallista, jos urautuminen on yli 2 mm vuodessa. IRI -arvoilla ohjeellisia kasvunopeuksia hyvälle ja huonolle tielle on vaikeampi määrittää, eikä IRI kasvunopeus- karttoja tarvitse välttämättä tehdä. Kuva 3. Esimerkki kuivatusanalyysistä, jossa on huomioitu urakasvu kahden päällystehistorian ajalta.

24 12 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Kuvassa 3 ylimpänä ovat viimeisimmät ura- ja IRI -mittaustulokset. Sen alla punaisina pylväinä on esitetty urakasvu (mm/v) vuosilta viimeisen päällystyksen ja tien kunnostuksen jälkeen ja tämän alla urakasvu vuosilta Vastaavat ura-arvot on esitetty tämän alla 20 m keskiarvoina. Ura-arvojen alla on esitetty kuivatusanalyysi ja vihreä kenttä esittää tien tasausta (z-koordinaatti). Alin palkki esittää erikoiskuivatuskohteeksi esitettävää jaksoa. B. PTM tietoja on vain yhdeltä vuodelta Toinen vaihtoehto on käytettävissä, jos Tiehallinnon tietokannasta on saatavilla vain yhden vuoden mittaustiedot ja viimeinen päällystevuosi. Tällöin urautumisnopeus lasketaan lineaarisella mallilla, jossa suoran määrittävät pisteet ovat: päällystysvuoden alku-ura ja PTM -auton viimeisen mittausvuoden urasyvyys. Päällystysvuoden alku-urana voidaan käyttää 3 mm. C. Keskimääräiset ura- ja IRI -arvot eri kuivatusluokissa Edellisen lisäksi lasketaan tiejaksolle PTM -auton viimeisten mittaustulosten pohjalta keskimääräiset ura- ja IRI -arvot kullekin kuivatusluokalle. Koska tiestä oli analysoitu kuivatusluokat tien molemmilta puolilta, tilastollisissa laskelmissa käytettiin kullekin IRI- ja uramittaustulokselle mittauskohteen huonompaa kuivatusluokkaa. Näitä tuloksia verrataan kuivatusluokan 1 arvoihin (kuva 4). Jos tämän laskelman perusteella kuivatusluokkien 2 ja 3 keskimääräiset ura-arvot ovat yli 5 % suurempia kuin kuivatusluokan 1 vastaavat arvot, voidaan todeta, että heikko kuivatus vaikuttaa tien vaurioitumisnopeuteen. Tätä tietoa käytetään myöhemmin perusteluna erikoiskuivatus- luokkakohteiden valinnalle. Kuva 4. Esimerkki kuivatusanalyysitulosten tilastollisesta esittämisestä yhdellä tieosalla. Ylimpänä on esitetty IRI ja ura-mittausten keskiarvo erikuivatusluokissa ja luokkien 2 ja 3 suhdeluvut verrattuna luokkaan 1. Alla on esitetty erikuivatusluokkien suhteellinen osuus.

25 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 13 D. Päällysteiden kestoikäkertoimet Tilastollisessa analyysissa lasketaan lisäksi kullekin tieosalle päällysteiden kestoikäkertoimet. Tämä kestoikäkerroin kuvaa kuinka paljon heikko kuivatus vaikuttaa tiejakson päällysteen kestoikään. Kestoikäkerroin määritetään laskelmalla huonoimmasta kuivatusluokasta huonoimman 10 % tiejaksolta uraisuuden ja mahdollisesti tasaisuuden keskiarvo ja vertaamalla tätä kuivatusluokan 1 keskimääräiseen urasyvyyteen. Esimerkiksi, jos 3 luokan kuivatuksen prosenttiosuus on enemmän kuin 10 %, käytetty suhdeluku on suora suhdeluku kolmannen ja ensimmäisen luokan kuivatuksen keskimääräisestä urasyvyydestä. Tapauksissa, joissa kuivatusluokkaa 3 on vähemmän kuin 10 %, lasketaan kestoikäkerroin 3- luokan ja 2-luokan kerrointen suhteellisilla osuuksilla. Kestoikäkertoimia voidaan esittää GIS -kartalla, josta nähdään missä kohteissa on kannattavinta aloittaa kuivatuksen kunnostus (kuva 5). Kuva 5. Päällysteiden kestoikäkerroin Kemin hoitoalueen päätiestöllä Tien poikkiprofiili, luiskat ja kuivatuksen kunto Tilastolliset analyysit tehdään myös vertaamalla kuivatuksen kuntoa eri tien poikkiprofiileissa. Tällöin lasketaan kuivatuksen keskimääräinen kunto eri poikkiprofiileissa. Jos jossakin poikkiprofiilissa ura- tai IRI -arvot ovat keskimääräistä suuremmat, keskitytään kuivatuksen erityiskohteiden valinnassa juuri näihin kohteisiin (ks. kuva 6). Lisäksi kuivatuksen parantamisen suunnittelussa tien poikkiprofiilitiedot vaikuttavat sopivan korjausrakenteen valintaan (ks.

26 14 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Edellisen lisäksi kuivatusanalyysissa on suositeltavaa, että jos tien sisä- tai ulkoluiskissa on stabiliteettiongelmia, kirjataan näiden kohteiden sijainti erikseen, jotta näihin kohteisiin voidaan laatia korjaussuunnitelma. 10,00 9,50 Urasyvyys (mm ) 9,00 8,50 8,00 7,50 7,00 6,50 6,00 6,71 6,60 6,30 8,89 7,04 6,10 8,00 6,83 6,26 8,52 7,71 7,39 5,50 5, Penger 0-taso Sivukalteva maasto Tieleikkaus Main Päätiet roads Regional Seudulliset roads tiet Local Paikallistiet roads Kuva 6. Keskimääräiset urasyvyydet eri tieluokissa ja eri poikkiprofiileilla Rovaniemen hoitoalueella. Palkkien sisällä oleva luku kertoo urasyvyyden suhteesta penkereellä olevien tiejaksojen keskimääräiseen urasyvyyteen Laskuojan kunto Laskuojien kunto ilmoitetaan kuivatusanalyysissa aiemmin esitetyllä tavalla: laskuoja toimii tai ei toimi. Tuloksissa esitetään tieosittain laskuojat kartalla sekä niistä laaditaan taulukko (Kuva 7), jossa esitetään laskuojan sijainti tierekisteriosoitteessa, tien puoli ja kunto. Kuva 7. Laskuojataulukko. Laskuojien kunnon analyysissä suurin ongelma on ollut, että liikkuvasta autosta laskuojan paikantaminen ja sen kunnon määrittäminen ei ole aina onnistunut. Siksi on suositeltavaa, että kuivatusanalyysissä toimistolla laskuojien sijainti varmistetaan käyttämällä GPS -mittaustietojen z- koordinaatteja ja päättelemällä, että jokaisessa notkossa pitää olla laskuoja.

27 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 15 Kuitenkin suositeltavinta on käyttää ns. kolmen kameran tekniikkaa, jossa kolmas kamera suunnataan suoraan sivulle ja laskuojien kunto paikannetaan jälkikäteen tämän videon tai videosta tehtyjen still -kuvien perusteella Erikoiskuivatuskohteiden valinta Kuivatussuunnitelmasta ja/tai urakkakohteesta riippuen kuivatuksen erikoishoitoluokkakohteiden valinnassa tulisi käyttää ohjelmistoa ja siinä näkymää, jossa näytöllä on samaan aikaan videon tai still -kuvien ja kartan lisäksi tiedot ura- ja IR- historiasta, vuosittainen urasyvyyden kasvu (jos se on voitu laskea), tien tasausviiva (z-koordinaatti) ja kuivatusanalyysin tulokset (kuva 8). Kuva 8. Kuivatusanalyysinäkymä Road Doctor ohjelmassa. Erikoiskuivatuskohteiksi määritellään tiejaksot, jotka kuuluvat pääosin kuivatusluokkiin 2 tai 3 (jaksotuksessa ja analyyseissa aina huonompi kuivatusluokka ratkaisee kuivatuksen keskimääräisen kunnon) ja joissa urautumisnopeus on suurempi kuin 1 mm/vuosi, kun liikennemäärä < 3000 ajoneuvoa/vrk ja suurempi kuin 1,2 mm/vuosi, kun liikennemäärä on >3000 ajoneuvoa/vrk sekä urasyvyydet ovat selvästi (> 5 %) suurempia kuin tiejakson kuivatusluokan 1 keskimääräiset ura-arvot. IRI -arvot ovat selvästi suurempia kuin tiejakson kuivatusluokan 1 keskimääräiset IRI arvot kohteilla esiintyy reunapainumaa, reunadeformaatiota, reunan pituushalkeamia tai verkkohalkeamia. Erikoiskuivatuskohteiden tulee olla homogeenisia, yhtenäisiä jaksoja ja niiden tulee päättyä kuivatuksen kannalta järkevään kohtaan, kuten esimerkiksi laskuojaan. Erikoiskuivatuskohteet määritellään erikseen tien molemmille puolille.

28 16 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Tietokoneella tehtävillä, korjattavien kuivatuskohteiden alku- ja loppupisteiden valinnassa, videolla tai lyhyellä välillä kuvatuilla still - kuvajonoilla on tärkeä rooli. Niiden avulla kunnostettavat kohteet voidaan paikantaa järkeviksi kokonaisuuksiksi siten, että kohde päätyy aina toimivaan laskuojaan tai vastaavaan kohteeseen, jossa vesi pääsee esteettömästi pois tiealueelta. 5.3 Soratiet ja kuivatusanalyysi Kelirikkovauriot ja kuivatuksen kunto Sorateiden kuivatusanalyysissä on tärkeintä selvittää tien kelirikkovaurioiden ja kuivatuksen kunnon suhde, eli missä kuivatuspuutteet ovat selvästi syynä tiellä esiintyviin kelirikkovaurioihin. Tämä voidaan tehdä kartta-analyysilla tai suunnitteluohjelmalla, jossa näkymässä näkyy tien kelirikkohistoria, kuivatuksen kuntoluokat ja tieltä kuvattu video tai still -kuvat (kuva 9). Jos tien kelirikkovaurioista ei ole olemassa tarkkaa dokumentoitua tietoa, tulee potentiaaliset kelirikkokohteet yrittää paikantaa mittauskeväänä videolta. Kelirikkokohteiden paikantamiseen sopii hyvin myös kappaleessa 5.4 kuvattu lämpökameratekniikka. Kuva 9. Kuivatusanalyysi kelirikkoisella soratiellä. Ylimpänä on esitetty kuivatusanalyysin tulokset ja tämän alla tien kelirikkohistoria Tämän alta löytyy kelirikkokohteista pp-laitteella mitatut taipumasuppilot. Alimpana on esitetty talvella tehdyt IR I-mittaustulokset, joilla paikannetaan routaheitot Tien poikkiprofiili, luiskat ja kuivatuksen kunto Sorateillä tien poikkiprofiilin määrityksessä tulee kiinnittää erityistä huomiota etenkin sivukaltevilla rinteillä sijaitsevien tiejaksojen yläpuolisten ojien kuntoon, koska kelirikkovauriot ja reunasortumat usein keskittyvät juuri näihin kohteisiin.

29 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 17 Sisä- ja ulkoluiskien valumiin tulee kiinnittää huomiota ja ne tulee dokumentoida analyysin tuloksiin, koska näissä kohteissa ei ojanperkausmassoja saa sijoittaa luiskiin Laskuojien kunto Sorateillä laskuojien kunto analysoidaan kuten päällystetyillä teillä, ks. kpl Erikoiskuivatuskohteiden valinta Sorateillä erikoiskuivatuskohteiksi määritetään jaksot, joissa kuivatuksen kunto on luokkaa 2 tai 3 ainakin toisella puolella tietä ja joissa on tavattu kelirikkoa. Edellisen lisäksi erikoiskuivatuskohteiksi voidaan valita kohteet seuraavilla perusteilla: Yläpuolinen sivuoja, kun tie sijaitsee sivukaltevalla ja kostealla rinteellä ja pohjamaa on moreenia ja/tai silttiä. Pohjamaa on kosteaa silttiä ja tien on levennyt ja luiskat valuneet ojiin. Kantavuusmittauksissa mitatut BCI -arvot ovat yli 80 (pois lukien turvekohteet). 5.4 Muut erikoismittaukset ja kuivatuksen kunto Kuivatuksen kuntoa ja ongelmakohtia voidaan paikantaa myös uudemmilla tutkimustekniikoilla, joista seuraavassa on esitelty muutama lupaavimmista. Lämpökameramittaus Lämpökameramittausten ideana on, että keväällä maaperän lämpötila kohteissa, joissa on kuivatuspuutteita, on huomattavasti kylmempi kuin kohteissa, joissa kuivatus toimii ja joissa kuiva maaperä lämpenee nopeasti. Lämpökameramittauksissa kamera osoittaa tien ojaan ja reunaan. Kamera säädetään niin, että kylmimmät kohdat erottuvat hyvin lämpimämmistä kohteista. Samalla kerätään tiestä digitaalinen video ja tehdään visuaalinen kuivatusanalyysi. Kuitenkin suositeltavinta on tehdä lämpökameramittaukset yöllä, jolloin auringon lämpötilavaikutus eliminoituu. Sorateillä lämpökameratekniikalla voidaan paikantaa myös potentiaalisia kelirikkokohteita, jotka näkyvät tien pinnassa keväällä ympäristöään huomattavasti kylmempinä kohteina (kuva 10).

30 18 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Kuva 10. Digitaalivideosta tehty still -kuva ja lämpökamerakuva soratiekohteesta, jossa on kelirikko-ongelmia ja pahoja kuivatuspuutteita. Kelirikkokohteet näkyvät keväällä mitattaessa huomattavasti ympäristöään kylmempinä. Kantavuusmittaus Kantavuusmittaukset eivät yleensä kuulu kuivatusanalyysiin, mutta jos tämä tieto on esimerkiksi kelirikon korjaussuunnittelun vuoksi saatavilla, sitä kannattaa käyttää. Tällöin kuivatuksen kannalta kriittiset alueet voidaan paikantaa esimerkiksi kohteisiin, joissa kuivatuksen kunto on heikko ja joissa BCI -arvo on yli 80. 3d Maatutkaus Viime vuosina kehittynyt 3d maatutkatekniikka ja maatutkadatan uudet analyysimenetelmät voivat myös tuoda arvokasta lisätietoa kuivatusanalyysia varten. Tällä tekniikalla voidaan määritellä missä osissa tien pituus- ja poikkileikkauksessa on suhteellisesti enemmän kosteutta. Kosteus vaikuttaa tiessä tapahtuviin pysyviin muodonmuutoksiin ja nämä kohteet voidaan sitten valita kuivatuksen korjauskohteiksi.

31 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 19 6 TULOSTEN RAPORTOINTI Kuivatusanalyysin valmistumisen ja erikoiskuivatuskohteiden valinnan jälkeen jokaisesta tieosasta laaditaan kartat, joiden avulla voidaan paikallistaa jaksot, joissa kuivatuksen huono kunto vaikuttaa selvästi tierakenteen pysyviin muodonmuutoksiin ja siten uraisuuteen ja kelirikkovaurioihin. Kartassa tulee näkyä tasausviiva (tien poikkiprofiili), sivuja laskuojien kuivatusluokat tien molemmin puolin, keskimääräinen urasyvyyden kasvu (tai viimeinen urasyvyys) sekä valitut kuivatuksen kunnostus- ja/tai erikoiskuivatuskohteet. Esimerkki kartasta on esitetty kuvassa 11. Kohteista tulee laatia myös urakka-asiakirjoja varten Exceltaulukot, joista nähdään kohteiden sijainti ja pituudet. Kuva 11. Karttaesimerkki. Karttojen lisäksi tulokset tulee tallentaa digitaalisesti niin, että tehdyt analyysit ja suunnitelmat voidaan paikantaa tieverkolla jälkikäteen. Tämä tarkoittaa oikeiden koordinaattien käyttämistä analyysin yhteydessä ja tulosten raportoinnissa (esimerkiksi kartasta digitoituja ns. pikselikoordinaatteja ei sallita). Tulokset tulee myös luovuttaa siinä muodossa, että niitä voidaan katsella toimistolla ja mahdollisesti myös autossa, still -kuvien kanssa, erilaisilla katselu- ja/tai suunnitteluohjelmilla.

32 20 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 7 MITTAUSDATAN DOKUMENTOINTI JA LUOVUTUS Kun kuivatusanalyysidata on valmis, se luovutetaan tilaajalle esimerkiksi ulkoisella kovalevyllä. Tilaajalle luovutettavan aineiston tulee sisältää lopputuloksen laatimiseen käytetyt tiedot (ptm-tiedot, videot, yms. tässä raportissa mainitut tiedot) tulevia analyysejä varten. Näin varmistetaan tulevien vuosien analyysien vertailukelpoisuus aikaisempien analyysien kanssa. Mahdollisuus aikaisempien vuosien analysoidun tiedon käyttöön säästää merkittävästi kustannuksia tulevaisuudessa kun eri mittaukset on kertaalleen paikannettu tarkasti keskenään. Luovutuksen yhteydessä on varmistettava, että tilaajalla on käytössään ohjelma/ohjelmat, jolla tuloksia voidaan katsella ja analysoida yhdessä videoiden ja kuvajonojen kanssa. Lisäksi kuivatusanalyysin tehneen konsultin tulee säilyttää dataa omassa arkistossaan vähintään viisi vuotta.

33 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 21 8 KUIVATUKSEN KUNNON SEURANTAMITTAUKSET JA KUIVATUSANALYYSIN UUSINTAMITTAUKSET 8.1 Seurantamittaukset ja analyysit Päällystettyjen teiden ja sorateiden kestoiän kannalta on kriittistä, että kuivatuksen kunnostuksen jälkeen varmistetaan myös, että erikoiskuivatuskohteilla kuivatuksen kunto säilyy hyvänä vaikkakin se vaatisi toimenpiteitä lähes joka vuosi. Tämän vuoksi hoitourakoitsijan tulee seurata säännöllisesti kuivatuksen kuntoa. Kuivatuksen kuntoa voidaan tarkkailla myös seurantamittausten avulla. Lisäksi seurantamittausten avulla kerätään arvokasta tietoa siitä, miten tehostunut kuivatus parantaa tien kuntoa ja elinikää. Seurantamittauksissa tarkastetaan ja dokumentoidaan kuivatuksen kunto erikoiskuivatuskohteissa. Tässä vaiheessa dokumentoidaan pienetkin puutteet kuivatuksessa ja samaten tielle syntyneet vauriot. Tulosten analyysissä käytetään alkuperäistä (viimeistä) tiestä tehtyä kuivatusanalyysiä ja tuloksia verrataan siihen. Erittäin tärkeää seurantamittauksissa on, että kohteet dokumentoidaan hyvin videolla tai still -kuvasarjoina. Seurantamittauksen tulostuksessa julkaistaan poikkeamakohteet sekä niiden pituudet, suhteelliset prosenttiosuudet sekä tarvittaessa arviot poikkeamien syistä. 8.2 Kuivatusanalyysin uusinta Kuivatusanalyysi tulisi uusia aina hoitourakan päättymisen ja uuden urakan alkamisen yhteydessä, koska ensimmäisessä analyysissa ei välttämättä kaikki kriittiset kohteet paljastu. Siksi kuivatusanalyysin uusimisen yhteydessä voidaan lisätä kohteita erikoiskuivatusluokkaan, mutta niitä ei tulisi jättää pois muulloin kuin jos kohteelle on tehty jokin erikoisrakenne. Kuivatusanalyysin uusinta tehdään samalla tekniikalla, joka on kuvattu aiemmin tässä raportissa. Poikkeuksena on kuitenkin tien poikkiprofiilin analyysi, jota ei tarvitse toistaa. Uuden analyysin tiedot tulisi linkittää aikaisempaan kuivatusanalyysiin, jotta analyysien vertailu ja seuranta olisi mahdollista.

34 22 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä KIRJALLISUUTTA Berntsen, G. and Saarenketo, T Drainage on Low Traffic Volume Roads. Roadex report. Saarenketo, T Road Condition Management of Low Traffic Volume Roads in the Northern Periphery. Roadex Sub-Project A state-of-the-art study report. 70 p. Roadex project. Saarenketo, T Kuivatuksen hallinnan kehittäminen hoitourakoissa ROADEX III pilottiprojekti Rovaniemen hoitourakka-alueella. ROADEX III projekti. Suomennettu versio julkaistu Saarenketo, T Lämpökameran käyttö kuivatustutkimuksissa Kittilän testitutkimukset Tiehallinnon sisäisiä julkaisuita 58/ s. Saarenketo, T Kuivatus ja Lapin päällystettyjen teiden kunto Kuivatustutkimusten loppuraportti. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuita 59/ s.

35 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 23 LIITE 1 TIEN KUIVATUSLUOKAT Päällystetyt tiet Luokka 1: Hyväkuntoinen kuivatus Tien kuivatus toimii moitteettomasti. Tien poikkileikkaus on säilyttänyt muotonsa hyvin ja veden virtaus ajoradalta ojaan on esteetön. Veden virtaus sivuojaan ja edelleen sivuojassa on esteetön. Kuva 12. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 1.

36 24 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Luokka 2: Välttävästi toimiva kuivatus Tien poikkileikkauksessa voi olla pieniä muodonmuutoksia. Reunassa esiintyy vähäistä maapallemuodostumaa tai tiheää kasvillisuutta, joka estää veden valumisen ojaan. Kasvillisuus sivuojassa hidastaa veden virtausta ja aiheuttaa patoutumia. Luiskista voi valua hieman maata ojan pohjalle, joka nostaa ojan pohjaa ja hidastaa veden virtausta. Kuva 13. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 2.

37 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 25 Luokka 3. Huonosti toimiva kuivatus Tien poikkileikkauksessa voi olla paikallisia muodonmuutoksia ja vaurioita. Tien pientareen ja sisäluiskan taitteessa on maapalle ja/tai tiheää kasvillisuutta, joka voi aiheuttaa veden lammikoitumista ajoradalle tai pientareelle. Kasvillisuus estää veden virtauksen ojassa. Ojan ulkoluiska tai molemmat luiskat ovat epästabiilit ja valuneet ojan pohjalle estäen veden virtauksen. Tukkeutunut laskuoja tai rumpu estää veden virtauksen sivuojassa. Kuva 14. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 3.

38 26 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Soratiet Luokka 1: Hyväkuntoinen kuivatus Tien kuivatus toimii moitteettomasti. Tien poikkileikkaus on säilyttänyt muotonsa hyvin ja veden virtaus ajoradalta ojaan on esteetön. Veden virtaus sivuojaan ja edelleen sivuojassa on esteetön. Kuva 15. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 1 sorateillä.

39 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 27 Luokka 2: Välttävästi toimiva kuivatus Kuivatusluokassa 2 voidaan havaita muutoksia tien poikkileikkauksessa. Tien pientareella on pieniä reunapalteita tai kasvillisuus estää veden virtaamisen tien pinnalta sivuojiin. Kasvillisuus sivuojissa estää veden virtaamisen ja aiheuttaa patoutumista. Pieni määrä maa-ainesta on valunut tien pientareelta sivuojiin nostaen ojan alapinnan tasoa. Tämä hidastaa veden virtaamista ja nostaa pohjaveden pintaa. Kuva 16. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 1 sorateillä.

40 28 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä Luokka 3. Huonosti toimiva kuivatus Tie, jossa on monia vakavia ongelmia, luokitellaan luokkaan 3. Tien pientareilla on korkeat reunapalteet ja/tai tiheää kasvillisuutta mikä aiheuttaa lammikoitumista ajoradalla tai pientareella. Kasvillisuus sivuojissa rajoittaa veden virtaamista ja aiheuttaa patoja. Epävakaa maaperä valuu luiskista sivuojaan ja estää veden virtaamisen. Tukkeutuneet rummut tai laskuojat estävät veden virtaamisen sivuojassa. Kaikki yllämainitut tilanteet johtavat tierakenteen poikkileikkauksen painumiin ja vaurioihin. Kuva 17. Esimerkkikuvia kuivatusluokasta 3 sorateillä.

41 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä 29 LIITE 2 LASKUOJIEN KUNTOLUOKITUS Kuva 18. Esimerkkejä tukkeutuneista luokan 1 laskuojista.

42 30 Kuivatusanalyysit päällystetyillä ja sorateillä LIITE 3 KUIVATUSANALYYSIN TULOSFORMAATTI Tulokset tallennetaan tekstimuotoiseen.csv tiedostoon käyttäen puolipistettä kenttäerottimena. Tiedostoon tallennetaan tulokset tieosittain ja muutoskohdittain siten, että yhden parametrin muuttuessa tulostetaan uusi rivi sisältäen kaikki parametrit. Kuivatusanalyysistä ja erityiskuivatuskohteiden määrittämisestä laaditaan omat tiedostot. Tiedosto nimetään seuraavasti: <tie>_<tieosa>_<ajorata>_<yyyy-mm-dd>.csv Kuivatusanalyysin tiedoston määrittely: Käyttötarkoitus Sarakkeen nimi Selite Kohteen paikannus Kuivatusanalyysin tiedot TIE OSA X_Alku(m) Y_Alku(m) Z_Alku(m) X_Loppu(m) Y_Loppu(m) Z_Loppu(m) Alku(m) Loppu(m) LO_V KL_V TSV KL_O LO_O Tieosoite Koordinaatit jakson alku- ja loppukohdalle. (x=itään, y=pohjoiseen) Etäisyys metreinä tieosan alkupisteestä. Laskuoja, vasen puoli Kuivatusluokka, vasen puoli Ajoradan poikkiprofiili Kuivatusluokka oikea puoli Laskuoja, oikea puoli Esimerkki tiedoston sisällöstä: Tie;Osa;X_Alku(m);Y_Alku(m);Z_Alku(m);X_Loppu(m);Y_Loppu(m);Z_Loppu(m);Alk u(m);loppu(m);lo_v;kl_v;tsv;kl_o;lo_o 19541;1; ,671; ,587;28,376; ,435; ,521;28,521;205; 244;0;2;1;2; ;1; ,435; ,521;28,521; ,415; ,916;28,536;244; 247;0;2;1;2; ;1; ,415; ,916;28,536; ,156; ,109;28,329;247; 300;0;2;1;2; ;1; ,156; ,109;28,329; ,287; ,774;27,141;300; 527;0;2;1;3;0