VAHVISTETTU MAAVALLI, KEHÄ 1:N JA KIVIKONTIEN ERITASOLIITTYMÄ SUUNNITTELU JA MITOITUS

Transkriptio

1 VAHVISTETTU MAAVALLI, KEHÄ 1:N JA KIVIKONTIEN ERITASOLIITTYMÄ SUUNNITTELU JA MITOITUS Pohjanvahvistuspäivä Kirsi Koivisto, Ramboll Finland Oy

2 SUUNNITTELUKOHTEEN SIJAINTI JA MELUN LEVIÄMINEN Kivikko Länteen Kehä I Itään Tilanne v. 2006

3 ENNUSTETTU MELUN LEVIÄMINEN Ennustetilanne v / päivä / ei uusia meluesteitä Ennustetilanne v / päivä / suunnitellut meluesteet

4 MELUESTEEN SIJAINTI JA POIKKILEIKKAUS

5 MAAPERÄ JA LASKENTAPARAMETRIT

6 GEOLUJITETUN TUKIMUURIN MITOITUKSEN VAIHEET (LIVI 2012) n:o Mitoitusvaihe Mitoitusvaiheen tulos 1. Alustavat tukimuurin mitat lujitteen minimipituus, tukimuurin alapinnan syvyys, yms. 2. Mitoitusparametrit valitaan mitoituksessa käytettävät maaparametrit 3. Ulkoinen stabiliteetti, pohjamaan kantokyky muurin alaosan lujitteen minimipituus kantokyvyn kannalta, mahd. pohjavahvistustarve 4. Ulkoinen stabiliteetti, tukimuurin liukuminen muurin alaosan lujitteiden minimipituus liukumisen kannalta 5.1 Ulkoinen stabiliteetti, kokonaisstabiliteetti lujitteiden minimipituus liukupintasortuman kannalta 6. Lujitteen tyypin valinta synteettinen lujite / metallilujite, jatkuva lujite / kaistalujite, 7. Sisäinen stabiliteetti, lujitteen mitoitus kerroksittain lujitteiden vastaanottama maanpaine kerroksittain (tasainen kuorma, nauha- ja vaakakuorma) 8. Sisäinen stabiliteetti, lujitteen ankkurikapasiteetin tarkistus lujitteen ankkuripituuden riittävyys kerroksittain 9. Kiilan stabiliteetin tarkistus, lujitteen vetokapasiteetti lujitteen vetolujuuden riittävyys kerroksittain ja koko kiilan osalta 10. Kiilan stabiliteetin tarkistus, lujitteen ankkurikapasiteetti lujitteen ankkurikapasiteetin riittävyys kerroksittain ja koko kiilan osalta 5.2 Kokonaisstabiliteetti lujitteiden vetokapasiteetti riittävä kokonaisstabiliteetin kannalta 11. Käyttörajatilatarkistus, painuma ja muodonmuutokset tukimuurin painuma ja muodonmuutokset vaatimusten mukaiset 12. Tukimuurin muut osat julkisivu, liitokset, kuivatus, yms.

7 ULKOINEN VAKAVUUS, POHJAMAAN KANTOKYKY, STR/GEO DA2* Pohjamaan kantokyky lasketaan NCCI 7:n mukaisesti mitoitustavalla DA2* Mitoitus tehdään olettaen lujitetun tukimuurin pohja nauha-anturaksi Tavanomaisessa tukimuurissa lujitettuun maablokkiin kohdistuva blokin taustatäytön aiheuttama maanpaine voidaan laskea aktiivipaineena

8 ULKOINEN VAKAVUUS, LIUKUMINEN, STR/GEO DA2*

9 ULKOINEN VAKAVUUS, KOKONAISVAKAVUUS, STR/GEO DA3 Lujitemaavallin päällä oleva maa ja tukimuuri mallinnettiin kuormana. Vallin oikeaan reunaan lisättiin 10 kpa suuruinen muuttuva kuorma kuvaamaan rakentamisen aikaisia työkonekuormituksia. Poikkileikkausten stabiliteetti laskettiin seuraavissa tilanteissa: 1. Lujitteiden vetolujuutena käytettiin riittävän sisäisen stabiliteetin määrittämää mitoituslujuutta 2. Haettiin lujitteiden vetolujuus, jolla varmuus F 1,0 3. Liukupintojen sijainti on rajoitettu lujitteiden ulkopuolelle 4. Ominaisarvolaskenta, jolloin varmuuden on oltava F 1,5 5. Viereisen rampin rakentamisen aikainen varmuus, jolloin tien kohdalla maa on kaivettu tien rakennekerrosten alapintaan.

10 ULKOINEN VAKAVUUS, KOKONAISVAKAVUUS, STR/GEO DA3 Poikkileikkausten stabiliteetti laskettiin seuraavissa tilanteissa: 1. Lujitteiden vetolujuutena käytettiin riittävän sisäisen stabiliteetin määrittämää mitoituslujuutta 2. Haettiin ensin lujitteiden vetolujuus, jolla varmuus F 1,0 3. Kokonaisvakavuustarkastelussa liukupintojen sijainti on rajoitettu lujitteiden ulkopuolelle 4. Ominaisarvolaskenta, jolloin varmuuden on oltava F 1,5 5. Viereisen rampin rakentamisen aikainen varmuus, jolloin tien kohdalla maa on kaivettu tien rakennekerrosten alapintaan.

11 GEOLUJITETUN TUKIMUURIN SISÄINEN VAKAVUUS, STR/GEO DA2* f dj on lujitteen mitoitusvetolujuus kerroksessa j, kn/m lujitekerroksen vastaanottama lujitevoima murtorajatilassa: T j = T pj + T sj + T fj T j on T pj T sj T fj lujitteen vastaanottama lujitevoima kerroksessa j, kn/m pystykuorman (maakerrokset + liikennekuorma) aiheuttama lujitevoima kerroksessa j, kn/m nauhakuorman aiheuttama lujitevoima (lujitekerros j), kn/m muurin yläpinnalla vaikuttavan vaakakuorman aiheuttama lujitevoima (lujitekerros j), kn/m

12 GEOLUJITETUN TUKIMUURIN SISÄINEN VAKAVUUS, STR/GEO DA2* Lujitteiden ankkurikapasiteetti kerroksittain Määritetty lujitevoima on ankkuroitava lujitteilla lujitetun blokin ankkurointivyöhykkeelle, joka on kaltevuuteen 45 - p /2 piirretyn suoran taustalla oleva lujitettu vyöhyke (kuva 1.1). Kuva 1.1 Lujitteiden ankkurikapasiteetin määrittäminen (kiilamenetelmä) (BS :2010) Kivikon tukimuurin ankkurikapasiteetti

13 ULKOISEN JA SISÄISEN STABILITEETIN YHTEENVETO

14 LUJITTEIDEN VENYMÄ Eri lujitekerrosten venymä määritettiin seuraavilla periaatteilla: 1. lujitteeseen mobilisoituva lujitevoima on määritetty sisäisen stabiliteetin tarkastelussa 2. tarkastelua varten on arvioitu käytettävä lujitetyyppi (tässä tapauksessa on arvioitu n. 100 kn/m ominaislujuuden omaavan polyesterilujitekankaan ominaisuuksien mukaisesti 3 x 30 kn/m 90 kn/m) 3. lujitteen venymän on arvioitu tapahtuvan aktiivivyöhykkeen ja ankkurointivyöhykkeen leveydellä (käytännössä ankkurointivyöhyke on tässä laskettua kapeampi, joten arvioidut venymät on arvioitu todellista suuremmiksi) Määritetyt lujitteiden välittömät venymät olivat n mm (0,5 2 %) ja viruma 5 25 mm (1 %). Lujitteiden kokonaisvenymä on mm (1,5 3 %), josta välitön venymä tapahtuu ennen teräsverkkojulkisivun rakentamista. => Julkisivun rakentamisen jälkeen tapahtuva lujitteiden venymä on n mm, joka on ko. rakenteelle hyväksyttävä.

15 PAINUMAT JA ROUTA Painuman suuruudeksi on laskettu mm. Lujitetukimuurin kohdalle suunniteltiin massanvaihto, joka ulottuu roudattomaan syvyyteen. Siellä missä massavaihto ei ulotu roudattomaan syvyyteen, ulottuu massanvaihto luonnontilaiseen tai louhittuun kalliopintaan. => Lujitetukimuurin alapuolella ei tarvita routaeristeitä. Lujitevallin yläosassa on routimaton murskekerros teräsverkkorakenteen (3 m korkea) alla.

16 VALLIN B KANTAVUUS Valli B on lujitemaavallin päällä sijaitseva teräsverkko + kivitäyttö rakenne, jonka korkeus on 3 m. Vallin B pohjan leveys on 1 m. Vallille B tehtiin kantokykytarkastelu kolmelle eri tapaukselle: 1. Taustatäyttö mursketta, vallin B alla 2 m leveä antura, 2. Taustatäyttö kevennetty (vaahtolasi, kevytsora), vallin alla 1,6 m leveä antura ja 3. Taustatäyttö kevennetty, anturan leveys 1 m ja vallin B pohjamaassa lujitteiden aikaansaamaa koheesiota 9 kpa. => Kaikissa tapauksissa kantokyky oli riittävä.

17 SUUNNITELTU RAKENNE

18 KIITOS