Pornaisten kunta Mt 1493 parantaminen Parkkojan koulun kohdalla LASKELMASELOSTUS Geotekniset laskelmat ja päällysrakenteen mitoitus 22.2.2016 PROJEKTINRO 5293 Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 2 (7) 22.2.2016 Sisällysluettelo 1 YLEISTÄ... 3 2 ALUEEN POHJASUHTEET... 3 2.1 Tehdyt pohjatutkimukset... 3 2.2 Maaperätiedot... 3 3 LASKELMISSA KÄYTETYT PARAMETRIT... 3 4 LASKENTATULOKSET... 4 4.1 Halkiantien (Mt 1493) parannus... 4 4.2 Yksityistie Y7... 6 Liitteet Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Liite 8 Liite 9 Liite 10 Liite 11 Liite 12 Liite 13 Liite 14 Liite 15 Liite 16 Liite 17 Liite1_Mt1493_PL200_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite2_Mt1493_PL200_stab_ei_kevennystä.pdf Liite3_Mt1493_PL460_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite4_Mt1493_PL580_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite5_Mt1493_PL580_painuma_kevennys.pdf Liite6_Mt1493_PL580_stab_ei_kevennystä.pdf Liite7_Mt1493_PL580_stab_kevennys.pdf Liite8_Mt1493_PL660_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite9_Y7_PL60_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite10_Y7_PL60_painuma_kevennys.pdf Liite11_Y7_PL60_stab_ei_kevennystä.pdf Liite12_Y7_PL60_stab_kevennys.pdf Liite13_Y7_PL80_painuma_ei_kevennystä.pdf Liite14_Y7_PL80_painuma_kevennys.pdf Liite15_Y7_PL80_stab_ei_kevennystä.pdf Liite16_Y7_PL80_stab_kevennys.pdf Liite 17 Tierakenteen mitoituslaskelmat.pdf Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 3 (7) 22.2.2016 Pornaisten kunta Mt 1493 parantaminen Parkkojan koulun kohdalla LASKELMASELOSTUS 1 YLEISTÄ Suunnittelukohteena on Pornaisissa, Parkkojan koulun vieressä kulkevan Halkiantien (Mt 1493) parantaminen, sekä siihen liittyvän uuden yksityistien Y7 rakentaminen. Suunnittelualue rajoittuu etelässä noin 50 metriä Juholantien (Y2) eteläpuolelle ja pohjoisessa Humalakorventiehen (Y8). Laskentojen tavoitteina on selvittää Halkiantien viereen tulevan kevyenliikenteenväylän sekä yksityistien Y7 rakentamisen aiheuttamat painuma- ja stabiliteettiriskit. 2 ALUEEN POHJASUHTEET 2.1 Tehdyt pohjatutkimukset Maaperätietojen selvittämiseksi alueelta on tehty pohjatutkimuksia. Halkiantien (Mt 1493) sekä uuden yksityistien Y7 kohdalta on tehty 14 pisteestä painokairaukset. Lisäksi kolmesta pisteestä on otettu häiriintyneet näytteenottosarjat, joista on määritetty laboratoriossa maalajit, vesipitoisuudet sekä rakeisuudet. 2.2 Maaperätiedot Päällimmäisenä kerroksena rakentamattomalla alueella on noin 0,5 2 metrin paksuinen kuivakuorisavikerros, jonka vesipitoisuus on noin 30 60 %. Kuivakuorisaven kohdalla painokairaukset ovat edenneet pääasiassa kierron puolella 0 10 pk/0,2 m. Kuivakuorisaven alla on noin 5 8 metrin paksuinen kerros lihavaa savea, jonka vesipitoisuus on näytteenottojen perusteella noin 70 90 %. Painokairaukset ovat edenneet savikerroksessa pääasiassa 0,7 1 kn painolla. Savikerrosten alla on löyhä tai keskitiivis moreenikerros. Painokairaukset ovat ulottuneet 8 14 metrin syvyyteen maanpinnasta. Kairaukset on päätetty määräsyvyyteen. Alueelta ei ole havaittu kairauksilla kallionpintaa. Alueelta ei ole mitattu pohjavedenpinnan tasoa. Pohjavedenpinnan oletetaan olevan kuivakuorisavikerroksen alapinnassa, noin 1 2 metriä maanpinnan alapuolella. 3 LASKELMISSA KÄYTETYT PARAMETRIT Laskelmissa käytetyt parametrit on listattu taulukoissa 1 3. Taulukko 1. Painumalaskennassa käytetyt parametrit. Kerros γ γsat Cv Cv [kn/m 3 ] NC OC [kn/m 3 ] m1 β1 m2 β2 POP [kn/m 3 ] Täyttö 20 21 500 0,5 Kuivakuorisavi 17 18 1 1 50 0 50 0 20 Savi 15 16 0,25 1 10 0 70 0 10 Löyhä Mr 17 18 150 0,5 Tiivis Mr 19 20 800 0,5 Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 4 (7) 22.2.2016 Taulukko 2. Stabiliteettilaskennassa käytetyt parametrit. Kerros γ [kn/m 3 ] γsat [kn/m 3 ] c [kpa] φ [ ] Täyttö 20 21 1 42 Kevytsora 5 12 1 37 Kuivakuori savi 17 18 30 0 Savi 15 16 15 0 Löyhä moreeni 17 18 2 32 Tiivis moreeni 19 20 1 38 Taulukko 3. Päällysrakenteen kantavuusmitoituksessa käytetyt parametrit Kerros E-moduuli Routaturpoama [MN/m 2 ] Asfaltti 2500 Kantava 280 Jakava 200 Suodatin/kevytsora 70 Alusrakenne 10 6 % 4 LASKENTATULOKSET 4.1 Halkiantien (Mt 1493) parannus Painumalaskelmia tehtiin Mt 1493 kohdalla paalulukemilta 200, 460, 580 ja 660. Lisäksi paalun stabiliteettilaskelmia tehtiin kokonaisvarmuuslukumenettelyä käyttäen paalulukemilta 200 ja 580, joissa tien tasaus oli nykyistä maanpintaa korkeammalla. Laskentatulosteet Mt 1493:n kohdalta on esitetty liitteissä 1-8 ja kootut on esitetty taulukossa 3 sekä päällysrakennemitoitus liitteessä 17. Tien ja sen levennysten päällysrakennemitoitus on seuraava: Asfaltti 50+40 Kantava Jakava Suodatin 90 mm 250 mm 300 mm 500 mm Kokonaiskantavuusarvo E=271 MPa ja laskennallinen routanousu 31 mm. Paalun 200 kohdalla, uusi kävelytie kulkee erillisenä rakenteena Halkiantien vieressä. Tällä kohtaa laskennallinen painuma ilman kevennystä on noin 250 mm. Laskennallinen varmuuskerroin stabiliteetille ilman kevennystä on 1,96. Tällä kohtaa ei ole tarvetta kevennykselle. Erillisen kevyenliikenteen päällysrakennemitoitus: Asfaltti 40 Kantava Jakava Suodatin 40 mm 200 mm 200 mm 530 mm Kokonaiskantavuusarvo E=157 MPa ja laskennallinen routanousu 40 mm. Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 5 (7) 22.2.2016 Paalujen 460 ja 660 kohdalla nykyinen maanpinta on lähes samalla tasolla, kuin uuden tien levennyksen taso. Paalun 460 kohdalla laskennallinen painuma ilman kevennystä on noin 80 mm ja paalun 660 kohdalla laskennallinen painuma ilman kevennystä on noin 110 mm. Näillä kohdin kevennystä ei tarvita. Paalun 580 kohdalla kulkee jatkettava putkisilta, joten nykyinen maanpinta on huomattavasti alempana, kuin tien tasaus. Tällä kohtaa laskennallinen painuma ilman kevennystä on noin 350 mm ja kevennyksen kanssa noin 130 mm. Laskennallinen varmuuskerroin stabiliteetille paalun 560 kohdalla on ilman kevennystä 1,57 ja kevennyksen kanssa 1,71. Laskelmien perusteella osalla tieosuutta tulee tehdä kevennystä painumien pienentämiseksi ja stabiliteetin parantamiseksi. Kevennystä tulee tehdä erityisesti putkisiltojen kohdalla, joissa pengerkorkeus on suuri. Halkiantien (Mt 1493) kohdalla kevennystä tulee tehdä jatkettavan putkisillan kohdalle. Kevennys tehdään kuvien 1 ja 2 periaatteiden mukaisesti. Taulukko 3. Maantien Mt1493 laskentatulokset. Liite Tie Paalu Laskenta Kevennys Stabiliteetti Painuma Liite 1 Mt 1493 PL200 painuma ei kevennystä 250 mm klv Liite 2 Mt 1493 PL200 stabiliteetti ei kevennystä 1,96 klv Liite 3 Mt 1493 PL460 painuma ei kevennystä 80 mm levennys Liite 4 Mt 1493 PL580 painuma ei kevennystä 350 mm levennys Liite 5 Mt 1493 PL580 painuma kevennys 130 mm levennys Liite 6 Mt 1493 PL580 stabiliteetti ei kevennystä 1,57 Liite 7 Mt 1493 PL580 stabiliteetti kevennys 1,71 Liite 8 Mt 1493 PL660 levennys painuma ei kevennystä 110 mm Päällysrakennemitoitus korotetun kevyen liikenteen väylän kohdalla: Asfaltti 40 Kantava Jakava Suodatin 40 mm 200 mm 200 mm 680 mm Kokonaiskantavuusarvo E=163 MPa ja laskennallinen routanousu 31 mm. Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 6 (7) 22.2.2016 Kuva 1. Kevennyksen periaate Mt 1493:n paalun 580 kohdalla. Kuva 2. Kevennys putkisillan kohdalla. 4.2 Yksityistie Y7 Yksityistien Y7 kohdalta tehtiin painuma- ja stabiliteettilaskelmia paalulukemilta 60 ja 80. Stabiliteettilaskelmissa käytettiin kokonaisvarmuuslukumenettelyä. Laskentatulosteet Y7:n kohdalta on esitetty liitteissä 9-16 ja kootut on esitetty taulukossa 4. Paalun PL60 kohdalle on suunniteltu uusi putkisilta, joten nykyinen maanpinta on huomattavasti alempana, kuin tuleva tien tasaus. Laskennallinen painuma tässä kohtaa ilman kevennystä on noin 650 mm ja kevennyksen kanssa noin 240 mm. Laskennallinen varmuus stabiliteetille paalulukemalla 60 on 1,41 ilman kevennystä ja kevennyksen kanssa 1,95. Paalulla PL80 kohdalla tien tasaus on korkeammalla kevyen liikenteen puolella yli 2 metriä, kuin nykyinen maanpinta. Laskennallinen painuma tässä kohtaa ilman kevennystä on noin 340 mm ja kevennyksen kanssa noin 250 mm. Laskennallinen varmuus stabiliteetilla on noin 1,65 kevennyksen kanssa ja ilman kevennystä. Epätasaisten painumien välttämiseksi, paalulla PL80 tulisi tehdä kevennystä Liitteen 16 mukaisesti. Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Sipti Infra Oy LASKELMASELOSTUS 7 (7) 22.2.2016 Laskelmien perusteella kevennystä tulee tehdä Y7:n tieosuuksille, missä uuden tien tasauksen korko on nykyistä maanpintaa yli 1,5 metriä korkeammalla. Y7 kohdalla kevennystä tulee tehdä uuden putkisillan kohdalla sekä sen lähistöllä paaluväleillä noin 40 80 ja 130 170 kuvan 2 mukaisesti. Kevennys tehdään maanpinnasta rakennekerrosten alapintaan asti. Kevennyksen alta poistetaan humuspitoiset pintamaakerrokset ja kevennyksen alle asennetaan suodatinkangas N3. Taulukko 4. Yksityistien Y7 laskentatulokset. Liite Tie Paalu Laskenta Kevennys Stabiliteetti Painuma Liite 9 Y7 PL60 painuma ei kevennystä 650 mm Liite 10 Y7 PL60 painuma kevennys 240 mm Liite 11 Y7 PL60 stabiliteetti ei kevennystä 1,41 Liite 12 Y7 PL60 stabiliteetti kevennys 1,95 Liite 13 Y7 PL80 painuma ei kevennystä 340 mm Liite 14 Y7 PL80 painuma kevennys 250 mm Liite 15 Y7 PL80 stabiliteetti ei kevennystä 1,64 Liite 16 Y7 PL80 stabiliteetti kevennys 1,66 SIPTI INFRA OY Hyväksynyt: Matti Honkaniemi Johtava asiantuntija, dipl. ins. Laatinut: Arto Kivinen Pohjarakennussuunnittelija, tekn. kand. Sipti Infra Oy Latokartanontie 7A, 00700 Helsinki etunimi.sukunimi@sipti.fi www.sipti-infra.fi Y-tunnus 2488734-7
Tien päällysrakennemitoitus Laskija M. Honkaniemi Kohde Mt 1493 parantaminen Parkkojan koulun kohdalla PLV erillinen kvl 970 Liikennemäärä KVL Mitoitusroudansyvyys S= Alusrakenneluokka Alusrakenteen moduuli Alusrakenteen routaturpoama t 1500 ajon/vrk 1600 mm 10 MPa 6 % Asfaltti 1,00 a 40 mm 2500 MPa 157 MPa Kantava 0,90 a 200 mm 280 MPa 133 MPa Jakava 0,90 a 200 mm 200 MPa 76 MPa Suodatin 1,00 a 530 mm 70 MPa 38 MPa Päällysrakennepaksuus 970 mm Routanousu 40 mm Hiekan lisäys routakiilassa Mat. korjattu siirtymäkiilas. S k = 670 mm 1 684 mm
Tien päällysrakennemitoitus Laskija M. Honkaniemi Kohde Mt 1493 parantaminen Parkkojan koulun kohdalla PLV Korotettu klv 1120 Liikennemäärä KVL Mitoitusroudansyvyys S= Alusrakenneluokka Alusrakenteen moduuli Alusrakenteen routaturpoama t 1500 ajon/vrk 1600 mm 10 MPa 6 % Asfaltti 40 1,00 a 40 mm 2500 MPa 163 MPa Kantava 0,90 a 200 mm 280 MPa 138 MPa Jakava 0,90 a 200 mm 200 MPa 81 MPa Suodatin 1,00 a 680 mm 70 MPa 42 MPa Päällysrakennepaksuus 1120 mm Routanousu 31 mm Hiekan lisäys routakiilassa Mat. korjattu siirtymäkiilas. S k = 520 mm 1 684 mm
Tien päällysrakennemitoitus Laskija M. Honkaniemi Kohde PLV Mt 1493 parantaminen Parkkojan koulun kohdalla Maantie Liikennemäärä KVL Mitoitusroudansyvyys S= Alusrakenneluokka Alusrakenteen moduuli Alusrakenteen routaturpoama t 1500 ajon/vrk 1600 mm 10 MPa 6 % Asfaltti 50+40 1,00 a 90 mm 2500 MPa 271 MPa Kantava 0,90 a 250 mm 280 MPa 164 MPa Jakava 0,90 a 300 mm 200 MPa 93 MPa Suodatin 1,00 a 500 mm 70 MPa 37 MPa Päällysrakennepaksuus 1140 mm Routanousu 31 mm Hiekan lisäys routakiilassa Mat. korjattu siirtymäkiilas. S k = 515 mm 1 716 mm