1 VÄYLÄVERKON SYYPERUSTEINEN KUNTOARVIOINTI Menetelmäkuvaus - TIIVISTELMÄ Suomen Kuntotekniikka Oy Jari Marjeta
2 1. Vaurioiden toteaminen ja alustava luokittelu Katuverkon vaurioiden toteaminen ja tiedon kerääminen toteutetaan hitaasti liikkuvasta mittausajoneuvosta, jossa varusteena on mahdollisimman tarkka DGPS-vastaanotin ja videointi- tai muut kuvauslaitteet. Inventoinnin yhteydessä mitattavien katujen mittauslinja sidotaan koordinaatistoon ja kuvataan siten, että kuvassa näkyy vähintään koko ajorata, mielellään myös kadun reuna-alueita. Inventointityössä käytetään esimerkiksi RoadDoctor Camlink -ohjelmaa, jossa on mahdollistettu havaintojen ja luokittelun tekeminen kuvauksen aikana. Jatkotyöstäminen aineistolle toteutetaan tehokkaimmin RoadDoctor ohjelmistolla. Päällystetylle katuverkolle laaditaan jo ajoneuvossa alustava, syyperusteinen päällystevaurioinventointi, jonka mukaan vauriot jaetaan neljään luokkaan: 1. Päällysteen vauriot 2. Kantavuuspuutteeseen liittyvät vauriot 3. Routimiseen liittyvät vauriot 4. Rakenteista heijastuvat vauriot (esim. vanha kadun reuna, kaivanto, jne.) 5. Muut vauriot (ml. mekaaniset vauriot), vaikutus vauriotiheyden laskennassa huomioitava aina erikseen! Kukin vauriotyyppi luokitellaan neljään luokkaan (0-3) vaurion vakavuuden mukaan, missä 3 edustaa pahinta vauriota ja 0 uutta tai uutta vastaavaa rakennetta. Muihin päällystevaurioihin luokitellaan mm. purkaumat, deformaatio, reunadeformaatio, siirtymäkiilavauriot, jne. 2. Syyperusteinen päällystevaurioinventointi vaurioiden kuvaus 2.1 Päällysteen vauriot Päällysteen vaurioihin luokitellaan reiät, purkaumat ja saumavirheet silloin kun voidaan selkeästi todeta, että vaurio on vain ja ainoastaan päällysteessä. Mikäli on pieninkin epäilys, että osasyyllisenä on muu arvioitava vakavampi vaurio (kantavuus, routa, heijastuva rakenne), vauriot merkitään vakavampiin vaurioihin. Päällysteen vaurioiden inventoinnin tuloksena saadaan suoraan kohteet alustavaan päällystysohjelmaan (kun vaurio johtuu yksinomaan päällysteestä).
3 2.2 Kantavuuspuutteeseen liittyvät vauriot Vaurioluokka 1 Päällysteessä on havaittavissa alkavaa halkeilua rengasurissa, urat ovat osin silmin havaittavissa tai halkeiluun liittyy reunapainumaa. Maatutkaluotauksissa näkyvien päällysrakenteiden rajapinnat ovat selkeitä, mutta rakennekerrokset taipuilevat. Kantavan kerroksen pinnan dielektrisyysarvot saattavat olla hieman koholla, mikä on yleensä merkki päällysteen alaosan alkavasta väsymisestä (hienontuminen). Tiessä voi olla jonkin verran poikkihalkeamia. Tie ei vaadi välitöntä korjausta, jos kerrokset ovat riittävän paksuja. Mikäli kyseessä on uusi katu/päällyste (ikä <5v), vauriokehitys voi olla nopeaa ja vaurioitumismekanismi tulisi selvittää pikimmiten. Vaurioluokka 2 Päällysteessä on havaittavissa selkeää pituushalkeilua rengasurissa tai jo alkavaa verkkohalkeilua. Rengasurat erottuvat selkeästi ja kadussa on kuormituksen aiheuttamaa muodonmuutosta myös muualla kuin rengasurassa. Maatutkaluotaustuloksia tarkasteltaessa päällysrakenteiden rajapinnat ovat osittain epäselviä ja paikoin taipuilevia, epäjatkuvuuskohdat osoittavat etenevää halkeilua ja voimakkaat heijasteet osoittavat, että tierakenteissa on runsaasti vettä sitovia materiaaleja. Kantavan kerroksen dielektrisyysarvo voi olla korkea (riippuen mittausajankohdasta/sademääristä), mikä voi merkitä esim. normaalia heikompaa kevätkantavuutta (deformaatioalttius).
4 Vaurioluokka 3 Päällyste on halkeillut niin voimakkaasti, että ajaminen on epämukavaa. Katu vaatii välitöntä korjausta. Maatutkaluotaustuloksissa näkyvien päällysrakenteiden rajapinnat ovat täysin sekoittuneet (ks. myös routaväsyminen) ja kantava kerros sitoo runsaasti vettä sekä voi olla erittäin routivaa. Kantavan kerroksen pinnan dielektrisyysarvo voi olla erittäin korkea. Katu on huonossa kunnossa ja päällysteessä on verkkohalkeamia ja jopa purkautumia. Katurakenteet vaativat perusteellisen korjauksen. 2.3 Routavauriot Vaurioluokka 1 Kadussa on havaittavissa pientä tai alkavaa routaväsymistä, joka ilmenee pituussuuntaisena hiushalkeiluna ja/tai pituussuuntaisena epätasaisuutena. Väsyminen ei kuitenkaan ole vakavaa eikä edellytä korjaamistoimenpiteitä, mikäli kyseessä ei ole uusi tie. Maatutkaprofiilissa tien ja pohjamaan rajapinnat ovat selkeitä, mutta voivat olla jo hieman taipuneita.
5 Vaurioluokka 2 Tiessä on havaittavissa selkeitä routaväsymisen oireita, jotka tulisi korjata lähiaikoina, ennen kuin tien kunto romahtaa lopullisesti. Epätasaisuus on lisääntynyt (IRI, tutkatasaisuus) ja/tai pituushalkeamat ovat muuttuneet vaeltaviksi ja ne ovat selkeästi auenneet. Maatutkaprofiilissa tien ja pohjamaan rajapinnat ovat katkeilleet (sekoittuneet), mutta ovat vielä suurimmalta osaltaan erotettavissa. Vaurioluokka 3 Katu on vaurioitunut erittäin pahasti (leveät routahalkeamat/useita halkeamia rinnakkain) pohjamaan routimisen vuoksi ja vaurion korjaaminen edellyttää useimmiten rakenteen uusimisen). Muita mahdollisia routaväsymisen vaikutuksia lieventäviä keinoja ovat mm. erilaiset routaeristeet (Foam, vaahtolasi jne.), tien tasaisuusviivan nostaminen ja kuivatuksen parantaminen. Kuivatuksen parantamisen merkitys routimisen ehkäisyssä on nykyisin ensisijainen tapa reagoida routimisen aiheuttamaan vaurioitumiseen. Maatutkaprofiilissa pohjamaan ja rakennekerrosten rajapinnat ovat sekoittuneet, eikä rajapintaa voida todeta edes epäselvänä. Päällysteessä voi olla paikoin purkautumia ja reikiä, joiden kautta vettä pääsee edelleen rakenteeseen ja aiheuttaa rakennekerrosten routimista. Vauriot vaikuttavat merkittävästi myös ajomukavuuteen ja liikenneturvallisuuteen. Vauriot tulisi korjata hyvin pikaisesti.
6 2.4 Heijastushalkeamat Heijastushalkeamat esiintyvät kadulla useimmiten erilaisissa rakennekerrosten tai pohjamaanlajin muutoskohdissa. Heijastushalkeamien määrittelyssä maatutka-aineistosta saatava informaatio on ensiarvoisen tärkeää. Heijastushalkeamaa voi esiintyä esimerkiksi seuraavissa kohdissa: Siirtymäkiilavauriot/kallio Siirtymäkiilavauriot/rumpu Siirtymäkiilavauriot/maalajin muutos Sivukalteva rinne/routaheitto Kaapeli- ja putkikaivanto Tien läpi tulevat lohkareet Vaurioluokka 1 Päällysteeseen on syntynyt kapea heijastushalkeama esimerkiksi rakennekerrosten muutoskohtaan, paikatun kaivannon ympärille. Vaurioluokka 2 Kadulla esiintyy joko hieman leveämpää tai useita rinnakkain olevia kapeita heijastushalkeamia. Halkeamat syntyvät esimerkiksi rakennekerrosten muutoskohtaan (kadun levennys) tai paikattujen kaivantojen ympärille. Halkeamat vaikuttavat liikenneturvallisuuteen ja ne tulisi korjata mahdollisimman pian.
7 Vaurioluokka 3 3-luokan halkeama on kasvanut vaarallisen leveäksi. Katuverkolla esiintyy harvoin 3-luokan heijastushalkeamaa. Halkeamat tulisi korjata välittömästi, kuten yleensä kunnossapidossa on tehtykin. 2.5 Muut vauriot Vaurioluokka 1 Kadulla esiintyy hyvin pientä purkaumaa: yksittäinen, pieni reikä, lievä painuma tms. muu lievä vaurio, jolla ei ole vaikutusta ajomukavuuteen tai liikenneturvallisuuteen. Vaurioluokka 2 Päällysteessä esiintyy kohtalaisen voimakas purkauma, reikä tai silmin havaittava voimakas ura. Vaurio esiintyy useimmiten hieman laajemmalla alueella.
8 Vaurioluokka 3 Päällyste on pahasti purkautunut, reikiintynyt tai kadulla esiintyy merkittäviä muita vaurioita, jotka vaikuttavat ajomukavuuteen ja liikenneturvallisuuteen. Vauriot tulisi korjata mahdollisimman pian.
Ei vauriota Ingen skada Lievä vaurio Mindre skada Huomattava vaurio Signifikant skada Vakava vaurio Allvarlig skada Suomen Kuntotekniikka Oy 2015 9 3. Vaurioluvun määrittäminen Maastossa tehdyn alustavan kuntoarvion jälkeen tehdään tarkentavat toimenpiteet toimistotyönä videokuvan, videoselosteen, muun suunnitelma-aineiston, sekä maatutkatulosten perusteella. Myös Googlen tai Blomin kuvapalvelua käytetään, sikäli kuin kuvat ovat saatavilla. Erityisesti arvioitaessa kadun reuna-alueita, minne mittauskameralla ei nähdä, 360 -kuvat antavat arvokasta tietoa kuntoarvioijalle. Jokaiselle inventoidulle ja syyperusteisesti arvioidulle kuntomuuttujalle määritetään painokerroin alla olevan taulukon mukaan. Painokertoimia voidaan muuttaa myös tarvelähtöisesti. Kuivatuksen tilanne voidaan ottaa kaavassa huomioon niin pintakuivatuksen kuin rakenteellisenkin kuivatuksen osalta tai kuivatus voidaan arvioida erillisenä. Vaurioluku kertoo vaurioitumisen asteen metrin tarkkuudella. Pistekohtainen vaurioluku määritetään matemaattisen kaavan avulla, missä vaurioluku määritetään arvojen 0-10 välille. 0- luokka vastaa uutta vauriotonta katujaksoa. Vaurioluvun laskennassa muuttujina käytetään kunkin vaurion painokerrointa sekä vaurion vakavuutta (taulukko alla). Jokaiselle vaurioluvulle lasketaan lopuksi suhteellinen osuus (%) koko katupituudesta. INVENTOIDUT VAURIOT / PAINOKERROIN / VAURIOLUOKAN KUVAUS Inventerade skador / Viktkoefficient / Beskrivningen av skadeklass Inventoidut vauriot Inventerade skador Päällysteen vauriot Beläggningsskador 0,2 Kantavuusvauriot Bärighetsskador 0,74 Routavauriot Tjälskador 0,94 Heijastushalkeamat Reflektionssprickor 0,45 Muut vauriot (esim. purkaumat, reiät, deformaatiot jne.) Andra skador (t.ex utbrott, hål, deformeringar osv.) 1,0 Painokerroin Viktkoefficient VL 0 SK 0 VL 1 SK 1 VL 2 SK2 VL 3 SK 3 4. Vauriotiheyden määrittäminen Kadun vauriotiheys (%) lasketaan vauriolukujen 2-10 (3-10) suhteellisten osuuksien summasta. Tällöin vauriotiheyteen saadaan mukaan katuosat, joissa esiintyy huomattavaa tai vakavaa vauriota. 5. Kuntoluokitus vauriotiheyden perusteella Kaduille määritetään viisiportainen kuntoluokitus kadun vauriotiheyden (%) mukaan alla olevan taulukon mukaisesti.
10 KUNTOLUOKKA (vastaaava vauriotiheys) Konditionsklass (motsvarande tätheten av skadorna) 1 = Erittäin huono / mycket dålig (70-100 %) 2 = Huono / dålig (50-70 %) 3 = Tyydyttävä / tillfredsställande (30-50 %) 4 = Hyvä / bra (10-30 %) 5 = Erittäin hyvä / mycket bra (0-10 %) Lopullinen kuntoluokitus, sekä mahdolliset päällyste- ja saneerausohjelma voidaan muodostaa tämän kuntoinventoinnin pohjalta tarkastelemalla lisäksi esim. - katujen liikenteellistä merkitystä, kaavoitus - kunnallistekniikan, sähkölaitosten, puhelinyhtiöiden, lämpöyhtiöiden jne. saneeraustarvetta - poliittisia päätöksiä ja suuntaviivoja. Näiden em. asioiden tarkastelu itsenäisesti sisältyy yleensä toimeksiantoon vain poikkeustapauksissa, mutta avustavista tehtävistä sovitaan erikseen. Monesti kunnan/kaupungin päätäntätapa on sellainen, että em. asioiden huomioiminen täytyy toteuttaa virkamiestyönä. Kuntoluokitus tarkentuu tulevaisuudessa, kun saadaan toteutettua toistomittauksia. Tällöin elinkaaren ja kestoiän laskentakin voidaan toteuttaa aidosti laskemalla ja subjektiiviset arvioinnin voidaan jättää vähemmälle painoarvolle. Elinkaarilaskennat edellyttävät lisäksi, että analysoinnissa olisi käytettävissä kadun historia- ja suunnittelutietoja (mm. ikä, rakenteet, perustamisolosuhteet, jne). Kuntoarvioinnin jälkeen voidaan erillisenä toimeksiantona ja luonnollisena jatkumona laatia luokkien 3, 4 ja 5 kaduille selvitys suunnittelutarpeesta. Selvityksessä jokainen katu ohjataan täysin saneerattaviin (saneeraussuunnitteluun) tai potentiaalisesti kevyemmin saneerattaviin kohteisiin. Kevyempi saneeraus ja sen suunnittelu vaatii tuekseen vähintään kantavuusmittaukset ja maastoon jalkautumisen. Lopullisena tavoitteena kevyemmillä saneeraustoimilla on luonnollisesti kustannussäästöt.