14131 Pilaristabiloidut rakenteet

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 1 14131 Pilaristabiloidut rakenteet Tässä luvussa käsitellään kuivamenetelmällä tehtävää pohjanvahvistuksena yhteistoiminnassa maan kanssa toimivaa pilaristabilointia, jonka valmiiden pilareiden leikkauslujuus on suunnitelmaasiakirjojen mukainen suunnitelmassa esitettynä ajankohtana. Pilaristabilointia käsitellään julkaisuissa Syvästabiloinnin suunnittelu ja Syvästabilointi. Mikäli pilarit toimivat pohjarakenteena NCCI7 mukaisesti, tulee pilareiden toimintatapa ottaa huomioon pilareiden tekemisen vaatimuksissa, valmiin pilarin laatuvaatimuksissa ja pilareiden kelpoisuuden osoittamisessa. Viitteet: Määrämittausohje 1413 Syvästabiloinnin suunnittelu. Tien pohjarakenteiden suunnitteluohjeet. Liikenneviraston ohjeita xx/2017 NCCI7 Eurokoodin soveltamisohje, Geotekninen suunnittelu NCCI7 Liikenneviraston ohjeita 13/2017 SFS-EN 14679 Pohjarakennustyöt. Syvästabilointi. 14131.1 Pilaristabiloinnin materiaalit Sideaineena käytettävien materiaalien kelpoisuus osoitetaan ensisijaisesti CE-merkinnällä. Jos kelpoisuutta ei ole osoitettu CE-merkinnällä, asiakirjoissa vaaditut tuotteiden ominaisuudet on osoitettava luotettavasti ao. viranomaisen tuotehyväksynnällä tai rakennuspaikkakohtaisilla kokeilla. Kaikkien sideaineessa käytettyjen aineiden koostumus ilmoitetaan (kemialliset aineet ja määrät). Kaikkien sideaineiden alkuperä todetaan ja dokumentoidaan. Käytettävät sideaineet eivät saa sellaisenaan, tai keskenään tai maaperässä olevien ainesten kanssa reagoidessaan, aiheuttaa rakennuspaikalla tai sen ympäristössä pohjaveden tai maapohjan pilaantumista. Sideaineen juoksevuuden tulee olla niin hyvä, että se on tasaisesti syötettävissä paineilmalla sekoitinkärkeen. Sideaineseoksen komponenttien seossuhteen keskimääräinen poikkeama suunnitelma-asiakirjoissa osoitetusta on enintään 5 %-yksikköä. Yksittäinen seossuhteen poikkeama suunnitelma-asiakirjoissa osoitetusta on enintään 10 %-yksikköä. Sideaineen, paitsi CE-merkityn sementin, laatua tarkkaillaan ottamalla syöttöletkun kautta puhalletut sideainenäytteet (noin 2 kg) työn alussa ja kerran jokaista käytettyä 1000 t:n sideaine-erää kohti. Sideainenäytteet tutkitaan laboratoriossa suunnitelma-asiakirjoissa määritetyillä tutkimuksilla. Pilaristabiloinnin sideaine sisältää yleensä sekä kalkkia että sementtiä. Sideaineen vaatimukset esitetään suunnitelma-asiakirjoissa. Stabiloinnin sideaineena tai osana sideaineseosta voidaan käyttää myös teollisuuden sivutuotteina tai jätteinä syntyviä, sideaineeksi soveltuvia jauhemaisia materiaaleja, kuten esim. lentotuhkia. Halutun vaikutuksen saavuttamiseen soveltuvan sideaineen laadusta, vaadittavasta vaikutusajasta (lujittumisajasta) ja vaikutuksen pysyvyydestä varmistutaan riittävillä ennakkokokeilla, jollei aineen käytös-

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 2 tä ole riittävästi aikaisempia asianmukaisesti dokumentoituja kokemuksia vastaavissa olosuhteissa lähialueilla. Sideaineiden tekninen toimivuus käyttökohteessa osoitetaan ennakkoon tehtävillä laboratoriokokeilla (stabiloitavuuskokeilla) tai koepilareilla. Stabiloitavuuskokeet tehdään yleensä 1-aksiaalisina puristuskokeina. Laboratoriokokeisiin käytetään edustavia, rakennuspaikalta otettuja maanäytteitä. Laboratoriokokeet tehdään ohjeen Syvästabiloinnin suunnittelu liitejulkaisun mukaisesti. Ennakkotutkimuksissa on tärkeää pystyä määrittelemään lujittumisen kannalta kriittiset tekijät ja kohteen stabilointia ajatellen hankalimmat alueet tai kerrokset (stabiloitavien maakerrosten laatuvaihtelu). Näin suunnittelussa ja rakentamisessa pystytään tarvittaessa optimoimaan sideaineresepti alue- ja maakerroskohtaisesti, jolloin voidaan välttyä ylimitoitukselta, mutta samalla varmistua laatuvaatimusten täyttymisestä koko kohteella. Sivutuote- tai jätepohjaisten sideaineiden ympäristökelpoisuus tulee osoittaa ennen niiden käyttöönottoa. Tarvittaessa osoitus tehdään kohdekohtaisilla ennakkokokeilla. Jätteiden hyötykäyttöä säädetään ympäristösuojelulaissa ja jätelaissa sekä niiden nojalla annetuissa valtioneuvoston asetuksissa. Kaikkien kokeiden tulokset ja havainnot dokumentoidaan. Mikäli pohjasuhteissa havaitaan rakentamisen aikana ennakkotiedoista poikkeavaa stabiloituvuuden kannalta huonompaan suuntaan (esim. lieju => turve, savi => lieju tai sulfidisavi, tms.), selvitetään poikkeaman vaikutus yhdessä suunnittelijan kanssa ja otetaan poikkeaman vaikutus huomioon ennen stabilointityön jatkamista ko. havainnon alueella. Poikkeama voidaan huomioida esim. sideainereseptin muutoksella (tyyppi, määrä). Käytettävä kalkki on kovaksi poltettua sammuttamatonta kalkkia CaO. Syvästabiloinnin sideaineena käytettävä poltettu kalkki on hienojakoista, rakeisuudeltaan 0/0,2 siten, että vähintään 80 % läpäisee seulakoon 0,2 mm ja enimmäisraekoko on < 2 mm. Kalkin aktiivinen CaO-pitoisuus on vähintään 75 %. Kalkin laatu todetaan materiaalin toimittajan laatutositteista, joista ilmenevät kalkin CaO-pitoisuus ja rakeisuus. Tavallinen sementti on standardin SFS-EN 197-1 mukaista, CE-merkittyä ja siitä Suomessa annettujen viranomaismääräysten mukaista. Laatutositteet liitetään laatuasiakirjoihin. Sulfaattipitoisen maaperän stabilointiin tulisi käyttää ensisijaisesti sulfaatinkestävää SR-sementtiä. Viitteet: SFS-EN 197-1 + A1 Sementti. Osa 1: Tavallisten sementtien koostumus, laatuvaatimukset ja vaatimustenmukaisuus. 14131.2 Pilaristabiloinnin työalusta Ennen varsinaista stabilointityötä tehdään suunnitelman mukaisesti esityöt, joita ovat raivaustyöt (mm. kantojen, juurakoiden, kivien, yms. poistaminen), mahdollinen humusmaan poisto sekä stabilointia haittaavien rakenteiden merkintä, suojaus tai poisto (esim. putkijohdot, maakaapelit, ilmajohdot yms. johdot). Stabilointia haittaavien esteiden, jotka puuttuvat suunnitelmasta, poistosta so-

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 3 vitaan tarvittaessa työn aikana. Stabilointia mahdollisesti haittaavat täyttö- ja rakennekerrokset poistetaan tai välpätään stabilointityön edellyttämässä laajuudessa. Maastolliset esteet poistetaan, rakennetaan työalusta sekä tehdään tarvittavat suojaustoimenpiteet. Työmaa-alueen tulee olla riittävän laaja, jotta työmaan kaikki toiminnot voidaan suorittaa turvallisesti ja aiheuttamatta vaaraa ympäristölle. Työmaalle on oltava riittävän kantava ja käyttökelpoinen tieyhteys koneille ja materiaalitoimituksille. Mikäli työalustan ja stabiloitavan maan sekoittumisen estämiseksi käytetään suodatinkangasta, on sen oltava termiseksi sidottu. Työalusta on aina suunniteltava tapauksittain maaperän lujuuden ja stabilointiin käytettävän kaluston mukaan. Työalustan ja työmaateiden vakavuus ja tila tulee olla riittävä valitulle stabilointikalustolle. Työalusta tehdään sellaiseksi ja pidetään sellaisessa kunnossa, että stabilointityö voidaan tehdä turvallisesti ja tehokkaasti. Työalustan materiaalina voidaan käyttää mm. hiekkaa, soraa ja mursketta. Materiaalin rakeisuuden ja tiiviyden tulee olla sellainen, että se on läpäistävissä sekoitinkärjellä. Suurin raekoko tulisi olla enintään 63 mm. Sekoitinkärjen läpäisyn kannalta murskeesta rakennetun työalustan paksuuden ei tulisi olla yli 0,5 m. Neulaamalla sidotun työalustan alapuolisen suodatinkankaan on havaittu kietoutuvan sekoitinkärjen ympärille, joten sitä ei tule käyttää työalustan alla. Työalustan alla käytettävän termisesti sidotun suodatinkankaan käyttöluokan tulisi olla N2. Lujitteiden käyttämistä työalustan alla ei suositella, mutta mikäli sellaista käytetään, on sen valintaan ja ohjeistukseen kiinnitettävä erityistä huomiota sekoitinkärjellä läpäisyn kannalta. Erityisen heikoissa pohjamaaolosuhteissa stabilointikoneen alla voidaan käyttää erilaisia siirrettäviä telarakenteita (teräslevyt, hirsistä tai pölkyistä tehty rakenne, tms.). Työalustan stabiliteettitarkasteluissa tulee erityisesti ottaa huomioon kaivannot, ojat ja epätasaiset täytöt, joiden läheisyydessä stabiliteetti on yleensä heikoin. Kitkamaasta rakennetun työalustan on havaittu parantavan pilareiden yläpäiden laatua. Työalustan hyödyntäminen osana lopullista rakennetta on esitettävä suunnitelma-asiakirjoissa. Hyödyntämistä tarkasteltaessa on huomioitava pilareiden kohdalla mahdollisesti ylös nouseva ja työpenkereen materiaaliin sekoittuva pohjamaa tai pohjamaan ja sideaineen seos. 14131.3 Pilaristabiloinnin tekeminen Pilareiden valmistukseen käytettävä kone on varustettu mittareilla, joilla seurataan syötettävän sideaineen määrää (kg/m), syöttöpainetta, sekoittimen pyörimisnopeutta, sekoitintangon pyörittämiseen tarvittavaa momenttia sekä sekoitinkärjen lasku- ja nousunopeutta. Seurattavat parametrit dokumentoidaan automaattisesti stabilointipöytäkirjaan. Stabilointityössä käytetty laitteisto, erityisesti sekoitinkärki, hyväksytetään suunnittelijalla ennen stabilointityön aloittamista. Stabilointikoneesta ja -kalustosta on esitettävä stabilointityön suorittamisen ja dokumentoinnin kannalta riittävät tiedot. Sekoitinkärjestä on ilmoitettava sideaineen syöt-

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 4 töaukon ja sekoittimen kärjen välinen etäisyys, jonka perusteella voidaan arvioida kuinka paksu häiritty maakerros, johon ei ole sekoittunut sideainetta, jää pilareiden alle. Sekoitinkärjen nousu- ja pyörimisnopeus on oltava asetettavissa suunnitelman mukaisiksi. Sekoitinkärjen terätasojen on oltava muodoltaan sellaisia, että ne pyöriessään tiivistävät sekoitettavaa maata. Sekoitinkärjestä esitetään kuvallisesti ja tarvittaessa sanallisesti terätasojen määrä terätasojen muoto ja kallistukset sideaineen syöttöaukon sijainti ja etäisyys sekoittimen kärjestä Kalustotiedot voidaan esittää lomakkeella Syvästabilointikoneen tietokortti (LIITE 15). Keilitanko varustetaan työturvallisuuden vuoksi suojakuvulla tai suojauksella, jotta maa ja sideaine eivät roisku ympäristöön sekoitinkärjen alaspainamisen alussa ja erityisesti ylösnoston loppuvaiheessa. Sekoitinkärjen kunto tarkistetaan silmämääräisesti uuden pilarin aloittamisen yhteydessä. Pilarit mitataan paikalleen tietomalliin perustuvalla koneohjauksella. Poikkeustilanteissa pilarien sijainnit mitataan ja tikutetaan stabiloitavalle alueelle. Sideaineen syötön vaihtelulle ja mittauksen tarkkuudelle asetetaan seuraavia vaatimuksia: mittauksen tarkkuus on 0-5 %/pilarimetri yksittäispoikkeama kg/pilarimetri on -10 - +20 % yksittäisen pilarin keskimääräinen laskettu sideainemäärä poikkeaa suunnitelma-asiakirjoissa esitetystä arvosta enintään -5 % kohteeseen toimitettu sideainemäärä (kg) ei saa alittaa suunnitelmassa esitetyn sideainemäärän (kg/m-pilari) ja toteumatietojen ( m-pilari) perusteella laskettua sideainemäärää (kg). Urakoitsijan on toimitettava sideaineentoimitusraportti tai yhteenveto kuormakirjoista, joilla osoittaa työmaalle toimitetun vähintään suunnitelman ja toteutuneen stabilointimäärän mukaisen sideainemäärän (kg). Pilareita tehtäessä kiinnitetään erityistä huomiota sekoitustekniikkaan. Homogeenisuus pyritään varmistamaan siten, että sideaineen syöttö on tasaista ja sideaine leviää tasaisesti koko pilarin poikkipinnalle. Sekoitinkärjen alastyöntövaiheessa minimoidaan ilman puhaltaminen maahan (= minimi, jolla sideaineen syöttöaukko pysyy avoinna). Myös sideaineen syöttövaiheessa puhallettava ilmamäärä on mahdollisimman pieni. Työn aikana pidetään stabilointipöytäkirjaa, ks. 14131.5 Kaikki häiriöt sideaineen syötössä kirjataan stabilointipöytäkirjaan. : Pilarit ulotetaan suunnitelma-asiakirjoissa osoitetun kantavan maakerroksen pintaan tai suunnitelmassa osoitettuun syvyyteen kantavaan maakerrokseen. Määrämittaiset pilarit ulotetaan suunnitelma-asiakirjoissa osoitettuun syvyyteen. Suunnitelmassa (ja stabilointipöytäkirjassa) esitetty pilarin alapään syvyys tarkoittaa syvyyttä, jossa sideaineen syöttöaukko on silloin, kun sideaineen syöttö aloitetaan. Pilarin yläpään syvyydellä tarkoitetaan syvyyttä, jossa sideaineen syöttöaukko on silloin,

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 5 kun sideaineen syöttö lopetetaan. Pilarin pituus on se syvyysväli, johon on syötetty sideainetta (= pilarin hyötypituus). Työn alussa tehdään työtekniikan ja maakerrosten läpäistävyyden testaamiseksi koepilareita edustavasti stabiloitavalle alueelle, mikäli sekoitinkärjen tunkeutuminen suunnitelman mukaiseen syvyyteen ei ole varmuudella arvioitavissa tehtyjen pohjatutkimusten ja/tai aikaisempien ko. alueen stabilointikokemusten perusteella. Tarvittaessa tehdään erillinen koestabilointi ennen tuotantostabiloinnin aloittamista tai suunnitteluvaiheessa. Koepilareilla saavutettujen syvyyksien perusteella suunnittelija tarkistaa suunnitelma-asiakirjoissa esitetyt pilareiden alapäiden tavoitetason tarvittaessa. Mikäli sekoitinkärki ei tunkeudu suunnitelman mukaiseen tasoon ja kärjen tunkeutumistason alle jää pehmeitä maakerroksia, on työtekniikkaa muutettava siten, että suunnitelman mukainen taso saavutetaan, tai on tehtävä suunnitelmamuutos, jonka mukaisilla ratkaisuilla toiminnalliset vaatimukset saavutetaan (ääritapauksessa vaihdettava toiseen pohjanvahvistus- tai pohjarakennusmenetelmään). Kun pilareiden ja alapuolisen kitkamaakerroksen kontaktin on oltava hyvä (esim. vaarallisimman liukupinnan kulkiessa stabiloitavan savikerroksen alapinnan kautta sivukaltevassa maastossa), on tarvittaessa riittävän laajalla koestabiloinnilla varmistettava, että sekoitinkärki tunkeutuu ja pilareiden alapäät ulottuvat varmuudella savikerroksen (stabiloitavan pehmeän kerroksen) alapuoliseen kitkamaahan suunnitelman mukaisesti. Sekoituksen tehokkuus määritetään terätasokierrosten lukumäärällä. Sideaineen syöttö aloitetaan, ennen kuin sekoitinkärkeä aletaan nostaa maassa, ja sitä jatketaan keskeytyksettä koko noston ajan pilarin suunniteltuun yläpään tasoon. Kärkeä pyöritetään mahdollisimman tasaisella nopeudella keskeytyksettä koko noston ajan. Vaadittavaan sekoitustyön määrään vaikuttavat erityisesti maaperäolosuhteet, sideaineen laatu ja juoksevuus sekä sekoitinkärjen rakenne. Stabiloinnissa käytettävä sekoitustyön määrä määritetään alustavasti suunnitelma-asiakirjoissa. Terätasokierroslukumäärä on terätasojen lukumäärä kerrottuna sekoituskierrosten lukumäärällä pilarimetriä kohti. Terätasoksi lasketaan taso, jonka kaltevuus kärjen kulkusuuntaan on vähintään 15. Noston aikana kärjen kierrosluku on 100-200 kierrosta minuutissa. Kärjen nousunopeus on sellainen, että maan ja sideaineen sekoitusmäärä on 200-250 siipikierrosta pilarimetriä kohti. Käytettäessä kalkki-sementtisideainetta sekoitustyön määrä vastaa vähintään arvoa 200 terätasokierrosta/m. Sekoitustyön määrä on kärjen nostonopeus (mm/kierros) ja terätasokierrosten lukumäärä (kpl/m). Käytettäessä sementtiä homogeenisen lujuuden saavuttaminen vaatii suurempaa sekoitustyön määrää kuin kalkki-sementtiseosta käytettäessä. Jos sekoitinkärjessä on esimerkiksi 3 terätasoa, nostonopeus on enintään 15 mm/kierros. Sekoitustyön määrän lisääminen nostonopeutta pienentämällä ei välttämättä paranna pilareiden laatua tietyn optiminostonopeuden alittuessa, koska nostonopeuden alentuessa lisääntyy pilariin syötetyn paineilman määrä. Suuri paineilman määrä saattaa aiheuttaa stabiloidun materiaalin löyhtymistä ja alhaisempaa lujuutta.

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 6 Sideaineen syöttö lopetetaan 0,3-0,5 m työalustan yläpinnan alapuolella, ellei suunnitelma-asiakirjoissa pilarin yläpään tasoa ole erikseen määritelty. Syöttö lopetetaan kuitenkin siten, että sideainetta ei pääse purkautumaan ilmaan. Pilareiden yläpäissä kuivakuoren kohdalla toisinaan esiintyvät tyhjätilat ( kraaterit ) on täytettävä murskeella tai estettävä ulkopuolisten pääsy alueelle. Tyhjätilojen aiheuttama turvallisuusriski työmaalle ja ulkopuolisille on huomioitava. Stabiloidun pohjamaan leikkaus ja penkereen alustan käsittely tehdään suunnitelma-asiakirjojen mukaan. Stabiloitu alue pengerretään kerrospengerryksenä. Pengertämisen ajankohta on suunnitelmaasiakirjojen mukainen. Pilaristabiloitu alue esikuormitetaan stabiloinnin jälkeen suunnitelma-asiakirjoissa esitettävällä tavalla. : Pilareiden yläpäiden kohdalle toisinaan muodostuvat tyhjätilat voivat olla jopa yli 1 m syviä ja vedellä täyttyneitä. Esikuormituksen ja penkereen rakentamisen ajankohta tarkistetaan pilareiden lujuudenkehityksen perusteella. Esikuormituksen vaikutusta tulisi seurata mittaamalla penkereeseen asennettavia painumalevyjä. 14131.4 Valmis pilaristabilointi Pilarikenttien nurkkien suurin sallittu poikkeama suunnitelma-asiakirjojen mukaisesta sijainnistaan on 0,1 m. Pilarien suurin sallittu poikkeama vaakasijainnistaan on 0,2 m, paitsi putkijohtojen alla se on 0,1 m siten, että kahden vierekkäisen pilarin välinen etäisyys ei poikkea suunnitelma-asiakirjojen mukaisesta enempää kuin 0,2 m. Pilarilamelleissa suurin sallittu poikkeama pilareiden yläpäiden vaakasijainnistaan 0,10 m. Pilarilamellin kahden vierekkäisen toisiaan leikkaavan pilarin yläpäiden välinen etäisyys ei saa poiketa suunnitelma-asiakirjoissa esitetystä enempää kuin 0,05 m. Jos sijaintipoikkeama ylittyy, tehdään liian suureen väliin lisäpilari. Yksittäisen pilarin suurin sallittu kaltevuus on 20 mm/m. Pilarilamellin pilareissa suurin sallittu kaltevuus on 10 mm/m. Silloin, kun keilitangon pystysuoruudella on erityisesti merkitystä, valvotaan keilitangon pystysuoruutta myös manuaalisesti mittamaalla ja dokumentoimalla mittaustulokset stabilointipöytäkirjaan. Stabilointikoneissa on automatiikka, joka säätää keilitangon pystysuoraan. Keilitangon pystysuoruuden manuaaliset mittaukset tehdään suunnitelmassa määrätyssä laajuudessa (1/xx kpl pilareita).

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 7 Stabilointipilareiden lujuuden kelpoisuutta arvioidaan lujuustutkimusten (kairausten) perusteella suunnitelma-asiakirjoissa esitetyillä tutkimusmenetelmillä ja -määrillä osa-alueittain. Mikäli suunnitelmissa ei ole esitetty tutkimusmääriä, tehdään tutkimuksia kohdassa 14131.5 esitetyn mukaisesti. Tavanomaisissa pengerkohteissa tuloksia arvioidaan pilareiden tutkitusta pituudesta pilareittain ja kokonaisuutena osa-alueittain taulukon 14131:T1 mukaisesti. Taulukko 14131.T1. Pilaristabiloinnin laadun arviointi tavanomaisessa pengerkohteessa valvontakairausten tulosten perusteella. Lujuuden alitus osuus pilarin tutkitusta pituudesta Yksittäinen pilari yksittäisen alituksen pituus Osa-alueen pilarit yhteensä Osa-alueen keskiarvokuvaaja *** yli 30 % ei sallita ei sallita ei sallita ei sallita 30-10 % sallittu 10 % * 0,5 m ** sallittu 5 % * ei sallita 10-5 % sallittu 30 % * 0,5 m ** sallittu 15 % * ei sallita 5-0 % sallittu 40 % * 0,5 m ** sallittu 20 % * ei sallita * sallittu %-osuus tutkitusta pituudesta ja alitukset eivät keskity samalle syvyydelle osa-alueen muiden pilareiden alitusten kanssa ** sallitaan yksittäisinä havaintoina, joissa havaintojen välinen syvyysetäisyys pilarissa > 0,5 m hyvin lyhyet alitukset voidaan laskea yksittäiseksi havainnoksi, kun ne esiintyvät enintään 0,5 m matkalla *** keskiarvokuvaaja lasketaan kunkin osa-alueen kaikille tutkituille pilareille ja joka esitetään syvyyden suhteen Suunnitelmassa on esitettävä osa-aluejako laadunvalvontaa varten. Osa-alueet rajataan mm. stabiloitavan maakerroksen ominaisuuksien (syvyys, vesipitoisuus, yms.), pilarimäärän, pilarityypin sekä sideainereseptin perusteella (osa-alueen kaikissa pilareissa on käytetty samaa sideainetta ja sideainemäärää kg/m 3 ). Esimerkki osa-aluejaosta on esitetty liitteessä 16. Osa-alueen tutkimuserän keskiarvokuvaajassa esitetään samaa lujittumisaikaa edustavien pilareiden kairaustulokset. Tutkitulla pituudella tarkoitetaan sitä osuutta pilarista, jossa kairakärki on ollut pilarissa ja kairaus edustaa pilaria. Kuivakuoressa pilareiden lujittuminen poikkeaa yleensä kuivakuoren alapuolisen savikerroksen lujittumisesta. Kuivakuori on huomioitava stabiloitujen pilareiden tavoitelujuutta määritettäessä suunnitelmiin. Kuivakuoren paksuus osa-alueittain esitetään suunnitelmissa. Liitteessä 16 on esitetty miten taulukon 14131:T1 vaatimuksia sovelletaan pilareiden kairausdiagrammeihin. Ennen kairaustulosten tulkintaa poistetaan tuloksista tutkimusmenetelmästä aiheutuvat piikit (esim. tankojen jatkaminen, siirtyminen lyönneistä puristukseen, tms.). Suunnitelma-asiakirjoissa esitettävässä lujuusvaatimuksessa on huomioitava syvätabiloinnin käyttötarkoitus ja menetelmälle ominainen lujuuden hajonta. Esimerkiksi penkereen alapuolisen laaja-alaisen stabiloinnin paikallinen lujuuden hajonta ei ole yhtä vaarallinen pohjanvahvistuksen toiminnan kannalta kuin se saattaa olla esim. kaivannon luiskan lujittamisessa käytettävässä stabiloinnissa.

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 8 14131.5 Pilaristabiloinnin kelpoisuuden osoittaminen Pilarointityöstä pidetään stabilointipöytäkirjaa, josta ilmenevät: pilarin tunniste, tekopäivämäärä, sää stabiloinnin aikana, sijainti (pilarin x ja y-koordinaatit), pilarin ala- ja yläpään korkeustaso (z-korko), maanpinnan taso pilarin kohdalla pilaria tehtäessä, sideaine, sideaineen syöttömäärä pilareittain (kg/pilari, sideainesäiliön vaa'an lukemat ennen pilarin tekoa ja pilarin teon jälkeen), sideaineensyötön rekisteröinti jatkuvana diagrammina, sekoitinkärjen nousu- ja pyörimisnopeus pilarin syvyyden mukaan, sideaineen syötön ilmanpaine pilarin syvyyden mukaan, sekoitinkärjen pyörittämiseen tarvittava vääntömomentti jatkuvana diagrammina, häiriöt pilareiden teossa ja toteutunut pilarin kaltevuus. Sideaineen laatu todetaan materiaalikohdassa (14131.1). Pilareiden sijainnista laaditaan osa-alueittain tarkepiirustukset, joista ilmenevät pilareiden, osaalueiden ja pilarikenttien sijainti ja numerointi. Lujittuneiden pilareiden leikkauslujuuden määrityksiä tehdään kairauksin suunnitelma-asiakirjoissa esitetty määrä. Mikäli suunnitelma-asiakirjoissa ei ole esitetty määrää osa-alueittain eriteltynä, tutkitaan tavanomaisen pengerkohteen pilaripituudesta vähintään: 2 %, kun pilarimäärä on < 5000 m 1,5 %, kun pilarimäärä on 5000 20 000 m 1 %, kun pilarimäärä on 20 000 50 000 m 0,7 %, kun pilarimäärä on 50 000 100 000 m 0,5 %, kun pilarimäärä on > 100 000 m Edellä esitetyllä menettelyllä lyhyillä pilareilla tutkittavien pilarien määrä muodostuu suuremmaksi kuin pitkillä pilareilla. Minimissään kultakin osa-alueelta tutkitaan vähintään 5-10 pilaria. Tutkittavien pilarien tulee sijaita kattavasti ja koko osa-aluetta edustavasti ja tutkittavissa pilareissa tulee olla osa-alueen pilareiden keskimääräistä pituutta lyhempiä ja pidempiä pilareita. Valvoja tai suunnittelija valitsee tutkittavat pilarit. Erityiskohteiden, kuten esimerkiksi kaivannon luiskan tukemiseen tai alueellisen vakavuuden parantamiseen käytettyjen pilareiden, lujuuden vaatimustenmukaisuus todetaan suunnitelmassa esitetysti. Lujuustutkimukset tehdään kairauksilla. Kairausmenetelmäksi valitaan yksi tai useampi seuraavista (suluissa kärjen tavanomaiset mitat): pilarikairaus (kärjen pinta-ala 100 cm 2 ) pilarisiipikairaus (siiven koko 65 130 mm 2 ) CPTU-kairaus (kärjen pinta-ala 10 cm 2 )

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 9 puristinheijarikairaus (kärjen pinta-ala 50 cm 2 ). Laadun tutkimiseen käytetään ensisijaisesti pilarikairaa ja pilarisiipikairaa. Puristinheijarikairausta käytetään, jos pilari on niin kovaa, ettei pilarikaira tunkeudu siihen. Lisäksi pilareista voidaan ottaa näytteitä laboratoriokokeita varten. Jos pilarin yläosa on niin luja, että em. tutkimusmenetelmiä ei voida käyttää, tutkitaan pilarin alaosa pilariin poratun suojaputken läpi. Pilarikairausmenetelmää käytettäessä voidaan pilarikairan ohjaustankoa varten esiporata pilariin reikä, mikä edesauttaa kärjen pysymistä pilarissa. Leikkauslujuuden määrittämiseksi tehdään valvontakairaukset yleensä 14-30 vrk:n ikäisille pilareille. Mikäli stabilointialueen vieressä sijaitsee erityisen herkkiä rakenteita (esim. ratakohteissa tms.), tutkimuksia voidaan tehdä myös 1-3 vrk ikäisille pilareille. Valvontakairattavien pilareiden ikä voidaan suunnitella myös huomattavasti suuremmaksikin, mikäli pidempi lujittumisaika on käytettävissä. Mikäli suunnitelmissa esitettynä lujittumisajankohtana ei saavuteta vaadittua lujuutta ja työmaalla on mahdollista odottaa, voidaan tutkimukset toistaa pidemmän lujittumisajan jälkeen. Mikäli lujuustutkimuksilla määritetty leikkauslujuus ei täytä suunnitelmassa esitettyjä vaatimuksia, tutkitaan alittavasta kohdasta otetusta edustavasta näytteestä sideainepitoisuus. Yksi sideainemäärän tutkimuksen näyte edustaa enintään 0,5 m pituista lujuuden alitusta. Edustavan näytteen sideainemäärä saa alittaa suunnitelma-asiakirjojen mukaisen sideainemäärän enintään 25 %. Muissa kuin pengerkohteissa, esimerkiksi kaivannon luiskaa tukevan tai alueellista vakavuutta parantavan pilarilamellin pilareissa, joissa paikallisetkin laadunalitukset ovat rakenteen toiminnan kannalta haitallisempia, on laadunvalvontaa lisättävä tavanomaisesta pengertapauksesta. Liikenneviraston kohteissa laadunvalvontamäärät määritetään Liikenneviraston ohjeen mukaisesti. Tutkimusten määrää lisätään työn aikana, mikäli pilarointityön ja pilarien laadun vaihtelu tai kairaustulosten tilastollinen luotettavuus sitä edellyttävät. Tutkittavan pilarin yläpää kaivetaan esiin pilarin keskikohdan paikallistamiseksi ja merkitään koestettava pilari sen keskikohtaan upotettavalla merkkiseipäällä, johon merkitään pilarin tunnus ja pituus. Koestettavia pilareita merkitään n. kaksinkertainen määrä suoritettaviin valvontakairauksiin nähden. Työalusta on aukikaivettava ennen pilareiden merkitsemistä ja valvontakairauksia. Työalustan alapuoliseen suodatinkankaaseen on viillettävä reikä ennen kairausta, ettei kangas tartu kairan kärkeen ja vääristä kairaustulosta. Valvontakairaukset pyritään ulottaa 1 m pilareiden alapäiden alapuolelle mm. pilareiden kitkamaakontaktin varmistamiseksi. Pilarien lujuustutkimuksista laaditaan tutkimusraportti, jossa esitetään kairaustulokset, kairausten perusteella lasketut pilarien leikkauslujuudet, leikkauslujuuksien keskiarvot ja vaihtelu sekä lujuuspoikkeamat suunnittelulujuuteen verrattuna. Tulokset esitetään tutkimusten osa-alueittain. Tutkimusraportissa esitetään tutkimuspisteiden sijainti kartalla sekä tutkittujen pilareiden ikä tutkimushetkellä. Tutkimusraporteissa esitetään pilareista mahdollisesti otettujen näytteiden laboratoriotutkimusten tulokset. Raportissa esitetään myös arvio suoritettujen kairausten edustavuudesta kohteessa. Tutkimusraportin laatijalle on toimitettava pilaristabiloinnin työselitys ja suunnitelmapiirustukset tarvittavassa laajuudessa sekä tutkittavien pilareiden stabilointipöytäkirjat. Painumatarkistimia (painumalevyjä) asennetaan suunnitelma-asiakirjoissa esitettyihin sijainteihin. Pilareittain tehdyt pöytäkirjat sekä pilaritutkimusten tulokset liitetään kelpoisuusasiakirjaan. Pöytäkirjan liitteenä esitetään yhteenveto pilarointityön aikana ja pöytäkirjan tarkastuksen yhteydessä havaituista poikkeamista laatuvaatimuksiin verrattuna sekä laboratoriotutkimuslomakkeet sideai-

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 10 nesseoksen ja sen ainesosien kelpoisuudesta. Pöytäkirjoista ilmenevät hylättyjen pilareiden tilalle tehdyt uudet pilarit. Katselmuspöytäkirjat, laadunvalvontaraportit ja stabilointipöytäkirjat kootaan työmaalla aina ajan tasalla pidettävään kelpoisuusasiakirjaan. Toteutumapiirustuksen tai -mallin tueksi kelpoisuusasiakirjaan liitetään seuraavat rakennuttajan tarkastamat dokumentit: stabilointipöytäkirjat raportit pilareiden laadunvarmistuskokeista (mm. valvontakairaukset, näytetutkimukset, yms.) tiedot esikuormituksesta ja kuormitusajasta painumatarkkailun tulokset. Sijaintitiedon lisäksi toteumamalli sisältää pilarihalkaisijat ja suunnittelulujuuden. Stabiloidun rakenteen painumia suositellaan tarkkailtavan asentamalla painumatarkistimia suunnitelmaasiakirjoissa tai työn aikana osoitettuihin sijainteihin. Painumamittaukset tulisi tehdä saman mittaryhmän 0-lukemien mittauksesta alkaen (mittausryhmän / -organisaation vaihtuminen kesken seurantamittausten on usein havaittu saavan toisen mittausryhmän kanssa ristiriitaisia mittaustuloksia). 14131.6 Pilaristabiloinnin tekemisen ympäristövaikutukset Sideaineen haitallinen leviäminen ympäristöön estetään. Side- ja seossideaineiden pölyäminen estetään oikeilla työmenetelmillä ja laitteistojen kunnosta huolehtimalla. Tarvittaessa käytetään pölynsidontamenetelmiä, esim. kastelua. Työjärjestys ja tekemisen aikataulu suunnitellaan siten, että viereisten rakenteiden vakavuus säilyy riittävänä kaikissa työvaiheissa.

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 11 Pilaristabilointikentän jakaminen osa-alueisiin laadunvalvontaa varten. Esimerkki. LIITE XX => pilareista tutkittava vähintään pilarimäärän [ m / osaalue tai m / osa-aluetyyppi ] perusteella: 1 % (osa-alueet 1, 2 ja 5) 1,5 % (osa-alue 3) 2 % (osa-alue 4) 1,5 % (osa-alue 6 ja 7) Yksittäisen kairausdiagrammin arviointi. Esimerkkejä. Värikoodit esimerkkidiagrammin tulkinnassa: väri ja lujuuden alitus 0 % 5-0 % 10-5 % 30-10 % > 30 % Yksittäisten pilareiden hyväksyntä / hylkäys ja perusteet: a) Hyväksytty yksittäinen pilari yksittäisen lujuusalituksen 30-10 % pituus < 0,5 m, alitusten väli > 0,5 m ja alitusten yhteispituus < 10 % => pilari hyväksytään b) Hylätty yksittäinen pilari yksittäisen lujuudenalituksen 10-5 % pituus < 0,5 m, yksittäisen lujuudenalituksen 30-10 % pituus alle < 0,5 m ja alitusten yhteispituus < 30 % pilarin pituudesta, mutta alitusten 30-10 % ja 10-5 % yhtenäinen pituus 0,5 m => pilari hylätään c) Hylätty yksittäinen pilari lujuuden alitus > 30 % => pilari hylätään lujuuden alitusten 30-10 ja 10-5 % yhtenäinen pituus > 0,5 m => pilari hylätään

InfraRYL, TK242 TR1, Päivitys 9.8.2017 / KM 12 Stabilointikoneen tietokortti LIITE XX xxxxxxxxx