Kustannussäästöjä jopa 34 % tiepäällysteiden ennakoivan kunnossapidon pilottiprojektissa

Meneillään oleva kymmenvuotinen tutkimusprojekti antaa toivoa maanteiden päällysteiden kiperään tilanteeseen pitkällä tähtäimellä. PEHKO-projektin pilottikohteissa laskelmien tulokset lupaavat kohteesta riippuen 16–34 prosenttia säästöä kustannuksissa ja päällysteen kestolle jopa 10–15 vuotta lisäaikaa.

2015 käynnistyneessä projektissa tutkitaan päällystettyjen teiden elinkaarikustannuksia ja niihin vaikuttavia tekijöitä. Väylän, Lapin, Keski-Suomen ja Uudenmaan ELY-keskusten sekä Roadscanners Oy:n yhteinen tutkimus- ja kehitysprojekti on nimeltään PEHKO (Päällysteiden ennakoivan hoidon ja kunnostuksen ohjelmointi).

PEHKOn kohteet ja ajankohdat ovat:

• Lapin tieverkko kattaa Kemi-Tornio hoitoalueen päällystetyt tiet sekä Rovaniemen hoitoalueen päätiet, yhteensä 1252 km. Projektin ajoittuu vuosille 2015–2025.
• Keski-Suomen alue kattaa Karstulan hoitoalueen päällystettyjä teitä 410 km. Projekti ajoittuu vuosille 2015–2025.
• Uusimaan kohteeseen kuuluu 860 km pääasiassa Hyvinkään hoitoalueen tiestöä. Projekti toteutetaan vuosina 2018–2028.

PEHKON tavoitteena on kehittää päällystetyn tieverkon hoidon ja ylläpidon menetelmiä ja tuottavuutta niin, että tieverkon kunto paranee tai ainakin pysyy samana aiempaa pienemmillä resursseilla. Huonokuntoisten tiepäällysteiden määrän kasvu halutaan katkaista lisäämällä päällysteiden käyttöikää.

Oikein toteutettu talvikunnossapito edullisin keino vaurioiden torjumiseen

Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen projektipäällikkö Niklas Nevalainen on mukana Hyvinkäällä viime kesänä käynnistyneessä pilotissa. Hänen mukaansa Hyvinkäällä panostetaan nyt erityisesti teiden kuivatukseen. Parhaita keinoja ovat lumivallien kaadot ja sohjo-ojien tekeminen.

”Aluevastaavilta on tullut palautetta siitä, että sumupaalut, liikennemerkit ja kaiteet tuottavat hankaluuksia talvikunnossapidossa. Sopivaa kalustoa näiden kohteiden ympäriltä lumen auraamiseen löytyy niukasti. Kun lumi sulaa niiden ympärillä, kosteus valuu tien rakenteisiin heikentämään tien pohjaa.”

Keski-Suomen ELY-keskuksen yksikön päällikkö Jari Mikkonen on seurannut PEHKOn tuloksia talvikunnossapidon toimenpiteistä Karstulassa jo usean vuoden. Hänestä on kiistatonta, että lumivallin kaato hidastaa urien syntyä ja syvenemistä selvästi. ”Kun vesi saadaan pois tieltä tai rakenteesta, niin sillä on merkittävä vaikutus tien kuntoon. Huolellisen lumien kaadon voi tehdä ainakin viisi kertaa, ennen kuin koossa on vaurioituneen päällysteen korjaushinta. Laitteita perusteelliseen puhdistukseen on kyllä olemassa. Karstulassa pyöräkuormaajan kauhassa oli luukku, joka mahdollisti lumen poiston myös sumupaalun kohdalta. Tämä näkyi heti tien epätasaisuuden mittaustuloksissa.”

Mikkosen mukaan kapeaan tieverkkoomme syntyy paljon reunapainumia. ”Selkeät tulokset kertovat, että tienreunojen lumipenkkojen kaadolla on tällekin ilmiölle suuri merkitys. Jos penkat jätetään ajamatta, lumet sulavat ajotielle ja vauhdittavat reunapainaumien syntyä. Alemman tieverkon kohteissa emme ole tehneet mitään muita kunnostustoimenpiteitä, kuin penkkojen kaadon tammikuun puolesta välistä alkaen ja tie pysyi paljon paremmassa kunnossa. Selvitimme myös, miten hidastaa reunauran kasvunopeutta, ja tässäkin penkkojen kaadosta oli apua.”

Lapin ELY-keskuksen yksikön päällikkö Olli Mourujärvi on todennut samat tekijät Lapin pilottikohteissa. ”Laskennalliset kustannussäästöt oikein toteutetulla talvikunnossapidolla ovat todella merkittävät. Tutkimuksen mukaan merkitystä on silläkin, että lumet työnnetään syrjään sumupaalujen ja aurausviittojen ympäriltä sekä kaiteiden takaa. Urakoitsijoilla on työkaluja, joilla kaiteiden taustat saadaan hoidettua. Paras tulos saadaan, kun lumi ja polanne hoidetaan pois riittävän laajasti ja päällysteen pinnan tasolle asti. Päällysteen urautuminen vähenee selvästi.”

Kaikki tienpitäjät eivät ole olleet vielä valmiita allekirjoittamaan näitä näkemyksiä. Mourujärvi iloitseekin siitä, että tutkimuksessa saadaan nyt näyttöä asioille, jolloin toimintatapojen muuttamista on helpompi perustella.

Niklas Nevalainen muistuttaa, että Hyvinkään suunnalla vilkkaalla verkolla lumivallien kaatamiselle on paljon esteitä. Se tekee työstä hidasta. Mutta kunhan toimenpiteistä saadaan tutkimustuloksia Hyvinkäälläkin, niin toimenpiteille saadaan perusteita.

Rikkoutumisen syiden ennakoinnilla tiepäällysteelle jopa 15 vuotta lisäaikaa

PEHKO-projektissa tieosuus tutkitaan TSD-, maatutka- ja laserskannausmittauksin. Projektissa on käytetty Roadscanners Oy:n kansainvälisestikin palkittua teiden tutkimiseen erikoistunutta tekniikkaa. Näin saadaan selville muun muassa missä ja kuinka paljon tiessä kosteutta on. Kosteus pehmentää maata, joten havainnoimalla kosteat kohdat mittauksen avulla, osataan pureutua ajoissa juuri oikeisiin kohtiin.

Etenkin Pohjois- ja Keski-Suomen tieosuuksilla tutkimus on osoittanut, että uusimistarvetta voidaan siirtää jopa 10–15 vuotta normaalia edemmäksi oikeilla toimilla. Tien pitäminen kuivana vähentää rakenteiden murtumista ja aiempaa paksumpi ja yhtenäinen päällyste kestää kuormitusta aivan eri tavalla, kuin ohuen kerroksen paikkailu lyhyiltä pätkiltä.

Niklas Nevalainen huomauttaa, että Hyvinkään alueen liikennemääriltään suurilla osuuksilla ei voida puhua aivan samoista lukemista: ”Meidän vilkkailla tieosuuksillamme (Vt 1 ja Vt 25) liikennemäärät ovat muita suurempia ja nastarenkaat kuluttavat päällystettä niin rankasti, että ihan samaan ei päästä. Vilkkaalla verkolla kustannusvaikutus on pienempi myös siksi, että tiet on tehty jo lähtöjään huolellisemmin, kun tiedetään, että käyttöaste on suuri ja joukossa runsaasti raskasta liikennettä.”

Tierumpujen ja kalliopohjan haasteet

Tien rakenteen tulisi olla mahdollisimman yhtenäinen, jotta siihen kohdistunut rasitus jakautuisi tasaisesti. Jari Mikkonen kertoo Karstulassa saadun selkeitä tuloksia tästä. ”Mittaustulosten mukaan etenkin pohjamaan vaihtuessa ja tierumpujen kohdalla tierakenne vaihtelee ja vaikuttaa tiepäällysteeseen. Vauriot syntyvät usein niiden paikkeille.”

Hyvinkäällä projekti käynnistyi vasta viime kesänä teiden mittauksilla. ”Ensimmäiset analyysit ovat vasta työn alla. Vuoden lopulla alueen tieosuuksilla tehtiin rumpuinventointi, jossa käytiin parisen tuhatta sivutierumpua ja laskuojat läpi,” Nevalainen kertoo.

Jari Mikkonen kertoo tutkimuksissa havaitun, että kalliopohjalle rakennettujen tieosuuksien ohjeistus on ollut puutteellista. Vahvaan pohjaan luottaen tielle on voitu tehdä liian kevyet ja huonosti kuivavat rakenteet. Pehmeikköjen kohdilla noin 300 mm:n syvyyteen asennetut teräsverkot ovat osoittautuneet hyväksi ratkaisuksi. Olennaista on, että siirryttäessä esimerkiksi kalliopohjalta kantavalle maapohjalle tai pehmeiköille, tien rakenteiden kantavuus pitäisi saada samalle tasolle ennen koko tieosuuden päällystystä, jotta päällysteen pitkäaikaiskestävyys voitaisiin taata.

Raskas ajoneuvo voi murjoa päällystettä kuopan jäljitä jopa 200 metriä

Kun raskas ajoneuvo ajaa tien reunassa olevaan kohoumaan tai kuoppaan, auto alkaa kevyesti huojua (engl. warping). Ajoneuvon huojunta jatkuu tärskyn suuruudesta riippuen varsin pitkään. Tämä aiheuttaa aaltomaista kulumaa tien pintaan. Mittaustuloksissa on havaittu, että poimuuntumista on noin kahdensadan metrin matkalla.

”Ruotsissa toteutetut tutkimukset kertovat, että tuolla 200 metrin matkalla sattuu keskimääräistä enemmän raskaiden ajoneuvojen onnettomuuksia”, Mikkonen kertoo. ”Meillä tätä ei ole tutkittu, mutta tiepäällysteen vaurioituminen ensimmäisen kuopan jälkeen on selvä mittaustulos. Niinpä pyrimme mahdollisimman pian korjaamaan tuon ensimmäisen kuopan, koska se aiheuttaa pian lisää vaurioita tiehen. Olemme mittausten avulla voineet tehdä karttoja, joihin riskikohdat merkitään ja kun olemme ajoissa liikkeellä, voidaan aidosti puhua ennakoivasta kunnossapidosta.”

PEHKO on poikinut jo paljon merkittävää tutkimustietoa, ja lisää karttuu koko ajan. Ensi kesänä tehdään mittauksia ja testataan muun muassa sitä, että ovatko viime talven paha kelirikko ja routaantuminen kasvattaneet myös päällysteiden urautumisnopeutta.

Lisätiedot:

• Yksikön päällikkö Olli Mourujärvi, Lapin ELY-keskus, p 0295 037 241
• Yksikön päällikkö Jari Mikkonen, Keski-Suomen ELY-keskus, p. 0295 024 703
• Projektipäällikkö Niklas Nevalainen, Kaakkois-Suomen ELY-keskus, p. 0295 021 234
• Sähköpostiosoitteet ovat muotoa [email protected]

Verkossa:

Video PEHKO-projektista: https://www.youtube.com/watch?v=aR6nRplRH3o

Teiden päällysteiden ennakoivalla kunnossapidolla kustannussäästöjä