Radan eristys- ja välikerrosten tiiviys- ja ... - Tiehallinto
Radan eristys- ja välikerrosten tiiviys- ja ... - Tiehallinto
Radan eristys- ja välikerrosten tiiviys- ja ... - Tiehallinto
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Taulukko 2.1. Maalajin tiiviyden vaikutus leikkauskestävyyskulmaan (RHK, 2005)<br />
Tiiveys Maalaji<br />
Siltti Hiekka Sora Moreeni Sepeli Louhe<br />
Löyhä 26° 30° 34° 34° 30° 38°<br />
Tiivis 33° 38° 40° 40° 38° 50°<br />
Maarakenteen omasta painosta aiheutuvat kuormitukset <strong>ja</strong> ulkopuoliset kuormitukset<br />
aiheuttavat maahan leikkausjännityksiä. Kun leikkausjännitykset kasvavat leikkauslujuutta<br />
suuremmiksi, maa murtuu. Maamateriaalin leikkauslujuus määräytyy koheesion,<br />
leikkauspinnassa vallitsevan normaalijännityksen <strong>ja</strong> leikkauskestävyyskulman<br />
perusteella seuraavasti (Coulombin kaava) (Rantamäki et al., 2001).<br />
τ = c + σ ⋅ tanϕ<br />
, (2.3)<br />
missä τ on leikkauslujuus<br />
c on koheesio<br />
σ on leikkauspinnassa vaikuttava normaalijännitys<br />
φ on leikkauskestävyyskulma<br />
Karkearakeisilla maamateriaaleilla koheesio voidaan käytännössä otaksua nollaksi,<br />
jolloin niiden leikkauslujuutta voidaan karkeasti arvioida pelkästään normaalijännityksen<br />
<strong>ja</strong> leikkauskestävyyskulman perusteella. Tiiviin hiekan leikkauslujuus voi siten<br />
olla noin puolitoistakertainen löyhän hiekan leikkauslujuuteen verrattuna.<br />
Leikkauslujuuden arvoa käytetään esimerkiksi perustuksen kantokykylaskelmissa.<br />
Kantokyvyllä tarkoitetaan kuormaa, jonka perustus kestää maapoh<strong>ja</strong>n murtumatta.<br />
Perustuksen kantokykykaavat on esittänyt muun muassa Rantamäki et al. 2001. Kaavojen<br />
perusteella voidaan todeta, että vastaava murtokuorma tiiviillä hiekalla on noin<br />
viisinkertainen löyhään hiekkaan verrattuna. Ero on merkittävä, sillä kantavuuskaavojen<br />
mukaan laskettuna löyhä hiekka ei välttämättä edes kestä junaliikenteestä aiheutuvaa<br />
kuormitusta. Huolellinen tiivistäminen on materiaalivalintojen ohella helpoin<br />
tapa parantaa ratapenkereen kantokykyominaisuuksia.<br />
Toistokuormituksessa karkearakeiseen materiaaliin kertyvät pysyvät muodonmuutokset<br />
kasvavat eksponentiaalisesti kuormituksen lähestyessä materiaalin murtolujuutta.<br />
Siten ratapenkereen muodon säilymisen kannalta on tarpeen, että liikennekuorma<br />
pysyy mieluiten selkeästi alle 70 % suhteessa materiaalin leikkauslujuuteen<br />
kyseisessä jännitystilassa (kuva 2.4).<br />
17
Change language