Siltojen maatukien vahvistaminen sementti-injektoinnilla

Abstract

Injektoimalla jotakin tiettyä rakennetta, esimerkiksi kalliota tai maaperää, voidaan niiden käyttöikää tai –tarkoitusta parantaa huomattavastikin. Yleisimmin menetelmällä vahvistetaan tai tiivistetään maaperän tai kallion rakennetta tai pienennetään vedenläpäisevyyttä. Eri tarkoituksia varten onkin vuosien saatossa kehitetty eri menetelmiä ja aineita.

Tässä työssä keskitytään sementti-injektointiin, jonka avulla kahden ratasillan maatukia vahvistettiin maanpaineiden ja suurempien kuormien takia. Kyseiset sillat kuuluvat VR Trackin ja Liikenneviraston väliseen allianssihankkeeseen, jossa Lielahti-Kokemäki-välinen rataosuus perusparannetaan. Kohteet toimivat tässä työssä myös esimerkkikohteina.

Maaperää injektoitaessa tulee kaikki tarvittavat lähtötiedot ja vaihtoehdot olla selvitet-tynä, jotta työn lopputulos on paras mahdollinen. Suunnitteluvaiheessa esimerkiksi maaperän rakeisuustiedot, pohjaveden korkeusasema ja vedenläpäisevyys tulee selvittää kairauksin ja laboratoriokokein, jotta maan injektoitavuus saadaan selville. Injektoitavuuden selvittämisen jälkeen valitun aineen ja menetelmän sopivuutta tulee testata ennakkokokein. Näin eri seossuhteilla valmistetun laastin käyttäytyminen saadaan selville ja itse työhön sopivimmat seossuhteet mahdollisine lisäaineinen osataan valita ennakkoon. Ennakkokokeilla edesautetaan myös mahdollisten työnaikaisten muutosten tekemistä.

Itse työn suorittaminen vaatii tekijältä ammattitaitoa sekä oikeanlaisia välineitä. Työhön tarvittavat välineet ja työn suoritus kuvataan opinnäytetyössä, samoin kuin itse työn suorittaminen. Injektoinnin lopputuloksen varmistaminen ei välttämättä ole aina kovinkaan helppoa. Lopputulosta tarkasteltaessa tehdään muun muassa maaperäkairauksia, joiden avulla selvitetään kovan, injektoidun maan sijainti sekä otetaan injektoidusta maasta koekappaleita mahdollisuuksien mukaan. Kappaleiden avulla voidaan mitata esimerkiksi puristuslujuutta. Lisäksi työnaikaiset havainnot ja poikkeamat kirjataan pöytäkirjaan, jotta lopputulosta voidaan arvioida parhaimmalla mahdollisella tavalla.

Esimerkkikohteille tehtyjen injektointien sekä saavutettujen tulosten perusteella injek-toinnin käyttäminen myös tulevaisuudessa on mahdollista. Olosuhteiden salliessa sitä voidaankin miettiä yhtenä vaihtoehtona muille korjausmenetelmille

Grouting is one method to reinforce, tamp or reduce water permeability. With grouting you can also improve different structure’s lifetime or purpose of use. Because there is many different kind of uses, there is also various amounts of methods and materials developed during years.

This bachelor thesis is focused in cement grouting, which was used to reinforce bridge abutments for reduce soil pressure and increasing loads in two railway bridges. Both of these bridges are part of VR Track and the Finnish Transport Agency alliance project.

Before you can do grouting, you need to get all the information there is such as granu-larity of soil, groundwater level, permeability etc. so that you know which method you can use or is grouting even possible. These can be found out by making different kind of soundings and laboratory tests. Before grouting there is also preliminary test which must be done before actually grouting. Tests are used for finding out how the different mixes and additives work in different situations. This helps us to pick up the most suitable mixture and it also helps us if there is need to make some changes for the mixture.

The work itself takes a lot of professional skill and suitable tools and machines. All the tools and machines are told during this thesis. Finding out the final result of grouting is not always so easy. Making soundings and taking soil samples of the grouted area, you can find out location of grouted area and with the samples, for example, you can find out compressive strength of soil. It is also very important that everything what happens during work is entered in the minutes.

Based to grouting’s which was made in bridge abutments, cement grouting is one possibility for other methods, especially in this kind of works.