Kallioleikkaukset väylähankkeissa – toteutusvaiheesta kunnossapitoon

Abstract

Insinöörityön päätarkoituksena oli tuoda esiin kolmen tarkasteltavan tiehankkeen toteutusvaiheeseen ja omaisuudenhallintaan liittyviä hyviä käytänteitä, haasteita ja kehityksen kohteita, jotta niitä voidaan hyödyntää tulevaisuuden väylähankkeissa. Tutkimuksen keskiössä olivat taitorakenteiksi luokiteltavat kallioleikkaukset.

Teoreettisen viitekehyksen avulla pyrittiin tarjoamaan lukijalle läpileikkaus väylähankkeiden eri vaiheisiin, vaatimuksiin ja ohjeistuksiin, eri suunnittelumuotoihin, rakentamismenettelyihin ja omaisuudenhallintanäkökulmaan.

Eräs esimerkki hyvästä käytänteestä liittyi väylähankkeen suunnitteluvaiheessa tehtäviin kallioperätutkimuksiin ja niiden keskeiseen rooliin, kun arvioidaan hankkeen omavaraisuutta louhitun kiviaineksen massatasapainon kannalta. Selvitystyön aikana havaittiin, että oikeanlaisella suunnittelulla ja mallintamisella voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä isokokoisissa hankkeissa.

Tässä insinöörityössä osoitetaan, kuinka vaativissa ja erittäin vaativissa kohteissa kallioleikkausten stabiliteettitarkasteluihin voidaan soveltaa pistepilvimalleihin perustuvia rakennusgeologisia parametreja ja rakosuunta-analyyseja. Menetelmä on kustannustehokas, ja siitä on hyötyä myös lujitussuunnittelussa. Stabiliteettitarkasteluihin ja lujitusrakenteiden mallintamiseen liittyvät prosessit ovat kehittyneet viime vuosina nopeaan tahtiin, eivätkä vanhat ohjeistukset välttämättä enää tue tätä kehitystä.

The main objective of this study was to review the implementation phases and asset management of three selected road projects with intention to identify best practices, challenges, and possible improvements for future transport infrastructure projects. Rock cuts defined as speciality structures were considered as the core theme.

The theoretical framework serves as a cross section through transport infrastructure project phases, requisitions, guidelines, and forms of planning as well as construction procedures and asset management.

As an example of good practices, it was established that during the planning phase of a transport infrastructure project bedrock investigations play a critical role in assessing whether the project is self-sufficient in relation to mass balance of excavated rock. It was also noted that with appropriate planning and modelling it is feasible to achieve substantial financial gain within large-scale projects.

This study showed that for demanding or highly demanding sites the stability of rock cuts may be assessed by utilizing engineering geology parameters and fracture orientation analysis based on point cloud models. The procedure is cost-effective and helps with reinforcement planning. Over the past years stability assessments and modelling of reinforcement structures have developed rapidly and in contrast, old guidelines may have come partly obsolete.