Sekoitusjyrsinnän elinkaarilaskelma

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin kahden erilaisen tienkorjausmenetelmän kustannustehokkuutta ja elinkaarivaikutuksia kolmenkymmenen vuoden tarkastelujaksolla. Vertailun kohteina olivat pelkkä päällystys sekä rakenteellinen parannus, johon sisältyi muun muassa sekoitusjyrsintää ja ojien perkausta. Tutkimus toteutettiin Ulvilassa sijaitsevalla tieosuudella, jossa havaittiin merkittäviä kantavuuspuutteita ja vaurioita erityisesti routivilla alueilla.

Työn tavoitteena oli arvioida, kumpi menetelmä olisi kokonaisuutena edullisempi pitkällä aikavälillä. Menetelmänä hyödynnettiin elinkaarilaskentaa (Life Cycle Costing), jossa kaikki nykyhetkeä myöhempänä ajankohtana syntyvät kustannukset diskontattiin valitulla korkokannalla. Aineistona käytettiin tiekohteen rakennus- ja kunnossapitodataa sekä kirjallisuutta infra-alan käytännöistä Suomessa. Erityisesti uusintapäällystysten ajoitus ja määrä pyrittiin arvioimaan realistisesti haastavissa routaolosuhteissa.

Tulokset osoittivat, että rakenteellinen parannus vaati suuremman alkuinvestoinnin, mutta se vähensi merkittävästi toistuvien huolto- ja korjaustoimien tarvetta. Pelkkä päällystys oli alussa huomattavasti edullisempi, mutta osoittautui pitkällä aikavälillä kalliimmaksi johtuen useammista uusintapäällystyksistä. Herkkyysanalyysi vahvisti, että rakenteellinen parannus säilyi kannattavampana useimmissa tarkastellussa skenaariossa.

Johtopäätöksenä todettiin, että perusteellisempi korjausmenetelmä oli pitkällä tähtäimellä kannattavampi erityisesti teillä, joilla esiintyy kantavuusongelmia. Jatkotutkimuksissa olisi hyödyllistä selvittää menetelmien ympäristövaikutuksia sekä vertailla eri stabilointi- ja kierrätysmateriaalien käyttöä Suomen ilmasto-olosuhteissa.

This thesis examined the cost-effectiveness and life cycle impacts of two road rehabilitation methods over a thirty-year period. The study focused on a site in Ulvila, Finland, where substantial structural deficiencies and frost-related damages had been observed. The two approaches under comparison were simple resurfacing and a more comprehensive structural upgrade, which included in-place recycling (mix milling) and ditch cleaning.

The primary aim was to determine which method offered greater long-term economic benefits. A Life Cycle Costing analysis (LCC) was conducted, employing net present value calculations to incorporate future expenditures. Input data consisted of construction and maintenance records from the selected road, supplemented by literature on Finnish pavement practices. Particular attention was paid to the anticipated frequency and timing of repaving tasks in demanding climate conditions.

The findings revealed that although the structural upgrade required a higher initial investment, it substantially reduced subsequent repair activities. By contrast, the resurfacing-only strategy appeared cheaper initially but proved more expensive over time due to recurring overlays. Sensitivity analyses showed that the structural upgrade remained cost-effective under most tested assumptions regarding discount rates and pavement lifespans.

In conclusion, the comprehensive method yielded superior economic outcomes for roads with ongoing bearing capacity issues. Future research could expand on environmental impacts and explore alternative stabilization or recycled materials in similar Nordic conditions.

Detta examensarbete utvärderade kostnadseffektiviteten och livscykelkostnaderna för två olika vägreparationsmetoder under en trettioårsperiod. Studien utfördes på en vägsträcka i Ulvsby, där omfattande bärighetsproblem och tjälskador hade konstaterats. Arbetet jämförde enbart ny beläggning med en mer genomgripande åtgärd som inkluderade blandfräsning och rensning av diken.

Syftet var att fastställa vilken metod som visade sig vara mer lönsam på lång sikt. En livscykelanalys (Life Cycle Costing, LCC) låg till grund för undersökningen, där alla framtida kostnader diskonterades med en vald ränta. Datamaterialet hämtades från bygg- och underhållsuppgifter för den aktuella vägsträckan samt relevant branschlitteratur. Särskild vikt lades vid att uppskatta hur ofta en ombeläggning behövdes i ett klimat med risk för tjällyftning.

Resultaten visade att den mer omfattande metoden krävde en högre ursprunglig investering men reducerade behovet av återkommande underhållsåtgärder. Den enklare metoden, som enbart bestod av ny beläggning, framstod som billigare i början men resulterade i fler framtida reparationer och högre kostnader över tid. En känslighetsanalys bekräftade att den mer genomgripande insatsen förblev gynnsam i de flesta scenarier.

Slutsatsen blev att grundligare åtgärder var mer kostnadseffektiva på lång sikt, framförallt där bärighetsproblemen är stora. Vidare forskning skulle kunna belysa miljöaspekter och jämföra användning av alternativa material under nordiska förhållanden.