Tutkimusalueessa kehitetään maan mekaanisten ominaisuuksien määritystapoja niin kentällä kuin laboratoriossa tehtävien mittausten osalta. Maan mekaanisten ominaisuuksien tunteminen on ehdoton perusedellytys, jotta maa- ja pohjarakenteet voidaan suunnitella ja mitoittaa luotettavasti ja taloudellisesti. Tutkimusmenetelmien kehitys mahdollistaa entistä luotettavammat ja nopeammat pohjatutkimukset. Tavoitteena onkin toisaalta pienentää rakentamisen riskejä ja samanaikaisesti mahdollistaa entistä tarkempi rakenteiden suunnittelu.
Tausta
Kaikessa maa- ja pohjarakenteiden mitoittamisessa on oleellisen tärkeätä tuntea maan ominaisuudet ja niiden vaihtelevuus. Luonnonmateriaalina maa poikkeaa monella tavoin täysin muista rakennemateriaaleista. Sen ominaisuuksia ei tiedetä etukäteen, vaan ne tulee määrittää rakennushankkeen alussa. Pohjamaa koostuu usein useasta eri maakerroksesta, ja näiden maakerrosten välillä ja yksittäisen maakerroksen sisälläkin ominaisuuksien vaihtelevuus voi olla huomattavan suurta. Rakennushankkeiden kiristynyt aikataulu on tuonut lisähaasteita pohjatutkimusten tekemiselle. Pohjatutkimuksissa tehdyt virheet voivat kuitenkin aiheuttaa suuria lisäkustannuksia ja viivästyksiä rakennushankkeille. On siis äärimmäisen tärkeätä, että pohjatutkimusmenetelmät ovat sekä tarkkoja että riittävän tehokkaita.
Tavoite ja tehtävät
Laboratoriomme on pitkään kehittänyt maan lujuus ja muodonmuutosominaisuuksien määritykseen käytettäviä laboratoriolaitteistoja. FINCONE projektissa olemme myös lähteneet kehittämään kentällä tehtäviä pohjatutkimuksia, keskittyen lähinnä CPTU ja siipi kairauksiin, sekä näytteenottoon. CPTU kairauksella saadaan määritettyä esimerkiksi suljetun leikkauslujuuden jatkuva syvyysprofiili. Lisäksi sen avulla voidaan mm. luotettavasti arvioida painumalaskennassa tarvittavaa esikonsolidaatiojännitystä ja ylikonsolidoituneen alueen muodonmuutosmoduulia. Häiriintymätön näytteenotto on taas ehdoton edellytys savinäytteiden lujuus ja muodonmuutosominaisuuksien tutkimiselle laboratoriossa.
Koordinoiva organisaatio
Finnish Transport Infrastructure Agency
Yhteyshenkilöt
Tim Länsivaara
Professori
tim.lansivaara [at] tuni.fi
+358 40 765 8085