Rakenteellinen suunnittelu

Kivityyppi kohteen vaatimusten mukaan

Päällystekivet tulee aina valita kohteen vaatimusten mukaisesti eli esim. ajoneuvoliikenteen alueille tulisi valita läpivärjätyt kivet. Pintavärjättyä kiveä käytettäessä ohut pintakerros (minimissään 4 mm) kuluu ajan myötä pois, jolloin alta paljastuu harmaa pohjamassa. Kivien valinnan kriteereinä tulisi käyttää myös kulumis- ja lujuusominaisuuksia eikä pelkkää ulkonäköä.

Toimitusketjussa tulisi olla henkilö, joka osaa arvioida kiven soveltuvuuden kohteeseen tai urakka-asiakirjoissa tulisi olla selvät vaatimukset kiven laadulle, jotta voitaisiin varmistaa, että kivi vastaa kohteen asettamia vaatimuksia. Tämä on sekä tilaajan että kivien valmistajan etu. Tilaaja haluaa rakenteelle pitkää elinkaarta ja toimittaja ei halua tuotteelleen huonoa mainetta siitä itsestään riippumattomista syistä.

Rakenne olosuhteiden ja kuormituksen mukaiseksi

Rakenteen suunnittelussa valitaan olosuhteisiin nähden sopivat materiaalikerrokset ja suunnitellaan riittävät kerrospaksuudet. Päällysrakenteen mitoitukseen vaikuttavat liikennekuormitus, alusrakenteen kantavuus ja materiaali sekä kerrosmateriaalien E2-moduulit.

Päällysrakenteen suunnittelun lähtökohtana on käyttöikävaatimus, joka valmiin rakenteen on täytettävä. Käyttöikä ilmaistaan erikseen eri toimivuusominaisuuksien suhteen. Alemman kerroksen kestoikävaatimus on aina suurempi kuin ylemmän kerroksen.

Päällysteen alapuoliset kerrokset, kantava- ja tukikerros, määräytyvät pohjamaan ominaisuuksien ja alueen kuormituksen perusteella.  Kantavuus mitataan kantavan kerroksen päältä ja sille asetetaan tavoitearvo.

Päällysrakenteet joutuvat alttiiksi monenlaisille kuormituksille ja rasituksille. Rasitukset ovat joko liikenne- tai ilmastoperäisiä tai painumisesta rakenteellisesta puutteesta johtuvia.

Pääasiallisesti kuormitusta aiheuttaa liikenne, kun pyöräkuormat aiheuttavat väylien rakenteeseen erilaisia puristus-, veto- ja leikkausjännityksiä. Pyöräkuorma määräytyy ajoneuvon painon ja renkaiden aiheuttaman pintapaineen mukaan. Henkilöauton ja kuorma-auton aiheuttamat rasitukset poikkeavat selvästi toisistaan. Vain kuorma-autot aiheuttavat rakenteeseen päällysteen paksuusmitoitukseen vaikuttavia jännityksiä tai muodonmuutoksia.

Rakennesuunnittelussa huomioon otettavia tärkeitä tekijöitä ovat myös ajoneuvon jarruttaessa, kiihdyttäessä tai kaarreajossa syntyvät horisontaaliset voimat. Tyypillisesti näitä rasituksia esiintyy bussikaistoilla ja -pysäkeillä sekä katujen risteysalueilla ja lastausreiteillä.

Päällysrakenteeseen käytettävän kivimateriaalin paksuus ja sen edellyttämät asennusvarat määräävät kantavan kerroksen yläpinnan korkeuden.

Betonipäällysteiden mitoituksessa noudatetaan yleensä samoja ohjeita kuin muitakin päällysteitä suunnitellessa.

Rakennekerrosten yksityiskohtaiset ohjeet ja vaatimukset on esitetty Infra RYL:ssa.