kolmapäev, 21. detsember 2011

Eesti maanteed ja koormused

Katenditest olen siin blogis varemgi rääkinud. Ehk üks olulisemaid tükke on olnud artikkel Ehitajas "Teede projekteerimisnormid lõhuvad katendeid", mille baastekst siinsamas blogis nime all "Miks katendid ei kesta".
Töö jätkus ning osaliselt on tulemusi tutvustatud samuti Ehitajas tutvustatud artiklis "Mida tähendab 52-tonniste veokite lubamine teedele". Et artikkel sai kirjutatud aruande esialgse versiooni baasil, on lõppjäreldused kirjeldatust veel rängemad ning avaldatud samuti Ehitajas artiklina "Maanteeameti 52-tonniste veokite uuringu lõplik kokkuvõte". Nüüdseks on kogu tulemus huvilistele laetav ja loetav Maanteeameti kodulehelt.
Töö käigus on kogunenud ühte koma teist huvipakkuvaid materjale millest sugugi kõik ei leidnud kajastamist lõplikus versioonis. Samuti sisaldab töö mitmeid selliseid harusid, mida tuleks edasi arutada ja harutada.
Teema pole kaugeltki ammendunud. Teoorias on asi ilus - suuremate koormuste lubamiseks tuleks ainult lisada telgi ja sõiduki pikkust - kuna teljekoormuse mõju katendile on kirjeldatud astmefunktsioonina, siis sama koormuse jagamisel enama arvu telgedega võib kogutulemus massi suurendamisel olla positiivne. Probleemid tulenevad aga ennekõike sellest, et täna kasutatav metoodika ei arvesta tegelikult liikleva koormuse struktuuriga (super single, rehvirõhk) ja kaasaegsete haagiste telgede vahed on suhteliselt väiksed mille tulemusena katend ei taastu elastsest deformatsioonist enne järgmist telge - tagajärjeks on jäävdeformatsioon.

Pikkust on juurde vaja ja ilmselt tõuseb aastatega ka täismass. See tundub olema progressi suund. Paraku igal saavutusel on oma hind. Protsessi saab pidurdada, kuid selle peatamisse ma ei usu. Pigem tuleks vaadata mida saab ja mida tuleb teha et kaasnevad mured loodetavat kasu üle ei kaaluks.

Esiteks - katendite dimensioneerimise alused korrigeerida. Teiseks - projekteerimisnormid üle vaadata geomeetria osas et pikemad sõidukid igale poole ära mahuks (ristmikud, parklad, tanklad). Kolmandaks - uued investeeringud. Ja alles siis, kui korrigeeritud normidega oluline osa teedevõrgust vastavuses, lubada ka suuremad koormused. Ja metsavedajatele - ainult topeltrataste ja reguleeritava rehvirõhuga.

Et lugu läbi pole, tuleb veel rinda pista senistest normidest ja juhenditest tulenevate probleemidega. Üks neist puudutab parklaid ja aeglase/raske liikluse alasid. Sellest ka nupuke siinsamas blogis.

Tagajärgedega võitlemise hulka kuulub ka probleem millega igapäevases töös tuleb kokku puutuda. Nii Aruvalla-Kose teelõigul kui Luige sõlmes praegu. Projekteerija teeb projekti tuginevalt kehtivast juhendist ning projekteerimise ajal tellitud geoloogilise uuringu tulemustest. Uuringu raames tehakse rida puurauke ja analüüsitakse mida maa alt leitud on. Paraku on Eestimaa pinnased muutlikud ning see, mida ehituse käigus avastatakse, ei lähe vahel sugugi kokku geoloogide kirjeldatuga. Nii tulebki järelvalvajal silm peal hoida ja vajadusel loomulikult koos tellija, ehitaja ja projekteerijaga, korrigeerida projekti. Kuid karvaseks küsimuseks jääb - tee all paikneva pinnase kandevõime mõõtmine. Millega ja kuidas ning kas tulemus on arvutustes kasutatav. Senine, nõukogude koolkond, väidab et ei ole. Mida siis teha? Kindlasti üks vastus on et tuleb UURIDA. Kuid uurijaks peavad olema insenerid, mitte juristid.

Miks talendid lahkuvad


Järgnev tekst on kopeeritud Äripäevast, kuhu omakorda see sai Pärnu Konverentside ettekannetest ja blogist.

1. Bürokraatia
See on peamine põhjus, miks talendid lahkuvad. Otsides puude tagant metsa, pole tegelikuks põhjuseks mitte reeglid, vaid see, et talendikatele ei anta sõnaõigust reeglite kujundamisel.
2. Motiveerivate projektide puudumine
Talente ei motiveeri mitte raha ega võim, vaid võimalus olla osa millegi suure ja olulise loomisest. Üks suurettevõtete olemasolu peamisi põhjuseid on efektiivsus ja seega on mõneti arusaadav, et neil pole aega talentidega individuaalselt tegeleda.
3. Nõrgad arenguvestlused
Halvasti korraldatud ja hoolimatud arenguvestlused on pigem reegel kui erand. Eesmärgiks on täita vorm, mis tuleb saata personaliosakonda. Miks peaks talent hoolima inimestest, kes temast ei hooli?
4. Ebaselge karjääriredel
Kogemused näitavad, et vähem kui 5 protsenti töötajatest suurettevõtetes teavad, mis on nende karjääriväljavaade 5 aasta pärast. See on kõigi jaoks oluline teema, kuigi seda ehk sageli töötajate poolt selgelt ei väljendata.
5. Muutuvad prioriteedid
Isegi nendes ettevõtetes, kus talentidega tegeletakse, toimub see pigem kampaania korras. Leitakse mingi projekt, kuid sellega ei lubata tegeleda aastaid. Aga saavutus nõuab aega.
6. Puudulik tagasiside
Enamik talente ei arva, et nad on geeniused ja vajavad tagasisidet. Neid ei tohiks kohelda ei liialt pehmelt ega ka arrogantselt.
7. Talentidele meeldivad talendid
See ei tähenda, et kõik peavad olema staarid. Küsimus on rohkem nõrkades töötajates. Kui kellegi panus on selgelt allpool miinimumtaset, siis demotiveerib see kõiki.
8. Arusaamatu mission – visioon
9. Avatuse puudumine
Enamik ettevõtteid viib ellu kindlat strateegiat, mille tulemuseks on ka «opositsiooni mahasurumine». Mingil tasemel on diskussioon alati edasiviiv. Kui arvamusi üldse ei kuulata, siis on tegemist diktatuuriga.
10. Kehv ülemus
Kõik juhid pole mitte head juhid. Tihti esineb seda rohkem nn tehnilistes organisatsioonides, kuna hea insener või müügimees pole automaatselt hea juht.

Teema on hea ja tuline. Ja raske on leida keskmist ehk suuremat firmat, kus vähemalt osa nimetatud punktidest ei oleks aktuaalsed. Iseküsimus on keskmise määratlus.

reede, 16. detsember 2011

Soome normide kasutamise vajadused ja võimalused

Miks teema üldse üles tuli?
Ehitaja ja järelevalvaja soovivad töö käigus mõõta tegelikke kandevõime väärtusi Inspector või Loadman tüüpi seadmega. Nimetet seadmed on küll ette nähtud tihendusteguri leidmiseks, kuid nende näidu väärtus on lähedane konstruktsiooni kandevõime väärtusele vähemalt alumistes kihtides. Kuna langev raskus on väike ja aluse pind samuti, siis sel viisil ulatub mõõdetav deformatsioon vaid paarikümne cm sügavusele ja seetõttu ei saa tulemust lugeda adekvaatseks näiteks asfaltidel mõõtmiseks. Küll aga võib sellest juhinduda sidumata kihtide kandevõime hindamisel. Eesti katendijuhendid on sisuliselt 1983 aasta vene juhendite tõlked (paraku osalised). Sel ajal ei olnud Loadman-tüüpi seadmeid veel juurutatud ja seetõttu ei ole vene süsteemi järgi arvutatud kandevõime numbrid kuidagimoodi kontrollitavad välitingimustes ehituse protsessis.

Teedeehitajatel on siiski välja kujunenud mingisugusedki süsteemid, katendi konstruktsioon vähemalt arvutatakse läbi ja ei kasutata mitteadekvaatseid tüüpkonstruktsioone. Maanteeamet on teisi kasutajaid silmas pidades avaldanud tüüpkonstruktsioonid madala liiklussagedusega teedele. Seletavas tekstis ja ka kirbukirjas joonistel on seletatud nimetet tüüpkonstruktsioonide piiranguid (hea aluspinnas, kuivad tingimused). Paraku kiputakse ebameeldivat osa mitte lugema või enamgi veel, kopeeritakse juhisest vaid see osa mis meeldib... Probleem ilmneb selgelt igasugu parklates ja kinnistute siseteedel, mille projekteerimiseks ja tihti ka ehitamiseks ei palgata teedeala asjatundjaid vaid püütakse asjad lahendada üldehitajate poolt. Praktikud kasutavad vahest tööde kvaliteedi tagamiseks Soome süsteemi juhiseid - enamlevinud on InfraRYL, mis sätestab mitmesuguseid nõudeid ehituse käigus, kuid siiski ei asenda projekti.

Soome juhendi p.3.8.3 järgi projekteeritakse parklad sõiduautodele 0,4 AB järgi ning raskeveokitele 0,8 AB järgi. See klassifikaator vastab miljonitele normtelgedele 20-aastase katendi eluea jooksul. Huviline leiab siinsamas blogis täpsemaid seletusi varasematest sissekannetest.

Bussipeatuste katendid arvestatakse kuni 20 bussi päevas koormusel teepeenrale ettenähtud katendile, 20..100 bussi puhul sõidurajale ettenähtud katendile ning üle 100 bussi korral juhendi p.3.2.3 kirjeldatud tugevdatud katendile. P 3.2.3 kirjeldus kehtib reeglina vähemalt KKL6 klassi teedel reguleeritud või peatumiskohustusega ristmikel 100 m enne ja 60 m pärast stoppjoont ning nõutud on asfaldinormide järgselt 1 deformatsiooniklassi ja lisaks asendatakse vähemalt 8 cm osas killustikalus kandevkihi asfaltbetooniga.
  • 0,4 koormusklass: mõõdetud kandevõime konstruktsiooni peal 170 MPa, kandevkihi peal 145 MPa, asfaldi paksus vähemalt 4 cm. Klass vastab koormusele 150..600 autot ööpäevas (mõlemad suunad kokku) 10-ndal aastal objekti valmimisest. 
  • 0,8 koormusklass: mõõdetud kandevõime konstruktsiooni peal 230 MPa, kandevkihi peal 145 MPa, asfaldi paksus vähemalt 8 cm. Klass vastab koormusele 600..1300 autot ööpäevas (mõlemad suunad kokku) 10-ndal aastal objekti valmimisest. Võimalik järkjärguline ehitusviis, mille korral esimesel aastal tuleb tagada 185 MPa ja 5 cm asfalti. 
Nota Bene! Need eeltoodud kandevõime väärtused ei ole samad, mida Eesti normid kasutavad. Konkreetne katend arvutatakse Odemarki valemiga arvestades pinnaste ja materjalide Soome normides sätestatud väärtustega. Pinnaste ja materjalide arvutusalused on paraku oluliselt erinevad.

InfraRYL 2010 kasutab Soome pinnaste klassifikatsiooni, mille kohaselt:
  • kaljupinnase ja purustatud kivimaterjali kandevõime on 300 MPa, 
  • kruusal 200 MPa, 
  • külmakindlal kruusmoreenil ja jämeliival 100 MPa; 
  • külmakindlal keskliival ning kuivas paikneval külmakindlal peenliival ja liivmoreenil 50 MPa; 
  • külmakartlikul keskliival ja kuival kõval savil, kuivas paiknevatel külmakartlikel kruusmoreenidel, peenliival ja liivmoreenil ja savipinnasel ning märjas paiknevatel külmakindlatel peenliivadel ja liivmoreenidel 20 MPa;
  • märjas paiknevatel külmakartlikel kruusmoreenidel, peenliivadel, liivmoreenidel aga ka kuivas paiknevatel sitketel savidel 10 MPa;
  • märgadel savistel moreenpinnastel , pehmetel savidel ja turbal 5 MPa. 
Arvutuslik kandevõime leitakse eeltoodud juhises antud valemi abil (lihtne Excelis kasutada), kusjuures erinevate materjalide elastsusmoodulite väärtused leitakse juhisest . Seega on valdkonnas soome normide kasutamiseks mõistlik täpsustada geoloogidega eeltoodud pinnaste liigitus viisil, mis võimaldab leida pinnase sõelkõvera järgi kandevõime väärtuse.

Eesti normide järgi rehkendades satume tegelikult probleemidesse. 
Projekteerimisnormides on sätestatud, mida kontrollitakse millistel juhtudel. Staatikat tuleb kontrollida bussipeatustes, ristmikel ja ristumisel rööbasteedega. 
Ainult staatilisele koormusele arvutatakse parklate katendid. Paraku tuleb staatilisele koormusele kontrollides võtta arvesse asfaldi moodulit kõrgematel temperatuuridel (BCH 46-83 tabel 14; 20 kraadi juures vahemikus 200-400 MPa ja 50 kraadi juures 150-250 MPa). Reaalselt on suvise asfaltkatte temperatuur vahemikus 40-60 kraadi ning BCH alusel (vt: lisa 4 näide 6) asfaltbetooni arvutuslikuks temperatuuriks 50 kraadi. 
Juhendi järgi kontrollitakse staatilise koormuse korral nihkepingeid pinnases (asfaldi moodul staatilisele koormusele 20 kraadi juures), tõmbepingeid tõmbele töötavas kihis (samuti 20 kraadi juures) ning nihkepingeid asfaldis (50 kraadi juures). Lubatud nihkepingete piirväärtus leidub tabelis 15 ja sõltub kasutatud bituumeni penetratsioonist ning asfaldi teralisusest (jämedaterine, peenterine ja liivasfalt). Teiste materjalide moodulid temperatuurist ei sõltu. 

Täna on olemas uus Exceli-rakendus KAP (katendi arvutamise programm) mida varsti saab MNT kodukalt alla laadida. Praegu versioon 07 (kuuldavasti levib ka 0.84), kuskil teises kvartalis loodetakse jõuda 1.0 versioonini ja siis teisiti rehkendada ei tohiks. Paraku ei sisalda ka see staatikat. Võibolla suudetakse millalgi hiljem see lisada. Siis ehk oskaksime ka parklaid ja muid platse arvutada.