Effect of Pore pressure in Railroad Embankments Stability

Abstract

Diplomityössä tutkittiin junakuorman vaikutusta huokosvedenpaineen nousuun ratapenkereen alla ja vieressä.

Tutkimukseen valittiin kaksi kohdetta, jotka sijaitsivat Turku-Uusikaupunki rataosuudella. Valintaan vaikuttivat ratapenkereen korkeus sekä maaperän olosuhteet. Toisella tutkimuspaikalla ratapenkereen korkeus oli noin 5 m ja toisella pengerkorkeus oli vain 0,5 m. Tutkimuspaikoilta otettiin häiriintymättömät savinäytteet, jotka tutkittiin Teknillisen korkeakoulun Pohjarakennuksen ja maamekaniikan laboratoriossa.

Huokospaineen mittausta varten asennettiin matalan ratapenkereen alle kolme huokospaineanturia ja ratapenkereen viereen kolme. Korkean ratapenkereen alle asennettiin yksi mittari ja viereen kolme. Junakuorman aiheuttamaan huokosveden ylipaineeseen vaikuttivat junakuorman suuruus, kuormituksen kesto, mittausanturin syvyys, junan nopeus sekä penkereen korkeus.

Suurin huokosvedenpaineen kasvu tapahtui oletetusti matalan ratapenkereen alla. Kuormituskestoa suurempi merkitys näytti olevan kuorman suuruudella. Matalan ratapenkereen tapauksessa oli myös havaittavissa kumulatiivista huokosvedenpaineen kasvua akselikuormituslukumäärän kasvaessa. Suurin huokosveden ylipaine tasaantui hyvin nopeasti kuormituksen päätyttyä. Kuitenkin mittausten perusteella on havaittavissa pieni, maksimissaan 0,5 kPa:n, suuruinen ylipaine vielä jonkin ajan kuluttua mittauksen päättymisestä. Tutkittavalla rataosuudella junia liikennöi harvakseltaan. Kiinnostavaa on, jos junatiheyttä kasvatetaan, jääkö joka mittauksesta pieni huokosveden ylipaine, joka ylityskertojen lisääntyessä pikku hiljaa kasvaa.

Diplomityön tulokset koskevat koheesiomaalle maan varaan perustettua pengertä. Suurin sallittu akselipaino ko. rataosuudella on 22,5 t. Mikäli mittauksia halutaan hyödyntää rataosuudella, jossa suurin sallittu akselipaino on suurempi, tulee tämä ottaa huomioon. Mittauksia voidaan kuitenkin pitää suuntaa antavina.