The use of frost monitoring stations for imposing truck weight restrictions

Abstract

Diplomityön tavoitteena oli tutkia roudan seuranta-asemien tuottamaa tietoa ja arvioida tiedon käytettävyyttä painorajoitussuunnittelun tukena. Lisäksi tutkittiin, miten aseman sijainti vaikuttaa mittaustuloksiin ja näkyykö toteutunut kelirikko asemien tuottamassa tiedossa. Tutkimusaineistona olivat kelirikko- ja painorajoitustilastot sekä roudan seuranta-asemien vuosina 2001-2007 tuottama tieto. Asemat mittaavat tierakenteesta lämpötilaa sekä tierakenteen vesipitoisuutta kuvaavia sähköisiä ominaisuuksia eli dielektrisyyttä ja sähkönjohtavuutta. Mittaustietoa analysoitiin ja kuvattiin graafisesti sekä verrattiin kelirikko- ja painorajoitustilastoihin. Lisäksi diplomityössä haastateltiin tiepiirien kelirikkoyhdyshenkilöitä sekä muita kelirikkoasiantuntijoita.

Sähköiset ominaisuudet kuvaavat lämpötilaa tarkemmin tierakenteen routaantumista ja roudan sulamista. Kuitenkin sähköisten ominaisuuksien arvot ovat lämpötilaa enemmän paikallisia ja riippuvat aseman sijainnista. Sähköisten ominaisuuksien perusteella ei siten voida välttämättä päätellä roudan sulamisen alueellista etenemistä. Sitä vastoin tierakenteen ylimpien kerrosten lämpötila on sidoksissa ilman lämpötilaan ja asemien tuottamaa tietoa voidaan luotettavammin yleistää säähavaintojen ja ilman lämpötilan kuin sähköisten ominaisuuksien muutosten perusteella.

Inventoidun runkokelirikon vuosittainen vaihtelu ei näkynyt kaikkien asemien tuottamassa tiedossa; joillain asemilla, kuten Kuorevedellä, muutokset olivat kuitenkin selvästi havaittavissa. Niinä syksyinä, joiden jälkeisinä keväinä kelirikkoa havaittiin enemmän kuin muulloin tutkimusaikana, tierakenteen jäätyminen eteni muita syksyjä hitaammin. Päätelmien tekemistä vaikeuttavat monet syyt: kelirikon vuosittainen vaihtelu ja esiintyminen olivat vähäisiä; lisäksi kelirikon tarkastelu tiepiireittäin kuvaa vain likimääräisesti aseman edustaman alueen kelirikkoa.

Haastattelututkimuksen mukaan roudan seuranta-asemien suurin hyöty liittyy tällä hetkellä painorajoitusten poistamisen ajankohtaan, jota on voitu aikaistaa jopa muutamalla viikolla, kun aseman tuottama tieto on osoittanut tierakenteen kuivuneen riittävästi. Tiepiireillä ei kuitenkaan ole resursseja mittaustiedon analysointiin, joten tarvitaan valmiit raportit asemien tuottamasta tiedosta.

Kevätkelirikon seurannan lisäksi asemien tuottamaa tietoa voitaisiin hyödyntää nykyistä enemmän myös syys- ja talvikelirikon seurannassa sekä kelirikkokorjausten ajankohtaa määritettäessä. Tietoa pystyttäisiin käyttämään myös lähtötietona kelirikkoa tai tierakenteen routaa ennustavissa malleissa. Ennuste tierakenteen kosteudesta ja roudasta esitettäisiin teemakarttojen avulla Internetissä. Tiedon käytettävyyttä lisäävät mittauksen jatkuvuus ja aseman sijainnin pysyvyys sekä tiedon vuosittainen vertailu. Mittaustavan yhtenäistäminen helpottaisi asemien tuottaman tiedon vertailtavuutta. Asemat tulisi sijoittaa tiepiirien rajoista riippumattomien kelirikkoalueiden mukaisesti ja asemien lukumäärän tulisi olla nykyistä selkeämmin suhteessa kelirikon esiintymiseen.