- Kevytsoran materiaaliominaisuudet
- Käyttökohteet ja tyyppiratkaisut
- Painumien vähentäminen
- Stabiliteetin parantaminen
- Maanpaineen pienentäminen
- Kevytsoran asentaminen
- Leca®-ratkaisut ratarakentamisessa
- Rakenteen kuivatus ja routasuojaus
- Laskentaesimerkit
- Kevytsora ja pilaristabilointi
- Leca®-sora putkikaivannossa
Käyttökohteet ja tyyppiratkaisut
Leca®-kevytsoraa käytetään infrarakentamisessa erityisesti kevennys-, routaeristys- ja täyttörakenteissa. Kevyt materiaali vähentää alapuolisiin maakerroksiin kohdistuvaa kuormitusta ja auttaa hallitsemaan painumia pehmeillä ja heikosti kantavilla maapohjilla.
Poltetusta savesta valmistettu Leca-kevytsora on keraaminen, mekaanisesti kestävä ja pitkäikäinen materiaali, joka säilyttää ominaisuutensa rakenteessa. Materiaalin pieni irtotiheys, hyvä kantavuus ja lämmöneristävyys tukevat toimivia ratkaisuja esimerkiksi teihin, katuihin, pihoihin, putkikaivantoihin, taustatäyttöihin ja muihin infrarakenteisiin.
Käyttöikänsä jälkeen Leca-kevytsoraa voidaan hyödyntää uudelleen joko samassa rakenteessa tai uudessa käyttökohteessa, kun materiaali on teknisesti ja ympäristön kannalta soveltuvaa uudelleenkäyttöön.
Leca®-soran käyttökohteet infrarakentamisessa
- Tiet, kadut ja radat
- Sillat ja taustatäytöt
- Putkijohdot, rummut ja kaivannot
- Satama-alueet ja laiturien taustatäytöt
- Piha- ja aluerakentaminen
- Meluvallit ja maisemointirakenteet
- Kevytsorabetoni
Tie, kadut ja radat
Teillä, kaduilla ja radoilla Leca-soraa käytetään kevyenä täyttö- ja kevennysmateriaalina, joka vähentää pohjamaahan kohdistuvaa kuormitusta. Ratkaisu auttaa hallitsemaan painumia ja parantamaan rakenteen vakavuutta erityisesti pehmeillä ja heikosti kantavilla maapohjilla.
Kevytsoraa voidaan käyttää myös kevyen liikenteen väylillä, ratapihoilla, kentillä ja muilla liikennealueilla. Korjausrakentamisessa materiaali soveltuu esimerkiksi painumavaurioiden korjaamiseen, tasauksen korottamiseen ja vanhojen tie- tai katupenkereiden hallittuun leventämiseen.
Kohteen vaatimusten mukaan Leca-sorakerros voidaan mitoittaa myös routaeristeeksi, kapillaarisen nousun katkaisevaksi kerrokseksi tai ylempiä rakennekerroksia tukevaksi kuivatusrakenteeksi.
Tie-, katu- ja ratapenkereet
Alla olevassa kuvassa on esitetty Leca-soralla kevennetyn tiepenkereen poikkileikkauksen periaate. Ratapenkereen kevennyksen rakentamisperiaate on esitetty InfraRYLissä.
Huolellisesti levitetty ja tiivistetty Leca-sorakerros on lähes kokoonpuristumaton. Kevytsorarakenteen suurin odotettavissa oleva sisäinen kokoonpuristuma eli viruma on alle 2 %.
Tie- ja katupenkereen leventäminen
Maanvaraisesti perustetun vanhan penkereen leventäminen pehmeiköllä raskaalla kiviaineksella lisää pohjamaahan kohdistuvaa kuormitusta. Tämä voi aiheuttaa painumavaurioita sekä vanhaan tiepenkereeseen että uuteen levennysosaan.
Levennyspenkereen haitallisia painumia voidaan vähentää käyttämällä täyttömateriaalina kevytsoraa. Kevytsoraratkaisu pienentää lisäkuormitusta ja auttaa hallitsemaan penkereen kokonaispainumaa erityisesti pehmeillä maapohjilla.
Alla olevassa kuvassa on esitetty kevytsoralla kevennetyn tiepenkereen levennyksen poikkileikkaus. Kevytsorakerros ympäröidään suodatinkankaalla ala- ja yläpuolelta.
Tiepenkereen leventäminen vaatii huolellista suunnittelua, jotta vanhan ja uuden rakenteen liitoskohdassa ei synny haitallisia painumaeroja tai päällysteen halkeilua vetojännitysten seurauksena.
Leca-kevytsoralla toteutettavan tiepenkereen leventämisen periaate on esitetty alla olevassa kuvassa. Samaa periaatetta voidaan hyödyntää myös esimerkiksi liittymien ja pysäkkien liittämisessä vanhoihin tie- ja katurakenteisiin.
Taustatäyttö Leca®-soralla
Maanpaine on tärkeä huomioitava tekijä rakenteissa, joiden taustatäyttö tehdään jyrkempään kaltevuuteen kuin mihin maa luonnostaan asettuu. Tällaisia kohteita ovat esimerkiksi tukimuurit, ponttiseinät, siltojen taustatäytöt, maatuet ja perustukset.
Leca-kevytsora soveltuu taustatäyttöihin keveytensä, routaeristävyytensä ja hyvän vedenläpäisevyytensä ansiosta. Kevyen täyttömateriaalin käyttö vähentää rakenteeseen kohdistuvaa maanpainetta ja voi mahdollistaa tukirakenteiden keventämisen tai optimoinnin kohteen suunnitteluratkaisujen mukaan.
Leca-soralla toteutettu taustatäyttö voi olla toimiva vaihtoehto erityisesti kohteissa, joissa halutaan vähentää täytön aiheuttamaa kuormitusta, hallita routavaikutuksia ja varmistaa rakenteen hyvä kuivatus.
Putkijohdot ja rummut
Leca-sora soveltuu putkijohtojen painumien hallintaan sekä routaeristykseen. Pehmeikölle rakennettavissa putkijohtorakenteissa riittävä kevennys vähentää pohjamaahan kohdistuvaa kuormitusta ja auttaa rajoittamaan painumia.
Epätasaisia painumia voidaan ehkäistä Leca-sorasta rakennetulla siirtymäkiilarakenteella. Putkijohtojen yhteydessä siirtymäkiila tasaa painumaeroja painuvan ja painumattoman rakenteen välillä sekä routanousueroja routivan ja routimattoman rakenteen rajakohdissa. Siirtymäkiilan pituus määritetään siten, että kaltevuuden muutokset pysyvät sallituissa rajoissa.
Rumpujen ja teräsputkisiltojen yhteydessä Leca-soraa voidaan käyttää vähentämään rakenteeseen kohdistuvaa vaaka- ja pystysuuntaista kuormitusta. Kevennyksen lisäksi paksu kevytsorakerros voi toimia routaeristeenä ja mahdollistaa tavanomaista ohuemmat rakennekerrokset kohteen suunnitteluratkaisujen mukaan.
Rummut ja teräsputkisillat suunnitellaan Väyläviraston ohjeen Teräsputkisillat, suunnitteluohje mukaisesti.
Lämmöneristävyys
Kun putken yläpuoliseen rakennekerrokseen käytetään kevytsoraa, voidaan putkijohdon asennussyvyyttä joissakin kohteissa pienentää jäätymissyvyyden kannalta. Kevytsora toimii tehokkaana lämmöneristeenä, mutta lopullinen rakenne ja asennussyvyys määritetään aina kohteen mitoituksen ja suunnitteluohjeiden mukaan.
Liikennöitävillä alueilla kevytsorakerroksen päällä tulee olla riittävä päällysrakenne. Tyypillisesti päällysrakenteen paksuus on vähintään 0,5 metriä, mutta se voi olla suurempi, jos päällysrakenteen kantavuusvaatimukset sitä edellyttävät. Liikennealueiden ulkopuolisilla putkilinjoilla kevytsorakerroksen yläpuolinen maakerros voi olla ohuempi rakennuskohteen vaatimukset huomioiden.
Kevytsoran alle ei yleensä tarvita erillistä hiekasta tehtävää kuivatus- ja tasauskerrosta. Riittävällä kevytsoran kerrospaksuudella kerroksen alaosa voi toimia kuivatuskerroksena. Jos alapuolista kerrosta ei voida olettaa kuivattavaksi, laskennalliseen kevytsorakerroksen paksuuteen lisätään tyypillisesti noin 150 mm.
Rakeinen kevytsora sietää paikallisia muodonmuutoksia, kuten routanousua, painumia ja iskuja. Se mukautuu rakenteen liikkeisiin eri tavalla kuin levymäinen routaeriste, joka edellyttää tasaisen asennusalustan routimattomasta hienorakeisesta kiviaineksesta.
Kevytsora putkikaivannon kevennyksenä
Putkikaivannossa suurin kevennysvaikutus saadaan, kun mahdollisimman suuri osa kaivannon täytöistä voidaan korvata kevytsoralla. Ratkaisu suunnitellaan aina putkimateriaalin, kohteen vaatimusten ja kaivantopoikkileikkauksen mukaan.
Alkutäyttö tehdään lähtökohtaisesti kiviaineksesta. Asennusalusta ja alkutäyttö putken yläpinnan tasoon asti tehdään aina kiviaineksella. Alkutäytön yläosa putken yläpinnasta ylöspäin voidaan kuitenkin tietyissä tapauksissa korvata kevytsoralla, esimerkiksi jäteveden tai huleveden viettoviemäreissä kohteen suunnitelmien mukaisesti.
Kevytsoran yläpuolisessa päällysrakenteessa voidaan käyttää esimerkiksi lujiteverkkoja, betonimursketta ja muita rakennusmateriaaleja materiaalien omien suunnittelu- ja käyttöohjeiden mukaisesti.
Kevytsorakevennyksen periaate päällysrakenteessa. Alapuolisissa detaljeissa on esitetty kevytsoran laajuus putken täytöissä kevennystarpeen ja putkityypin mukaan.
Kevennys verrattuna muihin pohjanrakennustapoihin
Kevytsorakevennys voidaan usein toteuttaa vaiheittain ja suhteellisen nopeasti verrattuna esimerkiksi paalulaattaan tai pilaristabilointiin. Ratkaisu ei tavallisesti vaadi pitkää lujittumisaikaa tai raskasta erityiskalustoa, mikä voi vähentää liikennejärjestelyjen kestoa ja helpottaa rakentamista ahtaissa kohteissa.
Kevennyksen rakentamisesta aiheutuvat ympäristövaikutukset, kuten melu ja tärinä, ovat yleensä vähäisempiä kuin raskaissa pohjanvahvistusmenetelmissä. Erityistä huomiota tarvitaan kuitenkin tilanteissa, joissa kevennys edellyttää merkittäviä pohjamaan kaivuja. Tällöin viereisten rakenteiden stabiliteetti-, sivusiirtymä- ja painumariskit tulee hallita suunnittelulla ja työnaikaisilla ratkaisuilla.
Taulukossa esitetyt kustannusarviot ovat suuntaa-antavia ja riippuvat muun muassa savikerroksen paksuudesta, pohjamaan lujuudesta, pengerkorkeudesta, painumakriteereistä, kohteen ahtaudesta, aikataulusta ja liikennejärjestelyjen vaatimuksista. Kokonaiskevennyksessä savikerroksen paksuus ei samalla tavalla vaikuta kevennyksen tilavuuteen kuin esimerkiksi paalujen tai stabilointipilarien pituuteen.
Taulukko 1. Pohjanrakennustapojen ominaispiirteitä
Karkeat hinta-arviot ovat suuntaa-antavia ja koskevat pohjarakenteita, alv. 0 %. Kevennyksen yhteydessä on huomioitu, että kevennysmateriaali korvaa muita päällysrakenne- tai täyttömateriaaleja.
| Pohjarakennustapa | Hinta-arvio €/m²-katu | Liikennejärjestelyt | Rakentaessa huomioitavaa | Erityiskalusto | Lujittumisaika | ||
| Pilaristabilointi | 40-200 | Laajat ja pitkäkestoiset | Olemassa olevat maanalaiset putket ja rakenteet | Stabilointikone | 0,5-3 kk (stabilointi) | ||
| Paalulaatta | 130-300 | Laajat | Olemassa olevat maanalaiset putket ja rakenteet | Paalutuskone | ~1 vko (laatan betonivalu) | ||
| Kevennys | 5-100 | Lyhytaikaiset | Voidaan rakentaa olemassa olevien putkien ja rakenteiden päälle | Ei vaadi erityiskalustoa | "Heti valmis" (ei lujittuvia materiaaleja) | ||
Satama-alueet ja laiturirakenteet
Satama-alueita ja laiturirakenteita rakennetaan usein pehmeille maapohjille ja lähelle vedenpinnan tasoa. Näissä kohteissa täyttömateriaalin painolla on suuri merkitys rakenteen vakavuuden, painumien ja maanpaineen hallinnan kannalta.
Leca-soraa voidaan käyttää satama-alueiden kevennysrakenteissa sekä laiturien, tukimuurien ja muiden kiinteiden rakenteiden taustatäytöissä. Kevyt täyttömateriaali vähentää pohjamaahan ja rakenteisiin kohdistuvaa kuormitusta sekä auttaa parantamaan kokonaisvakavuutta kohteen suunnitteluratkaisujen mukaan.
Hyvä vedenläpäisevyys ja routaeristävyys tukevat Leca-soran käyttöä myös rakenteissa, joissa kuivatus, routasuojaus ja pitkäaikainen toimivuus ovat keskeisiä suunnittelutekijöitä.
Muut rakenteet
Piharakentaminen
Leca-soraa voidaan käyttää piharakentamisessa painumien hallintaan, routasuojaukseen, siirtymärakenteisiin, putkijohtojen yhteyteen sekä piha-alueiden muotoiluun ja istutusrakenteisiin.
Kevyt materiaali vähentää pohjamaahan kohdistuvaa kuormitusta ja auttaa ehkäisemään painumia erityisesti heikosti kantavilla maapohjilla. Piharakenteissa Leca-sora voi toimia myös kuivattavana ja routaeristävänä kerroksena kohteen suunnitteluratkaisujen mukaan.
Liikuntapaikat
Leca-soraa on käytetty erilaisten liikuntapaikkojen pohjarakenneratkaisuissa jo 1960-luvulta lähtien. Käyttökohteita ovat olleet esimerkiksi yleisurheilu-, jalkapallo-, pesäpallo- ja golfkentät, lämmitetyt urheilukentät sekä urheiluhallien pohjarakenteet.
Liikuntapaikkojen rakentamisessa Leca-soraa voidaan käyttää kevennysmateriaalina, routasuojauksena sekä vettä läpäisevänä ja ylempiä rakennekerroksia kuivattavana kerroksena. Kevyt ja helposti käsiteltävä materiaali soveltuu erityisesti kohteisiin, joissa halutaan hallita painumia, vähentää rakenteen kuormitusta ja tukea kenttärakenteen pitkäaikaista toimivuutta.
Lisätietoa Leca-soran käytöstä liikuntapaikkojen rakenteissa löytyy Leca-urheilukentät ja -hallit -esitteestä.
Meluvallit ja kivikorit
Meluvalleja rakennetaan usein vilkkaasti liikennöityjen tie- ja katualueiden läheisyyteen vähentämään liikennemelun leviämistä ympäristöön ja asuinalueille. Korkeat meluvallit voivat kuitenkin aiheuttaa merkittävää kuormitusta pohjamaalle, mikä voi johtaa painumiin tai siirtymiin erityisesti heikosti kantavilla maapohjilla.
Leca-kevytsora soveltuu meluvallien täyttömateriaaliksi ja meluseinien taustatäytöksi kohteissa, joissa rakenteen painoa halutaan pienentää. Kevyt täyttömateriaali vähentää pohjamaahan kohdistuvaa kuormitusta ja auttaa hallitsemaan painumia sekä rakenteen kokonaisvakavuutta.
Leca-soraa voidaan hyödyntää myös kivikorirakenteissa keventävänä täyttönä. Kun kivikorien välit täytetään Leca-soralla, rakenteen kokonaispainoa voidaan pienentää huomattavasti verrattuna kokonaan raskailla kiviaineksilla täytettyyn ratkaisuun.
