Pelastusajoneuvon nostopaikan geotekninen mitoitus

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää tarvittavat pohjanvahvistusmenetelmät tai pohjamaan kantavuutta parantavat rakenteet, jotta pelastusajoneuvosta voidaan suorittaa turvallisesti nosto pelastustyössä. Riittämätön kantavuus voi johtaa pintamateriaaliin syntyvään painumaan tai pahimmassa tapauksessa pelastusajoneuvon kallistumiseen tai kaatumiseen. Työn kirjallisuusosassa perehdyttiin maaperän tärkeimpiin ominaisuuksiin ja parametreihin, joilla vertailua eri maalajien välillä voidaan tehdä. Lähtötiedoksi kerättiin Suomen pelastuslaitosten suunnitteluohjeista tiedot nostopaikan riittävästä koosta ja mitoituksesta ja näistä valittiin tarkasteluun yleisin, myös Helsingissä käytetty nostopaikan koko sekä ohjeissa ilmoitettu suurin pelastusajoneuvon maahan kohdistama kuorma. Elementtimenetelmään perustuvalla Plaxis-ohjelmalla luotiin tyypillisiä helsinkiläisiä pohjamaaolosuhteita kuvaavia laskentamalleja, joissa pelastusajoneuvon aiheuttama kuormitus kohdistuu joko pelkästään rakennekerrosten päälle tai teräsbetonilaatalla vahvistetulle nostopaikalle. Tuloksena kustakin mallinnuksesta saatiin kokonaispainuma maanpinnassa, teräslaatan alapuolella sekä painuma pohjamaakerroksen yläpinnassa. Ohjelmasta käytettiin sekä 2- että 3-ulotteista versiota ja osa tulosten käsittelyä oli myös näiden versioiden antamien tulosten keskinäinen vertailu ja sitä kautta luotettavuuden arviointi. Mallinnusten perusteella pelastusauton nostopaikan perustamiseen savisella alueella tarvitaan paalulaatta. Stabiloidulla savella sekä silttisellä alueella tarvitaan teräsbetonilaatta vahvistukseksi nostopaikan kohdalle. Hiekkaisen maaperän alueella nostopaikalle riittävät rakennekerrokset. Mallinnustulosten perusteella luotiin rakennetyypit, joita voidaan käyttää pelastusauton nostopaikan suunnittelun lähtötietona tarkemmassa, kohdekohtaisessa suunnittelussa. Jokainen kohde tulee suunnitella ja mitoittaa kunkin kohteen mitoitusparametreillä, mutta tämän työn tuloksena tuotettuja rakennetyyppejä voidaan käyttää alustavana lähtötietona.