Tallinna tüüpkatendi (kataloogikatend ehk katendikataloog) rakendamine ehk uuendamine (Verner Martisen MSc)

Tallinna kataloog on koostatud 2015 ning teine versioon 2018, kinnitatud 2019 ja leitav Riigi Teatajast. Aega on mööda läinud ning praegu oleks aeg seda täiendada.

  1. Üldosa
    1. Mõisted. Katend (kate+alus ja külmakaitsekihid), muldkeha (koos vee äraviimiseks vajalikuga), aluspinnas. Skeem Soome juhise baasil. Standardid (pinnased, materjalid, asfalt, tänavad). Pinnaseliigitused EVS-EN ISO järgi. Muldkeha koosseisus filterkiht mis takistab peenosiste liikumise ülakihtidesse (seda võib asendada eristava geotekstiiliga) ja dreenkiht mis vee katte alt (nt: neli tolli purustatud pindadega kivimaterjali – mida me tegelikult enam dreenkihiks ei nimeta, vaid killustikalus ehk selle osa täidab dreenivat funktsiooni kui seda peaks vaja olema) või muldkeha alt välja viib (siin ka kapillaartõusu takistav funktsioon, kuid takistab ka stabiliseeritud aluspinnas või vana muldkeha materjal). Siit tuleneb ka juhendite struktuuri muutmise vajadus (TrAm).
    2. Katendi süsteemid – kataloog/tüüp/erilahendus. Suunad pigem äärtele – lihtsad ja üldised kataloogid ja väga komplitseeritud rakendused erilahendusteks. Talviste uuring (alusuuring, 2022).
    3. Kataloogid Eestis ja lähiriikides – TrAm (<1000 AKÖL aga ka see vajab uuendust sest lahend kehtiks ka asulavälistel vallateedel) ja Tallinn; InfraRYL; Vene kaks erinevat; Taani; Rootsi (<100,000 normtelge); Saksa; Leedu. TTÜ Korobov 2016, Tallinna uuring (2015 ja 2018), Tartu draft.
    4. EVS 843:2016 annab võimaluse (ka m71 lubab tüüpseid lahendusi) ja standardi viide koormussagedusele vajab korrigeerimist sest siirdetegurid on muutunud – pigem tuleks standardis otseseos koormussagedusele likvideerida.
    5. Muutused üldnormides M106-M71 – filtratsioon (sellega arvestas ka Tallinna lahend, nüüd tuleb vaid täpsustada peenosise määrad). Standardites – AKEJ ja EVS 903-1
  2. Kogemused
    1. Tallinna kataloogi kogemused  – head ja vead (2016…) TPJ ja Kommunaali kogemused.
    2. Fraktsioneeritud killustik (pigem kasutame pika rea kildu, kui paekild siis näiteks 4/32 ja optimaalne (0/x mis seni ridakillustiku nime kannab), materjalide tihendatavus
    3. Konflikt M101 nõuetega ja TrAm juhendid
    4. KOV teede rakenduste praktilised probleemid – liiklussageduste kahvlid, aluspinnased.
    5. Sillutised Soomes; probleemid viimastel aastatel Eestis – sillutiskatte alla sobivad materjalid, vuugitäite lahendusega seonduv
    6. Espoo lahend – konkretiseeritud InfraRYL. Kõiki aluspinnaseid ehk pole vaja, ülaosa kandevkihist asfaldini fix ning eraldi lahendada see kuidas saavutatakse 35/45 MPa tase.
    7. Stabiliseerimine aluspinnasel ja/või kandevkihis. Kas linnas saame tehnoloogiliselt teel segada
  3. Tulemus
    1. Kataloogi koosseis
    2. Nõuded materjalidele – pigem viitaks näiteks Taristuehituse Liidu kodukal hoitavale lepingulisale, mida saaks kasutada nii otse juhenditekstist soovituslikuna või igal konkreetsel juhul tellija poolt lepingule lisa juurdekleepides. Igal juhul ei tohiks nõudeid vähemalt kolmeks aastaks lukku lüüa mis juhtuks kui see juhend RT tsüklisse läheks. Lisana käsitledes saab sisu kiiremini kohendada, samuti ei ole ees takistavaid vorminõudeid. Lisas saab anda ka soovitusi, näiteks, paisumisvuugi konstruktsiooni osas või täpsustada kriteeriume sillutiskatte sängituskihi või vuugitäite materjalide valikuks.
    3. Külmakaitsekihi paksused erineva külmumissügavuse juures – lihtne arvutusalgoritm
    4. Muldkeha minimaalsed paksused eri aluspinnastel
    5. Konstruktsioonide üleminekud ja katendite taastamine kaevetööde järel.
    6. Mõõdetavus, geosünteetide erand, KRP. Lõputöödest Eichfuss, Kopti, Talpas-Taltsepp
    7. Lahendused kui – all pole piisav kandevõime / vajalik on käes varem ja projektset kihti poleks vajagi… KRP võimalik kasutus

Üldiselt – KAS uuendatav katendikataloog peaks sobima peale Tallinna ka teistele? Kui, siis 45 MPa aluspinnasenõue ei ole piisav. Võrreldes Soome reglemendiga, tasub sisse tuua 35 MPa tase mis on vajalik saavutada liivadega – kui Soome arvestab, et sealt läheme edasi kruusa ja killustikuga, on parem/lihtsam ühildada süsteeme. Ning mõistlik oleks, kasvõi, lisada see, et kui seda 35 MPa taset pole, siis on tegemist lisatöödega. Muidugi sõltuvalt geoloogiast – kui geoloogia on tehtud, võib tekkida küsimus geoloogia adekvaatsuses – aga siin on jälle täpsuse ehk uurimistöö aukude vahekauguse küsimus.

Kommunaalmajanduse Ühingu kaasamine näiteks konsultatsioonide tasemel, kui asi tööks läheb. Et ei peaks hiljem midagi põhjalikumalt ümber tegema. Kindlasti esimene asi on seniste rakendamiskogemuste tagasiside, TPJ vähemalt, ilmselt ka Kommunaalameti projektijuhtidel on midagi lisada.

Vahepeal on ka jõustunud KLIM m71 mis asendab MKM m106. Kuigi määrusest on välja roogitud kõik linnadega seonduv, siis ilmselt peaks linnalahenduse tehniline raamistik haakuma maanteede omaga. See võimaldab rakendada ehitussektoris juhendmaterjale, mis on riigiteedele koostatud, ka väljaspool riigiteid – kui selleks peaks vajadus olema. Ja kui TrAm’i juhis on mõistlikult linnatingimustes rakendatav – sest uusehitust linnas väga palju pole, juhised on aga üldiselt just uusehitise jaoks sobilikud, vähem rekonstrueerimiseks olukorras, kus tuleb rohkem arvestada olemasolevaga.

Kuna normist on ühtteist liikunud TrAm juhenditesse, siis tuleks kataloogis ka fikseerida, et kataloogi kasutusel ei saa kõiki TrAm juhendeid rakendada seetõttu, et need on vastuolulised ja piiravad normis sätestatud vabadusastet ebamõistlikul viisil.

Mis on katend? Pakuks, et mõistena on tegemist arvutatava konstruktsiooniga, mis on vajalik tugevusarvutuse ja külmakerkearvutuse teostamiseks ning katend paikneb kas muldkehal mille vajadus tuleneb vertikaalplaneeringust (pikiprofiilist) ja veereziimist, mitte kandevõimest ega külmakerkearvutusest. Seega, katend = kate+alus+külmakaitsekiht. Kõik muu läheb muldkehasse.

KAS jätkata valitud klassidega või viia kõik üle Soomes fikseeritud tasemetele? Tartule tehtud kavandis sai veidi erinevad klassid tehtud, kuid tõenäoliselt pole sel sügavat mõtet. Ja võimalik, et ka Tallinna puhul peaks enimkoormatud tänavalõigud minema erilahendustele (Järvevana või Rocca-Väo vaheline ühendus, Endla lühikeses lõigus) – seda võiks arutada. Kuid esmapilgul tundub, et selleks puudub vajadus. InfraRYL alus ja Espoo kataloog annaks nagu parema/selgema aluse.

Kuigi oleme öelnud, et kui raskeliiklust on keskmisest vähem, võiks valida koormusklassi madalama ja kui rohkem siis kõrgema – suudame täna ka konkreetseid numbreid pakkuda – kui raskeliiklus on 5…10%, siis kehtib liiklussageduse põhine koormus. Kui rasket alla 5%, võib valida ühe grupi jagu kergema, kui 10…20%, siis raskema ja kui üle 20% (aga ka selliseid tänavaid on), siis kaks gruppi kangema katendi.

Korrigeerimist vajavad asfaldi tüübid ja paksused (mitte asfaldikihtide kogupaksus vaid paigalduspaksused sest vahepeal on jõustunud EVS 901-3, mis sätestab lubatud piirid). Eriti suure liiklussagedusega teelõikudel (sh raskeliiklus) oleme kohanud, et ka tsemendiga stabiliseeritud kihtidele paigaldatud asfaltkate kipub roopasse minema. Nii praktilised vaatlused kui piiritagused uuringud kinnitavad, et poorne asfalt toimib tänu pooridele elastsena, kuid suurema bituumenisisalduse ja väiksema poorsusega kihid on liiga tundlikud staatilisele koormusele. Põhimõtteliselt tuleks kaaluda eriti ülakihtide paksuse kahandamist ja poorse asfaldi kihipaksuse tõstmist. Võimalik, et seejuures tuleks stabikihi paksust ka suurendada kuid kindlasti ei tohi seda kihti liiga tugevaks lasta (survetugevus 7 päevaga mitte üle 5 MPa). Tuleb kaaluda ka seda, kuidas teha asfaldikiht jäigemaks – mis võimalused on peale PMB (nihkekindlamad segud – ligniin osalise bituumeniasendajana; kustutatud lubi fillerina jällegi osaliselt)? Seda just teises kihis (bin). Kas ja kus SMA? Pigem mitte ringil ja vist ka mitte ristmikul. TS/korebetoon – paksused ja koostis vajaksid täpsustust, et oskaksime kasutada lisandeid, mis tõstavad pragudekindlust – see võimaldaks asfaldikihte õhemaks teha. Koostöö TrAm asfaldieksperdiga.

Teine aspekt, KUI rekonstrueerimisel on jõutud eeldatava killustikukihi alapinnani JA liiva pind on ühtlane (kandevõime või tihenduskvaliteedi hindamisel üsna ühetaoline) ning vastab antud juhul liivale esitatud nõuetele NING kandevõime mõõtmisel on saavutatud liiva pinnalt eeldatav kandevõime (näiteks Ev2 – 59 MPa), SIIS pole põhjust liiva asendamiseks samaväärsega ja tuleks aluspinnasele (misiganes see on), kohe paigaldada killustikukihid. Reeglina on killustikukihid ära peenestatud koormustega ja neid killu funktsioonis alla jätta ei saa, ka siis kui kandevõime tundub piisav (suure peenosisega paekillustikus moodustub savi ja materjal on külmakerkeline). Mida loeme liivaks? Materjali/pinnast, milles üle 2 mm osiseid on kuni 30% ja alla 0,063 mm osiseid alla 50%.

Kolmas aspekt – KUI all on KST pinnas (tudengid peaksid teadma, mida ma selliseks nimetan), SIIS on (mitte enam normi vaid juhenditega) ette nähtud, et ülemine meeter tuleb teha külmakindlast materjalist. Kas see nõue on üldse adekvaatne? Ja üheselt rakendatav nii kiirteel kui külavaheteel? OK, kitsamalt võttes, kõigil asfaltkattega teedel? Või siiski laiemalt? Üks lähenemine et KUI tegemist on uue konstruktsiooniga, siis see nõue oleks adekvaatne just uue, ehitatava, materjalidele. Kui aga sellesama meetri sees on aluspinnas, kas siis tuleks seda välja vahetama hakata, kui arvutuslik külmakerge jääb lubatu piiridesse? Külmakerge saab tekkida vaid külmumissügavuse piirides, kui külmumissügavus ei ole üle Eesti 125 cm vaid keskmiselt 107 ja diferentseeritud ca 60…135 cm vahemikus, siis poleks ju põhjust külmumissügavusest allapoole minna?

Nüüd, kui konstruktiivse liivakihi all peab olema 45 MPa (Ev2, plaatkoormuskatsega mõõdetud või siis taandatud Taani koolkonna kergdeflektomeetriga mõõdetust Ev2 tasemele), SIIS ei ole ette antud, kui palju peaks olema korraliku materjali meetri all kandevõimet. Etteantud konstruktsiooni all peaks olema sobiv külmakindel liiv (mitte üle 7% peenosisesisaldus). Tabel kehtiks juhul, kui jääme senistele fikseeritud tasemetele.

  A1 A1 B2 B2 C3 D4 E5 F
Asfaldil MPa 510 510 420 420 325 245 165 135
AC (cm) 5-5-14 5-5-6 5-5-9 5-6 4-5-7 5-6 6 5
TS/korebetoon cm   15   15        
Killustikul MPa 159 127 150 127 130 130 117 103
Killustik cm 40 25 35 25 30 30 25 20
Liival MPa 59 59 59 59 59 59 57 55
Liiv cm 30 30 30 30 30 30 25 20
Liiva all MPa 45 45 45 45 45 45 45 45
Meetri sügavusel MPa 43 37 35 32 28 25 15  

Kui eeltoodud tasemed meetrise uusehitise all ei ole saavutatud, tuleb asendada midagi veel – kui palju, seda selgitame vastavalt mõõtetulemustele Odemarki valemiga arvutades – kuid reeglina on meetri all piisav kandevõime olemas. Kui ei, võib olla põhjust geotehnikuga konsulteerimiseks.

Asfaldi teema parema lahtikirjutamise üheks aluseks on ka Soome – kuigi InfraRYL on olemas, on Espoo linn veel sellel suvel kehtestanud oma lahendid, mis tuginevad InfraRYL kogumikul, kuid sisaldavad muuhulgas ka paremini läbi töötatud sillutiskatendeid.

Põhjalikumalt on vaja lahti kirjutada sillutiskatendite teema. Egle Rebane kaitses sel teemal oma magistritöö ja selle baasil on alust juhise täiendamiseks. Soome juhisele on lisaks Espoo kataloog, kus sillutiskatendi all kasutatakse reeglina asfalti – välja arvatud puhtakujulistel kergliiklusteedel, kus võib konstrueerida katendi ilma asfaldist kandva kihita sängituskihi all.

Kui pole geoloogiat (pinnaste/materjalide sõelkõveraid), jääb konstruktsiooni alaosa lahtiseks – asendada aluspinnased tasemeni, mis tagab kataloogi rakendatavuse. KAS peaks katma ka teised võimalikud aluspinnased? Kui, siis juba vastavuses Soome/Euroopa pinnasteliigitusega. Seega, saame mängu tuua aluspinnased vastavates tugevuskategooriates 20, 35 ja 50 MPa. KUI on tegemist pinnasega mille tabelijärgne elastsusmoodul on madalam (Ev2 alla 15 MPa), on vajalik geotehniku sekkumine ja kataloogikatendit sellisena rakendada ei saa – aluspinnas tuleb tugevdada vähemalt tasemele 20 MPa. InfraRYL selgitab küll, et tegelikult on need tugevuskategooriad võimalik väljendada ka kahvlina (millest milleni), arvutustes kahvli keskväärtus.

Paekiviliiv ja kus seda kasutada sobiks. Senine praktika näitab. et esmalt hoone vundamendi (perimeetri) tagasitäide, sest selles alas materjal ei saa märga külmumis-sulamis tsüklite komplekti (hoone all on stabiilne pluss, kuigi mitte kõrge). Praktika suurte parklate osas on positiivne, killustikaluse all ehk liiva positsioonis. Ilmselt sobib see ka sängituskihiks sillutiskatendil kuid saab kaaluda ka tavaolukorras liiva asemel kasutamist, tingimusel, et peenosisesisaldus on alla 5% (suurema peenosise sisaldusega ei lase materjal vett läbi). Samas on võimalik, et sängituskihi rollis teatud tingimustel sobiks ka nii. Suure tõenäosusega killustikku me selle liivaga siiski ei asenda.

Šlakikillustik – tegelikult tööstusjäätmete uuskasutus, täiendavat CO2 emissiooni tuleb marginaalselt, transport ja veidi töötlemist, tootmisfaas on juba teiste poolt kaetud. Asendab tavakillustikku nii seotud kui sidumata kihtides, eriti asfaldi ülakihis, kuid tuleks arvestada mõningate eritingimustega.

Ja igasuguste kaevetööde juures tuleb rõhutada asjaolu, et kui me kaeviku nõlvad suudame hoida järsud (ja ei mata kaevurit liiva alla), siis tööde käigus raputatakse hõredaks kaeviku serva pinnas. Seda me ei saa taastäitmisel kuidagi uuesti võrdväärselt tihedaks, seega, taastäitmisel tuleb iga täidetava kihi juures kaeviku nõlvad laiemalt avada. Kui palju, sõltub juba konkreetsetest oludest. Igal juhul on tagajärjeks see, et asfalt (või misiganes kate seal peale tuleb), tuleb kokkuvõttes avada laiemalt kui me seni harjunud oleme ning vastavalt taastada ka laiemalt. MIKS? Kui asfalt on paigaldatud, teeme kontrolliks kandevõime mõõtmised – maksimaalse koormuse juures kergseadmega, hinnates vaid vajumi (deflection) suurust, mitte kandevõime väärtust. Praktika näitab, et kui tavaliselt on kaeviku telje lähedal saavutatud hea tihedus ja kandevõime, mis võib olla parem kui vanal katendil mõned meetrid kaevikust eemal (sest uus konstruktsioon on paksem, vastavalt sellelesamale kataloogile), siis üleminekuala uue ja vana vahel võib olla isegi poole nõrgem. Kuna kandevõime ja koormussageduse vaheline seos on logaritmiline, sõltub kahju ehk ressursi kahanemise ulatus pigem kogu konstruktsiooni kandevõime tasemest – näiteks, poole suurem vajum üleminekualal võib kõrvaltänava puhul lühendada tööea 20% tasemele projektsest, peatänaval võib arvestuslik tööiga jääda koguni alla kahe aasta ehk ei kesta ka garantiiaega. Uuringute tugi – Karel Vergi MSc tõestas kaldosa vajalikkuse, Anton Lomaško MSc avariikaevetööde järgses taastamises lisaks ka üldise tihendamise probleemi (taastäite kihid paksemad kui tihendustehnika ulatuks).

Ehk on vaja ka selgemalt eristada uusehitus ja rekonstrueerimine? Sest reki puhul on mõistlik alumine kraam, kui see just väga untsus pole, alla jätta (võimalik, et ka killustik täidaks jagava kihi funktsiooni, kui kõrguslikult vähegi võimalik – või siis, eemaldada ja süvistada ning siis tagasi täita “vana killustikuga”, mille peale tuleb ilmselt kandev kiht kas killustikust või seotud materjalidest). Seega, vajalik projekteerimise faasis aluskihtide kandevõime info. Järelikult puurimised et tegelikke kihipaksusi teada saada, FWD ja tagasiarvutused mis täpsustaks, mis seisus need alumised kihid on.

Ning, last but not least, filtratsioon. Selle sõna peaksime ilmselt ära unustama, SEST – MKM määrus 106/89 asendati (november 2023) KLIM määrusega 71 ja dreenkihi mõistet isegi enam ei kasutata. Vesi viiakse konstruktsioonist välja killustikukihis (kui on kuhu viia) ja liivadelt nõutakse külmakindlust. Külmakindluse määratlemiseks kasutame Soome juhendi 2018/038 mis on tõlgituna leitav ka TrAm kodukalt, tabelit 6. Selle kohaselt, on külmakindel materjal/pinnas, mille peenosiste sisaldus (alla 0,063 mm) on kuni 7% ja külmakerkearvutust pole vaja teha pinnasele, mille peenosised on 7…15%. Rootsi normis sellist kahest jaotust ei ole vaid piirdutakse ainult peenosise sisaldusega kuni 15%. Siit tuleneb ka vajalik kvaliteedinõue liivadele – pakuksin, et okei on materjal kuni 15% peenosisega. Kuid siin on tõesti ka vaidluse ehk läbirääkimise ruum mis tuleb kokku leppida, ei välista ka 7% piiri kasutamist. Näiteks nii, et materjali kinnitamisel peab olema ette näidata 7% paber, kuid töö käigus võetavates proovides nõue veidi leebem (mitte üle 10%). Ning veel, Soome normides on määratud, et materjali parameetriks loetakse näitaja, mis on täidetud vähemalt 75% proovidest – ehk siis, üks proov neljast võib nõrgem olla ja see ei põhjusta ümbertegemise kohustust või trahvi.

Määruses 101 ehk kvaliteedinõuetes reeglina filtratsiooni nõuet otseselt ei ole. Kaudselt, määrus 74 veel soovib, et dreenkihi jaoks filtratsioon vastavuses EVS 901-20 standardiga, siiski deklareeritaks. Ka juhul, kui projekteerija pole nõuet sätestanud. Järelikult, ei ole dreenkihti ei ole ka filtratsiooninõuet.

Dreenkiht kui selline, eeldab, et vee saab kusagile välja viia – on see mulde nõlvast või pikidreenideni. Kui seda pole, ei ole lugu ka vee liikumiskiiruse taga ajamisest vaid piisab sellest, et asi külmakerkeline ei oleks. Linnas ongi väga harva vee ärajuhtimiseks head võimalused.

Ilmselt on vajalik külmakindluse kriteeriumi konkreetne määratlus. Kasutaks selleks InfraRYL P21110.1.1 kirjeldust mis kehtib filterkihi (suodatinkerros) kohta – see kiht peab takistama saviosiste liikumist ülakihtidesse ja piirama kapillaartõusu, olles samas ka ise külmakindel. Tabelina kirjeldatuna – materjali loetakse külmakindlaks siis, kui sõelajääk jääb välja piiresse JA kõver ei ületa kriitilist joont. See tähendab, et okei on nii materjal mis paikneb väljas ja tervikuna ülevalpool joont, kui ka materjal mis on väljas ja tervikuna allpool joont. Ning veel üks määratlus, sõelkõvera protsendid tuleb ümardada lähima täisarvuni. See tähendab, et näiteks, 0,02 mm 2,4% on okei. Kuid ma ei võta sõna selles osas, kas 2,5% on ka okei, sest see sõltub juba ümardamisereeglist. Küllap keegi matemaatik või füüsik täpsustab.

  0,02 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 8 31,5
Väli 0…5 0…15 0…32 0…70 0…100 20…100 50…100 85…100 100
Kriitiline joon 3 7 12 20 32 50 70

Ehk üks laiem teema veel – KUI soovime tõsiselt asju optimeerida, SIIS tuleks projekteerimise faasis teha kandevõime mõõtmised ja tagasiarvutused et täpsemalt määratleda, millised kihid asendamisele lähevad. Siis rekonstrueerimisel. Ning see, kustmaalt ja miskihid uued vajalikud on – ilmselt mingist hetkest tulekski minna juba standardsete kihtide peale üle. Uusehitise osa on suhtkoht heaste läbi mõeldud.

Kandevõime mõõtmisel Taani koolkonna kergseadmetega (Sweco Prima 100, Dynatest LWD, Terratest 9000 ja mõned veel), tuleb mõõtetulemused taandada plaatkoormuskatse Ev2 tasemele. Selleks sobib kasutada juhises toodud üleminekutabelit ja interpoleerida vajalikud väärtused. Võrreldes algsega, on tabelit veidi täiendatud (lisatud killustikul kasutatav 300 kPa mõõtereziim). Vajalik oleks tabeli laiendamine alumises otsas, tõenäoliselt tasemeni 10 MPa kuigi kõik see mis toimub 20 (ehk 15) MPa tasemest allpool, peaks olema geotehniku kontrolli all. Vajalik oleks ka lisada Inspectori teisendused, kuid siin on probleem, sest teisendus (ka Dynatesti puhul) sõltub tegelikult pinnase terastikulisest koostisest. Aga võibolla on see liiga peen käsitlus, sest kui all ikka täiesti pehme ei ole, taandub kõik ülakihtideks üsna kaugelt välja.

PLT EV2 180 150 120 100 80 70 60 50 45
Evd 100 kPa avg     99 82 66 58 50 45 41
Evd 100 kPa min     79 66 53 46 40 36 33
Evd 300 kPa avg 158 138 119 98 79 70 60    
Evd 300 kPa min 127 110 95 79 64 55 48    

 

Scroll to Top