NB! võrguversioon on piiratud funktsionaalsusega, täisversioon on koostamisel ja ootab põhimõttelist otsust.
Mõned reeglid või eeldused Odemarki valemi kasutuseks:
- Sidumata konstruktsioonikihte saab arvutada 15…30 cm paksuste kihtidena – kui vajame paksemat kihti, näitame materjali arvutustes mitme eraldi kihina.
- Asfaldi puhul loetakse elastsusmoodul kõigile kuumadele tehasesegudele võrdseks 2500 MPa ning eeldusel, et kihtide paigaldamise vahel ei ole teed avatud liikluseks, käsitletakse asfaldikihte ühe summaarse paksusega kihina kaalutud keskmise elastsusmooduliga. XLSX-täisversioonis on kaalutud keskmise järgi E-mooduli leidmine lahendatud.
- Et teada, milline on vajalik kandevõime, ennustage, mitu veokit/bussi (üle 3,5 tonnist) ja autorongi 10 aasta pärast teed kasutab aastakeskmises ööpäevas – ning täpsustage rajategur – saate vajaliku kandevõime väärtuse (tuletatud Soome astmelisest nõudest). Koormuse ja eeldatava tööea võrdlus parasjagu arvutatava konstruktsiooniga (eeldusel, et katendi tööiga on 30 aastat) on samuti lisatud
- Odemarki valemi kasutamisel, üldjuhul, alustatakse katendi konstrueerimist sellest, et liivadega tuleb saavutada vähemalt E35. Kruusa ja killustikuga (jagav kiht) E90 ja killustikuga (kandevkiht) E160. Kui kandvas kihis on TS (tsementstabi), tuleb sellega saavutada E290. Need ei ole tegelikult kohustuslikud väärtused, sest kui lisada materjalide ühikmaksumused, võib osutuda soodsamaks näiteks killustikuga alustada varem.
- Külmumissügavuse arvutuses – kui aluspinnas on U1 (alla 0,063 mm on üle 50% ja alla 0,002 mm on alla 30%) siis on tegemist kõige külmaohtlikuma pinnasega ja lisaks E-väärtusele (E-20) kui see pinnas on külmumiseelselt märjas, on paisumistegur t 16%. Kõigil muudel juhtudel on paisumistegur otse seotud elastsusmooduliga. Nüüd see, kas asja loetakse kuivas või märjas olema, on seni projekteerijatel lahendatud niiskuspaikkonna mõistega, Soome juhises punktis 2.2 öeldakse, et KUIV on siis, kui muldkeha kõrgus on suurem kui külmumissügavus (tee telgjoon on maapinnajoonest kõrgemal ehk töökõrgus on suurem, kui külmumissügavus), või siis, kui aluspinnas ei ole külmakartlik (t ei ole üle 3) ja veetase ei ulatu külmumissügavusse. Kõigil teistel juhtudel loetakse asi märjaks. Siit tulenevalt valitakse materjali E kas kuivast või märjast veerust.
- Seni kasutatakse külmumissügavusena üle Eesti 125 cm, kuid tegelikult tuleks valida objektile lähima ilmajaama liivpinnaste külmumissügavus – aluseks on Mart Olmani lõputööd (TKTK ja TTÜ) – selle kohaselt Eesti keskmine on 107 cm (diferentseerimine 59….133 cm).
Katendiarvutuseks on seni kasutatud Excel-rakendust KAP, mis vastab TrAm juhendile MA 2017-003 ja selle eelkäijale MNT 2001-52 mis omakorda tugineb Nõukogude Liidu 1983 juhendile BCH 46-83. Kuigi me oleme harjunud KAPi kasutajad, on siiski ilmnenud rida probleeme.
1) oleme tõenäoliselt kaugel väljas algsest koormusdiapasoonist, teisisõnu, koormused millele katendit tuleb arvutada, on oluliselt suuremad sellest, millega arvestasid juhendi koostajad. Logaritmvalem, mis seob vajaliku kandevõime koormussagedusega, on liiga lauge tõusuga ning alates teatud koormuste tasemest on arvutuslik kandevõime tõus koormuse suurenemisel liiga väike.
2) kasutatakse arvutustes nii aluspinnaste kui eriti liivade jaoks liiga kõrgeid elastsusmooduli väärtusi, mis reaalselt looduses ei ole mistahes mõõteseadmetega saavutatavad – seetõttu ei ole ka KAP arvutustulem ühegi teadaoleva seadmega ehitusprotsessis mõõdetav ehk kontrollitav.
3) kuigi KAPis arvutatakse kriitilised väärtused peale üldelastsusmooduli (kandevõime) ka mitmete muude parameetrite osas, on aluseks lisaks valemitele ka nomogrammid, mis KAP puhul on digitaliseeritud ja arvutuse aluseks on graafikutelt interpoleeritud väärtused, siis oleme ka siin tõenäoliselt väljunud algsetest nomogrammide tööpiirkondadest pikendades graafikujooni teljestikuni alas, mida algselt nii mõeldud ei ole. Praktikas on probleemiks ka nihkepinged liivakihtides, mida katendi paksuse suurendamisega vähendada enam võimalik ei ole ning mille tõttu kogenum projekteerija kasutab vähemalt 75 cm liivakihti, mis võimaldab lugeda juurdeveetava liiva aluspinnaseks. Konstruktsiooni maht kasvab, kuid selline liivakiht reaalset kandevõimet oluliselt ei paranda, eriti seetõttu, et liivale on esitatud suhteliselt kõrged veejuhtivuse nõuded (reeglina Tm_105 ehk mõõdukalt ühtlaseteraline keskliiv).
See kõik on toonud kaasa ebaloogilisi tulemusi ja ka vajaduse asendada KAP süsteemiga, mille arvutustulemused peaksid olema mõõdetavad.
Soomes on küll püütud arendada APAS-nimelist tarkvara, kuid riik (amet) on otsustanud kasutada lihtsamat lahendust, Odemarki valemit. See on ka lähiriikidest ainus lahend, mille puhul peaksid arvutustulemused olema mõõdetavad plaatkoormuskatsega või ka teiste seadmetega, kui need on plaatkoormuskatsega võrreldud. Oluline on siiski märkida, et arvutustulemus on sihtväärtus, mitte konstruktsioonikihi vastuvõtutingimus. Meetodi detailsema kirjelduse leiab Soome juhisest 38/2018, mis on ka tõlgitud eesti keelde ja leitav Transpordiameti kodulehelt (tõsi, tõlke kvaliteet jätab soovida ja seetõttu on keeleoskajal mõistlikum originaalteksti kasutada).
Lisaks plaatkoormuskatsele, on teatud tingimustel võimalik kandevõimet mõõta ehitusprotsessis ka kergseadmetega. Kuna teralistel materjalidel sõltub elastsusmoodul mõõtmisel rakendatud pingest, siis see piirab näiteks Inspector- või Loadman-seadme kasutusvõimalusi ja praegu oleme võrrelnud Taani koolkonna kergdeflektomeetrite jaoks mõõtetulemusi, eeldusel, et põhimõtteliselt rakendatakse erinevate konstruktsioonikihtide mõõtmisel erinevat pingereziimi. Üldistades, tuleks liivadel (ja aluspinnastel) mõõtes kasutada 100 kPa pinget, killustikul 300 kPa. Inspectoril ja Loadmanil on need pinged kordades suuremad, mille tõttu on mõõtetulemus killustikul oluliselt suurem sest mõõdetakse deformatsiooni reaalsest olukorrast palju suurema pinge all (liival Inspector 300 mm tallaga peaks olema ca 10% suurem kui 100 kPa / 300 mm seadmega, killustikul Inspector 140 mm tallaga ca 30% suurem kui Taani seade 300 kPa / 260mm tallaga). Tallinna tüüpkatendite (kataloog) kasutamisel oleme tekitanud üleminekutabeli Taani koolkonna LWD-seadmetega mõõdetava ja plaatkoormuskatse (Ev2) tulemuste võrdlemiseks. Siit tulenevalt võiks võrrelda Inspectori numbreid vastavalt 1,1 (300 mm plaadi kasutus mõlemal seadmel) ja 1,3 kordajaga (Dynatest 150 mm, Inspector 140 mm). See võimaldaks kasutada avg/min põhimõtet mis tuleneb Inglise normidest (viie järjestikuse mõõtepunkti libisev keskmine ei tohi olla alla “avg” taseme ning üheski punktis ei tohi tulemus olla alla “min” taseme.
Etalonseadmena saab käsitleda sidumata kihtidel staatilist – plaatkoormuskatset, kuid kõigil kihtidel dünaamilise seadmena ka FWD-seadet. Plaatkoormuskatse miinuseks on ajakulu ja vasturaskuse vajadus rasketehnika näol, FWD seade aga on kallis (Eestis leidub neid vaid üks, Teede Tehnokeskuses – vahel mõõdetakse ka soomlaste KUAB seadmega). Sidumata kihtidel peaks nende tulemused olema lähedased, tõsi küll, dünaamiline seade (FWD) ei pruugi adekvaatselt reageerida vedelama aluspinnase peale, mis staatilise seadmega katsetades selgemalt ilmneb (geotehnikud nimetavad seda aluspinnase roomeks). Samas, seotud kihtidel plaatkoormuskatset ei kasutata ja kui püüda arvutada kandevõimet, siis dünaamilise seadmega mõõtes mõjutab tulemust oluliselt asfaldikihtide elastsus, seadme löögi-impulss võetakse vastu elastsetes kihtides ning kui palju sellest impulsist jõuab alakihtidesse, sõltub nii asfaldikihtide paksusest kui temperatuurist. Siit tulenevalt, saame suhtkoht adekvaatselt rääkida vaid sidumata kihtide kandevõime mõõtmisest, kuigivõrd ka õhukeste katendite mõõtmistest ja olukorrast, kus me täpselt teame, mis ja kui paksult, konstruktsioonis paikneb. Paraku tuleks teemat veel uurida et seoseid täpsustada (arvutatava Ev2 tasemest FWD seadmega mõõdetava E leidmiseks või ka vastupidi, mis arvestaks nii mõõteaja asfaldikihtide temperatuure kui asfaldi kihipaksust, aga tõenäoliselt ka erinevate asfaldikihtide erinevaid omadusi). Lahtine on ka see, kuidas mõjutavad FWD-PLT seost tsemendiga seotud kihid.
Arvutame küll, kuid kui palju kandevõimet peab olema? Juhendis on kirjas, kuidas summaarne koormus leida – autorongide siirdetegur 3,2 teiste raskesõidukite oma 0,9 ning rajategur nagu meilgi (vahemikus 0,45 2+2 teedel kuni 1,0 üherajalisel kitsal teel – tavalisel keskpiirdeta üle 6 m katte laiusega teel 0,55). 10-nda aasta prognoosi päevanumber korrutada konstandiga 7300 (mis on 20*365). Saadud koormus, miljonites telgedes, on aluseks tabelist kandevõime ja asfaldikihtide paksuse valikus.
Sillutiskattel (betoonkivi) arvutatakse katend nagu asfaltkattel, asendades 8 cm paksuse kivi kasutamisel asfaltkatte ülemised 10 cm kivi ja sängituskihiga. Kui koormus on suurem kui 2 miljonit normtelge, tuleb kasutada 10 cm kivi mis koos sängituskihiga asendab 13 cm asfalti. Kui vajalik asfaldikihtide kogupaksus arvutuses on suurem, kui kivi koos sängitusega asendusväärtus, tuleb sängituskihi alla kavandada asfaldikiht või kihid, mille miinimumpaksus on määratud tehnoloogiareeglites, tagades vähemalt summaarse asfaldikihtide kogupaksuse miinus kivide asendusväärtus. Sillutiskividest katte tehnoloogilised aspektid tuleb lahendada eraldi, pöörates erilist tähelepanu vuugilahendustele.
Kuidas edasi? Täisversioonis, draftina ka see enamvähem olemas.
Lisame tee laiuse ja nõlvakalded, sellega saame hinnata mahtu mitte pelgalt ruutmeetri järgi vaid kogu ristlõikes, seega jooksvas meetris (alumiste kihtide laius on suurem, seega mõjutab erinevate kihtide paksus mitte ainult vertikaalsuunda vaid ka horisontaalsuunda ehk kihi ristlõikepindala.
Hindame erinevate materjalide mahumassi/erikaalu – kui materjali kulu ja veokulu hinnatakse tonnides, siis tuleb tonnid leida sest ristlõikearvestusest saame (senti)meetrid ja kuupmeetrid
Soomlased teavad, milline CO2 kaasneb ühe või teise materjali tootmise ja paigaldamisega, püüame ka selle seostada.
Teades, milliste veokitega eeldatavalt materjal objektile veetakse, peaks olema võimalik leida transpordis tekkiv/eralduv CO2
Need kõik kokku peaksid andma hinnangu sellele, kui palju võiks arvutuslikult eralduda CO2 tee meetri või kilomeetri ehitamisega.