Tieverkon kuntoa ja kehittymistä tutkivan PEHKO-projektin puolimatka lähestyy

Pehko-projekti laajentui 2018 Uudellemaalle

Vuonna 2015 aloitettu Väyläviraston, Lapin ja Keski-Suomen ELY-keskusten sekä Roadscanners Oy:n kanssa yhteistyönä toteutettu PEHKO 2015–2025 -projekti laajeni 2018 Uudenmaan ELY-keskuksen alueelle PEHKO 2018–2028 -projektilla. 

Laajentumisen ansiosta Suomen tieverkosta saadaan jatkossa huomattavasti parempi tilastollinen otos alueellisesti, geologisesti ja liikennemääräisesti. PEHKO-pilottialueilla seurataan tarkasti päällystettyjen teiden kuntoa ja sen kehittymistä. Samalla kehitetään ja testataan uusia ja innovatiivisia menetelmiä teiden ylläpidon ja hoidon prosesseissa. 

Kunnianhimoisena tavoitteena edelleen on, että päällysteiden käyttöiän kasvun myötä ylläpidon vuosikustannukset PEHKO-pilottialueilla laskevat niin, että laskennalliset vuosikustannukset ovat 50 % alempana verrattuna lähtövuoden vuosikustannuksin. Myös tieverkon toiminnallisen kunnon tulee olla huomattavasti parempi kuin projektin aloitusvuonna.

Roadscanners Oy on vuosittain mitannut kaikki PEHKO-alueet Road Doctor Survey Vanilla (RDSV) eli yhdellä mittauksella saadaan kerättyä tietoa laserkeilaimella, kiihtyvyys- ja kaltevuusanturilla ja maatutkalla samanaikaisesti tallentaen kohteilta digitaaliset videot sekä GPS-koordinaatit.

Jatkuva taipumamittaus TSD-tekniikalla mitataan projektissa viiden vuoden välein ja vuonna 2020 Lapin ja Keski-Suomen alueelta tehdään uudet mittaukset, jolloin saadaan ensimmäiset vertailut toimenpiteiden vaikutuksesta rakenteelliseen kuntoon. 

Kun Uudenmaan PEHKO-alueen ensimmäiset RDSV-mittauksiin perustuvat urakasvuanalyysit valmistuivat 2019, saatiin PEHKO-projektissa ensimmäisen kerran tietoa kaikkien kolmen alueen päällysteiden laskennallisista vuosikustannuksista. 

Uudenmaan alueen mukaantulon myötä tuli myös selväksi, että tieluokkiin perustuva jaottelu ei ole toimiva tekniikka eri alueiden vertailussa, koska liikennemäärät eri tieluokilla vaihtelevat niin suuresti eri puolilla Suomea. Vertailussa käyttöön otettu luokitus liikennemäärien perusteella on tasapuolisempi ja sen perusteella eri kohteita voidaan vertailla paremmin.

Tilannetta eri PEHKO-alueilla

Keski-Suomessa Karstulan PEHKO-alueella sekä urasyvyydet että urakasvunopeudet ovat selvästi parantuneet etenkin edelliseen vuoteen verrattuna, jolloin alueella oli vaikeahko kelirikkokevät. Nyt alle 8 mm urasyvyyksien osuus valta- ja kantateistä sekä yhdysteistä on yli 80 % ja seututeistäkin yli 65 %. 

Kun samaan aikaan urautumisnopeudet ovat alle 0,5 mm/v 70–85 % pituudelta tieverkosta, mikä merkitsee 35–40 vuoden laskennallista käyttöikää, on Karstulan alueen päällystetyn tiestön käyttöikäennuste nyt erinomainen (kuva 1).

Myös teiden tasaisuus on pääosin erinomaisessa kunnossa. Positiivisen kehityksen edellytyksenä jatkossa on kuitenkin se, että hoidon taso saadaan pidettyä hyvänä ja jopa parempana. 

Kuitenkin, jotta Karstulassa päästäisiin tavoitteen mukaiseen 50 % parannukseen, tulee jatkossa keskittyä jäljelle jääneiden kohteiden täsmäkorjauksiin ja ennakoivaan kunnossapitoon.

Lapissa tilanne ei ole niin hyvä kuin Keski-Suomessa. Lapin ELY-keskuksen PEHKO-alueella urasyvyysjakaumat heikkenivät ja myös urakasvunopeuksissa tapahtui heikkenemistä, etenkin päätiestöllä. 

Merkittävänä syynä tähän oli pahasti myöhästynyt lumivallien kaato ja sohjo-ojien teko. Tämän vuoksi vettä pääsi imeytymään runsaasti päällysrakenteeseen, missä se johti päällysteen reunan routanousuun ja edelleen deformaatioihin. 

Kuva 1. Urakasvunopeuksien jakaumien kehitys Keski-Suomen PEHKO-alueella. 2018-2019 pääteistä yli 70%:lla ja muista teistä noin 85%:lla 10 m:n tiejaksoista urakasvu oli alle 0,5 mm/v, mikä käytännössä merkitsee yli 35 vuoden laskennallista käyttöikää. Huomattavaa on myös se, että yhdysteillä nopeasti urautuvien kohteiden määrä on pudonnut selvästi, vaikka siellä ei ole tehty käytännössä muuta kuin parannettu kuivatusta ja talvihoidon käytäntöjä.

Toinen kasvavien ongelmien syy on talvihoidossa tehty suolauksen määrän nosto, mistä oli merkkejä jo edellisinä vuonna. Tämä näkyy etenkin teillä, joissa päällyste on suhteellisen ohut (<120–150 mm). 

Kolmas ja haasteellisin päällysteisiin liittyvä ongelma Lapin päätiestöllä, etenkin Rovaniemen ympäristössä, on päällysteen sisäiset vauriot ja sitomattoman kantavan kerroksen erittäin korkea hienoainespitoisuus (10–15 %), joka on siten myös erityisen herkkä kosteudelle.

Uudenmaan RDSV-mittauksista laskettujen 10 m urasyvyyksien jakaumat ovat heikentyneet vuoden aikana etenkin valta- ja kantateillä sekä seututeillä, ja tilanne on hieman heikentynyt myös yhdysteillä. Syynä tähän on se, että 2018 ennakoivia toimenpiteitä kohdistettiin havaittuihin heikkoihin lenkkeihin eikä pelkästään suuren urasyvyyden omaaville kohteille. 

Näiden toimenpiteiden edut näkyvät lähivuosina. Toisaalta tehty analyysi osoitti, että suuret urasyvyydet ovat pääosin keskittyneet tiettyihin tiejaksoihin, joita pyritään kunnostamaan lähivuosina. 

Toisena mittausvuotena mittauksista voitiin myös laskea ensimmäisen kerran urakasvunopeudet ja niiden jakaumat eri liikennemääräluokissa Uudellamaalla on esitetty kuvassa 3. Kuva kertoo, että yksittäisissä liikennemääräluokissa urakasvunopeuden hajonta on yllättävän suuri.  

Kuva 3: Uudenmaan PEHKO-alueen 2018–2019 urakasvunopeuksien jakauma 10 m keskiarvoina eri KVL-luokissa RDSV-aineistosta laskettuna. Punaisen ja sinisen palkin keskellä on luokan mediaani. Punaisen yläraja on 90% arvoista, musta viiva punaisen yläpuolella 95%, sinisen alaraja 10% arvoista ja musta sen alla 5%. Tämän tarkastelun arvoista on poistettu alle -2mm/vuosi arvot, joiden voidaan olettaa olevan pääasiassa päällystettyjä/paikattuja kohteita. 

Samoilla ja yllättävän pienilläkin liikennemäärillä tavataan tiejaksoja, joiden laskennallinen käyttöikä on alle viisi vuotta, kun muualla samalla alueella käyttöikä on jopa yli 30 vuotta. Tätä ei voi selittää nastarengaskulutuksella, minkä pitäisi olla tasaista samoilla liikennemäärillä, vaan kyseessä ovat rakenteelliset tekijät ja/tai ongelmat kuivatuksessa ja talvihoidossa. 

Päällysteiden laskennallisten vuosikustannusten kehitys

PEHKO-alueiden teiden urautumisnopeuksien perusteella on laskettu niiden päällysteille laskennalliset vuosikustannukset, joiden kehittyminen on esitetty taulukossa 1. Laskelmissa on käytetty VTT:n TPPT-projektissa kehittämää kaavaa. 

 

Taulukko osoittaa, että Keski-Suomessa on PEHKO-projektin aikana tapahtunut merkittävää parannusta ja jo neljän vuoden jälkeen laskennalliset kustannukset ovat pudonneet lähes 40 %. 

Lapin alueella kaikilla teillä parannusta on tapahtunut noin 19 %, mutta viimeisen vuoden aikana ei lainkaan. Tämä johtuu siitä, että verrattaessa edelliseen vuoteen sekä valta- ja kantateillä tilanne on heikentynyt. Uudenmaan alueella kaikkien teiden laskennallinen vuosikustannus metriä kohti on hieman suurempi kuin muilla alueilla ensimmäisenä tarkasteluvuotena, mikä selittyy korkeammilla liikennemäärillä.

Yhdysteillä tilanne Uudellamaalla on kuitenkin parempi muiden alueiden lähtötilanteeseen verrattuna. Lapissa ja Keski-Suomessa laskennalliset kustannukset ovat jo nyt selvästi alempana kuin koko Suomen päällysteiden laskennalliset kustannukset (2,25 €/m/v), mikä kertoo, että vanhoilla PEHKO-alueilla korjausvelkaa syntyy enää Lapin päätiestöllä. 

PEHKO-aineistosta tehtiin myös mielenkiintoinen tarkastelu, miten projektissa on onnistuttu tunnistamaan ja keskittymään teiden kustannusten kannalta heikoimpiin lenkkeihin. Tämä tehtiin vertailemalla laskennallisten kustannusten (€/m/v) jakaumaa eri liikennemääräluokissa ensimmäisen vuoden jälkeen (2015–2016) viimeiseen vuoteen (2018–2019).  

Kuva 4: Keski-Suomen PEHKO alueen päällysteiden laskennallisten kustannusten jakautuminen eri liikennemääräluokissa 2015–2016 (vasen kuva) ja 2018–2019 (oikea kuva). 

Kuvassa 4 on esitetty tarkastelu Keski-Suomen PEHKO-alueen teiden laskennallisista kustannuksista ja siitä nähdään, että lähes 40 % pudotus vuosikustannuksissa on saatu aikaan keskittymällä proaktiivisen kunnossapidon politiikan mukaisesti tieverkon ongelmien juurisyihin.  

Parannuksesta noin 20 % on saavutettu paremmalla ja ongelmien diagnostiikkaan perustuvalla päällysteiden suunnittelulla, mutta yllättävästi toiset 20 % on saavutettu paremmalla kuivatuksen hoidolla ja ennen kaikkea paremmalla talvihoidolla. 

Ja kun kaikkia ”kortteja” ei ole vielä käytetty edes Keski-Suomen Karstulan alueella, osoittavat tulokset, että lopullinen 50 %:n vuosikustannusten pudotustavoite on saavutettavissa, kun uusia tekniikoita tinkimättä noudatetaan.  

Teksti: Timo Saarenketo, Tomi Herronen, Anssi Hiekkalahti ja Annele Matintupa / Roadscanners Oy Kuvat: Roadscanners Oy