Uusimmat PEHKO-tulokset osoittavat: talvikeleillä ja -hoidolla suuri vaikutus päällysteiden elinkaarikustannuksiin

Tie & Liikenne -lehdessä on useamman vuoden ajan raportoitu PEHKO-projektin tuloksista. PEHKO-projektia toteuttavat Väylävirasto sekä Lapin, Keski-Suomen ja Uudenmaan ELY-keskukset yhteistyössä Roadscanners Oy:n kanssa. Projektissa kehitetään ja testataan uusia tekniikoita ja innovatiivisia menetelmiä teiden kunnossapitoon. Tavoitteena on tuottavuuden parantaminen niin, että päällysteiden käyttöikä kasvaa ja samalla päällysteiden vuosikustannukset sekä CO2-päästöt laskevat. Käytännössä tämä tarkoittaa, että tunnistetaan tiestön kunnossapidon
kustannusten nousuun vaikuttavat heikot lenkit ja laaditaan niille korjaus- ja hoito-ohjeistusta. Tavoitteena saada päällystettyjen teiden kunnossapidon tuottavuus merkittävään kasvuun.

Vuonna 2020 PEHKO-projekti saavutti puolivälin Lapin ja Keski-Suomen alueilla. Vuonna 2018 Uudenmaan alueella alkaneesta projektista saatiin toiset vuositulokset tieverkon kunnon ja vuosikustannusten kehityksestä. Projektissa mitataan Road Doctor Survey Vehicle (RDSV) -tekniikalla vuosittain kaikkien pilottialueiden päällystetty tieverkko molempiin suuntiin. Tämän lisäksi 2020 Lapin ja Keski-Suomen alueella tehtiin toisen kerran Traffic Speed Deflection (TSD) -tekniikalla kantavuusmittaukset, jotka tehtiin ensimmäisen kerran vuonna 2015. Näiden mittaustulosten avulla saatiin arvokasta tietoa pilottialueiden tieverkon kantavuuden kehittymisestä.

Keski-Suomessa päällysteiden kannalta kallis talvi

Vuoden 2020 PEHKO-tulosten suurin yllätys oli Keski-Suomen PEHKOalueen teiden erittäin nopea urautuminen talven 2019–2020 aikana verrattuna aikaisempiin vuosiin (kuva 1). Vuosikustannukset olivat suurempia kuin ensimmäisen PEHKO-vuoden jälkeen 2015–2016, kun tähän asti vuosittaiset laskennalliset kustannukset ovat parantuneet (taulukko 1). Urautuminen näkyi koko alueen tieverkolla ja erityisesti alemmalla tieverkolla. Myös suuntakohtaisia eroja oli havaittavissa, siten, että raskaan liikenteen reitit korostuivat. Tutkimuksissa urautumisen syyksi osoittautui todennäköisimmin poikkeuksellisen talven 2019–2020 useat lämpimät jaksot, jolloin tien reunassa olevista lumivalleista sulava vesi imeytyi kryoimupaineen takia päällysteen alle kantavaan kerrokseen. Jäätyessään vesi muodosti jäälinssejä ja edelleen aiheutti päällysteen reunan routanousua. Vastaava ilmiö on havaittu myös Tampereen Yliopiston Aurora-koetien instrumentoidulla kohteella tehdyissä mittauksissa. Tästä seurasi se, että keväällä tien sulaessa päällysteen reunaosassa kantava kerros oli ylikyllästynyt vedellä ja urautui nopeasti raskaan liikenteen alla. Tällä kertaa hoitourakoitsija ei ehtinyt reagoida näihin nopeisiin lumen sulamisiin vallien kaadolla tai sohjo-ojien tekemisellä.

Keski-Suomen PEHKO-alueen talvi 2019–2020 osoitti selkeästi, että talvihoidon ylimääräiset kustannukset ovat täysin marginaalisia verrattuna talvihoidon toimenpiteiden viivästymisistä tai laiminlyönneistä aiheutuviin kasvaviin vuosikustannuksiin (kuva 2). Tässä tapauksessa ylimääräisiä laskennallisia vuosikustannuksia syntyi päällysteiden nopeasta urautumisesta noin 0,5 M€ per vuosi noin 400 km:n tieverkolla (1,25 €/m) eli korjausvelkaa syntyi yli 50 % normaaliin rahoitustasoon verrattuna. On todennäköistä, että tällaiset talvet yleistyvät Suomessa. Siksi jatkossa hoitourakoitsijoiden tulisi kyetä reagoimaan nopeasti ja riittävällä kalustolla vaihtelevaan säähän. Erityisen tärkeää on seurata ennakoivasti esimerkiksi 15 vrk:n sääennusteita ja reagoida niiden perusteella. PEHKO-projektin alussa laadittiin ohjeet vallien madaltamisesta 20
senttimetriin tammikuun loppuun mennessä ja sohjo-ojien tekemisestä viimeistään helmikuun lopussa. Näitä tulisikin tinkimättä noudattaa, sillä tilastojen mukaan lumen ensimmäiset sulamisjaksot ovat aina helmikuussa. Maaliskuussa lumen sulaminen on jo suurta.

Lapin ja Uudenmaan alueilla tilanne parantunut

Lapin PEHKO-alueen tieverkolla laskennalliset vuosikustannukset ovat pudonneet koko projektin ajan (taulukko 1). Päätiestöllä vuosikustannukset ovat pudonneet viiden vuoden aikana jopa yli 27 %. Kuitenkin seututeillä tilanne puolestaan heikkeni edellisvuoteen verrattuna hieman ja yhdysteillä jopa 20 %. Jos trendi jatkuu myös tulevaisuudessa, tulee vähäliikenteisten teiden heikompien jaksojen kunto edelleen merkittävästi heikkenemään. Tämä tarkoittaa, että kohta niitä ei kannata päällystää uudelleen, vaan ne joudutaan kustannussyistä muuttamaan sorateiksi.

Kuitenkin suuri osa näistä teistä on edelleen niin hyvässä kunnossa, että jäljellä oleva laskennallinen käyttöikä on yli 30 vuotta. Siksi nyt olisi korkea aika ottaa käyttöön alueelliset täsmäkorjausurakat, joissa keskitytään heikkokuntoisimpien kohtien korjauksiin ja samalla kuivatuksen parantamiseen. Hyvä kuivatus edesauttaa tien kuntoa myös silloin, jos tie kuitenkin päätetään muuttaa soratieksi.

Uudenmaan PEHKO-alueella päällysteiden vuosikustannuksissa on tapahtunut heti projektin alussa merkittävää parantumista sekä valta- ja kantateiden (22 %) että seututeiden (20 %) osalta. Yhdysteiden vuosikustannukset ovat jääneet aiemmalle tasolle. Myös täällä yhdysteillä on yllättävän paljon vuosikustannuksiltaan kalliita tieosia, joissa urautuminen on yli 3 mm/v, paikoin jopa yli 5 mm/v. Näiden vuosikustannukset ovat yli 0,2 M€/v. Tehdyt analyysit osoittavat, että Uudellamaalla on edelleen parannettavaa kuivatuksen suhteen ja tätä työtä onkin nyt aloitettu.

Taipumamittaukset osoittavat: paksummat päällysteet parantavat kuormituskestävyyttä

Lapissa ja Keski-Suomessa tehtyjen TSD-mittausten toinen mittauskerta osoitti, että tehdyt toimenpiteet ovat parantaneet teiden kantavuutta ja sitä myötä kuormituskestävyyttä. Tämä on havaittavissa etenkin silloin, kun päällystepaksuutta on kasvatettu (kuva 3). REM-tekniikoilla vastaavaa hyötyä ei saavutettu. TSD-mittausten tulosten perusteella on voitu tarkasti ja luotettavasti määrittää, missä teiden urautumisen ongelmana on ollut tyypin 2 urautuminen. Tällöin rakenne ei jaa riittävästi rengaskuormaa heikon pohjamaan päällä. Toinen ongelma on tyypin 1 urautuminen, jossa syynä on ohut päällyste ja/tai huonolaatuinen kantava kerros. Päällysteiden venymien jakaumat ovat parantuneet Keski-Suomessa ja jonkin verran myös Lapissa. Lapissa korkeita venymä- ja SCI-arvoja mitattiin edelleen huolestuttavan paljon. 

PEHKO-projektissa kehitettiin ja testattiin myös lukuisia muita uusia mittaus- ja analyysimenetelmiä, joista lupaaviksi osoittautui etenkin suhteutettu vuosittainen urakasvulaskelma, jossa urautumisnopeus esitettiin millimetreinä suhteessa 100 000 ajoneuvon liikennemäärään.

Tällä laskentatavalla tiestö saadaan tieluokasta, liikennemääristä tai rakenteista riippumatta samalle viivalle, esimerkkinä kuva 1. Myös uusien päällysteiden käyttäytymisen seurantaan kehitettiin uusia menetelmiä, näistä tuloksista raportoidaan seuraavina vuosina. 

Lopuksi voidaan todeta, että vuoden 2019–2020 PEHKO-tulokset ja uudet tutkimusmenetelmät toivat runsaasti uutta tietoa Suomen päällystetyn tieverkon kuntoon ja elinkaarikustannuksiin vaikuttavista tekijöistä. Jo aikaisemmin on saatu suhteellisen hyvä käsitys, mitkä ovat käyttöiän kannalta kriittiset tekijät. Keski-Suomen tulokset osoittivat konkreettisesti, mitä vaikutuksia esimerkiksi ilmastonmuutoksella voi olla tien kuntoon, jos siihen ei reagoida riittävän voimakkaasti ja oikeilla toimilla. Nyt on kuitenkin selvää, että tarvitaan yhä parempaa ja proaktiivista kunnossapitoa mahdollistavaa hoidon ja korjausten yhteistyötä. Toinen huolestuttava tulos on vähäliikenteisten kunnon selkeä heikkeneminen. Siihen on olemassa teknologiaa, mutta toivottavasti myös tähän ongelmaan osoitetaan resursseja. Lisäksi tarvitaan asennemuutosta ja
ymmärrystä siitä, että hyvin hoidetun ja hyväkuntoisen tieverkon, mukaan lukien myös vähäliikenteiset tiet, elinkaarikustannukset ovat alhaiset. Samalla hyväkuntoisilla teillä saadaan liikenteen ympäristövaikutukset ja terveyshaitat minimoitua.

 

Teksti: T. Saarenketo, T. Herronen, A. Matintupa ja A. Hiekkalahti