Paalujen dynaamisen koekuormituksen käyttö

Tutkimuksen päätavoitteena on ollut selvittää dynaamisen koekuormituksen käyttökelpoisuus ja luotettavuus kitkapaalun geoteknisen murtokuorman arvioinnissa. Kiinnostuksen kohteena on ollut myös kairausmenetelmien käyttömahdollisuus kitkapaalujen kantavuuden arviointiin. Lisäksi lyöntipaalun vaurioiden tulkimismahdollisuuksia iskuaaltoteorian menetelmillä on käsitelty lyhyesti. Dynaamisen koekuormituksen luotettavuutta on tutkittu vertailemalla koepaalujen kuormituskäyttäytymistä staattisissa ja dynaamisissa koekuormituksissa. Aineistossa on käsitelty viiden eteläsuomalaisen koepaikan yhteensä 19 koepaalun tulokset. Koepaalujen toimintatapa (kitkan ja koheesion osuus kantavuudesta) vaihtelee koepaikkojen välillä. Aineisto käsittää kaikkien Suomessa tehtyjen vertailukuormitusten tulokset. Dynaamiset koekuormitukset on tehty CASE-menetelmällä. Kaikkien staattisesti koekuormitettujen paalujen iskuaaltomittausten tulokset on lisäksi analysoitu Capwap-menetelmällä. Staattisen ja dynaamisen (Capwapc) koekuormituksen perusteella määritettyjen murtokuormien suhteen keskiarvo oli 1,04, keskihajonta 0,214 ja vaihteluväli 0,71 - 1,46. Käytettäessä Capwapc-analyysin mukaiselle kitkapaalun murtokuormalle kokonaisvarmuuskerrointa 1,8 - 12,0 on paalun murtotilaan joutumisen todennäköisyys vastaavasti 1,1 - 0,5 %, kun staattisesti ja dynaamisesti määritettyjen murtokuormien suhde on arvioitu normaalijakautuneeksi. Koepaalujen lukumäärä on kuitenkin niin pieni, että tuloksiin on suhtauduttava varauksin. CASE-menetelmän vaimennuskertoimeksi voidaan tulosten perusteella arvioida keskimäärin 0,6 silttisissä maalajeissa, joiden hienoainespitoisuus paalun kärjen tasolla on yli 15 - 20 %. Alle 10 - 15 % hienoainesta sisältävissä hiekoissa CASE-vaimennuskertoimena suositellaan käytettäväksi 0,3 - 0,4. Esitetyt vaimennuskertoimet koskevat sivumitaltaan 250 - 300 mm teräsbetonisen kitkapaalun jälkilyöntiä riittävän pitkän odotusajan jälkeen. Paalutuskaavojen luotettavuus osoittautui esimerkkikohteiden tulosten valossa merkittävästi huonommaksi kuin dynaamisten koekuormitusten luotettavuus.