Geothecnical and structural design of secant pile walls in Finland and Baltic countries

摘要

Kaivinpaaluseinien geoteknistä ja rakenteellista mitoitusta ei käsitellä kovin kattavasti alan kirjallisuudessa. Työn tavoitteena oli selvittää, kuinka kaivinpaaluseinän geotekninen ja rakenteellinen mitoitus etenee, sekä tarkastella eri maiden (Suomen, Viron ja Latvian) välisiä eroja mitoituksessa. Työssä lisäksi selvitettiin laskentaohjelman GeoCalc käytettävyyttä kaivinpaaluseinien mitoituksessa, ja luotiin Excel-laskentapohja kaivin-paalujen alustavaan rakenteelliseen mitoitukseen Lemminkäinen Infra Oy:n käyttöön.Kaivinpaaluseinä voidaan rakentaa eri kaivinpaalujen rakentamistavoilla, kuten kahma-rikauhamenetelmällä tai Kelly-menetelmällä. Kaivinpaaluseinät rakennetaan betonista, ja seinärakenne koostuu raudoittamattomista primaaripaaluista sekä näitä leikkaavista raudoitetuista sekundaaripaaluista. Vierekkäisten paalujen väliset liitokset eivät ole raudoitettuja.Kaivinpaaluseinän geotekninen mitoitus etenee muiden tukiseinien tavoin. Käytettävät mitoitustavat sekä osavarmuuslukujen suuruudet vaihtelevat hieman maittain. Sen sijaan rakenteelliseen mitoitukseen ei voida suoraan käyttää muiden seinätyyppien mitoitustapoja. Rakenteellisessa mitoituksessa tulee kaivinpaaluja käsittelevän standardin mukaan huomioida vain raudoitetut paalut kuormaa kantavana rakenteena, jolloin sekundaaripaalut mitoitetaan sekä primaari- että sekundaaripaalun alueelle kohdistuvalle kuormalle. Tämän lisäksi Eurokoodi määrää kohdistamaan paalupoikkileikkauksen jäykkyyteen ja kestävyyteen useita varmuuskertoimia, joiden johdosta mitoitus on hyvin konservatiivinen, mikä puolestaan johtaa raskaaseen rakenteeseen.Laskentaohjelmaa GeoCalc voidaan käyttää kaivinpaaluseinän mitoituksessa, mutta se vaatii ohjelman ulkopuolista laskentaa erityisesti rakenteellista mitoitusta tehtäessä. Laskentaa varten GeoCalciin voidaan määrittää käyttäjän syöttämillä parametreilla tukiseinätyyppi, joka saadaan kuvaamaan kaivinpaaluseinää varsin hyvin.