Sildade pealesõitudel esinevate defektide analüüs ning võimalike lahenduste selgitamine

Sildade enamlevinumaks probleemiks olev „jõnks“ silla lõpus on põhjustatud sillakonstruktsioonide ja pealesõidu muldkeha erinevast vajumisest. Jõnks tekib enamasti just pealesõidu muldkeha ja silla kaldasamba ühenduskohta. Erineva vajumise peamiseks põhjuseks on konstruktsioonide toetumine erinevatele pinnastele. See tähendab, et tavaliselt on pealesõidu katendikonstruktsioon rajatud tihendatud tee muldkeha materjalile kuid silla kaldasammas toetub tunduvalt tugevamale pinnasele või kandvale aluskivimile süvavundamendina või vaiadega. Silla pealesõidu vajumine võib põhjustada ohtlikke sõidutingimusi, juhile ebamugavusi, kahjustusi sõidukitele, kahjustusi silladekile lumesahkade poolt, silla konstruktsioonide kahjustusi, viivitusi liikluses või isegi silla sulgemist, pikaajalisi hoolduskulusid ning silla haldaja avaliku maine vähenemist. Käesoleva töö eesmärgiks oli analüüsida peamisi silla pealesõidu vajumise põhjustajaid. Silla pealesõidukonstruktsioonide vajumisel võib olla mitut erinevat liiki põhjustajaid, nagu näiteks ebapiisav pealesõidu katend, suur liikluskoormus, silla kaldasamba ja aluspinnase tüüp (aastaringsed temperatuurikõikumised ning tagasitäitematerjali põhjustatud pinnasesurve tekitatud kaldasamba horisontaalne liikumine), ebapiisav drenaažisüsteem, pinnase erosioon ning aluspinnase ja täitematerjali vajumine. Ühtlasi võib olla põhjuseks ka ebapiisav ehitamise kogemus (valed täitematerjali tihendamise võtted või siis valestipaigaldatud ja –valitud deformatsioonivuugid ja drenaažisüsteemid). Silla pealesõidu vajumise vähendamiseks on olemas erinevad projekteerimise ja ehitamise lahendused ning remondimeetodid. Käesolevas töös on välja selgitatud peamised silla pealesõidul esinevad probleemid ja nende põhjustajad ning neid arvesse võttes soovituslikud lahendused sildade pealesõitude ehitamiseks, remontimiseks ja haldamiseks. Töö viimaes osas on uuritud sildade pealesõitudel esinevaid probleeme olemasolevatel Lõuna-Eesti sildadel ning analüüsitud neid võrreldes töös käsitletud teoreetiliste probleemidega.

The most common problem with bridges is the „bump“ at the end of the bridge caused by the different settlements of the bridge structure and the embankment of the access route. The main cause of uneven settlement is the use of dissimilar soils. In other words, while the approaching roadway structure is usually built on a compacted backfill soil, the bridge abutment is supported by a much stronger soil or bedrock by deep foundations or piles. The settlement of bridge’s approach may cause hazardous driving conditions, drivers’ discomfort, damages to vehicles, damages to bridge deck from snowplows, structural deterioration of bridges, traffic delays or even the closure of the bridge, long-term maintenance costs and the degradation of transportation agency’s public reputation. The purpose of the current graduation thesis is to analyse the main contributors to the settlement of a bridge approaches. The latter can be caused by a number of factors, including poor performance of pavment, high traffic loads, the types of the sub-soil and the bridge abutment (seasonal temperature changes and the horizontal movement of the abutment due to the earth pressure caused by backfill), insufficient drainage, loss of backfill material by erosion and settlement of sub-soil and backfill materials. In addition to that, the reason may lie in poor construction practices (insufficient compaction of backfill materials or false choice and installation of joint and drainage system). A variety of design and construction alternatives and repair methods exist to reduce the bridge approach settlement. The present thesis establishes the most common problems of bridge’ approaches along with their causes and suggests ways to improve the construction, repair and maintenance of these approaches. The last part of the current research investigates the problems of approaches among the completed bridges in South-Estonia and analyses these via comparison with the theoretical problems covered earlier in the thesis.