Laskennallinen kuormitustarkastelu auttaa ennakoimaan väyläverkon ongelmakohtia

Tutkimuksessaan Marko Peltomäki todensi menetelmien toimivuuden hyödyntämällä laajasti kokeellista mittausdataa todellisista tie- ja ratarakenteista. Laskentamenetelmien kehitystyössä korostui niiden käytännöllisyys: työkaluja voidaan soveltaa suoraan suunnittelutyössä erilaisten rakenneratkaisujen ja kuormitusskenaarioiden vertailuun.

Peltomäki osoittaa, että väylärakenteiden vaurioituminen ei riipu vain liikenteen määrästä, vaan ennen kaikkea kuormituksen, rakenteen ja olosuhteiden yhteisvaikutuksesta. 

– Esimerkiksi akselipainojen kasvu lisää rakenteisiin kohdistuvaa kuormitustasoa melko suoraviivaisesti, mutta pysyvien vaurioiden syntyminen voi kiihtyä huomattavasti tätä nopeammin. Käytännössä tämä tarkoittaa, että pienikin kuormituksen lisäys voi tietyissä rakenteissa moninkertaistaa vaurioitumisnopeuden, hän kertoo.

Peltomäki nostaa esiin myös kosteuden merkityksen. Rakeiset materiaalit, kuten hienorakeiset hiekat, kestävät kastuessaan kuormitusta huomattavasti huonommin. Puutteellinen kuivatus voi moninkertaistaa vaurioitumisnopeuden, erityisesti rakenteissa, jotka ovat jo valmiiksi lähellä kestokykynsä rajoja. Tämä korostaa ennakoivan tarkastelun ja toimivan kuivatuksen merkitystä.

Ratarakenteissa ajonopeuden merkitys korostuu erityisesti silloin, kun radassa on lyhyitä epätasaisuuksia tai vaurioita. Suurilla nopeuksilla dynaamiset iskut voivat kasvaa voimakkaiksi ja ulottua syvälle rakennekerroksiin asti. Joissakin tapauksissa vaurio voi alkaa vahvistaa itse itseään, jolloin pienestä viasta kehittyy nopeasti vakava ongelma.

Tietoon perustuvia ratkaisuja korjausvelan hallintaan

Tutkimustulokset tarjoavat konkreettisia välineitä tilanteessa, jossa väyläverkon korjausvelka on suuri ja julkinen talous tiukilla. Peltomäen mukaan ennakoivan tarkastelun avulla voidaan vähentää äkillisiä korjaustarpeita, pienentää elinkaarikustannuksia ja parantaa liikenteen toimintavarmuutta. Tämä on olennaista niin arjen liikkumisen, elinkeinoelämän kuljetusten kuin huoltovarmuuden ja sotilaallisen liikkuvuuden näkökulmasta.

Myös ilmastonmuutoksen myötä muuttuvat sääolosuhteet ja kasvavat liikennekuormat asettavat maarakenteille uusia vaatimuksia. Tutkimuksessa kehitettyjä menetelmiä voidaan hyödyntää arvioitaessa miten hyvin nykyiset rakenteet kestävät tulevaisuuden rasituksia ja miten nämä muutokset tulisi huomioida suunnittelussa.

Tutkimustuloksilla on yhteys väyläsuunnitteluun, väylien perusparannushankkeisiin ja tätä kautta liikenneinfrastruktuuria koskevaan poliittiseen päätöksentekoon.

– Keskeistä ei aina ole rakentaa määrällisesti enemmän, vaan parantaa ja kehittää olemassa olevaa tarkoituksenmukaisesti ja tietoon perustuen. Tutkimukseni tukee siirtymää kohti kustannustehokasta ja kestävää väyläverkon kehitystyötä, Peltomäki toteaa.

Marko Peltomäki väitteli aiheesta Tampereen yliopistossa 24.4.2026.