kantavuuksiin

Kantavuuksiin viitataan geotekniikassa ja rakennesuunnittelussa maan tai rakenteen kykyyn kantaa kuormituksia. Kantavuus määrittelee suurimman kuorman, jonka maaperä tai rakennetta tukeva alustarakenne voi kantaa ilman liiallista muodonmuutosta tai epävarmaa sortumaa. Käytännössä puhutaankin usein ultimaattisesta kantavuudesta sekä sallitusta (turvavakaudella määritellystä) kantavuudesta. Kantavuuksiin liittyy sekä maaperän lujuusominaisuudet että tilan ja vesitilan vaikutukset; esimerkiksi märkä, tiivis tai pehmeä maaperä vaikuttaa kantavuuteen eri tavoin.

Kantavuuksien määrittämisessä käytetään sekä kenttä- että laskentamenetelmiä. Kenttätutkimuksiin kuuluvat esimerkiksi laattakuormitustesti, standardinpenetraatiotesti (SPT) ja kuormitusmittaukset, kuten laattakuormitustesti (plate load test). Analyytisiä menetelmiä ovat klassiset malliakin käyttäen esitetyt kaavat Terzaghin, Meyerhofin ja Hansenin muunnelmilla, joissa otetaan huomioon maan ytimen lujuusominaisuudet, kuten koho- ja kitkaominaisuudet sekä maan vesipitoisuus. Käytännössä sallitun kantavuuden määrittämisessä käytetään varmuustekijöitä, usein 2–3, jotta tilausten käyttö pysyy turvallisena.

Käyttökohteet ja suunnittelu-ongelmat liittyvät tavallisesti perustusten valintaan: laattaperustat, pylväspohjat tai syvät perustukset, kuten sekä paalut, joilla kuormitus siirretään syvempiin, vahvempiin kerroksiin. Kantavuuksiin vaikuttavat maaperän pitkäaikainen kutistuminen, pohjaveden taso sekä kuorman ajallinen vaikutus ja dynaaminen kuorma. Tarvittaessa maaperää täydennetään, tiivistetään tai korvataan rakenteille sopivampien perustusten avulla.