Eesti tee-ehitus on nii tasemel kui muutlik ilm ja euronõuded lubavad
Ehkki tee-ehituse asjatundjad hindavad Eesti teede kvaliteeti ajas üha paremaks, möönavad nad, et muutlik ilmastik mõjutab meie teede seisundit. Osa asjatundjaid osutab ka ehitusnõuete jäikusele ja vajadusele ehitusmaterjale paremini uurida. Samas muutub defektide tuvastamine teedel üha tõhusamaks, sest mängu on tulnud panoraamfotod, droonid ja tehisintellekt.
- Eesti teede kvaliteet on üha parem. Soomele jääme alla, Lätist oleme ees.
- Talvel on Eestis väga palju külmumis-sulamistsükleid, mis tekitavad teedesse enneaegseid pragusid. Kõik ehitusnõuded Eesti kliima eripäradega ei arvesta.
- Eesti kasutab tee-ehituses palju kohalikku paekivi, mis on nõrgem kui Põhjamaade kohalik graniit. Osaliselt tingib just see erineva kvaliteedi.
- Enampakkumise kõrval saaks tee-ehitusel kasutada ka averuse ja alliansi koostöövorme. Kui averuse kalliduse osas pole asjatundjad ühel meelel, siis allianss võib kujuneda maksumaksjale soodsamaks.
- Viimastel aastatel seiratakse Eesti teedel defekte panoraamkaameraga. Samuti mõõdetakse segu temperatuurimuutust asfaltkatte laotamisel. Mõne aasta pärast saab need andmed kokku viia ja varasemast selgemalt teekatte deformatsioonide põhjuseid mõista.
- Tulevikus võivad teede seisundit seirata droonid, mis ei jää täpsuselt teistele meetoditele alla ega pea töötamiseks liiklust peatama.
Tee-ehituse asjatundjad on ühel meelel, et Eesti teede kvaliteet on ajas paremaks läinud. AS Teede Tehnokeskuse juhataja Taivo Mölli sõnul iseloomustavad tee-ehituse kvaliteeti kõige paremini tee tasasus ja defektid. "Halva tasasuse osakaal on meil järjest vähemaks jäänud ning hea ja väga hea tasasuse osakaal järjest kasvanud," ütleb ta.
Defektide osas soovitab Möll võrrelda Eesti teid Läti omadega. "Minu enda kogemus on, et Eestis on suudetud teedevõrk tervikuna hoida paremal tasemel kui Lätis," märgib ta. Endiste Nõukogude Liidu maade seas on Eesti olnud Mölli hinnangul tee-ehituses üks tublimaid. "Kui tahame ennast võrrelda Soome või Rootsiga, siis tuleb arvestada, et lähtepunkt, kust me tuleme, on erinev," tõdeb ta. Tallinna Tehnikakõrgkooli lektor Sven Sillamäe osutab alloleva tabeli näitel samuti, et Eesti teede kvaliteet jääb Soomele küll alla, kuid on maailma mõistes hea.
Eesti Taristuehituse Liidu tegevdirektor Tarmo Trei lisab võrdlusele Põhjamaadega veel ühe nüansi: meie ehitajad, insenerid ja tehnika on sama heal tasemel, kuid ehitusmaterjalid on erinevad. "Soomes, Rootsis ja Norras on olemas tardkivi, millest killustikku toodetakse ja mida sageli ka tee täites kasutatakse. Meie teede kandvas kihis kasutatakse killustikku, mis on valmistatud kohalikust maavarast paekivist," võrdleb ta. Ehkki paekivi on imporditud tardkivist soodsam, on ta omadustelt nõrgem. Sestap kasutatakse Eesti põhimaanteedel, kus on ka arvestatavalt suuremad liikluskoormused, ülakihtides osaliselt imporditud killustikku.
Teedevaldkonna insenerifirma T-Konsult esindaja Ain Kendra jaoks on paekivikillustiku temaatika aga üks paljudest näidetest, kuidas ehitusega seonduvat ei uurita Eestis piisavalt. "Kui ma uurisin paekivikillustiku kasutamist meie lähiriikides, konkreetselt Skandinaavias, siis kõik laiutasid käsi," seletab ta. "Näiteks Taanis kinnitati et paekillustik on suurepärane tööstustoore, kuid mitte ehitusmaterjal. Siiski teid saab paekivile hästi ehitada, kuid mitte paekivist." Kendra sõnul tähendab see, et Eesti projekteerijal pole mujalt riikidest võtta õpetlikke näiteid, kuidas just see ehitusmaterjal pikas plaanis käitub.
Sven Sillamäe õpetlike näidete puudumisega ei nõustu. Pigem jääb näidete eiramine tema sõnul Eestis puudulike kohaliku paekivi uuringute taha. "Paekivi on maailmas väga levinud tee-ehitusmaterjal ja kui seda Skandinaavias ei ole, siis ei tähenda see, et paekivi poleks kasutamiseks sobilik," ütleb ta. Ühtlasi pole Taani paas Sillamäe sõnul sama kvaliteetne kui Eesti oma.
"Täna ma näen küll, et meil oleks rohkem vaja kohalikke materjale kasutada, aga see eeldab ka, et me neid rohkem uuriksime," märgib Kendra. Sven Sillamäe nõustub samuti, et kuigi Transpordiamet on teinud palju väga häid uuringuid, on seni tehtu üsna killustunud. Selle asemel võiks ametil Sillamäe sõnul olla pikaajaline arenguplaan. Samuti on tema hinnangul Eestis tee-ehituse vigadest liiga vähe õpitud. "Näiteks iga enneaegse lagunenud tee uurimise juures võiks olla teadus-arendusasutus, kes teeb iga-aastaselt aruande ja soovituse, mida võetakse ka arvesse," pakub ta.
Palju nõudeid ja vähe raha
Sven Sillamäe sõnul tekivad defektid Eesti teedele mitmel põhjusel, millest olulisemad on teekatendite vanus ja Eesti ebasoodne kliima. Samuti murendavad teid neil vuravad lubatust raskemad veokid. "Avatud liikluse tingimustes ehitamine põhjustab samuti erinevatele kihtidele koormusi, mida need ei peaks saama," osutab Sillamäe. Nii liiguvad objektil ehituse ajal ringi rasked töömasinad, kuid tee projekteerija on arvestanud ainult tee kasutusaegse koormusetaluvusega.
Oma osa teede deformeerumises on Sillamäe sõnul ka probleemsetel ehitusmaterjalidel, töövigadel ning teadmiste ja oskuste puudustel. "Ma peamise probleemina tee-ehituses näen puudulikku ettevalmistust ettevalmistusprotsessis, puudutades peamiselt just teekatendeid ja ehituses kasutatavaid materjale," ütleb ta.
Ain Kendra toob probleemsete ehitusmaterjalide kohta näiteks betoonist äärekivid. Viimastele esitatud külmakindluse nõuded tehti tema sõnul Itaalia ekspertide soovituste järgi, mistõttu said need väga nõrgad. "Itaalias nii hullu külmumise-sulamistsüklite vaheldumist nagu meil ei ole. Euroopa nõuded betoonäärekivile on aga määratletud pigem Itaalia kliima järgi," märgib Kendra. Kui näiteks Soome ehitab oma äärekivid ikkagi kohalikust graniidist, siis Eesti peab Kendra sõnul kasutama betoonäärekive.
Kendra jääb üldiselt tee-ehituses kehtivate nõuete suhtes kriitiliseks. "Nõudeid esitatakse kõikvõimalikele teemadele, aga ei mõelda selle peale, kas üks või teine nõue on üldse adekvaatne," ütleb ta. Näiteks on seni asfaldile esitatud kvaliteedinõuded omavahel vastuolus, ehitaja rikub üht nõuet igal juhul ja saab trahvi.
"Mina arvan, et mis peaks muutuma, on see, et tellija peaks olema rohkem insener ja vähem jurist," ütleb ta. Toimivaks koostööks tee-ehituse osapoolte vahel pakub Kendra välja kaks võimalust. Üks variant on teha PPP ehk averus, kus tellija annab pikaajalise lepingu partnerile, kes ühendab endas nii tee projekteerija, ehitaja kui ka hooldaja. Kuna kõik kolm etappi on ühe partneri käes, saab viimane kogu oma tegevust võimalikult soodsaks sättida ja teha Kendra sõnul maksumaksjale odavama lõpptulemuse.
Sven Sillamäe hoiatab aga, et averus kipub üldjuhul siiski tee-ehtituse valdkonnas kallimaks kujunema. Küll aga kiidab ta teist Kendra pakutud varianti ehk allianssi lepingut. "Seda kasutatakse tavaliselt ilma teehoolduseta," selgitab Kendra. "Tellija, projekteerija ja ehitaja on ühe laua ääres ning lepivad jooksvalt detailselt lahendustes kokku." Kui allianssiga tehtud töö tulemus saab plaanitust odavam, võidavad kõik osapooled.
"Muidu on nii, et kui teeme enamvähempakkumise, kus hind on määrav tegur, siis kogu võit on riigikassas ainult hetkeks. Ei mõelda, et projekteerimisel kulutatuga võime säästa ehituses ja hoolduses," võrdleb Kendra averust ja allianssi praeguse olukorraga.
Eesti ilm armu ei anna
Kui kõik asjatundjad milleski veel nõustuvad, siis selles, et heitliku ilmaga Eesti talved kahjustavad teid ja raskendavad tee-ehitust. "Külmumis-sulamistsükleid on meie laiuskraadil palju ja oleme sattunud just Lätiga sarnasesse olukorda," ütleb Taivo Möll. "Leedu on juba soojem, seal on selle võrra tsükleid vähem. Soome on jällegi külmem."
Transpordiameti taristu varahalduse osakonna juhataja Mehis Leigri täpsustab, et kui talve jooksul esineb palju külmumis-sulamistsükleid, läheb teekonsturkutsioon pidevalt jäässe ja sulab siis taas. Riigid, kus temperatuur ei kõigu talvel -30 °C ja suvel +30 °C vahel, on Leigri sõnul soodsamas seisus kui Eesti. "Nad saavad kasutada materjale, mis ei pea nii keerulistele tingimustele vastama. Tänu sellele, nende kate on ka püsivam," ütleb ta.
Tarmo Trei juhib tähelepanu teisele äärmusele ehk suvistele kuumalainetele. "Katte temperatuur on suviti õhu omast kõrgem. Kui õhutemperatuur oli siin üle 30 °C, siis kattetemperatuurid läksid kohati üle 50 °C," meenutab ta. Taivo Möll lisab, et kõrgete temperatuuridega tekivadki teedel deformatsioonid kiiremini.
Leigri ja Sven Sillamäe sõnul tekitab temperatuurikõikumine teedesse pragusid. Küll on bituumen sideainena ja sellest valmistatud katted Trei sõnul sobivaimad, mis sellises temperatuuride vahemikus tagavad katte parima vastupidavuse nendele muutustele. Ain Kendra aga osutab, et bituumeni kvaliteedi hindamine on natuke ajale jalgu jäänud, kuna nafta töötlemise tehnoloogiate arendamisel on ajas bituumeni omadused muutunud.
Defekte igale maitsele
Mis teedefektidesse puutub, eristab Transpordiamet Mehis Leigri ja Transpordiameti taristu varahalduse osakonna juhtivanalüütiku Elmar Aruja sõnul kümmekonda erinevat defekti. Näiteks eristatakse pragude puhul põik-, piki-, vuugi- ja võrkpragusid. "Kaks sentimeetrit on piir, kust alates loetakse pragu kas kitsaks või laiaks," täpsustab Leigri.
Ruudustikku meenutavad võrkpraod tekivad tema sõnul siis, kui teekatte konstuktsioonis on nõrgemaid kohti, mis liikluskoormust hästi ei kannata. "Katte deformeerudes tekivad praod, mis ajapikku lähevad järjest suuremaks ja ülesõitmise käigus muudkui mõjutavad seda nõrka kohta," kirjeldab ta.
Kui mistahes põhjusel tekkinud prao kaudu jõuab tee konstrukutsiooni vesi, võib see Tarmo Trei sõnul külmudes ja sulades põhjustada seal täiendavat kahju. Viimase vastu aitab see, kui teel on olemas korralik vett ärajuhtiv või konstruktsiooni vee pääsu piirav süsteem.
Veel võivad teedele tekkida raskesti tuvastatavad murenemised, mis halvemal juhul arenevad edasi aukudeks. Kaht defekti eristataksegi eeskätt sügavuse järgi. "Augud on üle viie sentimeetri, murenemine on null kuni viis sentimeetrit," seletab Leigri.
Transpordiamet jälgib ka teede servadefekte ehk servajoone taha jääva teekatte seisundit. Kuigi autoliiklust servadefektid otseselt ei mõjuta, võivad need tähelepanuta jäädes üha laieneda. Tee defektiks võib Leigri sõnul kujuneda aga ka katte paikamine ehk mõne varasema defekti parandus. "Pahatihti, kui mõned augud on ära parandatud, siis aukude vahel olev koht on ikkagi nõrgem. Sealt tuleb järgmine tükike ära või tekib muid probleeme," ütleb ta.
Defekte otsiv pilk muutub üha laiemaks
Elmar Aruja sõnul seirab Transpordiamet teid kevadel, sest defektid avalduvad kohe pärast lume sulamist kõige paremini. "Inventeerime aastas kuni 8000 kilomeetrit kattega teid," ütleb ta. "Teid, mille liiklussagedus algab 1000 autost, inventeerime igal aastal ja teid liiklussagedusega alla 1000 auto üle aasta."
Kuigi Eesti teede kvaliteedi seires kohtab Taivo Mölli sõnul veel ka traditsioonilisi puurauke, asenduvad need üha enam erinevate pidevmõõtmistega. "Nii sa ei vaata näiteks asfaltkattest ühte puuraugu proovikeha, vaid saad juba näiteks iga ruutdetsimeetri kohta mõõtetulemuse," sõnab ta. Nii läkitavadki Teede Tehnokeskus ja Transpordiamet viimastel aastatel igal kevadel Eesti teedele sõitma panoraamkaamera ja lidariga varustatud autod.
Eesti ettevõtte EyeVi Technologies pakutav tarkvaralahendus on Leigri sõnul maailmas ainulaadne. Autoga ringi vurav kaamera teeb teedest 360-kraadiseid pilte iga kolme meetri tagant. Spetsiaalses tarkvaras pannakse pildid kokku lähiortofotodeks, mis meenutavad droonifotosid. "Nende piltide põhjal tehakse tarkvaras teekattest erinevad vaated, kus tuvastatud defektid digitakse," selgitab Leigri.
Defektide digimine tähendab, et inventeerijad vaatavad kõik pildid läbi ja märgivad iga defekti kindla tunnusvärviga ära. "Nii tekibki pildile näiteks kollane joon, mis märgib pikipragu. Sellel on juures koordinaadid, asukoha-aadressid, kõik pikkused ja mahud," selgitab Elmar Aruja. Koordinaatidega varustatud defekte saab tema sõnul mugavalt kanda eraldi kihina kaartidele ja projektijoonistele.
Taivo Mölli sõnul teeb Teede Tehnokeskus alates 2018. aastast teedel ka termomõõtmisi. "Oleme välja töötanud termokaamerasüsteemi, mida kasutatakse asfaldi laotamisel. See mõõdab sealsamas laotatava asfaldipaani temperatuuri," ütleb ta.
Säärane temperatuurimõõtmine on Mölli sõnul oluline, sest asfaldi laotamisel ei pruugi laotatav segu olla kõikjal ühesuguse temperatuuriga. "Sinna võivad jääda jahtunud kohad sisse, mis ei tihene piisavalt ja jäävad poorsed. Kui nii juhtub, võib asfaltkate jääda neis kohtades ilmastikule tundlikuks," põhjendab ta. Kui selline põhjalik temperatuuriinfo on laotamise ajal reaalajas teada, saab Mölli sõnul kiirelt reageerida ja laotamise tööprotsessi korrigeerida.
Mölli sõnul arenevad teedel defektid üldse üsna pika aja jooksul. "Uuel teel kuni viis aastat tavaliselt ei juhtu midagi. Sealt edasi hakkavad vead välja tulema," tõdeb ta. Kui varem oli defekti ilmnedes raske kindlalt öelda, mis selle põhjustas, siis nüüd hoiavad uued tehnoloogiad teede seisundil pidevalt kätt pulsil.
Erinevate pidevmõõtmistega kogutud suurandmete omavahelise kombineerimisega saab Mölli sõnul edaspidi palju kergemini märgata teedel põhjus-tagajärg-seoseid ja laiemaid kulumismustreid. "Ma näen, just mustrite tuvastamise võimekus on see võti, mis edaspidi väga tõsiselt kvaliteedi tõusule kaasa aitab," ütleb ta.
Defektiseire lennukas tulevik
Kui Teede Tehnokeskus on alates 2018. aastast kogunud Eesti teede kohta andmeid panoraamkaamerate ja termomõõtmistega, siis esimesi järeldusi saab nende andmete baasil Taivo Mölli sõnul tegema hakata umbes kahe aasta pärast. "Kui jõuame viie-kuue aastani, siis meil tekib võimalus kaks andmestikku kokku panna: defektid ja ehitusaegne termopilt. Sealt tahame hakata laiemat teadmist ammutama," sõnab ta.
Mehis Leigri ja Elmar Aruja loodavad tulevikku vaadates defektiseirest inimteguri ära kaotada. Praegu inventeerib panoraamkujutisi igal kevadel seitse-kaheksa tudengit. "Kui sa paned kaheksa inimest kõrvuti, siis mingil määral on tulemused ikkagi erinevad," tõdeb Leigri. Tulevikus hakkab pragusid ja auke ortopiltidele märkima selleks väljaõpetatud tehisintellekt. Inimene vaataks sel juhul arvuti tehtud töö lihtsalt üle. "Muidugi tuleb arvestada, et tehisintellekti õpetamise alus on needsamad inimeste tehtud inventeerimisandmed," märgib Aruja.
Veel võib lähitulevik tuua teede kvaliteeti seirama droonid. Tallinna Tehnikaülikooli inseneriteaduskonna doktorant Sander Varbla sõnul võib droonidega näiteks vajumisi mõõta ka mõne millimeetri täpsusega. "Reeglina, mida kiiremini andmed kätte saab, seda väiksem on tõenäoliselt nende täpsus. Meie näitasime aga, et droonindusega on võimalik saada väga täpseid andmeid väga kiiresti," ütleb ta.
Koos Tallinna Tehnikaülikooli teedeehituse ja geodeesia uurimisrühma juhi Artu Ellmanni ja abiprofessor Raido Puustiga uuris Varbla drooniseire võimalusi Võõbu katselõigul. Uurijakolmikut huvitas, kui hästi erinevad katselõigule rajatud lahendused liikluskoormusele vastu peavad ja millised deformatsioonid liikluse tõttu avalduvad.
"Me ei oodanud, et tulemused nii head on," märgib Varbla. Kui üldiselt räägitakse drooniseire puhul mõne sentimeetri suuruste vigade esinemisest, siis doktorandi sõnul õnnestus seekord märgata ka sentimeetrist väiksemaid vajumisi. See teeb droonid samaväärseks praegu kasutatava laserskanneerimisega. "Näiteks nivelleerimisega saame andmeid ühest-kahest-kolmest punktist, aga droonindus võimaldab meil kogu asjast üldpilti saada," toob ta veel esile.
Uut meetodit saab Varbla sõnul kasutada nii valmis teedel kui ka alles ehituse käigus. Erinevalt teistest seiremeetoditest pole droonidega tarvis teel tegevust peatada. "Kui tahame sarnaselt teevajumeid uurida, peaksime tee ääres nivelleerima, kus liiklus on kõrval kogu aeg tihe. See võib luua ohtlikke olukordi," võrdleb uurija. Droonidega saab seiraja olla liiklust häirimata teest veidi eemal.
Ehkki droonimeetod on olemas juba kümmekond aastat, pole need Varbla sõnul veel laialt kasutusse läinud. Ehkki geodeesiafirmad juba vaatavad droonide suunas, kahtleb suur osa tellijaid nende täpsuses. "Tellija tahab saada täpseid tulemusi. Kuna aga droonid on nii uus mõõtevahend, siis võib-olla skeptiline suhtumine takistab nende praegust kasutuselevõttu," arutleb doktorant. Oma uuringuga prooviski ta näidata, et droonide täpsus ei jää teistele meetoditele alla.
Ain Kendra jääb droonide suhtes skeptiliseks. "Me võime suuta kõike väga täpselt mõõta, aga mis meil sellest kasu?" arutleb ta. Tellija jaoks tähendab see Kendra sõnul, et nõuded muutuvad veelgi karmimaks, isegi kui paarisentimeetrine muutus midagi ei muuda. "See teeb ainult tööd raskemaks, ja kallimaks," ütleb ta. Samas tõdeb Kendra, et näiteks hoone- või sillaehituses võib täpsetest droonidest kasu olla.