Utfordringer for vedlikehold av veier og potensiale for geosynteter

Transkript

1 Utfordringer for vedlikehold av veier og potensiale for geosynteter Carl Christian Thodesen, PhD Forsker, SINTEF Byggforsk 360 o Symposium Gardermoen Teknologi for et bedre samfunn 1

2 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 2

3 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 3

4 Teleoppsprekking dårlig bæreevne Teknologi for et bedre samfunn 4

5 Teleoppsprekking dårlig bæreevne Teknologi for et bedre samfunn 5

6 Oppsprekking - breddeutvidelser Teknologi for et bedre samfunn 6

7 Målsetting Redusere differansesetninger spordannelse dekke og undergrunn refleksjonsoppsprekking oppsprekking pga telehiv bruk av naturlige (sterke) materialer vedlikeholdkostnader Øke bæreevne (tilkomst- og anleggsveger) motstand mot utmattingsoppsprekking Teknologi for et bedre samfunn 7

8 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 8

9 Myre i Lofoten 1984 Teknologi for et bedre samfunn 9

10 Armeringsprodukter Stålnett (sveiste armeringsnett av stål) Syntetiske nett (syntetiske armeringstyper med åpen maskelignende struktur) Syntetiske duker (syntetiske armeringstyper med tett tekstillignende struktur) Glassfibernett Kompositter (dvs armeringstyper framstilt av mer enn ett materiale) Spenningsbrytende lag (SBL) (Fiberduk mettet med bitumen) Teknologi for et bedre samfunn 10

11 Hvordan fungerer armering? Kompensere for materialenes manglende strekkstyrke. Materialene skal fungere i samvirke med hverandre. Funksjon kan være avhengig av hvordan skjærspenninger overføres til armeringen. Teknologi for et bedre samfunn 11

12 Viktigste egenskaper ved dimensjonering Styrke og stivhet for strekkpåkjenninger Samvirkeegenskaper med overbygningsmaterialene Bestandighet Teknologi for et bedre samfunn 12

13 Armering i veg Asfalt dekke Bærelag Forsterkningslag Asfaltarmering Oppsprekking pga statiske laster Utmattingssprekker, refleksoppsprekking Armering i Bærelag Redusere spordannelse, kantdeformasjoner (redusere tykkelse) Armering på undergrunn Anleggsveger Fobedret bæreevne av undergrunn (totallast) Teknologi for et bedre samfunn 13

14 Armering av asfaltdekke - Svalbard Teknologi for et bedre samfunn 14

15 Anleggstrafikk på bærelag med armering Teknologi for et bedre samfunn 15

16 Armering i granulære materialer Membraneffekt ved store deformasjoner Teknologi for et bedre samfunn 16

17 Armering i granulære materialer Lateral låsing Teknologi for et bedre samfunn 17

18 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 18

19 Eksisterende retningslinjer General design recommendations: Design basert på elastisk stivhet armering har ingen funksjon! Norge Håndbok 018: ingen reduksjon av tykkelse SINTEF-rapport-armering i veg Sverige og Finland: Ingen retningslinjer USA-Armering ikke inkludert i AASHTO Produkt spesifikk dimensjonering Basert på erfaringer og noen teoretiske vurderinger Produktspesifikk Mye Black box Lite dokumentasjon Ikkje relatert til produktegenskaper Teknologi for et bedre samfunn 19

20 Teknologi for et bedre samfunn 20

21 Vurdering rødt: gult: grønt: Bør unngås enten fordi det ikke vil fungere av tekniske årsaker eller fordi det er unødvendig i forhold til problemet Det kan gå bra, men andre metoder bør vurderes først. Det vil normalt gå bra og andre løsninger vurderes med basis i kostnaden Teknologi for et bedre samfunn 21

22 Telesprekker Skadetype Telesprekker, meget store (> 50 mm) Telesprekker, store (20 50 mm) Telesprekker, middels (5 20 mm) Telesprekker, små (< 5 mm) Syntetisk nett SBL Glassfiber Stål Se kapittel * * * Unødvendig for så små sprekker Teknologi for et bedre samfunn 22

23 Refleksjons sprekker Skadetype Syntetisk nett SBL Glassfiber Stål Se kapittel Andre sprekker med fare for refleksjonssprekker, meget store (> 50 mm) Andre sprekker med fare for refleksjonssprekker, store (20-50 mm) Andre sprekker med fare for refleksjonssprekker, middels (5-20 mm) Andre sprekker med fare for refleksjonssprekker, små (< 5 mm) Svinnsprekker (lavtemperatur-sprekker * * Unødvendig med armering Teknologi for et bedre samfunn 23

24 Andre skader Skadetype Syntetisk nett SBL Glassfiber Stål Se kapittel Krakellering Spordannelse i asfaltlag Spordannelse i bærelag Spordannelse i forsterkningelag Deformasjon av undergrunn Ujevnheter Teknologi for et bedre samfunn 24

25 Høye laster Dårlig bæreevne Høy mobilisering- store deformasjoner Teknologi for et bedre samfunn 25

26 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 26

27 Case studie: Rehabilitering av fylkesveg, Hitra Veilengde: 3900 m Undergrunn: Myr Finstoffholdig overbygning Lav bæreevne: kn Kraftig spordannelse i teleløsning Teknologi for et bedre samfunn 27

28 Hestnes, Hitra Strekning B Pel Strekning A Pel Strekning C Pel Teknologi for et bedre samfunn 28

29 Målsettinger Hitra Case Øke bæreevnen til 100 kn (10 tonn) Redusere spordannelse Asfalt dekke-krever begrensede deformasjoner Opphevelse av telerestriksjoner Teknologi for et bedre samfunn 29

30 4 cm Asphalt, 100 kg/m 2 15 cm 0-30 mm Crushed Gravel/ Crushed stone Geogrid Nonwowen geotextile Old road structure / Peat Teknologi for et bedre samfunn 30

31 Utlegging av separasjonsduk og armeringsnett Teknologi for et bedre samfunn 31

32 Utlagt veggrus Teknologi for et bedre samfunn 32

33 Teknologi for et bedre samfunn 33

34 Teknologi for et bedre samfunn 34

35 Konklusjoner Armering med nett ved plastiske deformasjoner Effekt av armeringsnett øker med økende deformasjoner Falloddsmålinger usikkert grunnlag for vurdering av effekt av armering Ikke grunnlag for å skille mellom ulike armeringsnett mht funksjonsgrad Kantdeformasjoner er kritisk Langtids deformasjoner gir best grunnlag for vurdering Teknologi for et bedre samfunn 35

36 Innhold Målsetting Armering i asfaltdekker Retningslinjer Case studie Konklusjoner Teknologi for et bedre samfunn 36

37 Konklusjoner Mer enn 40 års erfaring med armering i veg Norge har lang erfaring og er langt framme på området Armering bruk både i asfaltdekker og i granulære lag Primær anvendelse: Anleggsveger Oppgradering/forsterkning Teknologi for et bedre samfunn 37

38 Konklusjoner Løsninger og design i stor grad basert på empirikk og er ofte produktspesifikk Vi har mange positive erfaringer (og en del dårlige) Vi mangler dokumenterte metoder for dimensjonering og dokumentasjon av effekt Teknologi for et bedre samfunn 38

39 Takk for oppmerksomheten! Teknologi for et bedre samfunn 39

40 Rehabiliteringskostnader Kostnader pr meter veg: (bredde 3.7m): Separasjonsduk: 30 kr/m (4%) Armeringsnett: 125 kr/m (16%) Bærelag (0-30): 110 kr/m (15%) Veggrus: 60 kr/m (8%) Transport: 75 kr/m (10%) Avretting/komprimering: 60 kr/m (8%) Asfalt dekke: 300 kr/m (40%) Totalt: 760 kr/m Teknologi for et bedre samfunn 40