Frostsikring - Dimensjonering

Transkript

1 Frostsikring - Dimensjonering Vegfaglig dag, NKF Quality hotel, Rosten 4/ v/ Ivar Horvli og Jan Erik Dahlhaug

2 Teleproblemet Teleproblemet i samband med vegkonstruksjonar Ujamt telehiv Svekka bereevne ved tining / i teleløysinga sak RLM 19. apr 2012 Strategi for frostsikring i Region midt 2

3 Telemekanismen Frostnedtrenging Oppsuging av vatn til telefronten Porestruktur i finstoffrikt materiele Kapilærkrefter Permeabilitet Utfrysing av telelinser ved stilleståande telefront Utsprenging av kornskjelettet i jord/grusmaterialet Vidare frostnedtrenging Ny islinsedanning Teletrykk / Telehiv i overflata / eventuelt teletrykk mot fundament Vekteknologi - Tekna-kurs sept

4 Teleskytande evne - islinsedanning Foto av islinser Vekteknologi - Tekna-kurs sept

5 FROST OG TELEPROBLEM - Ujamt telehiv

6 Krakelering FROST OG TELEPROBLEM Teleløysing, Malvik 2005 sak RLM 19. apr 2012 Strategi for frostsikring i Region midt 6

7 FROST OG TELEPROBLEM Tverrkontraksjonssprekker Parks Highway, Alaska 2005 Vekteknologi - Tekna-kurs sept

8 FROST OG TELEPROBLEM Telesprekker og saltrester E6 ved Støren 2011 Vekteknologi - Tekna-kurs sept

9 FROST OG TELEPROBLEM Telesprekker på Rv70, Oppdal 12. april 2011 Vekteknologi - Tekna-kurs sept

10 Sitater fra NA-rundskriv og 13-09: Usortert sprengt stein tillates ikke brukt i forsterkningslag. Steinmaterialer til forsterkningslag og frostsikringslag skal produseres/bearbeides ved grovknusing i en kontrollert produksjon. «For å sikre god kontroll på største og minste steinstørrelse skal krav til sortering relateres til standard handelsvare i henhold til figur V3.2 i Håndbok 018.»

11 Sitater fra NA-rundskriv 12-09: «Krav til tykkelse på frostsikringen skjerpes ved at kravet bringes mer i samsvar med faktisk frostdybde.» «Legger «svært skiftende undergrunn» til grunn for frostdimensjonering der det er dokumentert telefarlig grunn klasse T3 og T4.»

12 Knust /gradert stein i forsterkingslag 13

13 Sprengstein i forsterkingslag

14 Materialkrav forsterkningslag Materialkrav til forsterkningslag av sand, grus- og steinmateriale: Største steinstørrelse: maks. ½ lagtykkelsen, største sidekant maks. 0,5 m, D<360mm Gradering: Cu (d60/d10) skal være 15 Finstoff: maks. 7 % < 0,063 mm regnet av materialer 22,4 mm Materialstyrke: MD 15, LA 35

15 Materialkrav frostsikringslag Materialkrav til frostsikringslag av sand, grus- og steinmateriale: Største steinstørrelse: maks. ½ lagtykkelsen, største sidekant maks. 0,5 m, D<360mm Minimum 30% skal passere 90mm Finstoff: min 3% og maks. 15 % < 0,063 mm regnet av materialer 22,4 mm Gradering (sand): Cu (d60/d10) skal være 5 Normalt vil det være behov for fiberduk mellom undergrunn og frostsikringslag (Materialstyrke: MD 20, LA 40, tilsv. nedre forsterkningslag)

16 Grunnforsterkning Lokale materialer som ikke holder krav til overbygningsmateriale kan utnyttes til grunnforsterkning Legges ut i spesifisert tykkelse på eksisterende grunn (min. 40cm) Overbygning dimensjoneres for grunnforhold tilsvarende bæreevnegruppen for materiale brukt til grunnforsterking Dette forutsetter at lagtykkelsen har tilstrekkelig tykkelse iht figur (avhengig av undergrunn)

17 SVV hb 018 Vegbygging (2011) - Frostsikring Generelt Forutsatt noenlunde like kostnader for de forskjellige alternativer, bør valg av frostsikringsmetode/materiale gjøres etter følgende prioritering: 1. Kult eller sprengt stein 2. Sand- og grusmaterialer 3. Lettklinker eller skumglass (granulære frostsikringsmaterialer) 4. Isolasjonsplater av ekstrudert polystyren (XPS) Vekteknologi - Tekna-kurs sept

18 SVV hb 018 Vegbygging (2011) - Frostsikring Frostmessig dimensjonering Bæreevnemessig dimensjonering Vekteknologi - Tekna-kurs sept

19 Frostsikring hb018 høringsutgave okt2013

20 Prosess for dimensjonering av vegoverbygning: hb018 høringsutgave okt Bestemme om vegoverbygningen skal være frostsikret eller om dimensjoneringen bare skalivareta en tilfredsstillende bæreevne. 2. Evt. fastlegge dimensjonerende frostmengder, se Vedlegg 2 3. Beregne dimensjonerende trafikkbelastning (Trafikkgruppe) 4. Fastlegge nødvendig tykkelse på vegdekket

21 Prosess for dimensjonering av vegoverbygning: hb018 høringsutgave okt Velge bærelag, evt. vurdere alternativer, +Kontroll av bærelagsindeks 6. Velge materialer i forsterkningslag og evt. også materialer til frostsikring. Alternative løsninger bør vurderes. Velge åpen eller lukket drenering, samt plassering av dreneringen. 7. Bestemme nødvendige lagtykkelser ut fra de valg som er gjort (dvs forsterkningslag og evt. frostsikring)

22 Prosess for dimensjonering av vegoverbygning: hb018 høringsutgave okt Kontroll mot anleggstekniske forhold 9. Kontroll av styrkeindeks. Det kan være aktuelt å gjennomføre kontrollen ut fra bæreevnegruppen til flere materialer (materialet i grunnen, frostsikringslaget og isolasjonslaget). 10. Av de alternativer som er vurdert, velge den løsning som teknisk og økonomisk er optimal.

23 Prosess for dimensjonering av vegoverbygning: hb018 høringsutgave okt2013 Nødvendig tykkelse av forsterkingslag / frostsikringslag for å unngå grunnbrudd / deformasjoner i anleggsfasen

24 Frostdybder hb018 høringsutgave okt2013

25 Frostdimensjonering hb018 høringsutgave okt2013 Korreksjon av frostdybde ved avvik i årsmiddeltemperatur

26 Frostdimensjonering lettklinker og skumglass hb018 høringsutgave okt2013 Lettklinker og skumglass

27 Frostdimensjonering - Styrofoam hb018 høringsutgave okt2013

28 Frostdimensjonering - Årsmiddeltemp og frostmengder hb018 høringsutgave okt2013

29 Eksempel på frostdimensjonering 2) E39 Variabel undergrunn, dårligere enn T2: Lag Dekke: Slitelag 5cm Ska 11(16) (med PmB) Bindlag 4cm Ab 11 (med PmB) Bærelag: 9cm Ag16, legges i to lag (Brukt i kontrakt) Min. forsterkninglag: (øvre) 25cm 22/63(90)mm kult, avstrødd med Fk 0/16(22)mm (nedre) 137cm kult 22/180(250)mm. Fiberduk: NorGeoSpec klasse 4, 5 ved stein, vurderes undervegs Total tykkelse = min. 180cm (inkl.frostsikr.) NB! Se kommentarer. E39: Variabel undergrunn, dårligere enn T2: (Et alternativ) Lag Dekke: Toppl. 5cm Ska 16 med PmB, A N 10 Bindl. 4cm Ab 11 med PmB Bærelag: 9cm Ag16, legges i to lag Forsterkninglag: 20cm Fk 11(22)/63mm, avstrødd med Fk 0/16(22)mm 50cm kult 22/180 (250)mm Frostsikring: 92cm Gk/Fk 0/90(125)mm, Cu>5, T2 Fiberduk: NorGeoSpec klasse 4, vurderes undervegs Total tykkelse = min. 180cm (inkl. frostsikring)

30 Frostdimensjonering - Utkiling ved stikkrenner hb018 høringsutgave okt2013 Stikkrenne i nivå med frostdybde

31 Frostdimensjonering - Utkiling ved stikkrenner hb018 høringsutgave okt2013 Stikkrenne grunnere enn frostdybden

32 Spørsmål? Frostsikring av veger