Vegteknologi 2014 Drenering og overvannshåndtering

Transkript

1 Vegteknologi 2014 Drenering og overvannshåndtering Ragnar Evensen

2 Drenering og håndtering av overvann Et omfattende tema, bare noen av de grunnleggende prinsipper blir diskutert. Holde vann ute fra overbygningen Åpne sidegrøfter Lukket drenering Håndtering av overvann Dimensjonering av stikkrenner Overvannsgrøfter Sikring av skråninger Vegens høyde over flomvannstand Flomsonekart fra NVE Vegteknologi 2014 Drenering 2

3 Hensikten med drenering og overvannshåndtering unngå vann på kjørebanen, trafikksikkerhet og miljø (vannplaning, vannsprut, is på vegbanen) unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkapital) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og på andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving Vegteknologi 2014 Drenering 3

4 Unngå vann på kjørebanen tilfredsstillende tverrfall på vegen etter legging av nytt dekke krav til tverrfall i Vedlikeholdsstandarden (overholdes «hvis man har råd»?) fjerne torvkanter og ujevnheter Var tidligere store variasjoner mellom driftskontraktene Håndbok 111 Utgave 2012: Overflatevann skal renne uhindret bort fra trafikkerte arealer og sideområde. Vann skal renne ut av og bort fra vegkropp og konstruksjoner. Vann fra omkringliggende områder skal renne forbi eller gjennom vegområdet uten å medføre fare for trafikkanter eller skade på vegkropp og konstruksjoner. Vann skal til en hver tid være sikret fritt avløp. (Noe mer lempelige krav for gang-/sykkelveger.) Torvkanter eller annet som hindrer vannavrenning over vegkant skal fjernes innen 4 uker. Drenshull i vegdekke, rekkverk o.a. skal være åpne. Tette drenshull skal åpnes innen 4 uker. Vegteknologi 2014 Drenering 4

5 Ikke vanskelig i finne bilder i avisene Vegteknologi 2014 Drenering 5

6 ROADEX-prosjektet dokumenterte dreneringens betydning for vegens tilstandsutvikling Vegteknologi 2014 Drenering 6

7 Eksempler fra ROADEX-prosjektet Effekten av vann må ofte relateres til vegens geometri og omkringliggende terreng Fv 858 i Troms Årlig sporutvikling: Kjørefelt på fylling: 0,45 mm/år Kjørefelt i skjæring 1,0 mm/år HW 21 Kilpisjârvi Finland Årlig sporutvikling Kjørefelt på fylling: 1,0 mm/år Kjørefelt i skjæring 2,0 mm/år Vegteknologi 2014 Drenering 7

8 ROADEX: Forholdet mellom sporutvikling i kjørefeltene for veg i skrånende terreng er analysert for en rekke veger. Vegteknologi 2014 Drenering 8

9 Åpent eller lukket drenssystem? (Figur i Håndbok 018) Ikke alltid? Vegteknologi 2014 Drenering 9

10 Drenering og frostsikring, kravene henger sammen Fotslag til endringer i Håndbok 018 Grunne sidegrøfter Minstedybde økes fra 20, resp. 30 cm til 40 cm Dype sidegrøfter/lukket drenering Dreneringen og dimensjonering av overbygningen har gjensidig innvirkning for veger med frostisolering Dreneringen innvirker på dimensjoneringen Dimensjoneringen innvirker på kravene til drenering Frostsikringslag av sand, grus eller knust fjell Forsterkningslaget skal ligge drenert Frostsikringslaget bør hvis mulig, ligge udrenert Dersom lukket drenering skal ligge frostfritt, kan kravene til frostsikringslagets tykkelse bli større Isolasjonslag av lettklinker eller skumglass isolasjonslaget skal ligge drenert Vegteknologi 2014 Drenering 10

11 Drenering av vegoverbygningen Åpen drenering - dype sidegrøfter Med nye krav til frostsikring får vi en utfordring Uten behov for spesiell frostsikring Frostsikring med granulære materialer Frostsikring med isolasjonslag og nedre frostsikringslag Vegteknologi 2014 Drenering 11

12 Drenering av vegoverbygningen Lukket drenering grunne sidegrøfter Uten behov for spesiell frostsikring Frostsikring med granulære materialer Frostsikring med isolasjonslag og nedre frostsikringslag Vegteknologi 2014 Drenering 12

13 Åpne grøfter: lengde, fall, tverrsnitt, materialer Fjærformede veggrøfter Northern territory Australia HB 018 Figur Kledningsmateriale i grøft Betongkledning Asfaltert dekke Steinsetting (jevnt utlagt) Grus Småstein Jord uten vegetasjon Jord med lett vegetasjon Ujevn steinkledning Jord med kraftig vegetasjon Naturlig bekk og elv HB 018 Figur Mannings tall, M m 1/3 /s Vannhastighet uten fare for erosjon m/s 2,5 5,0 2,0 5,0 2,0 5,0 1,0 1,5 1,2 2,0 0,5 0,8 0,5 1,2 1,5 3,0 1,0 2,0 Vegteknologi 2014 Drenering 13

14 Dimensjonering av stikkrenner Hva betyr returperiode 200 år? Eks: Veg med levetid 50 år. Det er 78% sannsynlighet for at man i løpet av levetiden aldri vil oppleve så store nedbørsmengder Vegteknologi 2014 Drenering 14

15 Avrenningsfaktoren, Håndbok 018 Ofte brukes tallene i Figur uten nærmere vurderinger, som regel med følgende korreksjon for returperioder > 10 år 25 år: korreksjonsfaktor = 1,10 50 år: korreksjonsfaktor = 1, år: korreksjonsfaktor = 1, år: korreksjonsfaktor = 1,30 Samme sted står det også: Regn på vannmettet grunn kan gi avrenning som for «bart fjell» Vegteknologi 2014 Drenering 15

16 Nedbørsintensitet Fra 2011 er tabeller tatt ut av Håndbok 018, verdier for Meteorologisk Institutts målestasjoner skal brukes Kan lastes ned over internett ved hjelp av programmet e-klima Krever passord IVF-tabell (Intensitet, varighet, frekvens) for Trondheim Tyholt Returperioder(År); Nedbørintensitet(l/s*ha) TRONDHEIM - TYHOLT Periode: Antall sesonger: 25 År 1 min. 2 min. 3 min. 5 min. 10 min. 15 min. 20 min. 30 min. 45 min. 60 min. 90 min. 120 min ,7 134, , ,5 47,3 37,1 29,4 24,7 19,5 16, ,9 188,5 170,6 139,8 95,5 75,8 62,4 47,4 37,2 31,6 24,8 20, ,7 224,3 203,5 167,5 112,4 88,7 72,5 54,3 42,4 36,2 28,4 23, ,7 258, , ,1 60,9 47,4 40,6 31,8 26, , ,4 133,7 104,9 85, , ,8 27, , ,8 228,3 149,6 116,9 94,6 69,4 53,8 46,3 36,2 30, ,8 336,3 306, ,3 128,8 103,9 75,8 58,6 50,5 39,5 33, ,5 369,6 336,9 279, ,7 113,2 82,2 63,4 54,8 42,8 36 Vegteknologi 2014 Drenering 16

17 Vegteknologi 2014 Drenering 17

18 Først velge Statistikk, deretter IVF-kurver (Intensitet-Varighet-Frekvens), uten krav om sammenhengende nedbør Vegteknologi 2014 Drenering 18

19 Velge noen detaljer for rapporten rapporttype XLS desimalskilletegn laste ned rapporten Rapporten for Trondheim Vegteknologi 2014 Drenering 19

20 Bruk av IVF-tabeller krever større aktsomhet hos brukeren Intensjonen er å få mest mulig oppdaterte data. Store variasjoner i dataene fra målestasjonene mhp. hvor nye dataene er og hvor omfattende datagrunnlaget er Vegteknologi 2014 Drenering 20

21 Klimafaktoren K f Skal fange opp forventet fremtidig økning i nedbørsintensitet returperiode = 10 år K f = 1,3 returperiode = 100 år K f = 1,4 Faktoren er utviklet i Danmark og er egentlig beregnet på København og Sjælland (årlig nedbør = 650 mm) Dimensjonering av stikkrenner Tabeller finnes i kommentarspalten til pkt i Håndbok 018 og i Vassdragshåndboka fra NVE Vegteknologi 2014 Drenering 21

22 Dimensjonering av stikkrenner Vegteknologi 2014 Drenering 22

23 Velge noen detaljer for rapporten rapporttype XLS desimalskilletegn laste ned rapporten Rapporten for Trondheim Vegteknologi 2014 Drenering 23

24 Eidsvoll, fellesprosjektet E 6 Dovrebanen Fastsettelse av nedbørsfeltene Vegteknologi 2014 Drenering 24

25 Fellesprosjektet: Eksempler på dokumentasjon av dimensjonering IVF-tabeller fra 4781 Gardermoen Hydraulisk kapasitet (l/sek) for stikkrenner er vist i kommentarteksten i Håndbok 018. Tilsvarende tabeller finnes i Vassdragshåndboka fra NVE. Beregningsprogram kan lastes ned fra rørleverandørenes hjemmesider. Vegteknologi 2014 Drenering 25

26 E6 i Gudbrandsdalen, Frya Sjoa et anlegg med oppstart juni 2013 Strekningen inkluderer 40 vanngjennomløp, inklusive 2 bruer Strekningen karakteriseres av vanngjennomløp for elver og bekkeløp i bratt terreng, spesielt utsatt for korte regnbyger med stor nedbørintensitet. Store flommer i 1995 og 2011 med store skader på bruer og stikkrenner Dårlig med klimastasjoner med IVF-tabeller i Gudbrandsdalen Data fra i alt 10 målestasjoner ble vurdert, de mest aktuelle stasjoner var Lillehammer og Hamar, Hamar var mest ugunstig og ble valgt. Nye dimensjoneringsregler gir en økning i dimensjonerende vannmengde i størrelsesorden 60 75% Vegteknologi 2014 Drenering 26

27 Dimensjonering av stikkrenner, noen kommentarer Vannressursloven av 24.november 2000 Tiltakshaver er ansvarlig uten hensyn til skyld for skade eller ulempe fra vassdragstiltak som skyldes feil eller mangler ved tiltakets utførelse eller mangler ved tiltakets vedlikehold. Behov for aktsomhet i forhold til trafikksikkerhetstiltak? Vegteknologi 2014 Drenering 27

28 Flomsonekart fra Norges vassdrags- og energidirektorat km av nåværende Rv og Fv er utsatt for 200 års flom Ringebu i Oppland: flomsone 10 års returperiode Ringebu i Oppland: flomsone 500 års returperiode Vegteknologi 2014 Drenering 28

29 Lillestrøm i Akershus: Flomvollen mot Nitelva og leira holder for 200 års flommen, men ikke for 500 års flommen Vegteknologi 2014 Drenering 29

30 En liten oppsummering Flere av endringene er et resultat av Statens vegvesens etatsprogram Klima og transport. Tabeller for nedbørsintensiteter er erstattet med henting av data fra e-klima (Meteorologisk institutt) Endringer i returperiode for nedbør og flom Innføring av klimafaktor for å ivareta forventet utvikling i nedbørsintensitet Håndbok 017: vegen skal være høyere enn 200 års flommen + sikkerhetsmargin (normalt 1,0 meter) Vegteknologi 2014 Drenering 30