Forsterkningsmetoder. Forsterkningsbehov. Drift og vedlikehold av veger og gater. Foreleser: Geir Berntsen, Vegdirektoratet/HiN. Lav levetidsfaktor

Transkript

1 Forsterkningsmetoder Drift og vedlikehold av veger og gater Foreleser: Geir Berntsen, Vegdirektoratet/HiN Lav levetidsfaktor Levetidsfaktor < 0,7 Levetidsfaktor > 0,7 Levetidsfaktor > 1 Forsterkningsbehov 1

2 Rv861-02, km 0,0-13, ,5 års levetid 50/50 % 90/10 % Spor (mm) ,9 års levetid Dypstabilisering + Ma Dato Hovedproblem For veger med forsterkningsbehov har vi i hovedsak følgende hovedproblemer: telefarlige og ustabile materialer i overbygningen for liten overbygning sett i forhold til undergrunnsmaterialene telehiv/ujevnheter dårlig drenering svake kanter Frysing og tining forbundet med spesielle problemer! Forutsetninger for teleproblem frost telefarlige jordarter vann 2

3 Hvilke problemer medfører tele i vegsammenheng? Ved frysing: telehiv ujevnheter både langs etter og på tvers av vegen telesprekker Ved tining: redusert bæreevne og økt nedbrytning redusert fremkommelighet på grusveger Telemekanismer Frost i telefarlige materialer medfører at vann trekkes opp til frysefronten og danner islinser. Medfører at terrenget over løfter seg og vi får et telehiv. Dannelse av islinser gir overskudd på vann i jordmaterialene som reduserer bæreevnen. Is-linse Is-linse 3

4 Tining - teleløsningen Teleløsning Konsekvenser økt poretrykk redusert effektivspenning redusert effektivspenning redusert skjærstyrke redusert skjærstyrke redusert bæreevne 4

5 Forsterkningsmetoder Hvilke forsterkningsmetoder benyttes? Grunnlagsdata - tverrprofilet 5

6 DRENERING Breddeutvidelse Sprekker ved breddeutvidelse 6

7 Breddeutvidelse + utbedring av svake kanter Armering i granulære lag Breddeutvidelse på leirgrunn Vurder teletekniske forhold! 7

8 Vann i veg Fuktighet fordamper fra grusslitelag Fuktighet samler seg oppunder dekket i et telefarlig grusslitelag Fuktighet vil ikke samle seg/gjøre skade i et bit.-stab. bærelag Løse problemet med vannømfintlighet gjøre de vannømfintlige masse ikkevannømfintlige ved å tilsette bitumen og/eller sement benytte materialer som drenerer bort vannet og/eller ikke får nedsatt sin bæreevne ved økt vanninnhold Drenerende bærelag Drenerende bærelag: Fp, Pp, Ap, Ep 8

9 Drenerende bærelag Bærelag av forkilt pukk (Fp) består av ensgradert pukk som forkiles med finere pukk eller asfalterte materialer for å få tilstrekkelig stabilitet. Asfaltert pukk (Ap) er en ensartet stabil blanding av tørket, oppvarmet steinmateriale, hvor den overveiende del er pukk (stein> 4 mm), og oppvarmet bitumen. Emulsjonspukk (Ep) er en kaldblandet drenerende bitumenstabilisert masse av stein og grus. Bindemiddel emulsjon BE60 eller BE70. Penetrert pukk (Pp) består av et ensgradert åpent pukklag, som avbindes ved påsprøyting av et bindemiddel og deretter avstrøs med ubehandlet finpukk, knust asfalt (Ak), asfaltert finpukk (Af) eller asfalt (Agb, Ag, Ap, Ma). Spor (mm) ,1 Rv84, Hp06, km ,5 50/50 % 90/10 % Spor (mm) ,2 Rv84, Hp06, km ,5 50/50 % 90/10 % Rv84, Hp06, km /50 % 90/10 % Dato Dato ,3 Rv84, Hp06, km /50 % 90/10 % 4,2 10,9 Spor (mm) ,9 Spor (mm) ,4 Dato Dato Stabiliseringsmetoder 9

10 Dypstabiliseringsfres Dekkefornying uten behov for forsterkning 10

11 Veger med behov for forsterkning telef. bærelag Veger med omfattende behov for forsterkning Veger med behov for forsterkning 11

12 Rv868-04, km 4,0-10, /10 % Spor (mm) ,5 års levetid 50/50 % 27,7 års levetid 5 Dypstabilisering + Ma Dato Forsterkning som innbefatter nytt dekke+bærelag+forsterkningslag ARMERING 12

13 Stålarmering FROSTSIKRING Frostsikring Dimensjonering etter dimensjoneringstabellen sikrer bæreevnen i teleløsningsperioden Frostsikring skal forhindre problem med ujevne telehiv Utføres ved bruk av: telefri stein, grus og sand isolasjonsmaterialer dreneringstiltak Bestemmelse av lagtykkelser ut fra frostmengde. Se 018, vedlegg 1 og 2. 13

14 Frostsikring telefrie materialer (sand, grus, stein) Granulære isolasjonsmaterialer Lettklinker og skumglass Brukbar styrke Lav egenvekt ( kg/m2) God isolasjonsevne Benyttes derfor som: Materiale i forbindelse med stabilitetsproblem, vektproblem Isolasjonsmateriale Løs lettklinker (Leca) 14

15 Skumglass Frostsikring Lettklinker og skumglass blir beskrevet. Transport av skumglass 15

16 Isolering av veg i tunnel Frostsikring ekstrudert polystyren Utkiling Dypspregning 16

17 Utkiling - skjæring/fylling Utkiling stikkrenner Utkilingslengder (fig ) Skiltet hastighet, km/t 50 og g/s veger Utkilingslengde l, m

18 Telesprekker Langsgående telesprekker Vegbredde 7-9 m Teledybde Stålarmering Valg av metode: hva er problemet hva ønsker vi å oppnå kostnader trafikkavvikling tidspunkt for gjennomføring tilgjengelige materialer tilgjengelig utstyr 18

19 Nordisk vegteknisk forbund Utvalg 34 Vegens konstruksjon Laget en database over ulike forsterkningsmetoder som benyttes i Norden. Eksempel 4 cm Ma 15 cm Gk,, T2 60 cm grus, T1 Silt, T4 s u =44 kpa ÅDT = 1200 Andel tunge kjøretøyer = 12 % Årlig trafikkvekst = 2 % Dimensjoneringsperiode = 20 år Trafikkbelastning ÅDT = 1200 Andel tunge kjøretøyer = 12 % Årlig trafikkvekst = 2 % Dimensjoneringsperiode = 20 år N=f*ÅDT-T*365* (((1,0p) n -1)/0,0p)*C*E N=0,5*(1200*0,12)*365* (((1,02) 20-1)/0,02)*2,4*0,424 N=0,65 mill. TRAFIKKGRUPPE B 19

20 N=0,65 mill. Dekke: 4 cm Ma Bærelag: 15 cm Gk,, T2 Forsterkningslag: 60 cm Grus, T1 Undergrunn: Silt/leire, bæreevnegruppe 6 Indeksverdier Nødvendig forsterkning Lagtykkelse H i cm Bæreevnegruppe Materialkoeffisient a Fdiff= Type Lag Materialbeskrivelse Mykasfalt 4 1,5 6 Slitelag 1 Di Bindlag Knust grus Gk T ,75 11,25 2 Bi Bærelag Forsterkn.lag T Forsterk. 3 Si-1 lag Silt/leire T4, 6 4 Si-2 Total overbygningstykkelse 5 Si-3 Beregnet Krav Differanse Tykkelse i cm Dimensjoneringstabellen N=0,65 mill. Dekke: 4 cm Ma Bærelag: 15 cm Gk,, T2 Forsterkningslag: 60 cm Grus, T1 Undergrunn: Silt/leire, bæreevnegruppe Indeksverdier Nødvendig forsterkning Lagets ekvivalentsverdi Bæreevnegruppe Lagtykkelse H i cm Materialkoeffisient a Lagets ekvivalentsverdi Beregnet Krav Differanse Fdiff= 61 Type Lag Materialbeskrivelse Mykasfalt 4 1, Slitelag 1 Di Bindlag Knust grus Gk T ,75 11, Bi Bærelag Forsterkn.lag T Forsterk. 3 Si-1 lag Silt/leire T4, 6 4 Si-2 5 Si Total overbygningstykkelse Tykkelse i cm

21 4 cm Ma 19 cm stabilisert grus 60 cm grus, T1 Silt, T4 s u =44 kpa 45-8 Indeksverdier Nødvendig forsterkning Lag Materialbeskrivelse Mykasfalt Bæreevnegruppe Lagtykkelse H i cm Materialkoeffisient a Lagets ekvivalentsverdi Beregnet Krav Differanse 1 Di Stabilisert Ma+Gk 19 1,75 33, Bi Bærelag Forsterkn.lag T Forsterk. 3 Si-1 lag Silt/leire T4, 6 4 1, Fdiff= Type 0 Slitelag Bindlag 4 Si-2 Total overbygningstykkelse 5 Si Tykkelse i cm 21