Forsterkning. Vi ønsker å forsterke når. De nye vegnormalene (2005) sier:

Transkript

1 Forsterkning Geir Berntsen, HiN/Statens vegvesen Vi ønsker å forsterke når det er åpenbar økonomi i det - dekket holder i for kort tid! vi vil øke tillatt aksellast en grusveg skal dekke- legges (da er det ikke tilstrekkelig bare å legge et nytt dekke på vegen) bedre fremkommelighet i teleløsningen på grusveger vi skal kantforsterke/breddeutvide De nye vegnormalene (2005) sier: På vegstrekninger der den registrerte dekkelevetiden er unormal lav, bør forsterkningsbehovet fastlegges med utgangspunkt i vegdekkets levetidsfaktor f hva er unormal lav dekkelevetid? hva er levetidsfaktor? 1

2 Dekkelevetider Standard for nylagt dekke Dekkestandard Nylagt dekke Tilstandsutvikling for et "normalt" dekke Tilstandsutvikling for et observert dekke Utløsende vedlikeholdsstandard Funksjonell levetid Normert levetid Tid Dekkelevetid Funksjonell dekkelevetid er den dekkelevetid man registrerer fra dekket er nylagt og fram til utløsende vedlikeholdsstandard er nådd. Funksjonell dekkelevetid kan fastlegges ut fra de årlige tilstandsregistreringer for spor og jevnhet. Normert dekkelevetid er den dekkelevetid man bør forvente på en veg som er dimensjonert riktig og under normale klima- og belastningsforhold. Levetidsfaktor Levetidsfaktor = Funksjonell levetid Normert levetid 2

3 Siden har vi i Norge registrert tilstanden på alle rv og fv i landet. Det vil si at vi har en meget god oversikt over tilstandshistorien til våre vegdekker - spor - ujevnheter - tverrprofil - tekstur - bilder Spor, jevnhet og tverrfall PMS-informasjonen er tilgjengelig på prosjektnivå utvikling av spor utvikling av ujevnhet 3

4 Normert dekkelevetid Tallene i parentes angir normale utslag, avhengig av klima og lokale forhold. Dekkelevetider i Region øst Region øst har gjennomført en studie av oppnådde dekkelevetider i Vi kjenner nå meget godt til sammenhengen mellom dekketype og ÅDT eksempler: gjennomsnitt (rv) ÅDT Eo 14 år Ma 13,5 år Agb 15,5 år ÅDT Ma 13 år Agb 15,5 år Ab 15 år 13,5 år ÅDT Agb 12 år Ab 12,5 år Ska 15 år ÅDT Ab 11 år Ska 12,5 år Dekkelevetider i Region øst (2005) ÅDT >10000 Eo 22 kg/m Ma11 60 kg/m Ma11 75 kg/m Ma11 90 kg/m Ma kg/m Agb11 60 kg/m Agb11 75 kg/m Agb11 90 kg/m Agb kg/m

5 Hva er F-diff? Forsterkningsbehov i form av lagtykkelse multiplisert med lastfordelingskoeffisient. Ved valg av materialer til forsterkning sak krav til bærelagsindeks være oppfylt Levetidsfaktoren gjenspeiler svakheter i vegkonstruksjonen f > 0.7: den nødvendige styrkeforbedringen vil bli ivaretatt ved de ordinære dekkefornyelser f = : den nødvendige forsterkning uttrykkes i form av F-diff og avhenger av f og trafikkbelastning f < 0.5: betyr at vegoverbygningen har fundamentale mangler. Undersøkelser vil normalt være nødvendig. Forsterkningen dimensjoneres med utgangspunkt til kravene til ny veg. Forsterkningsbehov Definisjon: F diff = behov for forsterkning (lagtykkelse lastfordelingskoeff.) 5

6 Forsterkning ved økning av tillatt aksellast fra 8 til 10 tonn f > 1,2 Fra 8 til 10 tonn - Forsterkning er ikke nødvendig på slike partier. f = 0,7 1,2 Forsterkningsbehovet, uttrykt ved Fdiff, er vist i figur for økning av tillatt aksellast fra 8 til 10 tonn. f < 0,7 På partier der dekkelevetiden er unormalt lav er forsterkningsbehovet som angitt i figur 531.4, som inkluderer et tillegg som tar vare på at styrken for eksisterende veg har vært for lav. Forsterkningsbehov (Fdiff) ved økning av tillatt aksellast fra 8 tonn til 10 tonn Eksempel Ådt 1700, 10 % tunge, 2 felt + standard forutsetninger Gir N=0,77 mill. kj.t. Traf.gr.. B Dekketype: Agb Funksjonell dekkelevetid: 7 år 7 år spor (mm) 6

7 Eksempel (forts.) Figur 531.2, side 238 Eksempel (forts.) Ådt: : 1700, trafikkgruppe B Dekketype: Agb Funksjonell dekkelevetid: 7 år Normert levetid: 12 år Levetidsfaktor: Funksjonell levetid 7 år f = = = 0,58 0,6 Normert levetid 12 år Eksempel (forts.) 7

8 Eksempel (forts.) F-diff = 13 Nødvendig forsterkning dekkes av 4,5 cm Agb med a=3. Ekvivalentverdi: 4,5 x 3 = 13,5 (> Fdiff) Man må tenke seg litt om (1) for: det finnes unntak! Man må tenke seg litt om (2) for: det finnes unntak! 8

9 Fosterkning behov og metode 1. Behovet for forsterkning fastlegges ut fra levetidsfaktoren 2. Tiltaket (metode) vurderes ut fra - skadekartlegging (årsak til skaden?) - kjennskap til vegens oppbygning (lagtykkelser, materialer, materialkvalitet; dvs. nødv. med oppgravingsprøver) - nedbøyningsmålinger (FWD) (hvor er svakheten?) - DCP undersøkelser (hvor er svakheten?) osv Oppgravingsprøver Kornkurve Materialtype Telefarlighet Lagtykkelser Undergrunnsmaterialer 9

10 0 Antall slag Dybde under dekket (mm) DCR= 3.0 CBR= 92 Sik= 19 DCP= 2.1 CBR= 118 DCP= 5.0 CBR= 61 Sik= 27 Lag 1, tykkelse 180 mm Lag 2, tykkelse 120 mm DCP= 18.5 CBR= 15 Sik= 47 Undergrumm Rv-862. Hp04, km /6-92. Rv-862. Hp04, km /6-92. Fallodd Simulerer last som skal tilsvare virkelig belasting. Registrerer defleksjonene i opp til 7-9 sensorer (geofoner) Fabrikat brukt i Norge: Dynatest (Dansk) KUAB (Svensk) Nedbøyningsbasseng 10

11 Tilbakeregning av E-modulerE Levetidsfaktorer < 0,5 f < 0,5 - fundamentale feil med vegoverbygning og undersøkelser som beskrevet over må benyttes andre dimensjoneringsmetoder må benyttes Indeksmetoden Beskrevet i HB018, vedlegg 4 Sammenligning av opptredende indekser og indekskrav. Delvis beskrevet i forelesning til E. Reinslett. Detaljert eksempel finnes på It's Learning som forklarer metoden. 11