Kurs i drift og vedlikehold for ledere av driftskontrakter Trondheim 19. november 2015 Vann og drenering

Transkript

1 Kurs i drift og vedlikehold for ledere av driftskontrakter Trondheim 19. november 2015 Vann og drenering 19. nov Kurs i Drift og vedlikehold Geir Berntsen, Statens vegvesen, Region Øst, Dekkeprosjektet 1

2 Håndbok 111 Standard for drift og vedlikehold av riksveger Avvannings- og dreneringssystem skal hindre vannansamling på vegbanen, på gang- og sykkelveg og fortau, i vegkropp og konstruksjoner Skal samle opp, eventuelt fordrøye, rense og lede vannet bort fra vegbane, gang- og sykkelveg og fortau, vegkropp, konstruksjoner og vegens sideområde til vedtatte resipienter. forts. HB111 Hensikt: opprettholde trafikksikkerhet og framkommelighet for alle trafikanter samt unngå vannsprut på fotgjengere-/syklister og eiendommer fra overflatevann på vegen unngå akselerert nedbryting av vegkropp og konstruksjoner samt erosjonsskader på vegens sideområde unngå forurensning av områder langs vegen og vassdrag Andre krav: 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. Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving Avvannings- og drenssystemet skal være funksjonsdyktig under aktuelle vær- og klimaforhold året gjennom, og i hele veganleggets levetid. 2

3 Åpen dr. Lukket drenering Drensplan Handbok 018, Vegbygging Kap. 4 Grøfter, kummer og rør Dreneringselementer Avrenning Sluk, kummer/sandfang, fra vegoverflaten skal uansett overvannsledninger, fungere. Vann skal ikke drensledninger Grunn sidegrøft med bli stående i vegbanen, men kummer, sluk, lokk, skal ledes ned i drenssystemet. overvannledninger, drensledninger Dyp sidegrøft med erosjonsutsatte sideskråninger For korte skjæringer (<50 m) vil dypspregning gi tilstr. drenering 3

4 Veiledning for valg av drenssystem i HB 018 Dreneringselementer vegens sideområder Terrenggrøft Nedløpsrenne Stikkrenne innløp utløp Sideskråninger Fyllingsskråninger Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving 4

5 Vann i vegbanen Uheldig fordi: Reduserer trafikksikkerheten vannplaning vannsprut våt vegbane gir dårligere friksjon fryser til is i perioder med nattefrost Vann infiltreres inn i vegkonstruksjonen bløter opp grusveger reduserer bæreevnen Økt rullemotstand Erosjonsskade i vegbane og grøfteskråninger/fyllingsskråninger NEDSATT SIKT SOM FØLGE AV VANN PÅ KJØREBANEN Friksjon våt vegbane Tørr asfalt friksjonskoeffisient 0,7-0,9 Våt asfalt - friksjonskoeffisient 0,4-0,7 Våt vegbane øker sannsynligheten for trafikkulykker med 20 % på dagtid i forhold til tørr vegbane og 40 % om natten (Kilde: Trafikksikkerhetshåndboken TØI) Kur 19. nov s i Drif t og 5

6 Erosjon i vegoverflaten SIKRE AVRENNING FRA KJØREBANE Det må tas hensyn i følgende situasjoner: resulterende fall (sum av fall i lengde- og tverretning) tverrfall også i horisontalt terreng gammel veg fjerne torvkanter og ujevnheter under snøsmeltningen - fjerne smeltevann sluker og kummer i vegbanen må fungere drenering gjennom betongrekkverk må fungere Innfiltrering av vann fra overflaten 6

7 Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving Reduksjon av bæreevnen ØKT VANNINNHOLD REDUSERT STIVHET/ ELASTISITETSMODUL FOR MATERIALENE ØKTE PERMANENTE DEFORMASJONER REDUSERT BÆREEVNE OG DERMED REDUSERT LEVETID REDUKSJON AV VEGKAPITAL E-modul for granulære materialer som funksjon av vanninnhold 7

8 Deformasjon som funksjon av vanninnhold Deformasjon som funksjon av grunnvannsnivå Vannivå 30 cm under overflaten belast. ved 30 mm deformasjon Vannivå 70 cm under overflaten Ved belast. er deformasjon < 30 mm Sverige PMS Objekt/ATB väg Dreneringsklasse 1 Ikke mer enn 1 uke sammenhengende vann over 0.8 m under skulderkant Dreneringsklasse 2 Ikke mer enn 1 måned sammenhengende vann over 0.8 m under skulderkant Dreneringsklasse 3 8

9 Effekt av drenering - teoretiske beregninger Eksempel basert på ATB VÄG (PMS Objekt) Konstruksjon 110 mm bitumenbundet slitelag 120 mm bitumenbundet bærlag 800 mm gammelt forsterkningslag Undergrunn: silt Forbedring av drenering fra klasse 3 til klasse 1 Økning av livetiden med en faktor på ~ 2, Fatigue cracking Deformation subgrade Standard axles nov class Kurs 3 i Drift og vedlikehold Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage Eksempel 2 40 mm bituminøst slitelag 120 mm bærelag 500 mm gammelt forsterkningslagsmateriale morene Bedring av drenering fra klasse 3 til klasse 1 Øker levetiden med en faktor på nesten 2, Fatigue cracking Deformation subgrade Standard axles class 3 Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage Drenering i skrånende terreng Spor og jevnhetsproblem Høy grunnvannstand 9

10 Kumulativ fordeling av spordybde-forholdet mellom indre og ytre spor Spor 2 Spor 1 Spor 1 / Spor 2 Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving 10

11 Oversvømmelse - skader 11

12 12

13 Hindre oversvømmelse tilstrekkelig kapasitet for stikkrenner/kulverter beregne avrenning og dimensjonere stikkrenner rensk av stikkrenner, innløp og utløp vedlikeholde stikkrenner tining av stikkrenner om vinteren vedlikeholde overvannsgrøfter og sidegrøfter fjerne slam etc. i lukket drenssystem Hydraulisk dimensjonering Forenklet dimensjonering, bruk av minimumsdimensjoner Beregning av vannmengder og dimensjoner (gitt i N200) Spesielle beregninger kontakt NVE ved store, komplisert konstruksjoner og dersom konsekvensene ved feildimensjonering er store for kulverter i store bekker med sterkt varierende vannmengder Vannføringsmålinger kan øke sikkerheten i beregningene Store felt (>10 km 2 ) vanskelig ta kontakt med NVE 13

14 Tilstrekkelig kapasitet - stikkrenner Minimumsdimensjoner: Rensk av inntak/inntaksrist Oppslemming kum/stikkrenne Maks. 20 % av stikkrennens innvendige høyde Min. 80 % av stikkrennens innvendige høyde Oppslemming mindre enn 50% Min. 20 cm fra slam til utløp N610: Stikkrenner Slam eller annet materiale skal ikke fylle opp mer enn 20 % av stikkrennens innvendige høyde. Kum/sandfang Oppslamming av kummen skal være mindre enn 50 % av kummens sandfang, men maksimalt til 20 cm under utløpet. 14

15 Rehabilitering av rør Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving 15

16 Erosjon i skjæringsskråninger Tiltak mot skråningsskader Sikre mot erosjon, ras og utglidning Bør være ivaretatt under bygging av vegen, men det viser seg ofte vanskelig å forutsi alle steder der det kan forventes problemer. Medfører at problemene kommer i ettertid og kan/vil bli en oppgave for vegvedlikeholdet. 16

17 Erosjonssikring i skråninger Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkap.) hindre oversvømmelse med påfølgende skader på vegnett og andres eiendom sikre mot erosjon, ras og utglidning redusere problem med telehiv og iskjøving Iskjøving 17

18 Telehiv Dannelse av telehiv forutsetter tilgang til vann Redusert grunnvannsnivå reduserer oppsuget av grunnvann til frysefronten Drenering for å forhindre telehiv Senke grunnvannet ved dyp drensgrøft (Forbedrer også bæreevnen!) Oppsummering Avvannings og drenssystemet må utformes slik at det har tilstrekkelig kapasitet og er mulig å vedlikeholde Mangelfull drenering gir dårlig bæreevne og kort levetid Mangelfull drenering kan gi telehiv og iskjøving Det er mulig å øke levetiden med minst en faktor på 1,5-2 gjennom å forbedre dreneringen Å vedlikeholde dreneringssystemet er kanskje det mest lønnsomme vedlikeholdstiltak for vegholder som også gir et holdbart og økonomisk vegvedlikeholdssystem Effektivt dreneringsvedlikehold bør derfor prioriteres framfor andre vedlikeholdstiltak 18

19 Takk for oppmerksomheten! 19