Statens vegvesen. dimensjonering av overbygning ved utbedring av delstrekning

Transkript

1 Statens vegvesen Notat Til: Fra: Kopi: Marta Stalsberg Kårevik Per Otto Aursand Katrine Johannesen, Andrews Omari Saksbehandler/innvalgsnr: Per Otto Aursand Vår dato: Vår referanse: 15/ Kontroll: Greger Wian Ev6 Olsborg-Heia dimensjonering av overbygning ved utbedring av delstrekning 3 Skardelva-Heia Dette notatet beskriver dimensjonering av vegoverbygning ved utbedring til U-H2 standard ved breddeutvidelse og mindre omlegginger av eksisterende veg for delstrekning 3 Skardelva- Heia (Profil ). Grunnlagsdata Hele strekningen Ev. 6 Olsborg-Heia er undersøkt vha. fallodds- og georadarmålinger for å kartlegge bæreevne og vegoverbygning på eksisterende veg (vedlegg 1). Det er utført grunnundersøkelser inkl. prøvetaking med tanke på frostsikring. Disse resultatene rapporteres i geoteknisk datarapport, men sammendrag av prøvetakingen med analyse av telefarlighet er vist i vedlegg 2 og inntegnet i kart (C-tegn.) i vedlegg 4. Tilstand på dagens veg og aktuelle tiltak På strekningen er det partier med dårlig bæreevne både pga. svakheter i undergrunn/forsterkningslag og svake bærelag. Det vil derfor være behov for tiltak for å øke lastfordelende evne over undergrunnen og tiltak for å bedre bærelagets styrke. Pga. marine avsetninger, morene og breelvavsetninger er det påvist lange strekninger med telefarlig undergrunn som krever frostsikring. Undergrunnen er vekslende mellom myr, berg og løsmasser som er delvis telefarlige. Vegen er grovt delt inn i ulike delstrekninger med ulike overbygninger ut fra kunnskap om undergrunn, bæreevne og planlagt veglinje (se tabell 6). I byggeplan bør denne inndelingen kvalitetsikres og detaljeres ytterligere. Forsterkning gjøres ved økte lagtykkelser (heving av veglinje og oppbygging med nye forsterknings- og bærelagsmasser), masseutskifting/frostsikring eller en kombinasjon av disse. Veglinja er som hovedregel lagt noe over eksisterende veg med noen får unntak der det er nedskjæring. Denne hevingen vil i hovedsak være tilstrekkelig for å sikre bæreevnen. Der det er nedskjæring i eksisterende veg må det masseutskiftes for å få plass til ny overbygning. På partier med behov for frostsikring må det masseutskiftes ned til en dybde på -1,8 m fra topp Postadresse Telefon: Kontoradresse Fakturaadresse Statens vegvesen Telefaks: Dreyfushammarn 31/33 Statens vegvesen Region nord firmapost-nord@vegvesen.no 8002 BODØ Landsdekkende regnskap Postboks Bodø Org.nr: Vadsø Telefon: Telefaks:

2 ny veg, alternativt kan heving av veglinjen med minst 1 meter være aktuelt. De gjenværende T2-materialene i det gamle forsterkningslaget har materialtekniske egenskaper som gjør dem godt egnet som frostsikringsmateriale, og så lenge bæreevnen over disse massene er tilfredsstilt kan de bli liggende som fylling/frostsikring. Detaljering av partier med masseutskifting er vist i tabell 6. 2 Dimensjonering av tiltak Dimensjoneringsgrunnlag: ÅDT = 2700, ÅDT-T = 460 (NVDB), dimensjoneringsperiode 20 år, trafikkvekst = 2 %, 10 tonn aksellast (helårs bæreevne) og 2 felt. Dette gir dimensjonering etter trafikkgruppe D. På partier som er planlagt i ny veglinje dimensjoneres denne som for ny veg. På eksisterende veg er målet å oppnå bærelagsindeksen for trafikkgruppe D. Ved å benytte nedre bærelag av pukk vil en få et drenerende lag under asfalten. Eksisterende vegfundament vil være med å bidra til å oppfylle kravet til styrkeindeks for hele vegoverbygningen. På eksisterende veg må all asfalt fjernes før ny overbygning bygges. Asfalten freses av til det gjenstår ca cm. Frest masse mellomlagres til gjenbruk. De siste 5-10 cm freses ned i gruslaget med ca. 20 cm fresedybde. Etter tørrfresing legges min. 20 cm pukk 22/90 som forkiles og avrettes med min. 6 cm Ak. Dette fungere som et drenerende nedre bærelag av forkilt pukk. Ved behov for ytterligere oppfylling benyttes samfengt kult 0/150 under Fplaget. Øvre bærelag legges som 6 cm Ag16 og slitelag legges som 4 cm Agb16. Det er valgt å sløyfe bindlag pga. ÅDT<3000. Tiltaket kombineres med breddeutvidelse som vist på skissen i vedlegg 3. I breddeutvidelsen må det dimensjoneres med nytt forsterkningslag. Under forsterkningslaget bør det benyttes materiale tilsvarende frostsikringslag for å få et materiale som materialteknisk ligger nært opp til eksisterende forsterkningslag som gir homogenitet i tverrprofilet. Dimensjoneringstabeller for de ulike situasjonen er gitt i tabellene 2-5. Overbygningsdiagram i vedlegg 3. Disse overbygningene vil være lik for hele strekningen Olsborg-Heia. Gjennom en samlet vurdering av telefarlighet i grunnen, tykkelse på eksisterende overbygning, dekkeskader og høyde på ny veg over eksiterende veg anbefales tiltak for vegoverbygningen som vist i tabell 6. Tabell 1: Aktuelle overbygninger Situasjon Tabellhenvisning Forsterkning av eksist. veg / fylling over eksist. veg 2 Breddeutvidelse over løsmasser 3 Breddeutvidelse over berg / ny veg i bergskjæring 4 Frostsikring av eksist. veg / ny veg over løsmasser med frostsikring 5

3 Tabell 2 Forsterkning av eksist. veg / Materiale Tykkelse a Indeks SI/BI (krav) fylling over eksisterende veg Dekke Agb16 4 cm 3,0 12 Øvre bærelag Ag16 6 cm 3,0 18 Nedre bærelag Ak22 6 cm 1,35 8 Fp22/90 20 cm 1, (54**/59***) Oppfylling ved behov***** Samfengt Var. kult 0/150 «Øvre forsterkningslag», b.gr. 2 Tørrfresing 20 cm 1,25* (83***) «Undergrunn», b.gr. 4 Eksist. Var. 0,75 vegfylling Sum (min. heving av vegen****) 36 * Økt lastfordeling fra 0,75 til 1,25 ** krav til bærelagsindeks tr. gr. D, Iht. N200. *** Krav til SI over underliggende lag iht. VD373. **** Før fresing av asfalt, ved tykke asfaltlag vil reell heving bli mindre. ***** Ved ny veg på fylling kan sortert sprengt stein, Dmaks 2/3 av lagtykkelsen benyttes t fylling. Tabell 3 Breddeutvidelse over Materiale Tykkelse a Indeks SI/BI (krav) løsmasser (uten frostsikring) Dekke Agb16 4 cm 3,0 12 Øvre bærelag Ag16 6 cm 3,0 18 Nedre bærelag Ak22 6 cm 1,35 8 Fp 22/90 20 cm 1, (54*) Forsterkningslag Kult 22/ cm 1, (94**) Grunnforsterkning/fylling, Samfengt kult Min (134***) br. gr. 3 0/150 cm Filter Fiberduk kl. 4 Undergrunn, br.gr. 4-6 Grus/sand/ silt Sum tykkelse overbygning 106 * Krav til bærelagsindeks tr. gr. D, Iht. N200. ** Krav til styrkesindeks på br. gr. 3 og tr. gr. D, Iht. N200. *** Iht. krav om grunnforsterkning ved undergrunn med Cu>37,5 kpa. Dimensjoneringen sikrer bæreevne, men ikke frostsikring. Partier med behov for frostsikring (gitt i tab. 1) masseutskiftes iht. tab. 6. Tabell 4 Breddeutvidelse over berg / ny Materiale Tykkelse a Indeks SI/BI (krav) veg i bergskjæring Dekke Agb16 4 cm 3,0 12 Øvre bærelag Ag16 6 cm 3,0 18 Nedre bærelag Ak22 6 cm 1,35 8 Fp 22/90 20 cm 1, (54*) Forsterkningslag Kult 22/ cm 1, (94**) Dypspregning*** -175 cm Sum tykkelse overbygning 66 * Krav til bærelagsindeks tr. gr. D, Iht. N200. ** Krav til styrkesindeks på br. gr. 3 og tr. gr. D, Iht. N200. *** Ved breddeutvidelse i bergskjæring dypsprenges det kun i breddeutvidelsen. 3

4 Tabell 5 Frostsikring av eksist. veg / ny Materiale Tykkelse a Indeks SI/BI (krav**) veg over løsmasse med frostsikring**** Dekke Agb16 4 cm 3,0 12 Øvre bærelag Ag16 6 cm 3,0 18 Nedre bærelag Ak22 6 cm 1,35 8 Fp 22/90 20 cm 1, (54*) Forsterkningslag Kult 22/ cm 1, (94**) Frostsikringslag, br. gr. 3*** Samfengt Min kult 0/150 cm Filter Fiberduk kl.4 Undergrunn, br.gr. 6 Silt/leire Sum tykkelse overbygning 180 * Krav til bærelagsindeks tr. gr. D, Iht. N200. ** Krav til styrkesindeks på br. gr. 3 og tr. gr. D, Iht. N200. *** Hvis ny veglinje legges min. 1 meter over eksisterende veg trenger ikke frostsikringslaget legges i full tykkelse, men kun som nødvendig oppfylling over eksisterende veg til riktig planumshøyde. Ved masseutskiftinger av myr/torv benyttes frostsikringsmateriale ned til nivå -250 cm. Under dette nivå kan fylling av sprengt stein benyttes. Tabell 6: Tiltak for vegoverbygningen (profilnr. basert på C-tegn. av , vedlegg 4) Profil fra Profil til Lengde Tiltak overbygning Overbygning, tabell nr. Ny/eksist. veg Fylling over eksist. veg/ 2/3 Eksist. breddeutvidelse løsmasse Masseutskifting til 1,8 m 5 Eksist Fylling over eksist. veg 2 Eksist Masseutskifting til 1,8 5/4 Eksist. m/berg Ny veg over berggrunn 4 Ny Masseutskifting til 1,8 5/4 Eksist. m/berg Fylling over eksist. veg 2 Eksist Breddeutvidelse i 4 Eksist. bergskjæring Breddeutvidelse løsmasse 3 Eksist Ny veg på fylling 2 Ny Ny veg over berggrunn 4 Ny Ny veg på fylling/ 2/5/4 Ny Masseutskifting til 1,8 m/berg Breddeutvidelse løsmasse 3 Eksist Breddeutvidelse i 4 Eksist. bergskjæring Masseutskifting til 1,8 m 5 Eksist./Ny Masseutskifting til 1,8 m/ 5/4 Eksist./Ny berg Fylling over eksist. veg/ breddeutvidelse løsmasse 2/3 Eksist. 4

5 Ny veg over berggrunn 4 Eksist. (nedskjæring) Fylling over eksist. veg/ 2/3 Eksist. breddeutvidelse løsmasse Fylling over eksist. veg/ 2/4 Eksist. breddeutvidelse berg Fylling over eksist. veg/ 2/3 Eksist. breddeutvidelse løsmasse Fylling over eksist. veg/ 2/3 Eksist. breddeutvidelse løsmasse Breddeutvidelse i 4 Eksist. bergskjæring Breddeutvidelse løsmasse 3 Eksist Breddeutvidelse i 4 Eksist. bergskjæring/fylling Masseutskifting til 1,8 m 5 Eksist. (+fjerne eventuell torv under dette nivå) Breddeutvidelse i bergskjæring/fylling 4 Eksist. 5 Arealbehov i anleggsfasen Med tanke behov for areal i reguleringsplanen er det de partier på eksiterende veg som må masseutskiftes som er kritiske fordi det vil bli nødvendig å stenge begge kjørefelt for å sikre kvalitet på utførelsen (dvs. sikre riktig traubunnsnivå, unngå gjenstående kiler midt vegen og sammenblanding av masser). Der det samtidig er planlagt breddeutvidelser med bredde større eller lik halv kjørebane vil man kunne klare å holde ett kjørfelt åpent mens man bygger breddeutvidelsen. Når denne er bygd kan trafikken ledes over på denne og resten av vegen masseutskiftes. Med dette som bakgrunn kan det bli nødvendig med omkjøringsveg utenom dagens veg på følgende profilnr.: , og Vedlegg 1: Sammendrag av resultater fra bæreevne- og georadarmålinger Vedlegg 2: Sammendrag av prøvetakingen med analyse av telefarlighet Vedlegg 3: Overbygningsdiagram og skisse breddeutvidelse Vedlegg 4: C-tegninger av

6 Vedlegg 1

7

8

9

10

11 Vedlegg 2: Prøvetaking Olsborg-Heia, delstrekning 3 Hull Fra-til Profil Telefarlighet m P15700 T m P15800 T m P16040 T4 (1-2m) m P16300 T4 (1-2m, T2 over) m P18750 T2 (kun tatt prøve til 1m) m P18890 T2 (kun tatt prøve til 2m, berg) m P15800 T m P19970 T4 (kun tatt prøve til 1m, stein/berg) m P20190 T4 (kun tatt prøve til 1,5m, berg) m P21560 T2 (kun tatt prøve til 0,6m, berg) m P21710 T2 (kun tatt prøve til 1m, stein) m P22750 T m P22910 T m P23050 T m P23980 T2 (kun tatt prøve til 1m, berg) m P24130 T2 (kun tatt prøve til 1,5m, berg)

12 Vedlegg 3

13

14

15 200 0,81 0,92 8,05 Vedlegg 4 Brulia 20/70/0 20/70 Finnbrufossen 20/9

16 E6 95/

17 /11 E6 95/11/0 95/11

18 E6 95/1 RÃ ttvatnet

19 225 95/10 95/14, / /101 95/51/0 95/14/0 95/10 95/101/0 95/10/0 SÃ terã sen

20 E6 95/90 Berghaugen 95/90/0 95/101/0 95/101 Skjellbakken SÃ terã sen Naustodden

21 225 E6 117/1 117/1 Redeberget 250 Stormyra 117/1/0 Bergodden Naustodden

22 /1 43/367 /363 /357 /361 /364 MÃ LSELV BALSFJORD 43/499 43/364 43/360 43/365 43/367 43/142 43/448 43/357 43/497 43/358 43/500 43/359 43/419 43/362 43/361 43/ /1 117/1 117/3 117/2 117/2/0 117/3/0 0/0/0 43/142/0 43/361/0 43/367/0 43/364/0 43/362/0 43/499/0 43/359/0 43/448/0 43/363/0 43/365/0 43/357/0 43/360/0 43/358/0 43/419/0 43/497/0 43/500/0 117/1/0 117/1/0

23 / R0,5 R15 43/27 E6 43/137/0 43/137 43/27/0 43/27 43/352 43/137 43/137 43/352/0 43/352 43/142/0 43/142 43/142 43/497/0 43/497 43/142/0 43/142 R8,5 R28,08 43/521/0 43/521 43/366/0 43/366 Holststà tta 43/367/0 43/367 43/367 43/500/0 43/500 43/501/0 43/501 43/122/0 43/122 /383 43/352/0 43/352 43/352 43/122 43/383/0 43/ /525/0 43/525

24 E6 43/144 43/27 43/27 43/27/0

25 /144 43/144 HEIA 43/27

26 43/518/ Kvilarvas /27 43/27/0 43/27

27 R20, F296 43/112 43/27/0 43/27 R13,8 E6 43/11 43/112