Kurs i Vegteknologi. Vann og drenering. 7. nov Geir Berntsen, Statens vegvesen, Region Øst, Dekkeprosjektet

Transkript

1 Kurs i Vegteknologi Vann og drenering 7. nov Geir Berntsen, Statens vegvesen, Region Øst, Dekkeprosjektet

2

3

4 Håndbok R610 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.

5 forts. R610 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 trafikanter eller skade på vegkropp og konstruksjoner. Vann skal til enhver tid være sikret fritt avløp.

6 Drensplan Håndbok N200, Vegbygging Kap. 4 Grøfter, kummer og rør

7

8 Dreneringsplaner - byggeplannivå Dreneringsplaner med detaljer (G-tegninger) bør omfatte: stikkrenner drensledninger, overvannsledninger kummer, sluk terrenggrøfter nedføringsrenner bekkereguleringer Detaljer vises på egne tegninger. Disse kan omfatte: kumtyper, sluk rister og lokk grøftesnitt, materialer og plassering utkiling for stikkrenner m.v.

9 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 Lukket drenering Dyp sidegrøft med erosjonsutsatte sideskråninger For korte skjæringer (<50 m) vil dypspregning gi tilstr. drenering Åpen dr.

10 Dreneringselementer (2) Terrenggrøft Nedløpsrenne Stikkrenne innløp utløp Sideskråninger Fyllingsskråninger

11 Funksjonskrav for drenssystemet sikre avrenning fra kjørebane unngå reduksjon av bæreevnen (reduksjon av levetid og vegkapital) 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.

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

13 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

14 NEDSATT SIKT SOM FØLGE AV VANN PÅ KJØREBANEN

15 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 7. nov s i Veg tek

16 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

17 Innfiltrering av vann fra overflaten

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

19 Reduksjon av bæreevnen ØKT VANNINNHOLD REDUSERT STIVHET/ ELASTISITETSMODUL FOR MATERIALENE ØKTE PERMANENTE DEFORMASJONER REDUSERT BÆREEVNE OG DERMED REDUSERT LEVETID

20 E-modul for granulære materialer som funksjon av vanninnhold E=spenning/tøyning tøyning deformasjon i prosent E-modul redusert til 1/7-del gir 7 ganger større deformasjon!!

21 Deformasjon som funksjon av vanninnhold

22 Deformasjon som funksjon av grunnvannsnivå Vannivå 30 cm under overflaten belastninger ved 30 mm deformasjon Vannivå 70 cm under overflaten Ved belastninger er deformasjon < 30 mm

23 Drenering i skrånende terreng Spor og jevnhetsproblem Høy grunnvannstand

24

25 Kumulativ fordeling av spordybde-forholdet mellom indre og ytre spor Spor 2 Spor 1 Spor 1 / Spor 2

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

27 Oversvømmelse - skader

28 7. nov Kurs i Vegteknologi

29 7. nov Kurs i Vegteknologi

30 7. nov Kurs i Vegteknologi

31 7. nov Kurs i Vegteknologi

32

33

34 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

35 Drenssystemets sikkerhetskrav «Sikkerhetskravene (risikonivå) til avvanningssystem, dreneringssystem og sikringstiltak som bygges inn i veganlegg skal differensieres avhengig av hvor alvorlige konsekvenser en kan få av oversvømmelse, erosjon eller andre skader på vegkonstruksjon og vegområdet og tilstøtende arealer. Kravene skal være avhengig av den enkelte vegrutes samfunnsmessige betydning (trafikkmengde, trafikktype, reelle omkjøringsmuligheter og vegens betydning som trafikkåre m.v.).»

36 Returperiode Returperiode (gjentaksintervall) er uttrykk for hvor ofte (hvert n-te år) det inntreffer flom til et visst nivå eller nedbør med en viss intensitet, ut fra statistiske vurderinger av nedbørs- og avrenningsobservasjoner.

37 Hydraulisk dimensjonering Forenklet dimensjonering, bruk av minimumsdimensjoner. 600 mm for H og S 400 mm for A og G/S 300 mm for avkjørsler 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

38 Rehabilitering av rør

39

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

41 Erosjon i skjæringsskråninger

42 Erosjonssikring i skråninger

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

44 Iskjøving

45

46 Telehiv Dannelse av telehiv forutsetter tilgang til vann Redusert grunnvannsnivå reduserer oppsuget av grunnvann til frysefronten

47 Drenering for å forhindre telehiv Senke grunnvannet ved dyp drensgrøft (Forbedrer også bæreevnen!)

48 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.

49 Takk for oppmerksomheten!