FORSTERKNING AV BÆREEVNE Østerdalskonferansen 2016 Jan Bjerketvedt
FORSTERKNING AV BÆREEVNE - HVORDAN KOMME SEG FRA A TIL B? A B 3
KONTAKTKONFERANSE 2001: Jan Bjerketvedt Faggruppe driftsteknikk Skogforsk Forsterkning av eksisterende bærelag ved vedlikehold av skogsbilveier 4
1949 1951 1953 1955 1957 1959 1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 Skogsbilveibygging, akkumulerte km Veier bygd med stedegne masser Større tømmerbiler 60000 Transport gjennom hele året 50000 40000 Klimaforandringer 30000 20000 10000 42.000 km -10.000 km 32.000 km eldre enn 25 år Ombyggingskostnad: Nyanlegg Ombygging 270 kr/m 8,64 milliarder kroner 0
Den rasjonelle formel: Kommentar: Dette gir en økning på 30-40 % av vannmengden! Jernbaneverket har benyttet 1,2
SVV: HÅNDBOK N200 VEGBYGGING Forsterkning er aktuelt på eksisterende veg dersom man ønsker å: øke tillatt aksellast forlenge dekkelevetiden Et forsterkningsarbeid kan bli utløst av andre behov enn det rent forsterkningsmessige, som for eksempel: behov for geometrisk oppretting (tverrfall, lengdeprofil) overgang fra grusdekke til fast dekke breddeutvidelse, f.eks. for etablering av midtrekkverk kantforsterkning 7
530.2 Kvalitetssikring 530.21 Generelt Det gjelder samme kvalitetskrav ved forsterkningsarbeid som ved nyanlegg. Følgende element vurderes spesielt: drenering, riktig fall, dybde, profil (grøfteskråning) stikkrenner (dimensjonering og plassering), enhetlig kvalitet tiltak mot telehiv overgang mellom gammel veg og ny fylling ved breddeutvidelse riktig tverrprofil (takfall, tverrfall) filterforhold mellom gammel veg og nytt forsterkningslag og/eller bærelag, bruk av duk/filterlag forsterkningslag bærelag vegdekke armering, krav til produkt og korrekt arbeidsutførelse 8
REGISTRERING AV EKSISTERENDE BÆREEVNE HVOR ER A? Visuelt (forstlig skjønn) DCP Benkelmannsbjelke Fallodd GPR 9
10
11
Standardheving av skogbrukets transporter: - hvordan øke veienes bæreevne Delmål: Undersøke prestasjoner og kostnader knyttet til bæreevneforsterkning av skogsbilveier Etablere langsiktige feltforsøk for å analysere effekten av alternative metoder for å øke skogsbilveiers bæreevne 10.03.2016
FORSTERKNING AV VEI UTEN BREDDEUTVIDELSE? Veikroppen er formet som et trapes og en tradisjonell forsterking av bærelaget gjennom å tilføre mere masser vil gjøre kjørebanen (på toppen av trapeset) smalere. Dette er uønsket da man allerede sliter med for smale veier. Konsekvensene er at man må både forsterke og breddeutvide veien. Et alternativ kan være å forbedre de eksisterende massene gjennom å tilføre bæreevneforsterkende materialer uten breddeutvidelse. Dustex er et produkt basert på lignin fra celluloseproduksjonen, biologisk nedbrytbart og ikke pålagt noen miljørestriksjoner (Borregaard LignoTech 2015). Tradisjonell anvendelse av Dustex til veiformål har vært som støvbindingsmiddel for grusveier, men bindemiddel i selve veikroppen vil kunne forbedre egenskapene til løsmasser med høyt finstoffinnhold, både med tanke på bæreevne og å begrense vanntransporten med lavere finstoffandel. 13
1 2 10.03.2016
Hva har vi gjort? 1. Bæreevne-måling 1, før behandling, - Juni 2013 2. Fresing og Dustex-behandling, - Juni 2013 3. Bæreevne-måling 2, etter 1 år, - Juli 2014 4. Bæreevne-måling 3, høstregn, - Oktober 2014 5. Bæreevne-måling 4, etter 2 år, - Juni 2015 10.03.2016
10.03.2016
10.03.2016
Innebygd fallodd fra SWECO (tidligere Grontmij) 10.03.2016 18
Bæreevnen er registrert ved at målebilen først gjorde målinger med 50 meters mellomrom på høyre veiside og deretter tilsvarende på venstre side av veien under returen, - men med 25 meter forskyvning. Det betyr at veiene er kartlagt med målinger for hver 25. meter, men på vekslende side. Generelt for begge veiene må det sies at det er store variasjoner mellom nabopunkter og innenfor delstrekninger. Egentlig ikke overraskende for en gammel skogsbilvei anlagt med stedegne masser. 10.03.2016
Vei 1, Sommer 2013, Før behandling 10.03.2016
10.03.2016
10.03.2016
10.03.2016
10.03.2016
16 14 12 10 8 Før_1306 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10.03.2016 25
20 18 16 14 12 10 8 Før_1306 Som1_1407 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10.03.2016 26
20 18 16 14 12 10 8 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10.03.2016 27
25 20 15 10 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10.03.2016 28
25 20 15 10 Før_1306 Som1_1407 Som2_1506 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 10.03.2016 29
25 20 15 10 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 10.03.2016 30
1 2 10.03.2016
25,00 20,00 15,00 10,00 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5,00 20,00 0,00 0 1 2 3 4 5 15,00 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10,00 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.03.2016 32
% 250 200 150 100 Ubehandlet Behandlet 50 0 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 10.03.2016 33
1 2 10.03.2016
25 20 15 10 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5 0 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 25 20 15 10 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 5 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 10.03.2016 35
180 160 140 120 100 80 Ubehandlet Behandlet 60 40 20 0 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 10.03.2016 36
Sett fra skogbrukets krav om 10 tonns bæreevne 18 18 16 16 14 14 12 12 10 10 8 8 6 6 4 4 2 2 0 A-Ubh A-Dustex 0 B-Ubh B-Dustex Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 Før_1306 Som1_1407 Høst_1410 Som2_1506 10.03.2016 37
Forsterkning og breddeutvidelse 25 cm 4 meter 25 cm «topplag» av knust fjell reduserer veibredden med 30 cm på hver side 35 cm «topplag» av grusholdige masser reduserer bredden med 2x50 cm 25 cm topplag med 4 m bredde tilsvarer 1 m 3 eller 1,5 tonn masse pr løpemeter vei 1,5 t a 100 kr = 150 kr/lm vei + transport + breddeutvidelse = ca 250-300 kr/lm vei Dustex-behandling: ca 160-200 kr/lm vei
Konklusjon Klar positiv effekt av Dustex-behandling på bæreevnen i nedbørsperioder, - på kort sikt Usikkerhet knyttet til varighet av behandlingen, og dermed også lønnsomheten av tiltaket i forhold til andre alternativer Ytterligere oppfølging utover prosjektperioden (2013-15) nødvendig for å gi mer bastante anbefalinger. Dette gjelder også tiltak som «overflatesupplering med Dustex», som kan være med på å forlenge effekten, samt erfaringer knyttet til et eventuelt redusert vedlikeholdsbehov. 10.03.2016
ALTERNATIVE TILSETNINGSMIDLER? Groundeco Kjemisk stabiliserende væske som fortrenger vann fra jordkolloidene. Krever høy prosentandel finstoff (< 0,06 mm) Brukt på 10 km vei i Regionfelt Østlandet (Rena), 2005 September 2015: 2 km skogsbilvei i Aurskog Høland, Akershus November 2015 : gjentak av bæreevnemåling (for tidlig) Mai/Juni 2016: gjentak av bæreevnemåling? 40
ALTERNATIVER TIL FALLODDSMÅLINGER? Lettvektsfallodd? Masteroppgave NMBU Henrik Tvengsberg Mai 2016 Bruk av veivals med responsmåler og kontinuerlig kompakteringskontroll (CCC) kan gi oss detaljert informasjon om hvordan bæreevnen varierer langs hele veien. 41
TAKK FOR MEG