HENSIKT OG OMFANG...2

Like dokumenter
Kap.: 9 Regler for prosjektering og bygging Utgitt: Rev.: 3 Frost Side: 1 av 17

Frost og snø - Problemer ift. underbygningen

Jernbaneverket UNDERBYGNING Kap.: 8 Hovedkontoret Regler for vedlikehold Utgitt:

1 HENSIKT OG OMFANG DEFINISJONER, FORKORTELSER OG SYMBOLER...3

Kurs i drift og vedlikehold for ledere av driftskontrakter

Nye krav til vegoverbygningen etter telehivsaken. Jostein Aksnes Vegdirektoratet, TMT Vegteknologiseksjonen

Jernbaneverket UNDERBYGNING Kap.: 4 Bane Regler for prosjektering og bygging Utgitt:

Kurs i drift og vedlikehold for ledere av driftskontrakter

Kurs i drift og vedlikehold for ledere av driftskontrakter

Krav til vegoverbygning og frostteknisk dimensjonering. Jostein Aksnes Vegdirektoratet, TMT Vegteknologiseksjonen

Grunnforhold og teleproblematikk

Grunnleggende prinsipper i den norske frostdimensjoneringsmetoden

Grunnforhold og teleproblematikk

Vei og anlegg. Lett frostsikring. Vei Jernbane Flyplass Idrettsbane VA Juni 2018

Sikring mot frost og tele. Jostein Aksnes Vegdirektoratet, TMT Vegteknologiseksjonen

Frostsikring -nye krav og bestemmelser. Jostein Aksnes Vegdirektoratet TMT, Vegteknologiseksjonen

Frostsikring - Dimensjonering

Banelegeme Side: 1 av 11

Forsterkningsmetoder. Forsterkningsbehov. Drift og vedlikehold av veger og gater. Foreleser: Geir Berntsen, Vegdirektoratet/HiN. Lav levetidsfaktor

7.1 Forelesning i Vegbygging VEGKROPPENS ELEMENTER. Opprinnelig terreng. Overbygning. 1 1:n n. Planum. 1:n. Underbygning OVERBYGNINGENS ELEMENTER

Betydningen av god vegteknologi og god byggeskikk

- tungvekter på lette løsninger

HENSIKT OG OMFANG...2

Underbygning. Valgfag i jernbaneteknikk, HiOA høsten Margareta Viklund Siv.ing geoteknikk Jernbaneverket Teknologi Underbygning Introduksjon

Banelegeme Side: 1 av 15

Vegoverbygning - belastninger, nedbrytning og dimensjonering

FROST Tekna-kurs Vegteknologi

FROST Tekna-kurs Vegteknologi

Håndbok N200 Vegbygging

Intensivkurs i vegteknologi 2017 Dimensjonering av veger

Frost i tunneler. NADim 2015 Radisson Blu Airport Hotel, Gardermoen 3. desember 2015 Per Otto Aursand, Geo/lab, Ressursavd.

Rev.: 5 Ballast Side: 1 av 12

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Over- og underbygning 2. Underbygning 1. Banelegeme

BALLASTMATTER MOT STRUKTURLYD...

Drensplate. Stopper fukt. Kapillær brytende. Effektiv drenering. Enkel å montere

FORSTERKNING AV VEG 1. AKTUELLE TILTAK 2. MÅLEMETODER FOR REGISTRERING AV VEG IVAR FAKSDAL

Hva mener entreprenøren om kvalitet og vegbygging?

Vegoverbygning - belastninger, nedbrytning og dimensjonering

Materialer i vegbygging

Håndbok 018 Vegbygging

Aksellast, bæreevne, tele/frostproblematikk

FAKULTET FOR TEKNOLOGI OG REALFAG E K S A M E N. Faglærer Ephrem Taddesse. Kontakttelefon

Kvalitet og vegbygging Telehiv. Avdelingsdirektør Eirik Øvstedal Statens vegvesen, Vegdirektoratet

Steinmaterialer. Hva kommer av endringer i Håndbok 018 Vegbygging? Terje Lindland, Vegdirektoratet, Vegteknologiseksjonen

Leggeanvisning for plastrør

Vi legger til grunn flg tverrsnitt for kjøreveg (figur D.2) - og g/s-veg (figur C.52) - se kopi av 2 sider fra håndbok 017:

Statens vegvesen. Reguleringsplan for fv. 17 Holm fergeleie, Bindal kommune, Nordland Dimensjonering av vegoverbygning og brukbarhet av lokale masser

Telehiv på norske veger -hvorfor og hva kan gjøres for å unngå dette? Jostein Aksnes Statens vegvesen

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 1. Banelegeme

Drensplate. Stopper fukt. Kapillærbrytende. Effektiv drenering. Enkel å montere. Isolerende drensplate Energibesparende byggisolasjon

Telehiv på norske veger -hvorfor og hva kan gjøres for å unngå dette? Jostein Aksnes Statens vegvesen

Jordtrykk 08/06/2017. Print PDF

Nettstasjon - Fundamentering

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 4. Støttekonstruksjoner

3.4 Veiklasse 4 Sommerbilvei for tømmerbil

Betydningen av god vegteknologi og god byggeskikk. Jostein Aksnes Vegdirektoratet

Geoteknikk. Fv 222 Furnesvegen x Ringgata Grunnundersøkelser. Ressursavdelingen. Nr Fv222 hp 03 m 1500

FORSKALINGSBLOKKER STATISKE BEREGNINGER PROSJEKTERING OG UTFØRELSE FORSKALINGSBLOKKER (10) Oppdragsgiver Multiblokk AS

Vartdal L-element Monteringsanvisning

!VEGFORSTERKNING!ASFALTDEKKER!GRUSDEKKER!(MÅLEMETODER)

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 2. Tunneler

Drenering. Dagsseminar om vegteknologi med spesiell vekt på telehiv KLIF konferansesenter. 8. desember Geir Berntsen, SVV Region øst

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 1. Overbygning 4. Sportekniske anlegg

Rv154 Nordbyveien. Nygård - Ski. Te Ressursavdelingen. Nr Region øst Ressursavdelingen Seksjon Veg- og geoteknikk:

Statens vegvesen Region sør - BRANSJETREFF Arendal, oktober 2012

Materialer i vegbygging

Rv. 2 SLOMARKA KONGSVINGER Smal fire felts- motorveg med midtrekkverk og totalvegbredde på 16,5 m Frostsikring med lettklinker og skumglass med

Setninger 30/01/2018. Print PDF

Fordeler: Fundamenter etter forholdene. God drenering. Først sjekker du grunnforholdene FUNDAMENTERING.

Geoteknikk. Fv 503 Finstadvegen. Grunnundersøkelser for gs-veg. Ressursavdelingen. Nr.16/ Fv 503 Hp 01 m 1000

Generelle tekniske krav Side: 1 av 10

Materialer i vegbygging

Vedlegg 5 Veiledning for bruk av tabeller og diagram

Geoteknikk Underbygning

Statens vegvesen. Tegning V01 viser et oversiktskart i målestokk 1: for området.

Drensplate. Stopper fukt. Kapillærbrytende. Effektiv drenering. Enkel å montere. I s o l e r e n d e d r e n s p l a t e

NOTAT. 1 Innledning. 2 Grunnforhold SAMMENDRAG

Statens vegvesen Trykkstyrke av skumplast. Utstyr. Omfang. Fremgangsmåte. Referanser. Prinsipp. Vedlikehold. Tillaging av prøvestykker

Brukerkrav og produktegenskaper kvalitetskravene fra den største brukeren

God og dårlig byggegrunn

Statsbygg. Vabakken, Stord. Grunnundersøkelser Datarapport Oppdragsnr.:

Kapittel Geoteknisk prosjektering for konkurransegrunnlag og andre entrepriseformer

Tekniske tegninger KONKURRANSEGRUNNLAG. Prosjekt Fv 569 Dalseid - Eidslandet Punkttiltak utbedringer. Parsell Fv 569 Hp 01 - Hp 02 TEKNISKE DATA

Vedlegg 2 Utkast til revidert versjon av teknisk regelverk med kommentarer fra SINTEF

Presentasjon Tjervåg AS.

Intensivkurs i vegteknologi 2016 Dimensjonering av veger

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Over- og underbygning 2. Underbygning 2. Tunneler

LØSNINGSFORSLAG TIL OBLIG NR

Statens vegvesen. Ev6 Olsborg-Heia dimensjonering av overbygning ved utbedring av delstrekning 2 Olsborg-Solør

Statens vegvesen. dimensjonering av overbygning ved utbedring av delstrekning

Nytt dobbeltspor Oslo Ski

Generelle bestemmelser Side: 1 av 6

Tekna, Vegteknologi 2014, 31. mars, Trondheim Grunnundersøkelser for dimensjonering av overbygning

Handelsbygg Holding AS

NOTAT FV. 42 BJØRKÅSTUNNELEN, SIRDAL KOMMUNE GEOTEKNISKE VURDERINGER I FORBINDELSE MED NY VEGFYLLING/ MASSEDEPONI. 1. Orientering

VARTDAL L-ELEMENT VARTDAL L-ELEMENT. Raskt og enkelt system for plate på mark

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Over- og underbygning 2. Underbygning 5. Støttemurer

1 OMFANG BANELEGEME Generelt Fyllinger Jordskjæring og skråning Naboterreng/sideterreng...4

Transkript:

Frost Side: 1 av 17 1 HENSIKT OG OMFANG...2 2 FROST...3 2.1 Telefarlighet...3 2.2 Dimensjonerende frostmengde...4 3 FROSTSIKRINGSLAG...6 3.1 Frostsikringslagets funksjoner...6 3.2 Materialer i frostsikringslaget...6 3.2.1 Utførelse og kontroll...6 3.2.2 Sprengstein og knust stein...6 3.2.3 Sand og grus...6 3.2.4 Lettklinker...7 3.2.4.1 Materialer...7 3.2.4.2 Utførelse...7 3.2.4.3 Kontroll...7 3.2.5 Ekstrudert polystyren (XPS)...7 3.2.5.1 Utførelse...8 3.2.6 Ekspandert polystyren (EPS)...8 3.3 Tetting av sideskråninger...8 4 FROSTDIMENSJONERING...9 4.1 Hovedspor...9 4.2 Sidespor...9 4.3 Faktorer som påvirker frostnedtrengning...9 4.3.1 De ulike faktorers innvirkning på frostmotstanden...10 4.3.1.1 Gradering av materiale...10 4.3.1.2 Vanninnhold i fyllingen...10 4.3.1.3 Temperatur i grunnen...10 4.3.1.4 Forholdet mellom lufttemperatur og temperatur i fyllingsoverflaten om sommeren...10 4.3.1.5 Tørr romvekt av steinmassene i forsterknings- og frostsikringslaget...11 4.4 Forutsetninger ved frostdimensjonering...11 4.5 Dimensjonering av frostsikringslag av grus...11 4.6 Dimensjonering av frostsikringslag av sprengstein...13 5 FROSTSIKRING VED SPESIELLE FORHOLD...16 5.1 Fjellskjæring...16 5.2 Frostsikring av stikkrenner, kulverter og underganger...16 5.3 Støttemur...17

Frost Side: 2 av 17 1 HENSIKT OG OMFANG Dette kapitlet omhandler dimensjonering av underbygningen mhp. frost. I kapitlet beskrives hvilke faktorer som påvirker frostnedtrengningen, samt hvilke krav som stilles til de materialer som kan benyttes i frostsikringslaget. Spesielt viktig er det at massene som benyttes er velgraderte, slik at fyllingen blir tilstrekkelig tett for å hindre indre luftkonveksjon. Dette gjelder i særlig grad for sprengstein/knust stein. Samtidig vil velgraderte masser med et visst sand/grus innhold være med å sikre et fuktighetsnivå i bunnen av frostfundamentet, noe som anses som gunstig. Kapitlet må også ses i sammenheng med kap. 11 Drenering.

Frost Side: 3 av 17 2 FROST 2.1 Telefarlighet Jordartene kan inndeles i 4 klasser etter bæreevneegenskapene i teleløsningsperioden T1 T2 T3 T4 Ikke telefarlig Litt telefarlig Middels telefarlig Meget telefarlig Når en jordart betegnes som ikke telefarlig, betyr det at en underbygning som består av denne jordarten, ikke vil utsettes for heving og synking når jorden fryser og tiner. Når en telefarlig jordart fryser oppstår islinser som følge av kapillær vannoppsuging fra underliggende lag. Dette medfører at formasjonsplanet (FP) løftes under nedfrysningen, og synker i tineperioden. Telehivet blir trolig størst desto tidligere på vinteren frosten trenger ned i telefarlig grunn. Dette fordi telehivdannelse tar tid i leire og silt, da vann må transporteres til frysefronten. På grunn av overskudd av porevann, vil underbygningen kunne få redusert bæreevne under tiningen. Jordmaterialer som anvendes i frostsonen, skal være av typen "Ikke telefarlig". Telefarligheten bedømmes ut fra den korngraderingen materialet har. (Se tabell 9.1). Telekriteriet kan uttrykkes slik: "For at et materiale ikke skal være telefarlig, må masseprosenten av materialet < 0,02 mm ikke være større enn 3 % beregnet av materiale som passerer 19 mm sikt". Tabell 9.1 Telefarlighetsklassifisering Masseprosent (av materiale < 19,0 mm) Benevnelse Teleklasse < 0,02 mm < 0,2 mm Eksempel på jordarter Ikke telefarlig T1 3 % Sand Grus Torv Myrjord Litt telefarlig T2 > 3-12 % Sand Grus Morene (sandig, grusig) Middels telefarlig T3 > 12 % < 50 % Sand Morene (leirig) Leire med mer enn 40 % < 0,002 mm Meget telefarlig T4 > 12 % > 50 % Leire med mindre enn 40 % < 0,002 mm Silt Morene (siltig)

Frost Side: 4 av 17 Figur 9.1 Eksempler på kornfordelingskurver for jordmaterialer innen de enkelte telegrupper 2.2 Dimensjonerende frostmengde Frostnedtrengningen i grunnen er avhengig av frostmengdene uttrykt i h C (timegrader) og grunnens egenskaper. I figur 9.2 er kart over maksimale frostmengder (F 100 ) vist for hele Norge. I figur 9.3, 9.4 og 9.5 er dimensjoneringskurver for frostsikringslag vist. Figur 9.2 bør bare benyttes ved forprosjektering. For detaljprosjektering bør vurdering av lokale temperaturforhold langs traseen gjennomføres. Frostmengder angitt i Statens vegvesens vegnormal nr. 018 Vegbygging kan benyttes.

Jernbaneverket Infrastruktur UNDERBYGNING Kap.: 9 Regler for prosjektering og bygging Utgitt: 01.01.04 Rev.: 2 Side: 5 av 17 Frost Figur 9.2 Dok.nr.: JD 520 Maksimale frostmengder for Norge Utgitt av: ITP Godkjent av: IT

Frost Side: 6 av 17 3 FROSTSIKRINGSLAG Frostsikringslaget ligger mellom forsterkningslag og traubunn. Tykkelsen av dette laget varierer avhengig av materialer og stedlige frostmengder, samt av dimensjonerende hastighet på strekningen. Laget kan falle helt bort hvis grunnen ikke er telefarlig. 3.1 Frostsikringslagets funksjoner Frostsikringslaget skal hindre nedtrengning av frost til traubunn og undergrunnen forhindre indre konveksjon i underbygningen om mulig sikre høy fuktighet i sjiktet over traubunn sikre tilstrekkelig bæreevne og stabilitet 3.2 Materialer i frostsikringslaget Frostsikringslaget skal bygges opp av gode friksjonsmaterialer, dvs. velgraderte, godt drenerende og frostsikre masser (T1-materialer, jf. avsnitt 2.1 tabell 9.1). Godkjente materialer er beskrevet i avsnitt 3.2.2-3.2.5. 3.2.1 Utførelse og kontroll Utførelse og kontroll er som for materialer i forsterkningslaget, se kap. 6 Banelegeme, avsnitt 3.4 og 3.5. 3.2.2 Sprengstein og knust stein Steinmaterialene skal være velgraderte, med korngraderingstall C u = d 60 /d 10 15. Maskinkult uten sand/grus fraksjon er uegnet til bruk i frostsikringslaget av frosttekniske årsaker. Maksimal tillatt steinstørrelse er 500 mm, men ikke større enn 2/3 av lagtykkelsen som legges ut. Det tillates ikke metting med subus slik at steinene "flyter", og ikke mer enn 3 % materiale mindre enn 0,02 mm regnet av materiale under 20 mm. For dimensjonering av frostsikringslag av sprengstein vises det til avsnitt 4.6. 3.2.3 Sand og grus Frostsikringslag av grusmaterialer skal bestå av velgraderte masser fra naturlige grusforekomster. Materialet kan inneholde stein, men maksimal kornstørrelse skal ikke overskride 150 mm. Sand skal generelt ikke benyttes i trauet annet enn som filterlag.

Frost Side: 7 av 17 3.2.4 Lettklinker Bruk av lettklinker til stabiliserende formål er omtalt i kap. 8 Stabilitet. Det kan også være aktuelt å benytte lettklinker til frostisolasjon, og da gjerne i kombinasjon med at dette gir gunstige stabiliserende eller setningsreduserende effekter eller annet. Der hvor det benyttes lettklinker i fylling, vil frostsikringslaget falle bort. Dimensjonerende frostmengde settes ved bruk av lettklinker i frostsikringslaget alltid til F 100. Tykkelsen av et lettklinkerlag som er dimensjonert mhp. frost bør overdimensjoneres 20 % for å kompensere for nedtrengning av stein i lettklinkerlaget. 3.2.4.1 Materialer Krav til materialer er som beskrevet for lettklinker i kap. 8 Stabilitet. I tabell 9.2 er gitt eksempel på varmeledningsparametre for tørr lettklinker. Det skal ikke benyttes gunstigere varmeledningsevne enn den angitte dimensjonerende verdi. Tabell 9.2 Materialkrav, lettklinker Material Densitet, tørr (kg/m 3 ) Varmeledningsevne, tørr (ved -5 o C) (W/mK) Lettklinker Maks. 400 0,12 Dimensjonerende verdi 0,15 Merknad eks. løs lettklinker 0-32 mm 3.2.4.2 Utførelse Lettklinkerlag til frostisolasjon legges ut på traubunn. Krav til utførelse av frostsikringslag av lettklinker er som for lettklinkerfylling, se kap. 8 Stabilitet. 3.2.4.3 Kontroll Kontroll er i hovedsak som for lettklinkerfylling, se kap. 8 Stabilitet. Her tillegges at lagtykkelsen skal kontrolleres spesielt nøye utlegging av steinmasser over lettklinkerlaget skal utføres med forsiktighet, for å unngå deformasjoner og at store steiner trenger ned i lettklinkerlaget 3.2.5 Ekstrudert polystyren (XPS) Frostfundament av ekstrudert polystyren (XPS) bør ikke benyttes. Unntak kan gjøres ved spesielle tekniske og/eller økonomiske forhold. Dimensjonerende frostmengde settes alltid til F 100 ved bruk av XPS som frostisolasjon. Minimum tillatt platetykkelse er 60 mm.

Frost Side: 8 av 17 Det skal kun benyttes KFK- og HKFK-frie plater. Spesifikasjoner og materialkrav er gitt i tabell 9.3. Det skal ikke benyttes gunstigere varmeledningsevne enn den angitte dimensjonerende verdi. Tabell 9.3 Spesifikasjoner og materialkrav, ekstrudert polystyren Material Densitet, tørr (kg/m 3 ) Trykkfasthet (ved 5 % def.) (kpa) Varmeledningsevne, tørr (ved -5 o C) (W/mK) Ekstrudert polystyren, XPS Min. 38 min. 400 0,025 Dim. verdi 0,037 3.2.5.1 Utførelse Platene skal beskyttes mot mekaniske skader fra pukk/stein. Dette gjøres med finpukk eller sand/grus i tykkelse 5-10 cm, også på undersiden hvis stein benyttes under platene. Platene skal legges tett, og uten åpninger. Unntatt er utkilingspartier i hver ende av isolert strekning. For dimensjonering av nødvendig tykkelse av gruslag under isolasjon (XPS), vedlegg 6.a [JD 522]. 3.2.6 Ekspandert polystyren (EPS) Ekspandert polystyren (EPS) benyttes primært av stabilitetshensyn. Se for øvrig kap. 8 Stabilitet. I slike tilfeller vil EPS-blokkene (delvis) sammenfalle med frostsikringslaget. Da vil tykkelsen av EPS-laget normalt være minimum en blokktykkelse, dvs. 0,5 m, og ytterligere frostsikringslag er derved normalt unødvendig. 3.3 Tetting av sideskråninger For å unngå inntrengning av kald luft skal sideskråningene tettes. Se kap. 6 Banelegeme.

Frost Side: 9 av 17 4 FROSTDIMENSJONERING Frostsikringslag dimensjoneres etter frostmengden på stedet målt i frosttimegrader. Bakgrunnen for valg av dimensjonerende frostmengde er at det statistisk sett ikke skal inntreffe mer enn én driftsforstyrrende gjennomfrysing av underbygningen i en 100-årsperiode. Definisjon av frostmengde F 10, F 20 og F 100 F 100 er frostmengde tatt ut fra figur 9.2 F 20 = 0,85 F 100 F 10 = 0,75 F 100 4.1 Hovedspor Tabell 9.4 viser frostmengde som legges til grunn for ulike kvalitetsklasser for hovedspor: Tabell 9.4 Krav til dimensjonerende frostmengde for de ulike kvalitetsklasser for hovedspor Kvalitetsklasse Dimensjonerende hastighet, V dim Dimensjonerende frostmengde, F d K0 - K1 V dim 125 km/h F 100, dvs. antas å bli overskredet én gang i løpet av en periode på 100 år K2 - K4 45 km/h V dim 120 km/h F 20, dvs. antas å bli overskredet én gang på 20 år K5-baner V dim 40 km/h F 10, dvs. antas å bli overskredet én gang på 10 år Dimensjonerende hastighet (V dim ) er den hastighet alle tekniske anlegg minst skal tilfredsstille. V dim fastsetter dimensjonerende hastighet for en hel bane eller parseller av denne. Ved valg av V dim er det i tillegg viktig å vurdere framtidig banestandard. 4.2 Sidespor Sidespor dimensjoneres for F 100 med reduksjoner iht. standardklasse jf. kapittel 4 Generelle tekniske krav, avsnitt 3. 4.3 Faktorer som påvirker frostnedtrengning Mange faktorer påvirker frostnedtrengning i en jernbanekonstruksjon. En oversikt over de viktigste faktorene er vist i tabell 9.5.

Frost Side: 10 av 17 Tabell 9.5 Faktorer som påvirker frostnedtrengning i en jernbanekonstruksjon Klimatiske forhold Banekonstruksjon Materiale i over- og underbygning Klimasone Drenering Tørr romvekt og porøsitet avh. av: frostmengde i luft Tverrprofil utforming gradering: årsmiddeltemperatur Lagtykkelse d maks Temperatur i grunnen Tetting av grøfteskråning finstoffinnhold Forholdet mellom frostmengde i Skjæringsdybde åpen/tett struktur luft og på fyllingens overflate Undergrunn kompakteringsgrad: Temperatur forutgående sommer Stikkrenner kompakteringsarbeid Nedbør forutgående høst Underganger tykkelse ved utlegging Snø og vindforhold Kulverter Vanninnhold Lokale klimavariasjoner Bergart Skydekke eller klar himmel Noen av faktorene kan måles og tallfestes, slik som årsmiddeltemperatur og frostmengde, selv om også disse faktorene kan variere betydelig over en gitt jernbanestrekning. Andre faktorer vil være avhengige av utførelse og kontroll, slik som tørr romvekt og maksimal kornstørrelse, d maks. Noen faktorer har store årlige variasjoner. 4.3.1 De ulike faktorers innvirkning på frostmotstanden 4.3.1.1 Gradering av materiale En åpen struktur vil kunne medføre en ugunstig indre konveksjon i underbygningen, dvs. at grovkornige ensgraderte materialer er ugunstig. 4.3.1.2 Vanninnhold i fyllingen Økt vanninnhold gir økt varmeledningsevne for fyllingen, både fordi vann har større varmeledningsevne enn luft og fordi vannet fungerer som "broer" for varmestrøm mellom steinpartiklene. Samtidig vil økt vanninnhold medføre mer frigitt frysevarme når vannet i massene fryser. Høyt vanninnhold i frostsikringslaget er derfor gunstig. 4.3.1.3 Temperatur i grunnen Temperaturen 10 m ned i grunnen er tilnærmet konstant og omtrent lik årsmiddeltemperaturen på stedet. Lavere årsmiddeltemperatur medfører derfor økt frostnedtrengning. Årsmiddeltemperaturen varierer også lokalt, og er f.eks. lavere i nordvendte helninger enn i sydvendte. 4.3.1.4 Forholdet mellom lufttemperatur og temperatur i fyllingsoverflaten om sommeren Overflatetemperaturen vil normalt være lik eller lavere enn lufttemperaturen, i motsetning til hva tilfellet er for asfaltert veidekke. Om vinteren er overflatetemperaturen pga. avstråling, lavere enn i luft.

Frost Side: 11 av 17 4.3.1.5 Tørr romvekt av steinmassene i forsterknings- og frostsikringslaget Høy tørr romvekt og lav porøsitet i steinmassene øker varmeledningsevnen. Ut fra varmeledningsevnen alene skulle frostnedtrengningen øke med økende tørr romvekt. Steinmasser med høy tørr romvekt er imidlertid mer velgraderte og har vanligvis betydelig mer finstoff enn porøse steinmasser. Tette steinmasser har derfor større evne til å holde på fuktighet. Velgraderte materialer er gunstig også med tanke på å unngå indre luftkonveksjon. Totalt sett vil derfor tette steinmasser med høyt finstoffinnhold være best egnet som frostsikringsmateriale. Tabell 9.6 viser egnethet av sprengstein som frostsikringsmateriale. Tabell 9.6 Gradering/ porøsitet tett gradering/ lav porøsitet åpen gradering/ høy porøsitet Sprengstein som frostsikringslag i baneanlegg. Egnethet avhengig av kornsammensetning Struktur Finstoffinnhold/fuktighet Kornstørrelse Lavt finstoffinnhold/ tørr Høyt finstoffinnhold/ jordfuktig (men ikke telefarlig) finsprengt godt egnet godt egnet grovsprengt egnet godt egnet finsprengt uegnet egnet grovsprengt uegnet uegnet 4.4 Forutsetninger ved frostdimensjonering Det må ved dimensjoneringen tas hensyn til at temperaturen ved overflaten i vinterhalvåret som regel er lavere enn lufttemperaturen 2 m over bakken, hvor lufttemperaturmålinger gjøres. Ved bruk av dimensjoneringskurven for sprengstein er dette inkludert. Det vises til Frost i jord nr. 17 for beregning av klimapåkjenning. Ved frostdimensjonering av baner beregnes overflatetemperaturen om vinteren som angitt for asfaltert veg. Sommertemperaturen i overflaten beregnes som lufttemperaturen en normal sommer. Isolerende effekt av snølag medregnes ikke ved frostdimensjoneringen. Ved dimensjonering skal det alltid antas at trauet er drenert. Frostsikringslagets bredde i toppen, skal ved enkeltsporet bane være minimum 5,0 m. Ved dobbeltsporet bane eller bane med flere spor skal frostsikringslaget være minimum 2,5 m på hver side av spormidt. 4.5 Dimensjonering av frostsikringslag av grus Total tykkelse av forsterkningslag og frostsikringslag av sand eller grus under ballast dimensjoneres etter figur 9.3. Dimensjoneringskurvene er utarbeidet for norske forhold etter UIC blad nr. 719. Forholdene er gunstigere i Øst-Norge enn i resten av landet pga. større magasinert sommervarme i Øst-Norge. Sand i filterlaget betraktes frostteknisk som grus.

Frost Side: 12 av 17 Total tykkelse av forsterknings - og frostsikringslag z [m] 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 Vest-Norge Nord-Norge Trøndelag 1,0 Øst-Norge 0,8 0,6 0,4 0,2 700 mm forsterkningslag av grus 0,0 0 10000 20000 30000 40000 Dimensjonerende frostmengde i luft F d F d [h 0 C] Figur 9.3 Dimensjoneringskurver for total tykkelse, z, av forsterknings- og frostsikringslag av grus Figur 9.4 viser dimensjoneringskurver for frostsikringslag av grus, under forutsetning av at det i tillegg benyttes 700 mm forsterkningslag av sprengstein.

Frost Side: 13 av 17 Tykkelse av frostsikringslag z [m] 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 Vest-Norge Nord-Norge Trøndelag 0,8 Øst-Norge 0,6 0,4 0,2 0,0 0 10000 20000 30000 40000 F d [h 0 C] Dimensjonerende frostmengde i luft F d Figur 9.4 Dimensjoneringskurver for frostsikringslag av grus, i tillegg til 700 mm forsterkningslag med sprengstein 4.6 Dimensjonering av frostsikringslag av sprengstein Ved dimensjonering av frostsikringslag av sprengstein er det avgjørende å ta tilstrekkelig hensyn til at de termiske egenskapene generelt er usikre og at det kan opptre betydelig variasjon i egenskapene både lokalt og fra anlegg til anlegg.

Frost Side: 14 av 17 Ved å sikre seg mot ekstremt ugunstige egenskaper kan kurven som svarer til 1,6 x Z grus gitt i figur 9.5 benyttes. Kurven gjelder for dimensjonering av tykkelse av frostsikrings- og forsterkningslag med sprengstein, under forutsetning av at følgende er tilfredsstilt: steinmassene er velgraderte, slik at bl.a. indre konveksjon forhindres overflate og grøfteskråninger av banelegemet tettes, slik at varmetap ved konveksjon og frostinntrengning fra siden minimaliseres. For tetting av sideskråninger, se avsnitt 3.3. Dimensjoneringskurven gjelder for det aktuelle konseptet med 700 mm forsterkningslag av stein 0-300 mm og frostsikringslag av stein med maksimal steinstørrelse 500 mm eller inntil 2/3 av lagtykkelsen. Inngangsdata for dimensjoneringskurven er 100 års frostmengde i luft. Effekten av temperaturforskjell mellom luft og overflate er inkludert i kurven gitt i figur 9.5. Det er likevel helt klart at bruk av sprengstein i frostsikring er forbundet med større usikkerhet enn alternative løsninger med bruk av grus, isolasjonsprodukter eller varmeakkumulerende bunnlag. Bl.a. er følgende faktorer ikke inkludert i dimensjoneringskurven: "steinreir" som følge av separasjon ved uheldig utlegging eller ensgraderte masser store steiner (kan gi kuldebroer gjennom fyllingen) indre konveksjon som følge av åpen struktur i sprengsteinsmassene (krav til bruk av velgraderte masser i avsnitt 3.2.2 vil imidlertid ta høyde for denne effekten) Ved bruk av spesielt gunstige masser, kan lagtykkelsen beregnes spesielt. Ved bruk av spesielt ugunstige masser, skal lagtykkelsen beregnes spesielt. Å sikre et høyt fuktighetsnivå i bunnen av frostfundamentet av sprengstein vil bedre frostmotstanden. Dette kan f.eks. oppnås ved innlegging av gruspute eller filterlag av sand.

Frost Side: 15 av 17 3,4 Tykkelse av forsterknings- og frostsikringslag, z, (m) 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Vest- Norge Nord-Norge Trøndelag Øst- Norge 0,0 15000 20000 25000 30000 35000 Frostmengde i luft, F100, (hoc) Figur 9.5 Dimensjoneringskurve for total tykkelse av forsterkningsog frostsikringslag av sprengstein

Frost Side: 16 av 17 5 FROSTSIKRING VED SPESIELLE FORHOLD 5.1 Fjellskjæring I fjellskjæringer skal det som regel foretas dypsprengning til samme dybde som det masseskiftes i tilstøtende jordskjæringer. Etter som frosten forplanter seg raskere og dypere i fjell enn i løsmasser, skal det utføres en utkiling med ikke telefarlige materialer over en viss lengde nærmest fjellskjæringen, som vist på figur 9.6. Dybden settes til 0,5 Z, hvor Z er tykkelsen av forsterkningslag og frostsikringslag. Utkilingens lengde settes normalt lik 10 Z. Figur 9.6 Utkiling av frostsikringslag ved overgang til fjell Hvis fjellskjæringer unntaksvis ikke dypsprenges, skal fjelloverflaten blottlegges og renses for subus og alt telefarlig materiale, før tilbakefylling skjer. Sålen må vurderes isolert med XPS, i tillegg til utkiling. 5.2 Frostsikring av stikkrenner, kulverter og underganger For stikkrenner, kulverter og underganger vil konstruksjonens størrelse virke inn på nødvendig tykkelse av frostsikringslaget. Frosten vil trenge inn i selve gjennomløpet, og normalt bør man regne med at frosten virker i hele lengden. Tykkelsen av frostsikringslaget, h f, er avhengig av tverrsnittet på gjennomløpet. Se tabell 9.7. Tabell 9.7 Tykkelse på frostsikringslaget, h f Stikkrenne, kulvert, undergang Største innvendige høyde eller bredde, d (m) 0,6 d 1,0 d > 1,0 Tykkelse på frostsikringslaget, h f (m) h f = 0,3 d (Z + 0,5) h f = (0,3 + 0,1d) (Z + 0,5) Z (m) er samlet tykkelse av forsterkningslag og frostsikringslag iht. avsnitt 4.

Frost Side: 17 av 17 Figur 9.7 Frostsikring ved stikkrenner 5.3 Støttemur Støttemurer fundamenteres frostfritt etter maksimal frostmengde (F 100 ) uansett banestandard. Som bakfyllmasser brukes ikke telefarlig materiale i frostsonen. Tykkelsen på laget er h f. (Se figur 9.8). Stein større enn 300 mm tillates ikke. Arbeidet skal utføres på en slik måte at steinmassene ikke skader konstruksjonen ved utfyllingen. Hvis støttemuren dimensjoneres for trafikkbelastning, skal bakfyllmassen komprimeres med vibrerende plate. Hvis steinmassene er for åpne til å hindre inntrenging av finmateriale, skal det brukes fiberduk mot jordmassene. Jf. også kap. 8 Stabilitet. h f (m) = Z + 0,5 Z (m) er tykkelsen av forsterkningslag og frostsikringslag iht. avsnitt 4. Figur 9.8 Eksempel på frostsikring ved støttemur