høgskolen i Ålesund 5. september 2011 geir berntsen ... 05092011.pdf · 4 elementer som har behov...
Post on 30-Jan-2018
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
Høgskolen i Ålesund5. september 2011
Geir BerntsenStatens vegvesen
Region øst
2
Håndbok 111 Standard for drift og vedlikehold
3
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
Dreneringselementer Dreneringselementer som har behov for D&Vsom har behov for D&V
Sluk, kummer/sandfang, overvannsledninger, drensledningerGrunn sidegrøft med kummer, sluk, lokk, overvannledninger, drensledninger
Dyp sidegrøft med erosjonsutsatte sideskråninger
Avrenning fra vegoverflaten skal også fungere. Vann skal ikke bli stående i vegbanen, men skal ledes ned i drenssystemet.
4
Elementer som har behov for D&VElementer som har behov for D&V
TerrenggrøftNedløpsrenneStikkrenne � innløp� utløp
SideskråningerFyllingsskråninger
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
5
Vann i vegbanenVann i vegbanen
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
Uheldig fordi:
NEDSATT SIKT SOM FØLGE AV VANN PÅ NEDSATT SIKT SOM FØLGE AV VANN PÅ KJØREBANENKJØREBANEN
6
CCM - Color Changing Method
SMA - split mastic asphalt (Skjelettasfalt)
PA - porous asphalt (Drensasfalt)
Referanse: Measurement of Visibility Loss due to Splash and Spray: the Comparison between Porous Asphalt, SMA, and Conventional Asphalt Pavements. TRB -paper no. 09-1913. Rungruangvirojn and Kanitpong
SIKRE AVRENNING FRA KJØREBANESIKRE AVRENNING FRA KJØREBANE
• tverrfall på vegen etter legging av nytt dekke• gammel veg – fjerne torvkanter og ujevnheter• under snøsmeltningen - fjerne smeltevann• sluker og kummer i vegbanen må fungere• drenering gjennom betongrekkverk må fungere
Det må tas hensyn i følgende situasjoner:
7
Fjerning av torvkantFjerning av torvkant
Veiskulder
Fjerning av smeltevannFjerning av smeltevann
8
Fjerning av smelteFjerning av smelte--/overflatevann/overflatevann
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
9
Reduksjon av bæreevnenReduksjon av bæreevnen
ØKT VANNINNHOLD
REDUSERT BÆREEVNE OGDERMED REDUSERT LEVETID
ØKTE PERMANENTE DEFORMASJONER
REDUSERT STIVHET/ELASTISITETSMODUL
FOR MATERIALENE
REDUKSJON AV VEGKAPITAL
ElastisitetsmodulElastisitetsmodul
høyde
def1 def2
TrykkTrykk
tøyningdef
høyde11= tøyning
def
høyde22=
Etrykk
tøyning11
= Etrykk
tøyning22
=
E E1 2>
10
EE--modul for granulære materialer som modul for granulære materialer som funksjon av vanninnholdfunksjon av vanninnhold
Deformasjon Deformasjon som funksjonsom funksjonav vanninnholdav vanninnhold
11
Vannivå 30 cm under overflaten
2500-5000 belast. ved 30 mm deformasjon
Vannivå 70 cm under overflaten
Ved 25000 belast. er deformasjon < 30 mm
Deformasjon som funksjon av Deformasjon som funksjon av grunnvannsnivågrunnvannsnivå
Senkning av grunnvannsnivå
Grunn-vannsnivå
Betydning av redusert Betydning av redusert grunnvannstandgrunnvannstand
∆∆∆∆HSenket grunn-vannstand
Tett overflate
Poresugs-kurve
�wIV
�wIII
12
VanninnholdVanninnhold i i tretre forskjelligeforskjellige dybderdybder i i vegkonstruksjonenvegkonstruksjonen påpå ThingvallavegurThingvallavegur, ,
Island.Island.
Variasjon av bæreevnen over åretVariasjon av bæreevnen over året
13
Sverige Sverige –– PMS Objekt/ATB PMS Objekt/ATB vägväg
Dreneringsklasse 1
Dreneringsklasse 2
Dreneringsklasse 3
Ikke mer enn 1 uke sammenhengende vann over 0.8 m under skulderkant
Ikke mer enn 1 måned sammenhengende vann over 0.8 m under skulderkant
Effekt av drenering Effekt av drenering -- teoretiske beregningerteoretiske beregninger
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage class 3
Sta
ndar
d ax
les
Fatigue cracking
Deformation subgrade
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage class 3
Sta
ndar
d ax
les
Fatigue cracking
Deformation subgrade
Konstruksjon110 mm bitumenbundet
slitelag120 mm bitumenbundet
bærlag800 mm gammelt
forsterkningslagUndergrunn: silt
Forbedring av drenering fra klasse 3 til klasse 1
Økning av livetiden med en faktor på ~ 2,2.
Eksempel basert på ATB VÄG (PMS Objekt)
14
Eksempel 2Eksempel 2
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage class 3
Sta
ndar
d ax
les
Fatigue cracking
Deformation subgrade
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
Drainage class 1 Drainage class 2 Drainage class 3
Sta
ndar
d ax
les
Fatigue cracking
Deformation subgrade
40 mm bituminøst slitelag40 mm bituminøst slitelag120 mm bærelag500 mm gammelt
forsterkningslagsmateriale
morene
Bedring av drenering fra klasse 3 til klasse 1
Øker levetiden med en faktor på nesten 2,6.
Drenering i skrånende terrengDrenering i skrånende terreng
Høy grunnvannstand
Spor og jevnhetsproblem
15
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Hp
1, K
m 0
-0.7
Hp
1, K
m 0
.7-2
.8
Hp
1, K
m 2
.8-4
Hp
1, K
m 4
-7.0
6
Hp
1, K
m 7
.06-
8.37
8
Hp
1, K
m 8
.378
-9.1
Hp
1, K
m 9
.1-9
.9
Hp
1, K
m 9
.9-1
0.15
Hp
1, K
m 1
0.15
-10.
52
Hp
1, K
m 1
0.52
-12.
5
Hp
1, K
m 1
2.5-
13.3
5
Hp
1, K
m 1
3.35
-13.
875
Hp
2, K
m 0
-2.2
Hp
2, K
m 2
.2-2
.81
Hp
2, K
m 2
.81-
4.31
Hp
2, K
m 4
.31-
5.28
Hp
2, K
m 5
.28-
6.35
Hp
2, K
m 6
.35-
7.47
Hp
2, K
m 7
.47-
7.78
Hp
2, K
m 7
.78-
8.17
Hp
2, K
m 8
.17-
8.55
Hp
2, K
m 8
.55-
10.8
66
Hp
2, K
m 1
0.86
6-16
.37
Hp
2, K
m 1
6.37
-19.
75
Hp
3, K
m 0
-4.9
25
section
IRI 1
/IRI 2
Rut depth1/Rut depth2
IRI1/IRI2
Senja
16
KumulativKumulativ fordelingfordeling avav spordybdespordybde--forholdetforholdet mellommellom indreindre ogog ytreytre sporspor
Spor 1Spor 2
Spor 1 / Spor 2
Spordannelse avhengig av tverrprofil –Eksempel fra Troms fylke
Ditch on both sides
Ditch on one side
Road on embankment
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
Ditch on both sides Ditch on one side Road on embankment
Rut
incr
ease
(mm
/yea
r)
Rut (average) Rut (90 % level)
Gjennom-snittliglevetid 13,7 år
Gjennom-snittliglevetid19,1 år
Effekt av drenering på vegdekkets funksjonEffekt av drenering på vegdekkets funksjon
17
GrøfterenskGrøfterensk
Åpen drenering Åpen drenering -- grøfterenskgrøfterensk
HB-111. Grøfterensk av drensgrøft:- 1/3-del av den opprinnelige grøftedybden er oppsla mmet- eller når dybden av grøfta er mindre enn 40 cm
18
HBHB--111. Lukket drens111. Lukket drens-- og overvannsanleggog overvannsanlegg
Maksimalt tillatt oppslamming for kummer er 10 cm under avløpetRørsystemet skal gi tilstrekkelig avløp for vannI tunneler er maksimal tillatt oppslamming for kummer 20 cm under avløpet og for basseng og forkammer til pumpesump 50 cm under overløpet.
Grunn grøftGrunn grøft
Grøfta renskes når:- 1/3-del av grøftedybden er oppslammet- eller når grøftedybden er mindre enn 20 cm
Uansett oppslammingsgrad skal det til en hver tid være fritt løp til og ned i sluk i grøfta.
19
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
Hindre oversvømmelseHindre oversvømmelse
rensk av stikkrenner, innløp og utløpvedlikeholde stikkrennertining av stikkrenner om vinterenvedlikeholde overvannsgrøfter og sidegrøfterfjerne slam etc. i lukket drenssystem
20
Oversvømmelse Oversvømmelse -- skaderskader
Rensk av inntaksristRensk av inntaksrist
21
OppslammingOppslamming kum/kum/stikkrennestikkrenne
FeiebilFeiebil -- slamsugingslamsuging
22
Vedlikehold av stikkrennerVedlikehold av stikkrenner
Stikkrenner Stikkrenner -- rehabiliteringrehabilitering
23
Rehabilitering av rørRehabilitering av rør
24
Rehabilitering av stikkrennerørRehabilitering av stikkrennerør
Vanligste Vanligste reparasjonsmetodereparasjonsmetode
Skifte ut stikkrennen med ny renne.
Foreta nødvendig utkiling for å unngå telehiv.
25
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
Erosjon
26
Sikre mot erosjon, ras og utglidningSikre mot erosjon, ras og utglidningBør 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.
Utbedring Utbedring -- skråningsstabilitetskråningsstabilitet
27
Hensikt med dreneringHensikt med drenering
� 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
IskjøvingIskjøving
28
Telehiv
Dannelse av telehiv forutsetter tilgang til vannRedusert grunnvannsnivå reduserer oppsuget av grunnvann til frysefronten
Hvor mye kan en forbedring av dreneringen forbedre vegdekkets levetid i ulike dreneringsklasser (1=bra, 3=dårlig)
Tillstånd hos dräneringen Dränerings- klasser 1)
Faktor – förändring i livslängd genom förbättring av dräneringssystemet
Grupp 1 Dräneringssystemet fungerar inte alls (eller dräneringssystemet saknas). Vattenkänsliga jordar i vägkroppen och undergrunden. Mycket hög grundvattennivå. Låglänt mark och block som hindrar grundvattnets flöde.
>3 > 2,5
Goupp 2 Dräneringssystemet fungerar inte alls och jorden i vägkroppen och i undergrunden är mindre vattenkänsliga än i grupp 1. Dräneringssystemet fungerar dåligt på grund av bristande underhåll (diken och trummor är inte rensade) och vattenkänsliga jordar finns i vägkroppen och i undergrunden.
3 2-2,5
Grupp 3 Dräneringssystemet fungerar dåligt på grund av bristande underhåll (diken och trummor är inte rensade). Jorden i vägkroppen och i undergrunden är mindre vattenkänsliga.
2 1,5-2
Grupp 4 Dräneringssystemet fungerar otillfredsställande på grund av bristande underhåll eller att underhållsrutinerna är otillräckliga.
1-2 1-1,5
1) Tilsvarer drenerings-klassene i den svenske design guiden ATB-väg
29
KonklusjonerKonklusjoner
• Mangelfull drenering gir dårlig bæreevne og kort levetid
• 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 vegholdersom også gir et holdbart og økonomisk vegvedlikeholdssystem
• Effektivt dreneringsvedlikehold bør derfor prioriteres framfor andre vedlikeholdstiltak
Fra ROADEX III – prosjektet:
30
31
32
Takk for oppmerksomheten!
top related