Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Utgivningsår 2013<br />
Lågtrafikerade vägar<br />
Karin Edvardsson<br />
www.vti.se/publikationer<br />
En litteraturstudie utifrån nytta, standard,<br />
tillstånd, drift och underhåll
Utgivare: Publikation:<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Utgivningsår:<br />
2013<br />
Projektnummer:<br />
200878<br />
Dnr:<br />
2012/0596-28<br />
581 95 Linköping Projektnamn:<br />
Kunskapsöversikt Lågtrafikerande vägar<br />
Författare: Uppdragsgivare:<br />
Karin Edvardsson <strong>VTI</strong><br />
Titel:<br />
Lågtrafikerade vägar. En litteraturstudie utifrån nytta, standard, tillstånd, drift och underhåll<br />
Referat<br />
I hela Norden är obundna eller tunt förseglade vägytor mycket vanliga. Med lågtrafikerade vägar avses<br />
vägar med en trafikmängd upp till 1 000 fordon per dygn. Det svenska statliga vägnätet är till ca. 75 %<br />
lågtrafikerat. För det kommunala vägnätet är motsvarande siffra 70 %. Till detta kommer att det enskilda<br />
vägnätet, vilket är betydligt större till sin längd än det statliga och kommunala tillsammans, är<br />
lågtrafikerat. Lågtrafikerade vägar har för visso låga trafikflöden men i detta sammanhang kan påpekas<br />
att det är samma människor som ofta använder vägen och drar på sig ökade driftkostnader och sämre<br />
komfort.<br />
Sammantaget tycks en stor mängd av litteraturen inom området behandla tillståndsmätningar och<br />
förstärkningsåtgärder, i synnerhet metoder för detta. Däremot finns inte så mycket forskning beträffande<br />
vägnätets faktiska status, nedbrytningsmodeller och livscykelkostnader publicerad.<br />
Det strukturella tillståndet hos en väg är den mest kritiska parametern för tillgångsvärdet hos det<br />
lågtrafikerade vägnätverket. Vägarnas bärighet påverkar framkomligheten för godstransporter och är<br />
därför av stor betydelse för näringslivet.<br />
Nedbrytningen av lågtrafikerade vägar är mer komplext än på det högtrafikerade vägnätet där trafiken<br />
utgör den väsentligaste parametern. På det lågtrafikerade vägnätet är tidsperspektivet längre liksom det<br />
faktum att flera parametrar, såsom åldring, beständighet och klimat i större grad påverkar nedbrytningen.<br />
Livslängden hos en väg ökar dock avsevärt när dräneringen förbättras.<br />
Drift och underhåll på lågtrafikerade vägar kan generellt delas in i de fyra områdena 1) vinterdrift, 2)<br />
hantering av det funktionella tillståndet hos vägen under barmarksperioden, 3) hantering av vägens<br />
strukturella tillstånd samt 4) hantering under tjällossningsperioden. Ett femte område i framtiden kan<br />
vara klimatanpassat tillstånd, vilket omnämnts i nyare EU-rapporter. Nya teknologier för<br />
tillståndsmätningar kommer att spela en större roll vid underhåll och förbättringar av det åldrande<br />
lågtrafikerade vägnätet.<br />
När det handlar om lågtrafikerade vägar är det mycket svårt att finna samhällsekonomiska motiv för att<br />
rättfärdiga bra tillstånd på vägarna. Vägarna måste dock hålla en lägsta acceptabel standard, en s.k.<br />
”skamgräns”, som åtminstone möjliggör att folk tar sig till och från hemmet på ett säkert sätt.<br />
Nyckelord:<br />
Lågtrafikerade vägar, funktionellt tillstånd, strukturellt tillstånd, drift och underhåll<br />
ISSN: Språk: Antal sidor:<br />
0347-6030 Svenska 78 + Bilagor
Publisher:<br />
Publication:<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Published:<br />
2013<br />
Project code:<br />
200878<br />
Dnr:<br />
2012/0596-28<br />
SE-581 95 Linköping Sweden Project:<br />
Low traffic volume roads - State-of-the-art<br />
Author: Sponsor:<br />
Karin Edvardsson <strong>VTI</strong><br />
Title:<br />
Low traffic volume roads - A literature review concerning benefit, standard, condition, operation, and<br />
maintenance<br />
Abstract<br />
In all the Nordic countries unbound or thin sealed road surfaces are common. Low traffic volume roads<br />
include all roads with a traffic volume of up to 1,000 vehicles per day. Approximately 75% of the total<br />
Swedish government administered road network is low volumed. For the municipal road network, the<br />
corresponding figure is 70%. In addition, the whole private road network, which is much larger in length<br />
than the government and municipal administered road networks together, is low volumed. Low traffic<br />
volume roads have low traffic intensity but it may be noted that it is the same people who often use the<br />
roads and therefore incur increased operating costs and reduced comfort.<br />
In summary, a large amount of literature in the area treats condition measurements and reinforcement,<br />
particularly methods for these. However, there is not much research on the actual road network status,<br />
degradation models and life cycle costs published.<br />
The structural condition of the road is the most critical parameter for the asset value of the low traffic<br />
volume road network. Road capacity affects accessibility for freight transports and is therefore of great<br />
importance to the forest industry.<br />
Degradation of low traffic volume roads is more complex than on heavily trafficked roads where traffic<br />
is the most important parameter. At low traffic volume roads, there is a longer time horizon as well as the<br />
fact that several parameters, such as the aging, durability, and climate interact. However, the life length<br />
of a road increases significantly when the drainage is improved.<br />
Operation and maintenance of low traffic volume roads can generally be divided into the four areas; 1)<br />
winter operation, 2) management of the functional condition of the road during the period when the<br />
ground is free from frost, 3) management of the road's structural condition, and 4) management during<br />
the spring thaw period. In the future, a fifth area may be climate adaption, as mentioned in recent EU<br />
statements. New technologies for condition measurements will play a major role in maintenance and<br />
improvement of the aging of low traffic volume road network.<br />
When it comes to low traffic volume roads, it is very difficult to find economic motives to justify a good<br />
condition of these roads. However, these roads must have a minimum acceptable standard, a so called<br />
"shame limit", which at least allows people to get to and from home/work safely.<br />
Keywords:<br />
Low traffic volume roads, functional condition, structural condition, operation and maintenance.<br />
ISSN: Language: No. of pages:<br />
0347-6030 Swedish 78 + Appendix
Förord<br />
Denna litteraturstudie har genomförts som en förstudie i ett samverkansprojekt mellan<br />
Riksförbundet Enskilda Vägar (REV), Sveriges Kommuner och Landsting (SKL),<br />
Skogsstyrelsen, Trafikverket och Statens väg- och transportforskningsinstitut (<strong>VTI</strong>).<br />
Projektet syftar till att skapa förutsättningar för ett helhetsgrepp avseende lågtrafikerade<br />
vägar i Sverige. Hur ser statusen ut idag? Hur kan vi förvänta oss att den ser ut om 20<br />
år? Vilka krav har olika aktörer på vägnätet? Är kraven relevanta? Hur sammanväger vi<br />
kraven? Hur skapar vi en tydlig ansvarsfördelning?<br />
De olika aktörerna väghållare, boende, trafikanter, näringsliv, kommuner och<br />
myndigheter har alla olika önskemål och problemställningar för det lågtrafikerade<br />
vägnätet. Framkomlighet, säkerhet och komfort är nyckelbegrepp för många aktörer,<br />
medan oklar ansvarsfördelning, miljöpåverkan, ekonomi och begränsad möjlighet till<br />
regional utveckling utgör problemställningar.<br />
Idag finns också ett antal utvecklingstrender som påverkar kraven som ställs på infrastrukturen.<br />
Här kan nämnas klimatförändringar, ändrade resvanor och transportbehov,<br />
längre och tyngre fordon för godstransporter. Detta visar på behovet att anpassa det<br />
lågtrafikerade vägnätet till ett modernt vägnät med förutsättningar att hantera morgondagens<br />
krav. För att uppnå den önskade kravnivån behövs relevanta styrmedel, såväl<br />
ekonomiska som föreskrifter.<br />
Ett varmt tack riktas till Hillevi Nilsson Ternström på <strong>VTI</strong>:s bibliotek som hjälpt till<br />
med litteratursökning inom området lågtrafikerade vägar.<br />
Borlänge, december 2012<br />
Karin Edvardsson<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Omslag: Hejdlösa Bilder
Kvalitetsgranskning<br />
Intern peer review har genomförts den 3 december 2012 av Fredrik Hellman vid <strong>VTI</strong>.<br />
Författaren Karin Edvardsson har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus den 13<br />
december 2012. Projektledarens närmaste chef Anita Ihs har därefter granskat och<br />
godkänt publikationen för publicering den 14 december 2012.<br />
Quality review<br />
Internal peer review was performed on 3 December 2012 by Fredrik Hellman at <strong>VTI</strong>.<br />
The author, Karin Edvardsson has made alterations to the final manuscript of the report.<br />
The research director of the project manager, Anita Ihs at <strong>VTI</strong>, examined and approved<br />
the report for publication on 14 December 2012.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
Begrepp och definitioner<br />
Bombering. Äldre benämning på dubbelsidigt tvärfall.<br />
Buller. Ett för lyssnaren oönskat ljud.<br />
Bärighet. Definieras vanligen som förmåga att bära last utan att det uppkommer<br />
permanenta deformationer eller sprickor.<br />
Damm. Fina partiklar, mindre än 100 µm i diameter, som har transmitterats till<br />
atmosfären.<br />
Finjord. Material mindre än 0,063 mm.<br />
Förseglingstekniker som används i Sverige är av två typer; slam- och bindemedelsförseglingar.<br />
En slamförsegling består av ett tätt graderat och helt krossat stenmaterial<br />
som blandas med bitumenemulsion, cement och vatten. Slammet som erhålls tränger ner<br />
och tätar den behandlade beläggningens ytporer. Vid bindemedelsförsegling sprids<br />
endast bitumenemulsion, med tillsats av polymerer, oljor eller lösningsmedel, som<br />
genom migration påverkar den åldrade beläggningen. Tekniken är enkel, förhållandevis<br />
billig och lämpar sig väl för det kommunala lågtrafikerade gatu- och vägnätet samt<br />
GCM-vägarna. Förseglingen syftar till att ge en åldrad beläggningsyta, utan slitage- och<br />
deformationsskador, ett tillskott av bindemedel i ersättning för det som oxiderats bort<br />
med tiden. Ett andra syfte är att täta igen mindre sprickor så att vatten hindras från att<br />
tränga ner i vägkroppen. (Bäckman et al., 1998)<br />
Förstärkning. Åtgärd som höjer bärförmågan hos vägen.<br />
Grusslitlager. Översta lagret på en grusväg, vanligtvis bestående av 0-18 mm krossat<br />
berg.<br />
IRI – International Roughness Index. Mått, i mm/m, på ojämnhet i längsled på<br />
vägytan.<br />
Kall återvinning av asfalt erbjuder ovannämnda miljömässiga och ekonomiska<br />
fördelar men innebär också att restmaterial, som annars skulle gå till deponi, tas omhand<br />
(Bäckman et al., 1998). Även denna teknik är lätt att flytta med sig och lämpar sig på<br />
det viset bra för små etableringar. Genom att använda återvunna massor finns det<br />
mycket att vinna, både ekonomiskt och miljömässigt, inte minst med tanke på att<br />
tillgången till fräs- och uppgrävda massor ökat. Dosering av det återvunna<br />
asfaltgranulatet sker på samma villkor som för stenmaterialet (Törnblom, 2011). Det<br />
enda material som värms är bitumen, som kan vara i form av emulsion, mjukbitumen<br />
eller bitumenskum.<br />
Kallblandad asfalt (AEB) är en resurssnål och miljövänlig teknik tack vare att<br />
stenmaterialet inte behöver värmas upp. Detta gör att både energi sparas och utsläppen<br />
av rökavgaser reduceras. Eftersom mobila blandningsverk kan användas är tekniken<br />
också mycket flexibel, vilket gör att tekniken lämpar sig väl på det lågtrafikerade<br />
vägnätet. (Bäckman et al., 1998)<br />
Lerhalt. Halt av lera, dvs. material mindre än 0,002 mm, i viktprocent av finjorden.<br />
Lågtrafikerad väg. Väg med en trafikmängd upp till 1 000 fordon per dygn.<br />
Mjuk asfaltbetong, som numera vanligen betecknas ABT/B180, används i många fall<br />
som underhållsbeläggning. Beläggningen har god flexibilitet och om den görs stenrik,<br />
även god slitstyrka. (Bäckman et al., 1998)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
Oljegrus har främst blivit mycket populärt i de norra delarna av Sverige där problemen<br />
med tjälskador i beläggningen är störst. De stora fördelarna med oljegrus är nämligen<br />
dess goda flexibilitet och återläkningsförmåga. En annan fördel med oljegrus är att det<br />
kan lagras i ett upplag under flera år för att sedan användas direkt utan någon ytterligare<br />
preparering eller bearbetning. (Bäckman et al., 1998)<br />
Organisk jord. Jord som består av i olika grad förmultnade växt- och djurrester.<br />
PM10. Partiklar, oavsett källa, med diameter ≤ 10 µm.<br />
Skevning. Enkelsidigt tvärfall i horisontalkurva.<br />
Slaghål. Gropar eller hål i vägen där bitar av beläggningen lossnat (Wågberg, 1992).<br />
Terrassyta. Underlaget för vägöverbyggnaden; utgöras av undergrund tillsammans med<br />
eventuell underbyggnad.<br />
Tjäle. Tjäle bildas genom att markvatten fryser till is.<br />
Tjällossning. När tjälen i marken släpper; det innebär att markens hållfasthet sjunker<br />
vid övergång från fruset till ofruset tillstånd.<br />
Tjälskott. Uppskjutande och uppflytande flytjordmassor.<br />
Tungt fordon. Fordon med bruttovikt över 3,5 ton.<br />
Tunnskiktsbeläggningar kan, på det lågtrafikerade vägnätet, liknas med en justering +<br />
ytbehandling. Tunnskiktsbeläggningen ger ett lager som kan ta upp vissa ojämnheter<br />
men som samtidigt har samma goda ytkarakteristiska egenskaper som traditionella<br />
massabeläggningar. En annan fördel är att man tar till vara de förseglande och flexibla<br />
egenskaperna som en vanlig ytbehandling har.(Bäckman et al., 1998)<br />
Tvärfall. Körbaneytans avvikelse i tvärled från horisontalplanet.<br />
Underbyggnad. Den del av vägkroppen som ligger mellan terrassytan och<br />
undergrunden. Består av ditschaktade massor.<br />
Undergrund. Den ursprungliga marken.<br />
Vägkropp. Konstruktionen mellan undergrunden och vägytan.<br />
Ytbehandling sker genom att man först sprider ett lager med bindemedel för att<br />
därefter sprida ett lager sten. Stenmaterialet vältas därefter ned i bindemedlet. Ett rätt<br />
utförd Y1B ger en mycket slitstark beläggning som kan hålla i många år (Bäckman et<br />
al., 1998). En dubbel ytbehandling (Y2B) har en lägre mega textur varför deras<br />
användning bör övervägas framför en enkel ytbehandling (Granlund, 2008).<br />
ÅDT, årsdygnstrafik. Det, under ett år, genomsnittliga trafikflödet per dygn mätt som<br />
fordon per dygn.<br />
Överbyggnad. Den del av vägkonstruktionen som ligger ovanför terrassytan.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
Innehållsförteckning<br />
Sammanfattning ................................................................................................. 7<br />
Summary ............................................................................................................ 9<br />
1 Inledning ................................................................................................ 11<br />
1.1 Syfte....................................................................................................... 12<br />
1.2 Avgränsningar ........................................................................................ 12<br />
1.3 Metod och Disposition............................................................................ 12<br />
2 Funktionellt tillstånd och effektsamband ................................................ 14<br />
3 Användarnas krav på funktionellt tillstånd .............................................. 17<br />
3.1 Skogsindustrins krav .............................................................................. 17<br />
3.2 Användarnas syn på kvaliteten .............................................................. 18<br />
3.3 Användarnas krav på lägsta acceptabla standard ................................. 19<br />
3.4 Standardnivåer för vägtillstånd .............................................................. 20<br />
4 Vägytemätning på lågtrafikerad väg ...................................................... 26<br />
4.1 Tillståndsmätning på belagd väg ........................................................... 26<br />
4.2 Tillståndsmätning på grusväg ................................................................ 28<br />
4.3 Nya teknologier för övervakning av tillstånd ........................................... 29<br />
5 Strukturellt tillstånd ................................................................................ 31<br />
5.1 Bärighet ................................................................................................. 32<br />
5.2 Tjälskador och tjälrestriktioner ............................................................... 33<br />
6 Drift och Underhåll ................................................................................. 40<br />
6.1 Belagd väg ............................................................................................. 41<br />
6.2 Grusväg ................................................................................................. 45<br />
6.3 Dränering av lågtrafikerade vägar .......................................................... 51<br />
6.4 Förstärkning av lågtrafikerade vägar ..................................................... 52<br />
7 Miljöaspekter .......................................................................................... 61<br />
7.1 Buller och vibrationer ............................................................................. 61<br />
7.2 Damm och utsläpp ................................................................................. 61<br />
7.3 Förorenad mark och avfall ..................................................................... 62<br />
7.4 Vatten och våtmarker ............................................................................. 63<br />
8 Klimatanpassade vägar ......................................................................... 64<br />
8.1 Anpassning till klimatförändringar .......................................................... 64<br />
9 Administrativa aspekter .......................................................................... 68<br />
10 Slutsatser ............................................................................................... 70<br />
10.1 Förslag till forskningsområden ............................................................... 70<br />
Referenser........................................................................................................ 71<br />
Bilaga A: Tabell för identifiering av dräneringsproblem<br />
Bilaga B: Flödesschema för val av icke-traditionella stabiliseringsmedel<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
<strong>VTI</strong> rapport 775
Lågtrafikerade vägar. En litteraturstudie utifrån nytta, standard, tillstånd, drift<br />
och underhåll<br />
av Karin Edvardsson<br />
<strong>VTI</strong><br />
581 95 Linköping<br />
Sammanfattning<br />
Denna kunskapsöversikt utgör resultatet av en litteraturstudie angående lågtrafikerade<br />
vägar. Rapporten ämnar ligga till grund för ett projektförslag med syfte att ta fram<br />
förutsättningar för nya verktyg för att skapa ett modernt lågtrafikerat vägnät, anpassat<br />
efter morgondagens krav. Med lågtrafikerade vägar avses vägar med en trafikmängd<br />
upp till 1 000 fordon per dygn. I princip har endast nordiska studier beaktats i rapporten<br />
eftersom nordiskt klimat, vägkonstruktionspraxis, vägbyggnadsmaterial och underhållstradition<br />
kan skilja från övriga delen av världen.<br />
Sammantaget tycks en stor mängd av litteraturen behandla tillståndsmätningar och<br />
förstärkningsåtgärder, i synnerhet metoder för detta. Däremot finns inte så mycket<br />
forskning beträffande vägnätets faktiska status, nedbrytningsmodeller och<br />
livscykelkostnader publicerad.<br />
Lågtrafikerade vägar har för visso låga trafikflöden men i detta sammanhang kan<br />
påpekas att det är samma människor som ofta använder vägen och drar på sig ökade<br />
driftkostnader och sämre komfort. Ofta är dessa användare också helt beroende av<br />
vägen. På de belagda lågtrafikerade vägarna besväras användarna mest av slaghål,<br />
ojämnheter och dåliga lagningar. På grusvägar är motsvarande skadetyper potthål,<br />
tjälskador och korrugeringar. Dessa skadetyper på såväl belagda vägar som grusvägar<br />
ger också upphov till mest skador på fordonen.<br />
Det strukturella tillståndet hos en väg är den mest kritiska parametern för tillgångsvärdet<br />
hos det lågtrafikerade vägnätverket. Vägarnas bärighet påverkar framkomligheten<br />
för godstransporter och är därför av stor betydelse för näringslivet. Varje år<br />
drabbas ungefär 20 000 km väg av tjälrestriktioner, vars kostnader för enbart<br />
skogsbolagen uppskattas uppgå till mellan 700 och 900 miljoner kr per år. Därför är den<br />
mest hållbara lösningen för att hantera försvagningsproblemet att förstärka svaga<br />
vägavsnitt. Dock kräver detta att tillräckliga resurser finns för att kunna göra långsiktiga<br />
åtgärder. Stora problem har uppdagats då vägavsnitt har förstärkts med konstruktioner<br />
som är för svaga. Problem som blir särskilt tydliga om vägen beläggs efteråt.<br />
Nedbrytningen av lågtrafikerade vägar är mer komplext än på det högtrafikerade<br />
vägnätet där trafiken utgör den väsentligaste parametern. På det lågtrafikerade vägnätet<br />
är tidsperspektivet längre liksom det faktum att flera parametrar, såsom åldring,<br />
beständighet och klimat i större grad påverkar nedbrytningen.<br />
Livslängden hos en väg ökar avsevärt när dräneringen förbättras. Beräkningar med hjälp<br />
av PMS Objekt har visat att livslängden för en vägkonstruktion ökar med en faktor på<br />
2,2–2,6 när dräneringssystemet förbättrades från dåligt till bra tillstånd. Livscykelkostnadsberäkningar<br />
(LCC) visar därför att det är lönsamt att hålla dräneringen i god<br />
vigör. Om beläggningens livslängd kan fördubblas och diskonteringsräntan är 4 %, kan<br />
dräneringssystemet kosta 8 400 €/km vart femte år och livscykelkostnaderna skulle ändå<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 7
vara lägre än utan renovering av dräneringen. Detta innebär att även dyrare<br />
dräneringsförbättringar än enbart dikesrensning kan användas.<br />
Drift och underhåll på lågtrafikerade vägar kan generellt delas in i fyra kritiska<br />
områden. Dessa fyra områden är 1) vinterdrift, 2) hantering av det funktionella<br />
tillståndet hos vägen under barmarksperioden, 3) hantering av vägens strukturella<br />
tillstånd samt 4) hantering under tjällossningsperioden. Som ett tillägg kan ett femte<br />
område i framtiden vara klimatanpassat tillstånd, vilket omnämnts i nyare EU-rapporter.<br />
Nya teknologier kommer att spela en större roll vid underhåll och förbättringar av det<br />
åldrande lågtrafikerade vägnätet. Dessutom krävs förbättrad fokusering; d.v.s.<br />
fokusering på 1) trafikanternas behov, 2) timing, 3) lokalisering och 4) problemdiagnoser<br />
och korrekta åtgärder för underhåll och förstärkning. För att skapa ett bättre<br />
fokuserat system, där mer exakt information hanteras, behöver systemen designas om.<br />
Istället för att arbete med 20–100 meter vägavsnitt bör en noggrannhet på 1–10 meter<br />
väljas, vilket dagens positioneringssystem (GPS-system) klarar av att hantera. De<br />
senaste åren har det också skett en snabb utveckling av modern sensorteknologi. När<br />
denna kan kombineras med GPS och trådlös kommunikation och informationsteknik,<br />
öppnas många nya möjligheter till effektivare skötsel av det lågtrafikerade vägnätet.<br />
I framtiden kommer sannolikt nederbördsmängderna, speciellt i form av regn, att öka i, i<br />
princip, hela norra periferin. Genom att se hur vägarna skadas i dagens klimat och vid<br />
dagens extremväder kan man förutspå hur de kommer att reagera på de framtida<br />
klimatförändringarna. Mellan åren 1995 och 2002 observerades 200 vägskador orsakade<br />
av nederbörd och höga flöden. Av dessa var 50 % bortspolade vägar, 25 %<br />
översvämmade vägar, 20 % ras och skred samt 5 % underspolade brostöd. Pågående<br />
forskning ämnar ta fram prognosmetoder, t.ex. utveckling av sensorer, för grundvattentryck<br />
och portryck i förhoppning att dessa ska ge tillräckligt tillförlitliga analyser av<br />
markstabilitettillståndet för att kunna förutse sättningar och skred.<br />
En miljökonsekvensbedömning ska upprättas för alla vägobjekt. Genom att integrera<br />
miljöarbetet i planeringsprocessen ska denna vara en del i beslutsunderlaget och ska<br />
således bidra till miljöskydd och miljöanpassning av ett vägprojekt. När det rör sig om<br />
det lågtrafikerade vägnätet är bedömningen av ekonomiska skäl ofta förenklad. Mindre<br />
vägar ger å andra sidan rimligen också mindre påverkan på miljön, vilket ytterligare bör<br />
förenkla processen.<br />
När det handlar om lågtrafikerade vägar är det mycket svårt att finna samhällsekonomiska<br />
motiv för att rättfärdiga bra tillstånd på vägarna. Dessa modeller innefattar<br />
nämligen inte kostnader och nyttor för påverkan på det sociala livet och den industriella<br />
produktionen. Dessutom ger en stor förbättring av vägtillståndet på en lågtrafikerad väg<br />
en mycket liten reduktion i trafikkostnaderna för hela samhället jämfört med en liten<br />
förbättring på en högtrafikerad väg. Detta medför att kompletterande metoder och<br />
modeller behövs för att rättfärdiga en bra standard också på lågtrafikerade vägar.<br />
Vägarna måste ha en lägsta acceptabel standard, en s.k. ”skamgräns”, som åtminstone<br />
möjliggör att folk tar sig till och från hemmet på ett säkert sätt.<br />
8 <strong>VTI</strong> rapport 775
Low traffic volume roads - A litterature review concerning benefit, standard,<br />
condition, operation, and maintenance<br />
by Karin Edvardsson<br />
<strong>VTI</strong> (Swedish National Road and Transport Research Institute)<br />
SE-581 95 Linköping, Sweden<br />
Summary<br />
This research is the result of a literature study on low traffic volume roads. This report<br />
intends to provide a basis for a project proposal with an objective to develop new tools<br />
for creating a modern low traffic volume road network, adapted for future requirements.<br />
Low traffic volume roads include all roads with a traffic volume of up to 1,000 vehicles<br />
per day. In principle, only Nordic studies were considered in this report since the Nordic<br />
climate, road construction practices, and maintenance traditions may differ to some<br />
extent from the rest of the world.<br />
In summary, a large amount of literature treats condition measurements and reinforcement,<br />
particularly methods for these. However, there is not much research on the actual<br />
road network status, degradation models and life cycle costs published.<br />
Low traffic volume roads have low traffic intensity but it may be noted that it is the<br />
same people who often use these roads and therefore incur increased operating costs and<br />
reduced comfort. Often, these road users also are completely dependent on the existence<br />
of the roads. On the paved low traffic volume roads, road users are bothered most by<br />
potholes, unevenness and poor pavement repairs. On gravel roads, the corresponding<br />
types of defects are potholes, corrugations and frost damages. These types of defects, on<br />
paved as well as gravel roads, also cause most damage to vehicles.<br />
The structural condition of the road is the most critical parameter for the asset value of<br />
the low traffic volume road network. Road capacity affects accessibility for freight<br />
transports and is therefore of great importance to the forest industry. Every year about<br />
20 000 km of roads get frost restrictions, the cost of which for forestry companies solely<br />
is estimated to be between 700 and 900 million Swedish crowns per year. Therefore, the<br />
most viable solution, to address the problem of reduced bearing capacity, is to reinforce<br />
weak sections. However, this requires that sufficient resources are available to take<br />
long-term measures. Major problems have arisen when the road section has been<br />
reinforced with a design that is too weak; problems that become particularly apparent if<br />
the road is paved afterwards.<br />
Degradation of low traffic volume roads is more complex than on heavily trafficked<br />
roads where traffic is the most important parameter. At low traffic volume roads, there<br />
is a longer time horizon as well as the fact that several parameters, such as the aging,<br />
durability, and climate interact.<br />
The life length of a road increases significantly when the drainage is improved.<br />
Calculations, using PMS Object, have shown that the life length of a road construction<br />
increases by a factor 2.2 to 2.6 when the drainage system is improved from poor to good<br />
condition. Thus, life cycle costs (LCC) calculations show that it is profitable to keep<br />
drainage in good condition. If the pavement's length of life can be doubled and the<br />
discount rate is 4%, the drainage system may cost € 8,400/km every five years and life<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 9
cycle costs would still be lower than without renovation of the drainage system. This<br />
means that even more expensive drainage improvements than just ditch cleaning can be<br />
used.<br />
Operation and maintenance of low traffic volume roads can generally be divided into<br />
four critical areas. These four areas are 1) winter operation, 2) management of the<br />
functional condition of the road during the period when the ground is free from frost, 3)<br />
management of the road's structural condition, and 4) management during the spring<br />
thaw period. As an addition, in the future a fifth area may be climate adaption, as<br />
mentioned in recent EU statements.<br />
New technologies will play a major role in maintenance and improvement of the aging<br />
low traffic volume road network. In addition, improved focus is required, i.e. focus on<br />
1) road user needs, 2) timing, 3) location, and 4) problem diagnosis and correct<br />
procedures for maintenance and reinforcement. In order to create a better focused<br />
system, where more accurate information is handled, the systems need to be designed<br />
for working with an accuracy of 1–10 meters instead of 20–100 meter sections of road<br />
as currently used. Today's positioning systems (GPS) are sufficiently good to handle<br />
this. In recent years there has also been a rapid development of modern sensor<br />
technology. When this can be combined with GPS and wireless communications and<br />
information technology, many new opportunities for more effective management of low<br />
traffic volume roads will open.<br />
In the future, the amount of precipitation, especially in the form of rain, will increase, in<br />
the entire Northern Periphery. By seeing how the roads are damaged in today's climate<br />
and at today's extreme weather, it is possible to predict how they will react to future<br />
climate change. Between the years 1995 and 2002, 200 observations of road damage<br />
caused by precipitation and high flows were recorded. Of these, 50% were washed away<br />
roads, 25% flooded roads, 20% landslide, and 5% flushed bridge supports. Ongoing<br />
research aims to develop forecast methods, such as development of sensors for sensing<br />
groundwater pressure and pore pressure, in the hope that these will provide reliable<br />
analyses of soil stability condition to anticipate subsidence and landslides.<br />
An environmental assessment shall be prepared for all road objects. Integrating environmental<br />
management in the road planning process should contribute to environmental<br />
protection and adaptation of a road project. In the case of low traffic volume roads, the<br />
assessment is, of economic reasons, often simplified. Smaller roads, on the other hand,<br />
probably also cause less impact on the environment, which should further simplify the<br />
process.<br />
When it comes to low traffic volume roads, it is very difficult to find economic motives<br />
to justify a good condition of these roads. Socio-economic models do not involve costs<br />
and benefits of impacts on social life and industrial production. In addition, a major<br />
improvement in road condition on low traffic volume roads gives a very small reduction<br />
in socio-economic costs as compared to a slight improvement on heavy trafficked roads.<br />
This means that additional methods and models are required to justify a good standard<br />
also on low traffic volume roads. These roads must have a minimum acceptable<br />
standard, so called "shame limit", which at least allows people to get to and from<br />
home/work safely.<br />
10 <strong>VTI</strong> rapport 775
1 Inledning<br />
I hela Norden är obundna eller tunt förseglade vägytor mycket vanliga. Dessa<br />
vägöverbyggnader är i regel konstruerade av ett eller flera lager av krossat stenmaterial,<br />
utlagda på undergrunden. Ytan av dessa överbyggnader utgörs antingen av obundet<br />
lager eller av en tunn bituminös försegling i vilken stenar med likartad storlek vältas in.<br />
I båda fallen utgör de obundna lagren den huvudsakliga strukturella styrkan i<br />
överbyggnaden. (Dawson och Kolisoja, 2006)<br />
Det lågtrafikerade vägnätet omfattar idag följande typer av vägar:<br />
• Enskilda vägar, såväl privata som skogsbilvägar,<br />
• Bidragsberättigade enskilda vägar,<br />
• Det kommunala och statliga allmänna vägnätet.<br />
Det svenska statliga vägnätetet är till ca 75 % lågtrafikerat (ÅDT < 1000 och < 10%<br />
tunga fordon). För det kommunala vägnätet är motsvarande siffra 70 %. Till detta<br />
kommer att det enskilda vägnätet, vilket är betydligt större till sin längd än det statliga<br />
och kommunala tillsammans, är lågtrafikerat. (Bäckman et al., 1998; Grönvall, 2007)<br />
Idag består Sveriges vägnät av drygt 98 000 km statliga vägar, 47 000 kommunala gator<br />
och vägar samt 430 000 km enskilda vägar, varav cirka 76 000 km får statsbidrag och<br />
150 000 km är så kallade skogsbilvägar. De senare är enskilda vägar utan statsbidrag<br />
vars nytta till övervägande del tillfaller skogsnäringen. Därför sköts de också av<br />
skogsägarna. De är ofta avstängda för allmän trafik. (Blomkvist, 2010; Trafikverket,<br />
2010a).<br />
Av det statliga vägnätet utgör ungefär 20 000 km grusväg. Trafikmängden avgör om en<br />
väg ska beläggas. Grusväglängden varierar därför över landet. Cirka 66 % av den totala<br />
grusväglängden finns i skogslänen 1 . Den låga trafikmängden på lågtrafikerade vägar<br />
medför krav på låga livscykelkostnader. Kostnaden för drift och underhåll av det<br />
statliga grusvägnätet uppgår till 18,50 kr per längdmeter. (Trafikverket, 2010a)<br />
Det finns runt om i Sverige drygt 34 000 vägsamfälligheter som förvaltar de enskilda<br />
vägarna. Av dessa får ungefär 24 000 statsbidrag. Enskilda vägar med statsbidrag måste<br />
hållas öppna för allmänheten. Statsbidraget söks hos Trafikverket och fungerar som en<br />
ersättning för att de enskilda vägarna hålls öppna för allmän trafik och därmed utgör ett<br />
viktigt komplement till det statliga vägnätet. De flesta samfälligheter har bara ett fåtal<br />
kilometer väg och väghållningen på dessa sköts av de närmast berörda fastighetsägarna<br />
själva eller av lokala entreprenörer som har anlitats. (Blomkvist, 2010)<br />
En enskild väghållare måste uppfylla följande förutsättningar för att kunna få statligt<br />
bidrag (Vägverket, 2001):<br />
• Vägen ska inte vara av obetydlig längd.<br />
• Vägen ska tillgodose kommunikationsbehov enligt Trafikverkets (tidigare<br />
Vägverkets) föreskrifter (VVFS).<br />
• Vägen ska vara ändamålsenlig med hänsyn till övriga vägar.<br />
• Väghållningskostnaderna ska vara skäliga med hänsyn till nyttan.<br />
• Väghållningen ska vara ordnad i någon form av organisation eller genom<br />
överenskommelse som godkänts av Trafikverket.<br />
1<br />
Skogslänen är Värmlands, Dalarnas, Gävleborgs, Jämtlands, Västernorrlands, Västerbottens och<br />
Norrbottens län.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 11
Man har uppskattat att de enskilda vägarna genererar endast drygt fyra procent av<br />
Sveriges totala trafikarbete 2 men utan dessa vägar skulle folk inte kunna bo och arbeta<br />
på landsbygden. De skulle inte heller kunna nå badplatser, bär- och svampskogar eller<br />
andra rekreationsområden. (Blomkvist, 2010)<br />
Ett väl fungerande lågtrafikerat vägnät är en direkt förutsättning för en regional<br />
utveckling i hela Sverige, för såväl kommuner, industri, skogsbruk, jordbruk och turism.<br />
I dagsläget saknas dock en helhetsbild över såväl det lågtrafikerade vägnätets status som<br />
de olika aktörernas krav, behov och ansvar. Den samlade bilden över kunskapsläget<br />
saknas och därmed även verktygen för att skapa ett modernt lågtrafikerat vägnät,<br />
anpassat efter morgondagens krav.<br />
1.1 Syfte<br />
Syftet med rapporten är att inventera och sammanställa befintlig kunskap, i form av<br />
genomförda projekt och publicerat material, inom området lågtrafikerade vägar. Detta<br />
kommer sedan att utgöra ett av underlagen för att utarbeta projektförslag som har till<br />
syfte att skapa förutsättningar för ett helhetsgrepp avseende lågtrafikerade vägar i<br />
Sverige.<br />
1.2 Avgränsningar<br />
I princip har endast nordiska studier beaktats i rapporten eftersom nordiskt klimat,<br />
vägkonstruktionspraxis, vägbyggnadsmaterial och underhållstradition kan skilja från<br />
övriga delen av världen.<br />
Med lågtrafikerade vägar avses, i denna rapport, vägar med en trafikmängd upp till<br />
1 000 fordon per dygn. Internationellt betecknas vägar med en trafikmängd upp till<br />
2 000 fordon per dygn som lågtrafikerade (low traffic volume roads) (AASHTO, 1993).<br />
Vanligen används nationellt en ÅDT på 1 000 som gränsvärde även om någon allmänt<br />
vedertagen definition inte tycks finnas (Bäckman et. al., 1998). I Vägverkets (numera<br />
Trafikverkets) metodbeskrivning ”Dimensionering av lågtrafikerade vägar –DK1”<br />
(Vägverket, 2009a) används 500 000 standardaxlar 3 som ett gränsvärde, vilket<br />
motsvarar en ÅDT på ca. 530, varav 10 % tung trafik. Enligt Trafikverkets riktlinjer har<br />
grusvägar en maximal trafikmängd på 250 fordon per dygn (www.trafikverket.se). Vid<br />
en högre trafikmängd beläggs vägarna. Vägar med randbebyggelse, dvs. hus längs<br />
vägen, beläggs dock om de har mer än 125 fordon per dygn, bland annat för att minska<br />
problemen med damm för de boende.<br />
1.3 Metod och Disposition<br />
En litteratursökning beträffande lågtrafikerade vägar har genomförts, dels av <strong>VTI</strong>:s<br />
bibliotek och dels av författaren själv. Utfallet resulterade i ett hundratal olika<br />
referenser.<br />
Utifrån resultatet på litteratursökningen har en uppdelning inom följande områden<br />
gjorts:<br />
2 Trafikarbete är ett mått på trafikens belastning på vägnätet uttryckt i fordonskilometer, dvs. antalet<br />
fordon multiplicerat med den sträcka i kilometer som varje fordon förflyttas.<br />
3 En fiktiv axel med parmonterade hjul och med 100kN axellast fördelad mellan hjulen. Varje hjul har en<br />
cirkulär kontaktyta mellan däck och väg med kontakttrycket 800 kPa.<br />
12 <strong>VTI</strong> rapport 775
• Lågtrafikerade vägars funktionella tillstånd och effektsamband (Kap. 2),<br />
• Användarnas krav på funktionellt tillstånd (Kap. 3),<br />
• Metoder för tillståndsmätning av såväl belagd lågtrafikerad väg som grusväg<br />
(Kap. 4),<br />
• Lågtrafikerade vägars strukturella tillstånd och övervakning av detta (Kap. 5),<br />
• Nedbrytning, drift, underhåll och förstärkning av lågtrafikerade vägar, såväl<br />
belagd väg som grusväg (Kap. 6),<br />
• Miljöaspekter (Kap. 7),<br />
• Klimatanpassningsaspekter (Kap. 8) samt<br />
• Administrativa aspekter (Kap. 9).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 13
2 Funktionellt tillstånd och effektsamband<br />
Slitlagret, dvs. det översta lagret, är det lager som i första hand påverkar trafikanterna.<br />
Bland de egenskaper som detta lager ska ha kan nämnas jämnhet, korrekt tvärfall, god<br />
friktion, god textur, goda ljusreflekterande egenskaper, bullerdämpande egenskaper,<br />
frihet från damm och lösa stenar samt god dräneringsförmåga. Egenskaper av denna typ<br />
brukar ofta kallas funktionella egenskaper hos vägytan eftersom de har stor betydelse<br />
för funktionen hos hela vägsystemet.<br />
Vägens funktionella tillstånd kommer att påverka väganvändarnas beteende på vägen,<br />
t.ex. genom att framtvinga en hastighetssänkning eller avvärjande rörelser, eller t.o.m.<br />
få användaren att välja en annan väg om det är möjligt (Johansson, 2006). Vägtillståndet<br />
kommer också att påverka användarens ekonomi eftersom en väg i dåligt skick ökar<br />
restiden, fordons- och drivmedelskostnaderna och kan ge upphov till skada hos fraktat<br />
gods. I Effektkatalogen gällande Drift och underhållsåtgärder för 1989 nämns t.ex. att<br />
däck slits ned dubbelt så fort och underhålls- och reparationskostnaderna på fordon ökar<br />
i genomsnitt med 50 % om man kör på grusväg jämfört med en belagd väg (Vägverket,<br />
1989). Den genomsnittliga grusvägen innebär också cirka 25 % högre värdeminskning<br />
jämfört med en belagd väg.<br />
Enligt en trafikantundersökning från 1988 är fordonskostnaderna och åkkomforten de<br />
viktigaste faktorerna vid kortare resor på landsbygden (Fäldner, 1989). Därefter<br />
kommer restid och trafiksäkerhet. Den tyngst vägande komfortfaktorn är vägens<br />
yttillstånd. Vackert landskap, viltfara och ödslighet spelar för en del trafikanter stor roll<br />
för valet av resväg (Fig. 1). För de flesta är dock dessa faktorer av liten betydelse. I en<br />
intervjustudie från 1997 konstaterades att betalningsviljan för att slippa åka på en dålig<br />
grusväg var hög (3,69 kr/liter bensin) medan den var nära noll (0,07 kr/liter bensin) för<br />
en standardhöjning från en fin grusväg till en enklare beläggning (Y1G) (Olsson, 1997).<br />
Figur 1. Landsbygdsväg med uppenbar viltfara (Foto: Karin Edvardsson).<br />
Vägtillståndet kommer vidare att ha betydelse för antalet olyckor som sker. En<br />
amerikansk studie beträffande olycksfallsrisken på lågtrafikerade vägar (ÅDT < 2000)<br />
har visat att antalet olyckor på belagda lågtrafikerade vägar minskar med minskande<br />
vägbredd, förbättrade sidoområden och plattare omgivande terräng (Zegeer et al., 1994).<br />
På grusvägar ökade antalet olyckor med ökande vägbredd, vilket troligen förklaras av<br />
högre hastighet på bredare vägar. Däremot visade studien att olycksrisken inte skiljde<br />
14 <strong>VTI</strong> rapport 775
mellan belagd väg och grusväg vid trafikmängder upp till 250 fordon per dygn. På vägar<br />
med en trafikmängd överstigande 250 fordon per dygn var olycksfallsrisken lägre för<br />
belagda vägar. Det betyder att det ur trafiksäkerhetssynpunkt är lönsamt att belägga<br />
vägar med en ÅDT som överstiger 250. Trafikverket strävar efter att vägar med fler än<br />
250 fordon per dygn ska beläggas (www.trafikverket.se).<br />
Enligt Granlund (2012a) är det 153 % högre risk att dö i en trafikolycka på landsbygden<br />
än i Stockholm, Göteborg och Malmö. Svenska studier har visat att olyckskvoten 4 , även<br />
på lågtrafikerade vägar, ökar med ökande ojämnheter i längsled (gupp) men faktiskt<br />
minskar med ökande ojämnhet i tvärled (spårdjup) (Ihs et al., 2002).<br />
Granlund (2012b) uppger att sex gånger fler singelolyckor med dödlig utgång sker i<br />
ytterkurvor än i innerkurvor på lågtrafikerade vägar. På högtrafikerade vägar är<br />
motsvarande siffra fem gånger.<br />
Vid nybyggnation får skevningen i kurvor inte överstiga 5,5 % ± 0,5 %. Befintliga<br />
vägar kan dock ha betydligt högre värden; uppemot 10 % är inte ovanligt (Granlund,<br />
2008). Detta medför en halkrisk om friktionsfaktorn understiger 0,095 (9,5 %). Det<br />
betyder alltså att de norra delarna av landet, med ett kallare klimat, är särskilt utsatta.<br />
Olyckskvoten på snö-/isväglag är högre under för- och senvintern än under högvinterperioden.<br />
Sambanden gäller för alla vägar men är tydligast på de vägar som normalt inte<br />
sandas, dvs. de lågtrafikerade vägarna (ÅDT< 2000). Senvintern har oftast en högre<br />
olyckskvot än motsvarande förvinterperiod. Olyckskvoten på barmark är lägre ju högre<br />
driftstandard vägnätet har. Detta skulle kunna innebära att en standardhöjning på<br />
vinterväghållningen skulle ge störst effekt på det lågtrafikerade vägnätet. (Vägverket,<br />
2008).<br />
Alzubaidi (1999a) har visat att det finns signifikanta skillnader i tillståndet hos<br />
grusvägar i olika områden. Grusvägarna har sämre tillstånd i norr och mittersta delarna<br />
av landet än i söder. Följande klimatberoende skador har kunnat identifieras: potthål,<br />
damm, erosion och tjälskador (yt- och djupuppmjukning, tjälskott, stenuppfrysning).<br />
Genom att använda rätt material på vägen och tillse ett fungerande dräneringssystem<br />
kan effekten av klimatet minskas.<br />
I en studie som utfördes i april 2003 samt juli 2004 på sex olika grusvägar i Norrbottens<br />
och Västernorrlands län användes en laserutrustad mätbil för att göra vägytemätningar<br />
(Johansson, 2005). Detta är den metod som normalt används för att mäta IRI 5<br />
(International Roughness Index), kurvatur, backighet, spårdjup och tvärfall på det<br />
belagda vägnätet. Den första mätningen skulle representera vägens tillstånd under<br />
tjällossningen och den andra mätningen vägens standard under sommaren då vägen<br />
torkat upp, vårbruket utförts och vägen belastas av trafik och klimat. Samtliga vägar<br />
hyvlades i genomsnitt tre gånger per barmarksperiod och blev dammbundna en till två<br />
gånger per säsong. Resultatet visar att det inte finns någon entydig koppling mellan<br />
bärighet (eg. om tillståndet under perioder är sådant att restriktioner för trafikering av<br />
tunga fordon krävs) och IRI, spårdjup och tvärfall. Endast skillnader mellan resultaten<br />
från de olika mättillfällena noterades, där april mätningen gav högre IRI för samtliga<br />
vägar i jämförelse med mätningen i juli. Vid mätningen i juli hade vårbruk utförts på<br />
samtliga vägar, medan mätningen i april utfördes under tjällossningsperioden då<br />
vägbanan påverkats av ytuppmjukning i kombination med trafikering. Vidare pekade<br />
resultatet på att skevningen i innerkurvor generellt uppfyller kraven på 2,5 till 5,5 %<br />
4 Antalet olyckor per 100 miljoner axelparkilometer.<br />
5 International Roughness Index anger ojämnheter i längsled (mm/m).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 15
(Vägverket, 2005), medan ytterkurvor ligger under detta intervall, vilket innebär för<br />
plana kurvor.<br />
Resultat från studier beträffande sambandet mellan vägyta och bränsleförbrukning på<br />
grusvägar visar att en sämre bundenhet av vägytan medför en merförbrukning på 3-5 %<br />
(Sävenhed, 1987). Däremot medför den ökade jämnheten som erhålls vid hyvling att<br />
bränsleförbrukningen påverkas med endast 1-3 %. Direkt efter hyvling ökade dock<br />
bränsleförbrukningen med mellan 10 och 15 %, beroende av det vatten som påförs i<br />
samband med hyvlingen. Bränsleförbrukning är i allmänhet högre när vägytan är våt, i<br />
synnerhet när vattenfyllda potthål finns på vägytan . Cirka en vecka efter hyvling, när<br />
vägytan är jämn, hård, bra bunden och torr är bränsleförbrukningen som lägst. Den är då<br />
i det närmaste identisk med förbrukningen på belagd väg.<br />
Lågtrafikerade vägar har för visso låga trafikflöden men i detta sammanhang kan<br />
påpekas att det är samma människor som ofta använder vägen och drar på sig ökade<br />
driftkostnader och sämre komfort (Sävenhed, 1987).<br />
16 <strong>VTI</strong> rapport 775
3 Användarnas krav på funktionellt tillstånd<br />
Olika användare har olika krav på infrastrukturen. Att infrastukturen ska kunna anpassas<br />
fullt ut efter alla aktörers krav är inte realistiskt att tro. Därför bör användarnas krav<br />
ställas i relation till nyttan; både samhällsekonomiskt och för den enskilda. Nyttan för<br />
den enskilda väganvändaren beskrivs nedan:<br />
• För skogsindustrin är det främst effektiva och driftsäkra transportmöjligheter.<br />
• För räddningstjänsten är det möjligheten att på ett effektivt sätt ta sig fram i en<br />
nödsituation.<br />
• För kommunen är det såväl medborgarnas dagliga transporter som möjlighet till<br />
rekreation.<br />
• För regionen är det möjlighet att skapa en attraktiv region för såväl näringsliv,<br />
medborgare som turism.<br />
• För elleverantören är det möjligheten att effektivt nå samtliga av sina<br />
anläggningar.<br />
• För jordbruket är det främst effektiva och driftsäkra transportmöjligheter.<br />
• För den enskilde medborgaren är det möjligheten att bo överallt i Sverige, med<br />
bibehållen komfort och närhet till service.<br />
Om inte vägen fungerar ordentligt kommer detta att påverka många viktiga saker i<br />
samhället, såsom affärsverksamheters vinstmöjligheter, investeringar, turism,<br />
samhällsservice och det sociala livet (Johansson, 2006). Dessutom kommer<br />
sjuktransporter att försvåras (Persson, 2000). Patienter mår inte bra av att ligga och<br />
”skumpa” i ambulanser p.g.a. dålig vägytestandard och sjuktransporterna tar längre tid.<br />
3.1 Skogsindustrins krav<br />
Skogsindustrin har ett avsevärt behov av att kunna transportera sitt råmaterial eftersom<br />
dessa transporter i de flesta fall har sin början på de lågtrafikerade vägarna för att sedan<br />
fortsätta på större vägar. Konkurrenssituationen idag inom skogsindustrin från andra<br />
produkter och andra marknader är tuff. Kraven på högra kvalitet, användaranpassande<br />
och miljövänliga produkter ökar kontinuerligt. Högkvalitativa pappersprodukter kräver<br />
färska råmaterial med specifika fiberegenskaper. Standarden på vägen kommer därför<br />
att starkt påverka skogsindustrin. (Johansson, 2006)<br />
Arvidsson och Holmgren (1999) har genomfört en undersökning för att visa på<br />
konsekvenserna för den svenska skogsindustrin av bristfällig vägstandard. Undersökningen<br />
var begränsad till att endast innefatta statliga vägar och använde tre olika<br />
scenarion: 1) att inga bärighetsförbättringar görs, 2) att 14 % av de bärighetsbegränsade<br />
km rehabiliteras inom en åtta års period, 3) att 11 % av de bärighetsbegränsade km<br />
rehabiliteras inom ett åtta års period. Därefter kalkylerades kostnaderna för varje<br />
scenario; baserat på direkta kostnader för transporter (lastrestriktioner och ojämna<br />
vägytor) och kostnader för lagerhållning (kostnader för räntor, extra transporter och<br />
kapkostnader beroende på ojämn tillförsel, hantering och vattning av lagret, extra<br />
transporter på lagret, kvalitetskostnader). Lagerkostnaderna härrör från kostnader<br />
orsakade av att ett lager måste byggas upp under vintertid för att garantera tillhandahållande<br />
av råmaterial. Resultaten visar att scenariot där inga bärighetsförbättringar görs<br />
medför extra kostnader, orsakade av bristande bärighet, på 674 miljoner kronor (år<br />
2007). Investeringsnivån 11 % reducerar kostnaderna för skogsindustrin med 160<br />
miljoner SEK/ år och investeringsnivån 14 % reducerar kostnaderna med 186 miljoner<br />
SEK jämfört med det första alternativet, dvs. att inga bärighetsförbättringar görs.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 17
3.2 Användarnas syn på kvaliteten<br />
År 1997 genomfördes en undersökning beträffande hur nöjda trafikanterna var med<br />
tillståndet hos grusvägarna (Alzubaidi, 2000). Resultatet visade att cirka 80 % var<br />
missnöjda med tillståndet. Enligt tillståndsmätningar som gjordes enligt dåvarande<br />
metodbeskrivning 106:1996, numera ersatt med VVMB 106:2005 (Vägverket, 2005),<br />
var 90 % av vägarna i ett acceptabelt tillstånd. Vid nya undersökningar som utfördes<br />
2005 hade privatbilisternas nyttjande 6 av de statliga grusvägarna ökat från 77 % år 1995<br />
till 83 % år 2005 (Vägverket, 2006a). Andelen nöjda privatbilister hade minskat från<br />
20 % år 1995 till 13 % år 2005. Yrkeschaufförers nyttjande av de statliga grusvägarna<br />
hade under samma tidsperiod ökat från 74 % till 81 %. Andelen nöjda yrkeschaufförer<br />
uppgick också till cirka 20 %. Däremot upplevde yrkeschaufförerna, tillskillnad från<br />
privatbilisterna, dammet som ett större problem än ojämnheterna.<br />
I en enkätundersökning utförd av Saarenketo och Saari (2004) undersöktes användarnas<br />
syn på kvaliteten på lågtrafikerade vägar i norra Periferin. Av de 330 enkäter som<br />
skickades ut återkom 147 med svar (45 %). Resultaten visar att ojämnheter upplevs<br />
som ett stort problem för skogsindustrin. Av lastbilschaufförerna tillgörande skogsindustrin<br />
uppgav 50 % att spårbildning orsakade svåra eller mycket svåra problem och<br />
av timmertransportörerna uppgav hela 70 % att ojämna vägar var det största problemet<br />
på vägarna. Väganvändarna uppgav att ojämnheterna kan tvinga dem att sänka hastigheten<br />
till nästan noll för att förhindra skador. De uppgav också att bränsleförbrukningen<br />
var mycket högre när vägarna var ojämna. Många av de övriga problem som rapporterades<br />
var relaterade till svaga vägkanter, dåligt utformad väglinje och bristande bärighet.<br />
En signifikant andel av väganvändarna gav trafiksäkerheten underbetyg p.g.a. faktorer<br />
så som dålig vinterväghållning, dåligt tvärfall, ojämn tjällyftning och avsaknad av<br />
skyddsräcken i kurvor på hög vägbank.<br />
Lastbilschaufförerna som svarade på enkätundersökningen rapporterade också om<br />
kontinuerlig stress vid körning på sträckor där vägytetillståndet oväntat blev så dåligt att<br />
hastigheten fick lov att reduceras långt under den planerade hastigheten för sträckan.<br />
Detta gjorde nämligen att chaufförerna hamnade i en konflikt mellan att komma fram i<br />
tid med leveransen och riskera skador eller t.o.m. trafiksäkerhetsrisker. Typiska orsaker<br />
till denna typ av försämrat vägytetillstånd innefattar försenad snöplogning och ojämnheter<br />
p.g.a. tjälskador. Om snön inte tas bort tillräckligt snabbt tillåts snön att packas<br />
samman, vilket kan leda till uppkomsten av spår. Spår, som ofta kan vara djupa,<br />
orsakade av våt snö som frusit till is är också svåra att bli av med. (Saarenketo och<br />
Saari, 2004)<br />
Det råder ett relativt tydligt samband mellan ojämnheter (IRI) och trafikanters bedömda<br />
komfort samt vibrationer. Störst betydelse för den upplevda komforten har asfaltbeläggningens<br />
kondition, följt av bilen och andra trafikanters beteende. (Vägverket,<br />
2008)<br />
Forskning har visat att det finns en koppling mellan förarhyttens vibrationer och<br />
trafiksäkerhet och att vibrationerna också kan påverka lastbilschaufförernas hälsa<br />
(Gillespie, 1982; Hedberg et al., 1991). Exempelvis har lastbilschaufförer tre gånger<br />
högre prevalens av hjärtsjukdomar (Hedberg et al., 1991). De värsta ojämnheterna på<br />
vägarna utsätter, t.o.m. i så låga hastigheter som 40 km/h, lastbilschaufförerna för<br />
6 Andel privatbilister, totalt i Sverige, som använt grusvägar minst en gång i månaden.<br />
18 <strong>VTI</strong> rapport 775
yggmärgskompressioner på över 0,5 MPa (Granlund, 2008). Denna nivå utgör en<br />
hälsorisk enligt ISO 2631-5.<br />
I ett EU direktiv, 2002/44/EC, föreskrivs gränsvärden för exponering av vibrationer 7 och<br />
att ”Arbetsgivare skall vidta åtgärder i ljuset av tekniska framsteg och vetenskaplig<br />
kunskap beträffande risker relaterade till exponering av vibrationer, med syftet att<br />
förbättra säkerheten och hälsoskyddet för arbetare” (paragraf 7). Vibrationsmätningar på<br />
3700 km lastbilskörningar, som gjorts på avlägsna, lågbebodda områden i Finland,<br />
Norge, Sverige och Skottland, visar att gränsvärdet i 2002/44/EC direktivet överträds<br />
systematiskt och att det föreligger en oproportionerlig risk att överträda direktivet på<br />
lågtrafikerade vägar på landsbygd (Granlund, 2012a). Gillespie (1982) rekommenderar<br />
att vibrationerna elimineras redan vid källan i största möjliga utsträckning, d.v.s. att<br />
tillståndet hos vägen förbättras.<br />
3.3 Användarnas krav på lägsta acceptabla standard<br />
Den låga trafikmängden på grusvägar gör att vägarna inte anses lönsamma att underhålla<br />
med dagens samhällsekonomiska beräkningsmodeller. Detta gör att väghållaren<br />
istället definierar en lägsta acceptabel standard. Detta innebär att en grundläggande<br />
framkomlighet som upplevs vara komfortabel nog ska säkerställas. En sådan standard<br />
saknas dock idag. Det behövs således en definiering av en lägsta acceptabel standard för<br />
grusvägar, baserad på vetenskapligt underbyggda analyser. Standarden bör kopplas till<br />
de fyra tillståndsvärdena tvärfall, ojämnheter, löst grus samt damm. Standarden skulle<br />
kunna definieras utifrån två olika nivåer: en miniminivå, som tillgodoser samhällets<br />
grundläggande transporter så som polis-, brandkår-, räddningstjänst-, försvars- och<br />
sjuktransporter, och en grundläggande nivå, som tillgodoser medborgarnas, näringslivets<br />
och samhällets allmänna transportbehov och främjar samhällsutvecklingen.<br />
(Vägverket, 2008)<br />
Eftersom det lågtrafikerade vägnätet är relativt glest, finns ofta inga alternativa vägar.<br />
Vägarna måste ha en lägsta acceptabel standard som t.ex. möjliggör att folk tar sig till<br />
och från hemmet på ett säkert sätt. I en trafikantundersökning utförd av Persson (2000) i<br />
syfte att ta reda på användarnas syn på lägsta acceptabla vägstandard, den s.k. ”skamgränsen”<br />
för hur dålig en väg anses få vara, tillfrågades privatpersoner och yrkestrafikanter<br />
i Norrbottens- och Västerbottens län om deras upplevelse av att köra på en<br />
dålig väg och vad det får för konsekvenser för dem. Totalt svarade 300 privatpersoner<br />
och 25 yrkestrafikanter på de utskickade enkäterna, motsvarandes en svarsfrekvens på<br />
totalt 76 %. Studien beaktade vår- och sommarperioden men däremot inte vinterförhållanden.<br />
Resultaten visade att användarnas krav på lägsta acceptabel standard<br />
faktiskt är något högre än de riktvärden som idag används av Trafikverket Region Norr<br />
(Tabell 1). På de belagda vägarna besvärades användarna mest av slaghål, ojämnheter<br />
och dåliga lagningar. På grusvägar var motsvarande skadetyper potthål, tjälskador och<br />
korrugeringar. Dessa skadetyper på såväl belagda vägar som grusvägar ger också<br />
upphov till mest skador på fordonen.<br />
7 Gränsvärdet är 0,5 m/s 2 .<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 19
Tabell 1. Användarnas krav på lägsta acceptabla standard och motsvarande riktvärden<br />
som användes av Region Norr per år 2000 (max värden) (efter Persson, 2000).<br />
Användarnas krav Riktvärde (TrV Region Norr)<br />
Trafikantkostnad<br />
Hål i beläggningen<br />
0,7-0,8 kr/km 1,0 kr/km<br />
Diameter:<br />
10-15 cm<br />
20-30 cm<br />
Djup:<br />
20-30 mm<br />
30 mm<br />
Hjulspår (spårdjup) 25 mm 30-35 mm<br />
Sprickor<br />
Sprickbredd (längsgående):<br />
Sprickbredd (tvärgående):<br />
20 mm<br />
15 mm<br />
30 mm<br />
15 mm<br />
Baserat på resultatet från en fältstudie och en litteraturundersökning, rekommenderar<br />
Granlund (2000) en ”skamgräns” för IRI, som ett medelvärde över 20 m (IRI20), på 3<br />
mm/m. Detta för att förhindra allt för stora påfrestningar på människor på grund av t.ex.<br />
buller och vibrationer. Lastbilschaufförer är extra utsatta eftersom kupévibrationsnivån i<br />
en lastbil är 2-3 ggr högre än i en personbil. Studier har också visat att 39 % högre<br />
buller och vibrationer uppstår på korrugerad is och p.g.a. frostrelaterade ojämnheter,<br />
dvs. på vinterväglag, än på sommarväglag (Granlund, 2012b). Andelen vägar med<br />
ojämnheter som överstiger 3 mm/m (IRI20) uppgår till ca. 26 % för belagda vägar med<br />
en daglig medeltrafik på mindre än 2000 fordon och ca. 2 % för vägar med en daglig<br />
medeltrafik på mer än 2000 fordon.<br />
Eftersom ojämnheter definieras som avvikelsen från en plan yta, kan det vara mer<br />
relevant att mäta största avvikelse än medelvärde. Mätningar av IRI på väg 374<br />
Vitvattnet-Storfors, som gjordes 2002 av Granlund (2008), visade att lokala ojämnheter<br />
var 20-30 gånger större än medelvärdet för sträckan, som låg på 3,8 mm/m. Detta är<br />
jämförbart eller t.o.m. värre än de 10 cm höga hasighetsreducerande gupp som byggs in<br />
i gatumiljöer. Genom att rapportera IRI-medelvärdet tillsammans med något mått för<br />
datavariansen alternativt 95 % procentilen skulle mer representativa resultat över vägens<br />
faktiska standard presenteras. Vägytetillståndsdata bör också lagras för varje meter,<br />
istället för nuvarande 20-metersvärden.<br />
3.4 Standardnivåer för vägtillstånd<br />
Standardnivåer för vägtillstånd används på vägnätsnivå som målstandarder. Tabell 2<br />
visar nivåerna för riktstandarden hos vägytan för lågtrafikerade vägar på vägnätsnivå i<br />
Sverige, Norge och Finland.<br />
Tabell 2. Nivåer på vägtillståndsstandarder på lågtrafikerade vägnätverk (Johansson,<br />
2006).<br />
Land Spårbildning (mm)<br />
max<br />
Ojämnhet (IRI<br />
mm/m) max<br />
Kommentar Andel inom<br />
Sverige 19 6,0 Genomsnitt 20 m 90 %<br />
Norge 18,5 5,0 Median 20 m 90 %<br />
Finland 20 5,5 Genomsnitt 100 m 88 %<br />
Det finns också mer eller mindre tydligt uttryckta krav på vägytan på en enskild<br />
vägsträcka som framgår av Tabell 3.<br />
20 <strong>VTI</strong> rapport 775
Tabell 3. Nivåer på vägtillståndsstandarder på lågtrafikerade vägsträckor (Johansson,<br />
2006).<br />
Land Spårbildning (mm)<br />
max<br />
Ojämnhet (IRI<br />
mm/m) max<br />
Kommentar Andel inom<br />
Sverige 35 9,0 Genomsnitt 20 m 100 %<br />
Norge 25 7,0 Median 20 m 90 %<br />
Finland 21 8,0 Genomsnitt 100 m 99 %<br />
Nuförtiden utförs driften på allmänna vägnätverk ofta enligt funktionskontrakt av<br />
entreprenörer i full konkurrens. Funktionskontrakten styrs av funktionsspecifikationer<br />
och kraven på prestanda kommer att påverka framkomligheten och komforten för<br />
trafikanterna. Nedan följer några exempel på krav från en funktionsspecifikation i<br />
Region Norr (Johansson, 2006):<br />
”Förutsättningar<br />
Tjälskador ska repareras så fort som möjligt, om vädret tillåter, senast den 1 juli. Temporära<br />
reparationer skall utföras med lämpliga material som tillåter permanenta reparationer senare.<br />
Framkomlighet<br />
Vägnätverket skall vara framkomligt för fordon med tillåtna belastningar enligt regionala<br />
bestämmelser. Undantag kan accepteras på delar av vägnätverket under töperioder och när<br />
bärigheten är otillräcklig. Vid belastningsrestriktioner skall normalt 12 tons bruttovikt tillåtas.<br />
Vägnätet skall alltid vara framkomligt för fordon med 4 tons bruttovikt och dispensfordon.<br />
Beställaren skall informeras vid behov av att ändra lastrestriktionerna.<br />
Nivåskillnader och kantdeformationer<br />
Nivåskillnader längs eller tvärs vägen på en längd av 2,0 m får inte vara större, under perioden<br />
1 juni till 30 september, än<br />
• På nationella vägar 20 mm<br />
• På andra vägar 30 mm.<br />
Avvattning<br />
Diken, trummor, dagvattens- och dräneringsrör och brunnar skall hållas öppna för att säkra<br />
avvattningen. Åtminstone 80 % av tvärsnittsarean på trummor och rör skall fungera.<br />
Slänter<br />
Slänter får inte ha lösa stenar och block. Urspolningar får inte vara djupare än 300 mm och<br />
bredare än 400 mm.<br />
Sprickor och hål<br />
Temporära reparationer av sprickor med bredd > 20 mm på körbanor och > 15 mm på gång-<br />
och cykelvägar skall göras direkt med sand och grus. Körbanor på nationella vägar och gång-<br />
och cykelvägar skall vara fria från hål med djup > 15 mm och bredd > 100 mm. Körbanor på<br />
andra vägar skall vara fria från hål djupare än 30 mm och bredare än 200 mm. Hål som<br />
förekommer på nationella vägar och vägar med hastighetsbegränsningar på 90 och 110 km/h<br />
skall repareras omedelbart. På andra vägar skall hålen repareras inom 3 dagar. Hål som<br />
repareras på vägar som tillhör klass 1 och 2 skall förseglas.<br />
Friktion<br />
Körbanor och gång- och cykelvägar skall vara fria från lösa stenar och lös sand eller annat<br />
material (t.ex. lera, löv, oljespill) som kan reducera friktionen.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 21
Stödremsor<br />
Stödremsor skall vara på samma nivå eller < 25 mm lägre än den närliggande beläggningens<br />
kant.<br />
Brunnsbetäckningar<br />
Brunnsbetäckningar skall vara 0-15 mm lägre än närliggande beläggning. Betäckningar skall<br />
vara oskadade och i rätt läge.”<br />
För statliga grusvägar gäller följande krav, som ställs av väghållaren på respektive<br />
driftområde (Persson, 2000):<br />
• Riktvärden för tvärfall ska inte understiga 3 %, 4-5 % tvärfall eftersträvas.<br />
• Skevning i kurvor får inte överstiga 5,5 %.<br />
• Grusvägar och vägar med slitlager av YG bör konstrueras så att tjällyftningen<br />
under medelvintern inte överstiger 160 mm.<br />
• Vägbanan ska vara fri från stenar som sticker upp ur vägbanan. Trafikfarliga<br />
vägar åtgärdas omgående.<br />
• Vägbanan ska vara fri från jord, olja, avverkningsrester m.m.<br />
• Entreprenören ska ta 5 st slitlagerprov/ mil väg som underlag för<br />
proportionering.<br />
• Vägbredden bör vara 5,5-6,0 m.<br />
• Fri sikt ska i möjligaste mån eftersträvas.<br />
• Dikena bör vara rensade.<br />
• Slitlagret bör vara tillräckligt tjockt och ha rätt sammansättning.<br />
Johansson (2006) föreslår fyra olika servicenivåer för belagda lågtrafikerade vägar<br />
baserade på körkomfort, trafiksäkerhet, belastningsrestriktioner och tillgänglighet<br />
(Tabell 4-7). För körkomfort anges åtgärdsgränserna som medelvärden över 10 m. Om<br />
längre sträckor används finns risk för att dåliga platser, som i värsta fall kan vara direkt<br />
farliga för trafikanterna, kan gömmas i medelvärdet.<br />
Tabell 4. Servicenivåer för vägstandardnivå 1, belagda vägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Hastighet > 100 km/h<br />
Hastighet 80-100 km/h<br />
Hastighet < 80 km/h<br />
Inga potthål<br />
Trafiksäkerhet Friktion<br />
Spårbildning<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna<br />
Tillgänglighet Lägsta driftsstandard<br />
10 m medelvärde IRI < 13 mm<br />
10 m medelvärde IRI < 15 mm/m<br />
10 m medelvärde IRI < 17 mm/m<br />
> 0,5<br />
20 m medelvärde < 50 mm<br />
Tabell 5. Servicenivåer för vägstandardnivå 2, belagda vägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Hastighet > 100 km/h<br />
Hastighet 80-100 km/h<br />
Hastighet < 80 km/h<br />
Inga potthål<br />
Trafiksäkerhet Friktion<br />
Spårbildning<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna<br />
Tillgänglighet Medelhög driftsstandard<br />
10 m medelvärde IRI < 12 mm<br />
10 m medelvärde IRI < 14 mm/m<br />
10 m medelvärde IRI < 16 mm/m<br />
> 0,5<br />
20 m medelvärde < 40 mm<br />
22 <strong>VTI</strong> rapport 775
Tabell 6. Servicenivåer för vägstandardnivå 3, belagda vägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Hastighet > 100 km/h<br />
Hastighet 80-100 km/h<br />
Hastighet < 80 km/h<br />
Inga potthål<br />
Trafiksäkerhet Friktion<br />
Spårbildning<br />
10 m medelvärde IRI < 10 mm<br />
10 m medelvärde IRI < 12 mm/m<br />
10 m medelvärde IRI < 14 mm/m<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 23<br />
> 0,5<br />
20 m medelvärde < 30 mm<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna under svåra tillstånd vid tjällossning<br />
Tillgänglighet Förhöjd driftsstandard<br />
Tabell 7. Servicenivåer för vägstandardnivå 4, belagda vägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Hastighet > 100 km/h<br />
Hastighet 80-100 km/h<br />
Hastighet < 80 km/h<br />
Inga potthål<br />
Trafiksäkerhet Friktion<br />
Spårbildning<br />
Lastrestriktioner Inga lastrestriktioner tillåtna<br />
Tillgänglighet Högsta driftsstandard<br />
10 m medelvärde IRI < 9 mm<br />
10 m medelvärde IRI < 11 mm/m<br />
10 m medelvärde IRI < 13 mm/m<br />
> 0,5<br />
20 m medelvärde < 20 mm<br />
Johansson (2006) identifierar förslag på servicenivåer för grusvägar (Tabell 8-11).<br />
Dessa innehåller krav på körkomfort, trafiksäkerhet, belastningsrestriktioner och<br />
tillgänglighet. Ojämnhetsvärdena mäts med accelerometer och ska utföras i 80 km/h<br />
eller den tillåtna hastigheten om vägen har en lägre referenshastighet.<br />
Tabell 8. Servicenivåer för vägstandardnivå 1, grusvägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Vägen har i allmänhet bra tvärfall och ytan är mestadels fast och jämn.<br />
Större områden med deformationer, potthål och korrugeringar kan finnas men<br />
inte längre än 7 dagar.<br />
Ojämnheter mätta med accelerometer max 10-15 m/s 2 .<br />
Trafiksäkerhet Löst grus kan finnas på ytan och längs vägkanterna.<br />
Damm genereras ofta av fordonen.<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna.<br />
Tillgänglighet Lägsta driftsstandard.<br />
Tabell 9. Servicenivåer för vägstandardnivå 2, grusvägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Vägen har i allmänhet bra tvärfall och ytan är mestadels fast och jämn.<br />
Större områden med deformationer, potthål och korrugeringar kan finnas men<br />
inte längre än 3 dagar.<br />
Ojämnheter mätta med accelerometer max 6-10 m/s 2 .<br />
Trafiksäkerhet Löst grus kan finnas på ytan och längs vägkanterna.<br />
Viss damning genereras ofta av fordonen.<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna.<br />
Tillgänglighet Medelhög driftsstandard.<br />
Tabell 10. Servicenivåer för vägstandardnivå 3, grusvägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Vägen har i allmänhet bra tvärfall och ytan är mestadels fast och jämn.<br />
Ojämnheter och potthål finns på vissa platser.<br />
Ojämnheter mätta med accelerometer max 3-6 m/s 2 .<br />
Trafiksäkerhet Löst grus kan finnas på ytan och längs vägkanterna.<br />
Viss damning genereras av fordonen.<br />
Lastrestriktioner Temporära lastrestriktioner tillåtna under tjällossningen.<br />
Tillgänglighet Förhöjd driftsstandard.
Tabell 11. Servicenivåer för vägstandardnivå 4, grusvägar (Johansson, 2006).<br />
Körkomfort Vägen har i tillräckligt tvärfall och ytan är fast och jämn.<br />
En del potthål kan finnas.<br />
Ojämnheter mätta med accelerometer < 3 m/s 2 .<br />
Trafiksäkerhet Något löst grus kan finnas på vägytan.<br />
Någon damning genereras av fordonen.<br />
Lastrestriktioner Inga lastrestriktioner tillåtna.<br />
Tillgänglighet Högsta driftsstandard.<br />
Enligt Johansson (2006) kan skogsvägar delas in i olika klasser beroende på<br />
användarnas tillgänglighetsbehov (Tabell 12). Primärt har skogsvägarna byggts för att<br />
transportera skogsråvara och därför för trafikering av tunga fordon men även<br />
användningen för rekreation har ökat. Vägstandardprioriteringen i Tabell 13 beskriver<br />
den tolererbara responstiden mellan rapportering om att en åtgärdsnivå har nåtts och en<br />
åtgärd ska vidtas. Prioriteringen sker i fyra nivåer baserat tillgänglighetsklass och<br />
servicenivå.<br />
Tabell 12. Tillgänglighetsklasser för skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Klass A Vägen ska kunna bära trafik från tunga fordon och personbilar under hela året.<br />
Klass B Vägen ska kunna bära trafik från tunga fordon under hela året utom under<br />
tjällossningsperioden. Vägen ska kunna bära personbilar under hela året.<br />
Klass C Vägen ska kunna bära trafik från tunga fordon under hela året utom under<br />
tjällossningsperioden och perioder med kraftigt regn. Vägen ska kunna bära personbilar<br />
under hela året utom under tjällossningsperioden.<br />
Klass D Vägen ska kunna bära trafik från tunga fordon i huvudsak när vägkroppen är frusen.<br />
Vägen ska kunna bära personbilar också under sommaren.<br />
Tabell 13. Prioritering av vägstandardnivåer på skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Tillgänglighetsklass Servicenivå Prioritering<br />
A 4 Åtgärd mot understandard inom 3 dagar.<br />
3 Åtgärd mot understandard omedelbart.<br />
B 4 Åtgärd mot understandard inom 7 dagar.<br />
3 Åtgärd mot understandard inom 3 dagar.<br />
2 Åtgärd mot understandard omedelbart.<br />
C 4 Åtgärd mot understandard inom 14 dagar.<br />
3 Åtgärd mot understandard inom 7 dagar.<br />
2 Åtgärd mot understandard inom 3 dagar.<br />
D 3 Åtgärd mot understandard inom 14 dagar<br />
2 Åtgärd mot understandard inom 7 dagar<br />
1 Åtgärd mot understandard inom 3 dagar<br />
Även skogsvägarna kan delas in i olika servicenivåer, baserat på typ, skadegrad och<br />
omfattning av defekter (Tabell 14-17). Ojämnhetsvärden är mätta med accelerometer<br />
och bör göras i hastigheten 50 km/h eller lägre om vägen är designad för en lägre<br />
hastighet. (Johansson, 2006)<br />
Tabell 14. Servicenivå 1 för skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Defekt Omfattning Åtgärd<br />
a) Tjocklek hos grusslitlager 0<br />
mm<br />
d) Ojämnhet mätt med<br />
accelerometer<br />
På > 20 % av delsträcka på 1 km Omhyvling av slitlagret inklusive<br />
tillsats av nytt material<br />
20-30 m/s 2<br />
24 <strong>VTI</strong> rapport 775
Tabell 15. Servicenivå 2 för skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Defekt Omfattning Åtgärd<br />
a) Spårdjup > 150 mm eller<br />
vattenpölar<br />
På > 20 % av delsträcka på 1 km Djuphyvling inklusive vattning<br />
och packning<br />
b) Tvärfall < 3 % eller > 7 % På > 20 % av delsträcka på 1 km<br />
d) Ojämnheter mätt med<br />
accelerometer<br />
10-20 m/s 2<br />
Tabell 16. Servicenivå 3 för skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Defekt Omfattning Åtgärd<br />
a) Tvärfall < 3 % eller > 7 % På > 20 % av delsträcka på 1 km Medeldjup hyvling inklusive<br />
vattning och packning<br />
b) Spår, potthål och<br />
korrugeringar > 50 mm djupa<br />
d) Ojämnheter mätt med<br />
accelerometer<br />
På > 20 % av delsträcka på 1 km<br />
5-10 m/s 2<br />
Tabell 17. Servicenivå 4 för skogsvägar (Johansson, 2006).<br />
Defekt Omfattning Åtgärd<br />
a) Mjuka och hala ytor; löst<br />
material<br />
b) Säker körhastighet < 80 % av<br />
normal körhastighet<br />
b) Spår, potthål och<br />
korrugeringar < 50 mm djupa<br />
d) Ojämnheter mätt med<br />
accelerometer<br />
På > 5 % av delsträcka på 1 km Lätt hyvling. Justering av<br />
allmänna defekter<br />
På > 20 % av delsträcka på 1 km<br />
På > 20 % av delsträcka på 1 km<br />
< 5 m/s 2<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 25
4 Vägytemätning på lågtrafikerad väg<br />
Tidigare har det varit svårt att kontrollera om vägytan uppfyller de behov som<br />
trafikanterna har. Idag finns dock snabba och objektiva mätmetoder, som betydligt<br />
förbättrat möjligheterna i detta avseende.<br />
4.1 Tillståndsmätning på belagd väg<br />
Tillståndsmätning av hela det belagda statliga vägnätet görs med hjälp av mätbil. Cirka<br />
40 000 km belagd väg mäts årligen, d.v.s. hela det ca. 80 000 km långa statliga belagda<br />
vägnätet skulle teoretiskt kunna uppmätas vartannat år. I praktiken görs tillståndsmätningar<br />
på det högtrafikerade vägnätet oftare och mätningar på det lågtrafikerade<br />
belagda vägnätet mer sällan.<br />
Mätsystemet utgörs av ett fordon försett med nödvändig utrustning för mätning av<br />
vägytans form. Mätningarna utförs av personal utbildad för ändamålet och utförs medan<br />
mätbilen framförs längs vägen med normalt varierande trafikhastighet. Mätningarna ska<br />
kunna utföras vid hastigheter ner till 15 km/h. Vilka mätstorheter som ska levereras<br />
(Tabell 18) avtalas i uppdragsspecifikationen. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c)<br />
Tabell 18. Mätstorheter och tillhörande presentationslängder (Vägverket, 2009b;<br />
Vägverket, 2009c).<br />
Mätstorhet Enhet Presentationslängd<br />
Längsprofil<br />
IRI<br />
Medeltvärprofil<br />
Spårdjup<br />
Tvärfall<br />
Kurvatur<br />
Backighet<br />
Makrotextur (MPD)<br />
Megatextur<br />
Sprickor<br />
Digital stillbild<br />
Position<br />
mm<br />
mm/m<br />
mm<br />
mm<br />
%<br />
1/m<br />
%<br />
mm<br />
mm<br />
%<br />
-<br />
m<br />
100 mm<br />
20 m<br />
1 m<br />
20 m<br />
1 m<br />
20 m<br />
20 m<br />
1 m<br />
1 m<br />
20 m<br />
20 m<br />
20 m<br />
För bestämning av ojämnheter i längsled (dvs. gupp) mäts tre längsprofiler. Dessa mäts<br />
så att ojämnheter mellan 0,2 och minst 100 meter avbildas. Längsprofilen redovisas som<br />
höjdförändring relativt föregående profilvärde och baseras på minst 50 enskilda<br />
mätningar med respektive mätdon. Den längsprofil som uppmäts i höger respektive<br />
vänster hjulspår används också för att beräkna IRI-värden (IRI H respektive IRI V).<br />
Beräkning av IRI görs genom att de resulterande längsprofilerna används som indata i<br />
en matematisk modell kallad ”Quarter-car simulator”. Detta är en modell av ett<br />
enhjuligt fordon (en fjärdedels personbil) där fordonskarossens och hjulupphängningens<br />
massor, Ms respektive Mu, är förbundna med varandra genom en fjäder, ks, och en<br />
stötdämpare, Cs (Figur 2). Ytterliggare en fjäder, kt, förbinder hjulupphängningsmassan,<br />
mu, med vägytan. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c).<br />
26 <strong>VTI</strong> rapport 775
Figur 2. Quarter-car simulator samt för modellen gällande parametervärden<br />
(Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c).<br />
För bestämning av ojämnheter i tvärled, spårdjup och medeltvärprofil, används 17<br />
mätdon (lasrar) placerade på en balk på mätbilens front. Dessa täcker in en vägbredd på<br />
minst 3,2 m. för beräkning av spårdjupet används den s.k. trådprincipen där en virtuell<br />
tråd sträcks mellan tvärprofilens ytterkanter. Tråden spänns då upp av de höga<br />
punkterna i tvärprofilen och spårdjupet tas som det största av de rätvinkliga avstånden<br />
mellan den tänkta tråden och vägytan (Figur 3). (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c)<br />
Figur 3. Trådprincipen använd på en uppmätt tvärprofil (Vägverket, 2009b; Vägverket,<br />
2009c).<br />
Tvärfall, backighet och kurvatur mäts också med laserbalken, kompletterat med<br />
utrustning som möjliggör mätning av mätbilens lutning relativt horisontalplanet.<br />
Tvärfallet redovisas i procent, som det vertikala avståndet (B) relativt det horisontella<br />
(A), vinkelrätt mot vägens längdriktning (Figur 4). Backigheten utgörs av medellutningen<br />
i färdriktningen i minst 10 punkter längs en 20 meter vägsektion, där<br />
uppförsbacke definieras med positivt tecken och nedförsbacke med negativt tecken.<br />
Kurvaturen utgörs av den linjeföring som mätbilen följer och mäts som medelvärdet av<br />
minst 10 jämt fördelade uppskattningar av den inverterade krökningsradien (10 000/r)<br />
längs en 20 m vägsektion (Figur 5). Vänsterkurva definieras med positivt värde och<br />
högerkurva med negativt värde. Enheten för radien är meter så t.ex. en vänsterkurva<br />
med medelradien 10 000 m medför att kurvaturen blir 1. En raksträcka medför att<br />
kurvaturen blir 0. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c)<br />
Figur 4. Principen för beräkning av tvärfall (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 27
Figur 5. Definition av krökningsradie, r. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c).<br />
Bestämning av texturen hos vägytan ska kunna ske i farter upp till 90 km/h. Mikrotextur<br />
(< 0,5 mm) kan ännu så länge inte uppmätas med mätbil. Makrotextur (0,5-50,0 mm)<br />
redovisas i mm med måttet Mean Profile Depth (MPD) i tre parallella linjer längs<br />
vägen. Megatextur (50-500 mm) mäts i höger och vänster personbilsspår, och benämns<br />
Megatextur H och Megatextur V. Megatexturen ska mätas i mm som ett RMS-värde<br />
(Root mean Square) eller liknande alternativ. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c)<br />
Bestämning av sprickor görs inte regelmässigt på vägnätsnivå men mätsystemet ska<br />
kunna detektera sprickor ned till 2,5 mm bredd. Mätningen ska ske i fart, vara<br />
kontinuerlig och synkroniserad med övriga mätdata i längsled. Även en digital stillbild<br />
ska samlas in för varje påbörjad 20 m sträcka längs vägen. Bilden ska också vägnätsanknytas.<br />
Utöver detta innehåller mätbilen också utrustning för att bestämma färdad<br />
längd samt positionering. (Vägverket, 2009b; Vägverket, 2009c)<br />
4.2 Tillståndsmätning på grusväg<br />
Tillståndsmätningar på grusvägar görs enligt Vägverkets (numera Trafikverkets)<br />
metodbeskrivning ”Bedömning av grusväglag” (Vägverket, 2005). Mätningar utförs<br />
enbart under barmarksperioden. Fyra olika företeelser bedöms var för sig:<br />
• Tvärfall och vägkanter,<br />
• Ojämnheter (potthål, korrugering),<br />
• Löst grus, samt<br />
• Damm<br />
Vid mätningen tilldelas varje bedömd väg ett eller flera tillståndsvärden 1, 2, 3 eller 4<br />
som baseras dels på skadornas svårighetsgrad, dels på deras utbredning. Mätningarna<br />
görs subjektivt, utifrån de referensbilder som presenteras i metodbeskrivningen, med<br />
undantag för bestämning av tvärfall och vägkanter som enligt metodbeskrivningen kan<br />
utföras med tvärfallsmätare och meterstock. Tillståndsvärde 1 eller 2 betyder att vägen<br />
har lågt eller måttligt behov av driftsåtgärder, medan ett tillståndsvärde på 3 eller 4 visar<br />
på omedelbara behov av åtgärder. Enbart bristande tvärfall medför dock inga krav på<br />
åtgärder. Direkt efter hyvling kan också löst grus få förekomma på vägbanan.<br />
En nackdel med de tillståndsbedömningsmetoder som används idag är att de är<br />
subjektiva. Studier har visat att osäkerheten i den subjektiva bedömningen av jämnhet är<br />
mycket stor även om det finns ett statistiskt signifikant samband mellan denna<br />
bedömning och uppmätta ojämnheter (Carlsson, 1981).<br />
Sjögren (1998) menar att tillståndsbedömningar med lasermätbil också skulle kunna<br />
göras på grusvägar. Det behövs dock göras fler och upprepade mätningar för att<br />
fastställa lämpliga mått samt noggrannheten hos dessa. Med hjälp av den längsprofil,<br />
beträffande ojämnheter, som erhålls kan ett mått på omfattningen av korrugeringar och<br />
potthål. Med hjälp av mätningen av makrotexturen, 0,5 till 50 mm, skulle ett mått på<br />
28 <strong>VTI</strong> rapport 775
förekomsten av löst grus kunna ges. Användning av lasermätbil ses dock inte som en<br />
produktionsmetod utan bör snarare användas i forskningssyfte, pga. risken att skada<br />
mätutrustningen, besvärliga mätförhållanden med damm och vatten som kan orsaka<br />
felavläsningar och det snabbt föränderliga tillståndet på grusvägar.<br />
4.3 Nya teknologier för övervakning av tillstånd<br />
Nya teknologier kommer att spela en större roll vid underhåll och förbättringar av det<br />
åldrande lågtrafikerade vägnätet. Dessutom krävs förbättrad fokusering; d.v.s.<br />
fokusering på 1) trafikanternas behov, 2) timing, 3) lokalisering och 4)<br />
problemdiagnoser och korrekta åtgärder för underhåll och förstärkning. (Saarenketo,<br />
2006)<br />
De senaste åren har det skett en snabb utveckling av modern sensorteknologi. När denna<br />
kan kombineras med positioneringstekniker (GPS) och trådlös kommunikation och<br />
informationsteknik, öppnas många nya möjligheter till effektivare skötsel av det<br />
lågtrafikerade vägnätet. Sensorer som installerats på fordon som dagligen trafikerar<br />
glesbygdsvägarna (t.ex. postbilar) skulle ge nya möjligheter att fokusera insatserna på<br />
vägnätet. (Saarenketo, 2006)<br />
Om man ser på de nuvarande trenderna inom bilteknologi är det rimligt att tro att alla<br />
bilar i framtiden kommer att vara utrustade med GPS (Globalt Positionerings System)<br />
såväl som EPS (Elektroniskt Stabiliserings Program) eller andra liknande system som<br />
åstadkommer halkkontroll i sidled. I framtiden kunde t.ex. skolbussar och postbilar<br />
kunna sända GPS koordinater, till ett övervakningscentrum via mobiltelefonnätet, från<br />
platser där EPS systemet aktiverats. Dessa ”röda prickar” på kartan kunde då användas<br />
som indikatorer på dåligt vägtillstånd och att det därmed kan vara nödvändigt med<br />
driftåtgärder. Ett sådant system skulle också, på sikt, ge information om de vägavsnitt<br />
som alltid blir hala först och då kan driftåtgärder eller t.o.m. strukturella lösningar<br />
fokuseras på dessa sektioner. (Saarenketo, 2006)<br />
Genom att registrera tillståndet för varje vägsektion direkt på en karta, t.ex. en GISkarta<br />
på en webhemsida, kan kunskapen om statusen på vägnätet tydliggöras. Det ger<br />
också skogsägare, åkerier och andra väganvändare möjligheten att erhålla information<br />
och kunna planera och optimera sina transporter och rutter. Kartinformationen ger<br />
dessutom möjlighet för väghållaren att effektivisera underhållet genom att en förbättrad<br />
planering möjliggörs. Olika underhållsåtgärder på olika delar av vägnätet kan<br />
koordineras. GIS tillståndskartor ger också bättre underlag för beslutsfattande<br />
beträffande vilka åtgärder som ska sättas in på vilken plats, vilket kommer att göra<br />
underhållet billigare och hjälpa till att hålla vägtillståndet vid en godtagbar standard.<br />
Metoden kan också användas för att kontrollera att vidtagna åtgärder ger önskad effekt.<br />
Med en enkel undersökningsmetod kan insamling av data ske relativt ofta. (Johansson et<br />
al., 2007)<br />
Andra nya teknologier för att utvärdera lågtrafikerade vägars tillstånd är moderna<br />
väderstationer och ultraljudssensorer för snödjup. Väderstationer har traditionellt bara<br />
installerats på huvudvägar, p.g.a. deras höga pris och behovet av telefonlinjer i sin<br />
närhet, men eftersom priset på stationerna nu sjunkit 8 , sändningen av data kan hanteras<br />
av mobiltelefonnätverk och elektrisk ström kan tillhandahållas av solpaneler, borde en<br />
8<br />
Kostnaden för de instrument som behövs uppgår till omkring 1 000 – 2 000 euros per instrument<br />
(Saarenketo, 2006).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 29
mer storskalig användning vara möjlig. Dessa stationer skulle kunna installeras på<br />
samma platser som övervakningsstationer för tjällossning, så att data för temperatur,<br />
vind, nederbörd och avdunstning integreras. Väderstationen skulle också kunna utrustas<br />
med en sensor för mätning av snödjup på vägytan. (Saarenketo, 2006)<br />
Nya sensortekologier ger möjlighet att samla in information i realtid om vägars tillstånd,<br />
fordonsbelastning, trafiksäkerhetsrisker o.s.v. och sedan skicka data för vidare<br />
bearbetning och analys – och, om nödvändigt, sedan skicka den resulterande<br />
informationen vidare till lokal väghållare, eventuell entreprenör, och trafikanter.<br />
(Saarenketo, 2006)<br />
I en svensk undersökning av Forslöf et al.(citerad av Johansson, 2006) utfördes<br />
mätningar av ojämnheter med hjälp av postbilar utrustade med accelerometrar. Tanken<br />
var att fordon som dagligen trafikerar ett visst vägnät också skulle kunna utföra<br />
tillståndsmätningar. Utrustning visade sig dock ha problem med driftsäkerheten.<br />
I Skottland har Forest Enterprise ett pilotprojekt (RoadDoctor) som involverar<br />
utvärdering på nätverksnivå av det strukturella tillståndet hos skogsbilvägnätet.<br />
Skogsbilvägarna undersöks med GPR och en portabel FWD. IRI mäts också i vissa<br />
vägsektioner genom användning av accelerometer baserad på ett IRI datainsamlingssystem.<br />
Samtidigt som GPR data samlas in spelas också en digital video av vägen in<br />
med positionering från ett GPS-system. (Saarenketo, 2006)<br />
Ett problem med IRI-värden, speciellt på grusvägar, är att de inte kan mätas tillförlitligt<br />
med användning av lasersensorer. Svenska tester visar också att IRI-värden möjligtvis<br />
inte behöver vara den bästa indikatorn för körkomfort på lågtrafikerade vägar och att<br />
vertikala accelerationsvärden skulle kunna vara mycket bättre indikatorer. Projektet<br />
ROADEX III ämnar fokusera på dessa saker under vägledning av Johan Granlund.<br />
(Saarenketo, 2006)<br />
Beträffande övervakning av tjällossningen tyder resultat från ett ROADEX projekt på<br />
att övervakning med Dynamisk Konpenetrometer (DCP) har stor potential. Den ger<br />
information om både styvhet, vars data visade sig extra värdefull vid insamlande vid<br />
skilda belastningsnivåer, och tjäldjup. Dessutom är den billig och enkel att använda.<br />
(Aho och Saarenketo, 2006a)<br />
30 <strong>VTI</strong> rapport 775
5 Strukturellt tillstånd<br />
Det strukturella tillståndet hos en väg är den mest kritiska parametern för tillgångsvärdet<br />
hos det lågtrafikerade vägnätverket. Det strukturella tillståndet för en väg har stor<br />
påverkan på kostnaderna för väghållarna på lång sikt men samtidigt kan, t.ex. en<br />
grusväg i ett dåligt strukturellt tillstånd, orsaka omedelbara betydande problem på kort<br />
sikt beträffande tillgängligheten under tjällossningsperioden. Även ett dräneringssystem<br />
i dåligt strukturellt tillstånd kan orsaka plötsliga tillgänglighetsproblem, speciellt efter<br />
kraftigt regn. Kraftigt regn kan t.ex. orsaka erosioner på lågtrafikerade vägar om<br />
dräneringssystemen är undermåliga. (Berntsen och Saarenketo, 2005)<br />
Genom att hålla dräneringssystemet i ett bra tillstånd är det möjligt att förlänga<br />
beläggningens livstid med en faktor 1,5–2,5 (Saarenketo, 2006). Förbättring av det<br />
strukturella tillståndet kan också ha positiva effekter genom att tjällossningsproblemen<br />
minskas, vinterväglaget förbättras och kostnaden för vinterdriften minskas. Att t.ex.<br />
höja profillinjen för en väg som ligger på plan mark eller i lågt liggande dalar minskar<br />
problem med ansamling av snö på grund av drivbildning.<br />
Många faktorer påverkar det strukturella tillståndet hos en väg; källan till problemet kan<br />
vara relaterat till:<br />
• Dålig kvalitet hos de bundna materialen,<br />
• Dålig kvalitet hos eller för tunna obundna lager,<br />
• Dålig kvalitet i konstruktion och utförande, t.ex. packning,<br />
• Svaga jordarter i undergrunden eller<br />
• Dåligt fungerande dränering (Saarenketo, 2006).<br />
Det största problemet för alla typer av vägar är vatten. Därför är det viktigt att vägytan<br />
utformas med tillräckligt tvärfall och bra dränering.<br />
Nästan allt jordmaterial i naturen innehåller en viss mängd vatten i porerna. När detta<br />
vatten fryser utvidgas det så att volymen ökar med ungefär 9 %. Om porerna innehåller<br />
luft kan den ökade volymen i viss mån tas upp av porerna utan att jordens volym ökar.<br />
Skulle däremot alla porer vara helt fyllda med vatten kommer jordvolymen att öka med<br />
ca 9 %, vilket kommer att märkas genom att markytan höjs. Ju högre grundvattenytan<br />
står desto kortare tid tar det för vatten att sugas upp och desto snabbare växer isskiktet,<br />
vilket leder till större tjällyftning. Det är därför viktigt att vägkroppen är väl dränerad.<br />
Vid köldgrader kommer frysgränsen att flytta sig allt längre ner i marken, dvs tjälgränsen<br />
tränger allt längre ner i jordmaterialet. I allmänhet innebär en sådan ganska<br />
måttlig höjning av en vägyta inga större problem. Betydligt allvarligare blir det om<br />
vatten genom kapillär sugning kan strömma upp från grundvattenytan till den gräns i<br />
marken där vatten fryser, där det sedan kan frysa och bilda tjocka islinser. Då kan<br />
tjällyftningen i en vägyta uppgå till flera decimeter. Tjällyftningen varierar mellan olika<br />
jordarter men finkorniga jordarter är mest tjälfarliga. (Alzubaidi, 1999b; Magnusson<br />
och Edvardsson, 2012)<br />
Bortsett från problemet att tjällyftningarna i allmänhet är ojämna, så har en tjälad väg<br />
mycket hög bärförmåga och kan då bära mycket höga laster. Stora problem kan dock<br />
uppstå vid tjällossningen på våren, då all den is som samlats i vägkonstruktionen<br />
smälter. Då uppstår nämligen stora vattenöverskott i konstruktionen och vid belastning<br />
uppnås så höga vattentryck att konstruktionen helt förlorar sin bärförmåga. Tjälen tinar<br />
både uppifrån och nerifrån. Uppifrån pga. vårsolens inverkan och den ökade lufttemperaturen<br />
och nerifrån pga. markvärmen från jordens inre. Detta märks först på<br />
vägytan, speciellt på grusvägar, som blir smetiga och får så låg ytbärighet att spår bildas<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 31
i ytan när tunga fordon trafikerar vägen. Det är dock allvarligare när lagren nere i<br />
vägkonstruktionen också blir vattenmättade och förlorar sin bärförmåga. Vid belastning<br />
kan då hela konstruktionen tryckas sönder. (Magnusson och Edvardsson, 2012)<br />
5.1 Bärighet<br />
Vägarnas bärighet påverkar framkomligheten för godstransporter och är därför av stor<br />
betydelse för näringslivet. Det finns flera parametrar som kan användas för att beskriva<br />
det strukturella tillståndet hos en lågtrafikerad väg (Saarenketo, 2006). Rapporten EU<br />
Cost 325 (1997) definierar ”Bärighet är ett generellt koncept som försöker beskriva<br />
förmågan hos en överbyggnad att bära tung fordonstrafik”. Uttrycket bärighet har alltså<br />
en väldigt bred betydelse och kan inte definieras som en enstaka siffra.<br />
Parametern ”bärförmåga”, som används i Sverige för att beskriva bärigheten hos en väg,<br />
är en funktion av beräknade töjningar under beläggningen och antalet standardaxlar på<br />
vägen. Parametern beskriver också beläggningens tillstånd. Dock är kanske det största<br />
problemet, med hänsyn till det strukturella tillståndet hos lågtrafikerade vägar, försvagningen<br />
och permanenta deformationer hos obundna material och undergrundens<br />
jordarter under tjällossningsperioden. (Saarenketo, 2006)<br />
Trafikverket använder två olika mått för vägars bärighet. Det ena är andel väg med<br />
högsta tillåten bärighet, bärighetsklass 1 (BK1: bruttovikt upp till 60 ton). Det andra<br />
måttet är bärighetsnedsättning under tjällossningsperioden, mätt som såväl väglängd<br />
som tid. De senaste åren har andelen statliga vägar som inte klarar BK1 varit kring 8 %.<br />
Totalt hade cirka 4 500 km av de statliga vägarna nedsatt bärighet på grund av tjällossning<br />
år 2009. Året innan var motsvarande siffra 3 200 km. (Trafikverket, 2010a).<br />
5.1.1 Övervakning av strukturellt tillstånd<br />
Det strukturella tillståndet mäts på tre sätt (EU Cost-rapport 325, 1997). Genom att:<br />
1) använda Georadar (GPR) system för att mäta tjockleken hos vägöverbyggnaden,<br />
2) använda olika deflektionsprovningsmetoder på vägytan, såsom Fallviktsmätning<br />
(FWD) samt<br />
3) observera olika typer av beläggningsskador på vägen.<br />
Att analysera spårdjupet hos belagda vägar är ofta ett pålitligt sätt att upptäcka problem<br />
med det strukturella tillståndet. Om spårens utvecklingshastighet är snabbare än snittet<br />
kan det vara ett resultat av brister i strukturellt tillstånd. Att observera spårutveckling på<br />
vägen kan dock bara användas på den del av det lågtrafikerade vägnätet som är belagt<br />
och även om strukturella problem då kan identifieras är det i de flesta fall alldeles för<br />
sent att utföra hållbara vägunderhållsåtgärder. (Saarenketo, 2006)<br />
EU Cost-rapporten 325 (1997) rekommenderar att ytterligare två metoder adderas för att<br />
utvärdera det strukturella tillståndet på lågtrafikerade vägar:<br />
1) Dynamic Cone Penetrometer (DCP) metoden för att utvärdera dräneringen samt<br />
2) Tube Suction Tests (TST), på prover tagna från bärlagret, för att utvärdera risken<br />
för permanenta deformationer i obundna material<br />
I Sverige används GPR, FWD och inventering av beläggningsskador och dränering på<br />
projektnivå. Norge använder samma tekniker som Sverige vid undersökningar på<br />
projektnivå förutom GPR-tekniken. Därtill har Norge framgångsrikt lyckats tillämpa<br />
DCP vid vägundersökningar. I Finland används rutinmässigt GPR, FWD och skade-<br />
32 <strong>VTI</strong> rapport 775
analyser på beläggning på nätverksnivå hos lågtrafikerade vägar. Dränering utvärderas<br />
på grusvägar och GPR används på projektnivå för undersökningar av de flesta vägar.<br />
(Saarenketo, 2006)<br />
5.2 Tjälskador och tjälrestriktioner<br />
Tjälskador uppkommer i vägar som ojämna tjällyftningar och längsgående och tvärgående<br />
sprickor, men framförallt som uppmjukning av vägkroppen och permanenta<br />
deformationer under töperioden. Problemen kan bli så omfattande att det blir omöjligt<br />
att köra på dessa vägar. Vanligtvis är sådana försvagningsskador vid tjällossningen det<br />
största problemet på ”obyggda” grusvägar men det skapar också stora problem på svaga<br />
vägar som belagts med ytbehandling. Underhållsåtgärder vid tjälskador på grusvägar<br />
beskrivs mer i kapitel 6.2.6. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Aho och Saarenketo (2006b) identifierar faktorerna nedan som nödvändiga för<br />
uppkomsten av försvagning vid tjällossning. Det krävs att alla faktorer är uppfyllda för<br />
att det ska föreligga risk för tjällossningsskador:<br />
• Vägkroppen och/ eller undergrunden fryser till.<br />
• Materialet är tjälfarligt.<br />
• Tjälfronten har tillräckligt med vatten tillgängligt.<br />
• Under töperioden stannar smältvattnet i vägkonstruktionen eller i undergrundens<br />
jordarter och försvagar därigenom konstruktionen.<br />
• Vägen är utsatt för belastningar under töperioden.<br />
Vidare har fyra olika tidsfaser för försvagning vid tjällossningen identifierats:<br />
1) Frys-tö cykelfasen,<br />
2) Ytliga töuppmjukningsfasen,<br />
3) Strukturella töuppmjukningsfasen och<br />
4) Undergrundens töuppmjukningsfas.<br />
Faktorerna som påverkar utvecklingen av dessa fyra faser kan delas in i belastning,<br />
miljö- och designrelaterade faktorer (Tabell 19). Det sistnämnda beror av vägens läge<br />
och dess omgivning, som påverkar tjälens aktivitet, storleken hos tjällyftningen och<br />
spridningen av smältvatten. Alla faktorer presenterade i Tabell 19 har viss påverkan var<br />
för sig och kombinerade med varandra ökar de sitt inflytande. Dessutom kan<br />
underhållsåtgärder också påverka svårighetsgraden hos tjällossningsskadorna. (Aho och<br />
Saarenketo, 2006b)<br />
Tabell 19. Faktorer som påverkar försvagning vid tjällossningen (Aho och Saarenketo,<br />
2006b).<br />
Trafiklast Miljö Designrelaterad<br />
Mängden tung trafik<br />
Axeltryckets storlek<br />
Däcktryckets storlek<br />
Tiden emellan<br />
Trafiklasterna<br />
Väder och hydrologiska faktorer<br />
Temperatur<br />
Grundvattennivå<br />
Nederbörd<br />
Tjäle (islinser)<br />
Dränering<br />
Vägens topografi och dess<br />
omgivningar<br />
Dräneringens utformning<br />
Vägöverbyggnad<br />
Tjocklek, kvalitet och<br />
blandning<br />
Undergrund<br />
Undergrundsjorden och<br />
dess tjälfarlighet<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 33
Beroende på omfattningen och svårighetsgraden av försvagningsproblemet vid<br />
tjällossningen finns ett flertal handlingssätt och tekniker för att sköta vägen under denna<br />
kritiska period (Aho och Saarenketo, 2006b). Generellt kan skötselverktygen delas in i:<br />
• Olika underhållstekniker för att reducera effekten av tjällossning.<br />
• Lastrestriktioner och olika verktyg för att minimera de problem som orsakas av<br />
dessa restriktioner.<br />
• Samarbete med transportorganisationerna som använder tunga fordon.<br />
• Förstärkning av svaga vägavsnitt i sådan utsträckning att viktrestriktionerna kan<br />
tas bort eller användas bara vid extrema förhållanden.<br />
Temporära lastrestriktioner är vanligt förekommande i Sverige såväl som Finland<br />
(Johansson, 2006). De förekommer i samband med tjällossningen, som resulterar i<br />
vattenmättade vägöverbyggnader och reducerad bärighet hos vägarna. I vissa fall måste<br />
vägen stängas eftersom vägens tillstånd inte medger att några fordon passerar. Baserat<br />
på styrkan hos grusvägen kan tunga fordon ändå tillåtas vissa tider när vägen är frusen<br />
och restriktioner endast gälla under de timmar solen värmt upp vägytan så mycket att<br />
den inte håller att köra på. Tidpunkterna för restriktionerna kan förutsägas baserat på<br />
väderleksprognoser i kombination med tjälgränsmätare och temperaturgivare som mäter<br />
i realtid (Hudecz, 2012). I Norge har beslut fattats att inte införa temporära lastrestriktioner<br />
vid tjällossningen. Beslutet fattades efter att ett fyra år långt forskningsprojekt<br />
visat att det är samhällsekonomiskt fördelaktigt att tillåta oinskränkt trafik året<br />
om och att reparera vårtrafikens skador om och när de uppstår (Refsdal, 1998).<br />
Varje år drabbas ungefär 20 000 km väg av tjälrestriktioner, vars kostnader för enbart<br />
skogsbolagen uppskattas uppgå till mellan 700 och 900 miljoner kr per år (Arvidsson<br />
och Holmgren, 1999; Vägverket, 2003). Tjälrestriktionernas varaktighet är i genomsnitt<br />
ungefär 50 dygn (Vägverket, 2003).<br />
Genom system som kan reglera lufttrycket på hjulen på tunga fordon (s.k. Tyre Pressure<br />
Control System, TPCS) kan fordonen transportera en tyngre last på vägar med låg<br />
bärighet (Munro och MacCulloch, 2008). Studier gjorda av Skogsforsk visar att<br />
bränsleförbrukningen ökar marginellt (mindre än 1 % per ton-km) för fordon utrustade<br />
med TPCS-systemet och tas den ökade transportvikten i beaktan så minskar<br />
nettobränsleförbrukningen (uttryckt per ton transporterat timmer) (Granlund, 2004).<br />
Användningen av lastrestriktioner eller, i värsta fall, avstängning av vägen, på våren<br />
förhindrar tjällossningsskador och förlänger således konstruktionens livslängd men<br />
medför samtidigt stora extra kostnader för skogsindustrin. Därför är den mest hållbara<br />
lösningen för att hantera försvagningsproblemet att förstärka och rehabilitera de svaga<br />
vägavsnitten (Kap. 6.4). Dock låter detta sig göras endast om tillräckliga resurser finns<br />
för att kunna göra åtgärder som fungerar över en lång tidsperiod. Stora misstag har<br />
gjorts då vägavsnitt har förstärkts med konstruktioner som är för svaga. Dessa problem<br />
blir särskilt tydliga om vägen beläggs efteråt. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
I regioner som påverkas av djup årstidsbunden tjäle kan problemet med stor<br />
spårbildning ses under tjällossningsperioden på våren när undergrunden är uppmjukad<br />
under ett par veckor på grund av det vattenöverskott som följer av töandet. Lösningen<br />
på denna typ av spårbildning är att förbättra eller förtjocka lagret med stenmaterial så att<br />
hjullasterna sprids bättre. Då kommer påkänningarna på undergrunden att minska. En<br />
annan metod är att begränsa höga axellaster (inte däckstrycken) eftersom dessa ger de<br />
största effekterna på trycket på djupet. (Dawson och Kolisoja, 2006)<br />
34 <strong>VTI</strong> rapport 775
Resultat från studier som gjorts av Dawson och Kolisoja (2006) visar att den plastiska<br />
deformationen i ett stenmaterial ökar:<br />
• När stenmaterialet blir blötare.<br />
• När aggregatet har frusit och sedan tinats upp.<br />
• När det pålagda trycket kommer närmare det statiska brottstryckstillståndet.<br />
Det dielektriska värdet kan ge en indirekt indikation på den mekaniska prestandan hos<br />
obundna material som ska användas vid vägbyggnad. Värden > 9 är sannolikt<br />
associerade med en ganska låg resistens mot permanenta deformationer, vilket sannolikt<br />
kan leda till oacceptabel prestanda i områden med frys-tö cykler på vintern. Ett värde ><br />
16 är definitivt förenat med oacceptabelt dålig resistens mot permanenta deformationer i<br />
alla klimattillstånd. Med ledning av detta resultat föreslås att de dielektriska värdena<br />
bestäms. (Dawson och Kolisoja, 2006)<br />
5.2.1 Övervakning vid tjällossning<br />
Frys-tö cykler och tjällossningsuppmjukning har identifierats som ett av de svåraste<br />
problemområdena vid skötsel av lågtrafikerade vägars tillstånd. Genom att minimera de<br />
skador som uppstår på vägar under tjällossningen kan livslängden för det lågtrafikerade<br />
vägnätet mer än fördubbas. På grund av den komplexa naturen hos tjällossningen bör ett<br />
flertal kritiska parametrar övervakas. Generellt kan tre huvudkategorier identifieras:<br />
1) väder och temperatur, som påverkar vägöverbyggnaden och undergrundens<br />
jordarter,<br />
2) fuktinnehåll, styvhet och risk för permanenta deformationer samt<br />
3) information angående tung trafik.<br />
Tjäldjup och marktemperatur är de vanligast använda meteorologiska parametrarna som<br />
används för att indikera om material är frusna eller upptinade. Resultatet från ett<br />
ROADEX projekt visar också att frekvensen av regnväder är en viktig parameter. Även<br />
avdunstning kan troligen bli en användbar parameter i framtiden, speciellt på grusvägar.<br />
(Saarenketo, 2006)<br />
Den viktigaste parametern under den andra kategorin är volymetriskt vatteninnehåll<br />
(fritt vatten) hos vägmaterial och undergrundens jordarter. Den bästa parametern för att<br />
beskriva den volymetriska mängden fritt vatten är det dielektriska värdet. Parametrar<br />
som är relaterade till styvheten hos vägöverbyggnaden och undergrunden (CBR) är<br />
också viktiga men svårare och dyrare att övervaka. Elektrisk konduktivitet kan användas<br />
för att utvärdera risken för permanenta deformationer. Ytterligare exempel på<br />
användbara parametrar utgörs av nivån på vägytan p.g.a. tjällyftning och tösättning.<br />
(Saarenketo, 2006)<br />
De populäraste parametrarna i den tredje kategorin är axeltryck och totalvikt för tunga<br />
fordon. Resultaten från ett ROADEX projekt visar att återhämtningsintervallen mellan<br />
överfarter av tunga fordon är av stor betydelse för att förhindra vägskador under<br />
tjällossningen. (Saarenketo, 2006)<br />
De bästa resultaten erhålls om ett antal parametrar övervakas samtidigt. T.ex. används<br />
Percostation tekniken för att mäta det dielektriska värdet, elektrisk konduktivitet och<br />
temperatur på samma gång. Det dielektriska värdet kan mätas genom att använda Time<br />
Domain Reflectometer sonder (TDR) eller sonder som detekterar förändringar i den<br />
elektriska kapacitansen. Det dielektriska värdet hos material kan också övervakas<br />
genom användning av speciella Georadar (GPR) sonderingstekniker. Metoden att mäta<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 35
elektrisk konduktivitet baseras på det faktum att jord blir elektriskt resistent när den är<br />
frusen. (Saarenketo, 2006)<br />
Genom att installera temperatursensorer med korta mellanrum i vägen och undergrundsjorden<br />
är det möjligt att övervaka huruvida vägöverbyggnaden och undergrundsjorden<br />
är tjälade. Tjälgränsmätare (tjälstavar) möjliggör automatisk registrering av<br />
temperaturen och kan förse väghållare eller skogstransportföretag med realtidsinformation<br />
beträffande när vägar är körbara under perioder med tjällossning. På det<br />
sättet är det möjligt att säga mellan vilka klockslag som det är så mycket tjäle i vägen att<br />
den kan belastas med tung trafik. Tjälstavarna underlättar således beslutsfattande och<br />
möjliggör optimering av den farbara perioden mellan hävande och införande av<br />
restriktioner. <strong>VTI</strong> har utvecklat mätsystemet Tjälstav 2004. Systemet mäter<br />
temperaturen på var femte centimeter ned till ca. två meters djup. Mätdata överförs från<br />
den aktuella mätplatsen trådlöst via GSM till en server som behandlar och lagrar<br />
värdena 9 . (www.vti.se)<br />
Det första steget vid val av optimal strukturell lösning för ett vägavsnitt är att samla in<br />
tillförlitlig information om den aktuella vägen, dess tillstånd och uppbyggnad och<br />
tillståndet hos geologi och dränering i området. För denna uppgift kan flera olika<br />
metoder användas; såsom provning med Dynamic Cone Penetrometer (DCP),<br />
bärighetsmätning, Georadarmätning (GPR), profilmetertekniker för spår- och<br />
ojämnhetsinformation, visuella utvärderingsdata gällande dräneringstillstånd och<br />
provtagning från överbyggnader och undergrundsjord. Utvärderingsdata från visuella<br />
skadekarteringar och referensinformation, såsom videobilder av vägen, kan också vara<br />
användbara. Dock bör all data samlas in på ett sådant sätt att deras exakta position på<br />
vägen blir känd. Tabell 20 presenterar lämpliga undersökningsmetoder för lågtrafikerade<br />
vägar, informationen undersökningar ger samt den bästa utförandetiden för<br />
respektive metod. Tajmingen för dessa undersökningar är väldigt viktig för att kunna få<br />
fram tillförlitliga och representativa data. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
9<br />
Aktuell data från de tjälgränsmätare som finns installerade i Sverige idag återfinns på<br />
http://www3.vv.se/tjaldjup/.<br />
36 <strong>VTI</strong> rapport 775
Tabell 20. Undersökningsmetoder för lågtrafikerade vägavsnitt som försvagats av<br />
tjällossning.<br />
Undersökningsmetod Information Utförandetid<br />
Georadar, GPR Tjäldjup<br />
Islinser<br />
Vägöverbyggnad – tjocklek och blandning.<br />
Lokalisering av berggrund och torv.<br />
Lokalisering av tjälfarlig jord/ ojämna tjällyftningar.<br />
Vinter – frusen mark<br />
Tjocklek hos beläggning och bärlager.<br />
Vägöverbyggnader – tjocklek och blandning.<br />
Värdering av undergrundsjordartens kvalitet.<br />
Lokalisering av berggrund och torv.<br />
Provtagning/ borrkärnor Materialegenskaper – överbyggnad och<br />
undergrund.<br />
Bedömning av undergrundsjordarter.<br />
Beläggnings- och slitlagertjocklek.<br />
Överbyggnad – tjocklek.<br />
Referensprov för andra undersökningsmetoder.<br />
Digital video Topografi av vägen och dess omgivningar.<br />
Dräneringssystemets funktion.<br />
Visuell skadekartering.<br />
Okulärbesiktning Lokalisering av vägavsnitt som försvagats av<br />
tjällossning.<br />
Bärighetsmätning med<br />
fallvikt, FWD<br />
Dynamic Cone<br />
Penetrometer, DCP<br />
Accelerometer /<br />
Profilometerteknik<br />
Databaser (om sådana<br />
finns) / Historiska- och<br />
uppföljningsdata<br />
- Tjällossningsskador<br />
- Data om<br />
belägggningsskador<br />
Visuell bedömning av dräneringens funktion.<br />
Bärighetsmätning<br />
Bedömning av undergrundsjordart.<br />
Lokalisering av berg.<br />
Vägöverbyggnad – tjocklek.<br />
Vägöverbyggnad/ undergrundsjord –<br />
skjuvhållfasthet.<br />
Tjäldjup<br />
Sommar – ofrusen<br />
mark<br />
Sommar – ofrusen<br />
mark<br />
I dagsljus, snöfritt<br />
Vår – rikligt med<br />
smältvatten<br />
Belagda vägar – spår och ojämnheter Sommar<br />
Grusvägar – ojämn tjällyftning Vinter<br />
Lokalisering av vägavsnitt som försvagas vid<br />
tjällossning.<br />
Tjällossningsskador – svårighetsgrad och<br />
frekvens.<br />
Rehabiliteringsåtgärder – tjocklek, läge, kvalitet<br />
hos använda material, beständighet.<br />
Sensommar och tidig<br />
höst (augusti –<br />
september)<br />
Vår eller sommar<br />
Trots alla övervakningsmetoder för tjällossning används i regel subjektiva visuella<br />
inspektioner och i Sverige finns idag inget systematiskt tillvägagångssätt för visuell<br />
övervakning/ registrering av tjällossningens skador (Saarenketo, 2006).<br />
Det är naturligtvis inte kostnadseffektivt att använda alla metoder som redovisas i<br />
Tabell 20 och det kommer att vara nödvändigt att välja mest lämplig(a) metod(er) för<br />
varje plats. När undersökningar på lågtrafikerade vägar diskuteras bör det dock påpekas<br />
att varje inventering inte är en engångsinvestering. Data om vägnätet som en gång<br />
samlats in kan användas i många år. Tillförlitlig insamlad övervakningsdata är extremt<br />
viktig för att lära sig att identifiera svaga vägsektioner, lämpliga förstärkningsåtgärder<br />
och för att se hur bra de reparerade vägavsnitten fungerar. Insamlad övervakningsdata<br />
kommer alltså att ge värdefull information om livslängden för olika förstärkningsåtgärder<br />
och deras lämplighet beroende på typ av skada, dess frekvens och<br />
allvarlighetsgrad. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 37
Aho och Saarenketo (2006b) har tagit fram en steg-för-steg procedur för undersökning<br />
och analys av en väg med avseende på eventuellt behov av rehabiliteringsåtgärder-<br />
Stegen som listas är passande både för grus- och belagda vägar.<br />
A. GPR Mätningar – Vinter<br />
Undersökningar med Georadar (GPR) på grusvägar utförs lämpligen på vintern<br />
eftersom GPR inte alltid är så effektiv på sommaren då dammbindningsmedel tillsätts.<br />
Ett system som använder sig av 400–500 MHz markbunden antenn används för att mäta<br />
vägkonstruktionens lagertjocklekar och eventuella sammanblandningar av lager. GPRdata<br />
som insamlats på frusen mark kan också sörja för god information om tjäldjupet<br />
och islinser och dessutom kan platser med berggrund och torv lokaliseras exakt.<br />
Digital video och GPS-data som insamlats samtidigt som GPR-mätningar är ett<br />
kostnadseffektivt substitut till in-situ mätningar av tjällyftning. Platser med ojämn<br />
tjällyftning kan ungefärligt bestämmas genom att använda digital videoinspelning på<br />
vintern. Accelerometer- och profilometerteknik kan också användas i de fall mer<br />
noggranna data behövs.<br />
B. Läge och historik för problemavsnitt<br />
Identifiering av problemavsnitt kan göras genom att använda historiska data, och/eller<br />
uppföljningsdata, insamlade från vägar med en problembild. Mest värdefulla data för<br />
grusvägar är observationer av tjällossningsskador och för belagda vägar ojämnhets- och<br />
spårbildningsdata från en profilometer.<br />
C. Integrerad analys av undersökningsdata<br />
I denna fas bör den första diagnosen med orsakerna till skadan göras så att resultaten<br />
senare kan verifieras på plats. Följande nyckelelement, som påverkar vägen livslängd<br />
bör undersökas:<br />
• dräneringstillstånd<br />
• tillståndet hos beläggning<br />
• tillståndet hos obundna lager<br />
• utmattning relaterad till tjälaktivitet i undergrunden<br />
• undergrundsskada beroende på mycket svag undergrund (silt, torv) och<br />
• lokala skador på den undersökta vägen, såsom sättningar, trummor, etc.<br />
D. Platsbesök – Vår<br />
Platsbesöket på våren görs för att verifiera lokaliseringen av sektioner med problem och<br />
identifiera nya avsnitt som lider av försvagning vid tjällossningen. Våren, när de flesta<br />
dikena är fulla med smältvatten och vägen är i sitt svagaste tillstånd, är den bästa tiden<br />
att förlägga besöket till. Det är också den bästa tiden för att göra en analys av<br />
dräneringens tillstånd såväl som att identifiera avsnitt med svag bärighet på vägrenarna.<br />
Tillståndet hos vägens dränering bör kontrolleras visuellt längs hela vägen. GPR-data<br />
kan också tillföra användbar information om tillståndet hos dräneringen. Genom att<br />
samla in digital video under platsbesöket kan visuell data utvärderas igen efteråt om det<br />
skulle behövas.<br />
E. GPR-Mätningar – Sommar<br />
Dessa GPR-mätningar görs på sommaren då vägens överbyggnad och undergrund är<br />
helt ofrusna. En 1,0–2,2 GHz antenn används för att ta reda på tjockleken hos<br />
slitlagret/beläggningen och bärlagren. Spårbildningstillståndet kan också klassificeras<br />
38 <strong>VTI</strong> rapport 775
vid detta tillfälle genom GPR med användning av en 400 MHz antenn i tvärsektioner,<br />
tvärs över vägen. Borrprov kan tas ut för att kalibrera GPR-tolkningen. Om problemen<br />
tros vara relaterade till de obundna materialen bör materialet analyseras med lämpliga<br />
metoder avseende materialkvaliteten och vattenkänslighet. Laboratorieanalyser kan<br />
också användas för att t.ex. indikera om ytuppmjukningen har en koppling till kvaliteten<br />
på slitlagret. En parameter som har visat sig vara effektiv vid utvärdering av kvalitet hos<br />
obundna vägkonstruktioner är dielektricitetsvärdet. Det dielektriska värdet hos ett<br />
material beror av de volymetriska proportionerna av dess materialkomponenter och<br />
deras dielektriska egenskaper (Vägverket, 2006b). Värdet varierar således med<br />
porvolym, stenmaterial och råhet hos ytan.<br />
F. Bärighetsmätningar – Sensommar eller tidig höst<br />
Bärighetsmätningar på grusvägar används mestadels för att bekräfta GPR-tolkningen,<br />
bedömningen av jordartstyp i undergrunden och utvärdering av kvaliteten av de<br />
obundna vägkonstruktionerna. Fallviktsdeflektometer (FWD) är den bästa tekniken att<br />
använda om vägens problem är kopplat till svagt tillstånd hos undergrunden. En<br />
dynamisk konpenetrometer kan också användas om den största kornstorleken hos<br />
stenmaterialet inte är för stor. FWD-mätningar, tillsammans med spårbildningstillstånd<br />
kan ge bra information om källan till problem med bärighet.<br />
FWD-data tillsammans med data över vägkonstruktionens tjocklek, som erhållits från<br />
GPR-undersökningen, kan också användas för att beräkna ytbärigheten för belagda<br />
vägar, genom traditionell dimensionering enligt Odemark. Detta kan användas vid<br />
bedömning av storleken på förstärkningsåtgärderna. Det bör dock påpekas att FWDdata<br />
insamlade under de torra månaderna på sommaren ofta kan ge i överkant<br />
optimistiska värden på bärigheten på grund av absorptionsförmågan – men om uppmätta<br />
parametrar får dåliga värden är vägen alltid i dåligt strukturellt tillstånd.<br />
G. Detaljerad problemdiagnos och design för rehabilitering<br />
I det sista steget används den data som samlats in vid undersökningen av vägen, och<br />
annan information, för att designa de mest passande förstärkningsåtgärderna för varje<br />
typ av defekt på vägen på varje vägavsnitt.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 39
6 Drift och Underhåll<br />
Drift och underhåll nämns ofta tillsammans och täcker in de åtgärder som krävs för att<br />
hålla vägarna säkra och framkomliga året runt. Drift brukar definieras som åtgärder med<br />
en varaktighet på mindre än ett år medan underhållsarbeten, per definition, brukar ha en<br />
varaktighet på över ett år.<br />
Nedbrytningen av lågtrafikerade vägar är mer komplext än på det högtrafikerade<br />
vägnätet där trafiken utgör den väsentligaste parametern. På det lågtrafikerade vägnätet<br />
är tidsperspektivet längre liksom det faktum att flera parametrar, såsom åldring,<br />
beständighet och klimat i större grad påverkar nedbrytningen. (Bäckman et al., 1998;<br />
Karlsson et al., 2011)<br />
Skötsel av tillståndet på lågtrafikerade vägar kan generellt delas in i fyra kritiska<br />
områden (Saarenketo, 2006). Dessa fyra områden är vinterdrift, hantering av det<br />
funktionella tillståndet hos vägen under barmarksperioden, hantering av vägens<br />
strukturella tillstånd samt hantering under tjällossningsperioden. Tabell 21 ger en<br />
sammanfattning av varje område, med kritiska parametrar, konsekvenser för trafikanter<br />
och väghållare om åtgärder inte görs i rätt tid eller på rätt sätt samt de undersökningsmetoder<br />
som finns inom respektive område. Som ett tillägg kan ett femte tillstånd i<br />
framtiden vara ”klimatanpassat tillstånd”, vilket omnämnts i senare EU rapporter om<br />
skötsel av trafikens infrastruktur. Dessutom finns det också några andra specifika<br />
områden, såsom axellaster och totala vikten av tunga fordon och trafikantens behov,<br />
som behöver övervakas på lågtrafikerade vägar.<br />
40 <strong>VTI</strong> rapport 775
Tabell 21. Lågtrafikerade vägars skötselområden, deras kritiska parametrar,<br />
undersökningsmetoder samt konsekvenser för trafikanter och väghållare om inte<br />
tillbörliga åtgärder inte görs i rätt tid (fritt efter Saarenketo, 2006).<br />
Kritiska<br />
parametrar<br />
Konsekvenser för<br />
brukare<br />
Konsekvenser för<br />
väghållare<br />
Undersökningsmetoder<br />
Vinterdrift Funktionellt tillstånd Strukturellt tillstånd Tjällossning<br />
Friktion<br />
Packad snö<br />
Drivsnö<br />
”Snörök”<br />
Förseningskostnader<br />
p.g.a.<br />
reducerad<br />
trafiksäkerhet<br />
Dålig<br />
tillgänglighet<br />
Reducerad<br />
körkomfort<br />
Ökad bränsleförbrukning<br />
Ökade<br />
driftkostnader<br />
Negativ<br />
feedback från<br />
trafikanter<br />
Väderstationer<br />
Väderradar<br />
Snödjupssensorer<br />
Väderprognoser<br />
Friktionsmätningar<br />
Trafikanters<br />
feedback<br />
Visuella<br />
inspektioner<br />
6.1 Belagd väg<br />
Alla vägar<br />
Längsgående<br />
ojämnhet<br />
Friktion<br />
Tvärgående<br />
ojämnhet<br />
Potthål<br />
Tvärfall<br />
Grusvägar<br />
Dammbildning<br />
Lösgrus<br />
Reducerad<br />
körkomfort<br />
Vibrationer som<br />
leder till sämre<br />
hälsa<br />
Fordonsskada<br />
Ökad bränsleförbrukning<br />
Reducerad<br />
trafiksäkerhet<br />
Försenings-<br />
kostnader<br />
Ökade<br />
driftkostnader<br />
Negativ<br />
feedback från<br />
trafikanter<br />
Visuella<br />
inspektioner<br />
Profilometrar<br />
(belagda vägar)<br />
Accelometersensorer<br />
(speciellt<br />
grusvägar)<br />
Laser scanners<br />
Trafikanters<br />
feedback<br />
Instrumenterade<br />
nyttofordon<br />
(t.ex. postbilar)<br />
Dränering<br />
Deflektioner<br />
Tjällyftning<br />
Sprickbildning<br />
Permanenta<br />
deformationer<br />
(spårbildning)<br />
Ojämnhet<br />
Sättning<br />
Ingen direkt<br />
effekt på kort<br />
sikt<br />
Reducerat<br />
funktionellt<br />
tillstånd på lång<br />
sikt<br />
Ökade<br />
driftkostnader<br />
Ökade<br />
rehabiliteringkostnader<br />
och<br />
frekvenser<br />
Reducerat<br />
tillgångsvärde<br />
Fuktsensorer<br />
Dräneringskontroll<br />
FWD<br />
GPR<br />
Mätning av<br />
spårutvecklings<br />
hastighet<br />
Visuell<br />
inspektion<br />
Permanent<br />
deformation<br />
(snabb spårbildning)<br />
Sprickbildning<br />
Vägytan blir<br />
plastisk<br />
Reducerad<br />
körkomfort<br />
Ökade<br />
transportkostnader<br />
Dålig eller<br />
ingen<br />
tillgänglighet<br />
Fordonsskada<br />
Förseningskostnader<br />
Ökad<br />
vägskada<br />
Ökade<br />
livscykelkostnader<br />
Hinder p.g.a.<br />
lastrestriktioner<br />
Negativ<br />
trafikant<br />
feedback<br />
DCP<br />
Perco-stations<br />
Temperatursonder<br />
FWD<br />
Visuella<br />
inspektioner<br />
Av de totalt ca 100 000 km långa statliga svenska vägnätet fördelas slitlagertyperna<br />
enligt följande: bituminöst 52 %, oljegrus 14 %, grus 20 %, Y1G 12% och förseglat<br />
grus 0,3 % (Alzubaidi, 1999b). På lågtrafikerade vägar är de vanligast förekommande<br />
beläggningsåtgärderna ytbehandling (Y1B/ Y2B), oljegrus (OG), mjuk asfaltbetong<br />
(MAB/ MJAB), kallblandad asfalt, kall återvinning av asfalt, förseglingar och<br />
tunnskiktsbeläggningar (Bäckman et al., 1998).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 41
På det lågtrafikerade belagda vägnätet är det i regel klimatfaktorer i kombination med<br />
deformationer under tung trafik som med tiden orsakar nedbrytning. På det<br />
lågtrafikerade belagda gatunätet är följder av ingrepp den vanligaste anledningen till<br />
underhållsåtgärder. För att tillgodose väganvändarnas krav på framkomlighet, säkerhet,<br />
komfort samt låga fordons- och transportkostnader upprätthåller väghållaren erforderlig<br />
standard på beläggningarna och deras funktionella egenskaper. (Wågberg, 1992;<br />
Wågberg, 1994)<br />
6.1.1 Sprickor och spårbildning<br />
Skador till följd av ingrepp i gatan innefattar allt från en dålig beläggningsskarv till<br />
omfattande sprickbildning och krackelering. Ojämnheter och slaghål förekommer också.<br />
Dessa skador orsakas oftast av felaktig återfyllning och packning, otillräcklig renhuggning<br />
av asfaltkanter (dvs. dålig anslutning mellan gammal och ny skarv), håligheter<br />
under befintlig asfalt eller användning av för grovkornig asfaltmassa. Skarvarna bör<br />
därför åtgärdas genom noggrann försegling i ett så tidigt skede som möjligt för att<br />
bromsa skadeutvecklingen. Om skadorna är omfattande bör beläggningen tas bort på ett<br />
större område och en ny lagning göras. Även om återställandet av gatan sker enligt<br />
konstens alla regler blir dock slutresultaten aldrig som innan ingreppet gjordes.<br />
(Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Vid spårbildning, orsakad av avnötning från dubbdäck kan nytt slitlager, spårlagning<br />
alternativt användande av avjämningslager vara tänkbara åtgärder beroende på förutsättningarna<br />
i varje enskilt fall. Beror spårbildningen däremot på plastisk deformation<br />
orsakad av tungtrafik eller tjälproblem bör undersökning av beläggningslagren göras<br />
innan val av åtgärd fastställs. Oftast är det bäst att avlägsna de deformationsbenägna<br />
lagren. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Den tunga trafiken genererar påkänningar i form av horisontella dragtöjningar i<br />
underkant på beläggningslagren, som i sin tur initierar sprickor på samma plats.<br />
Sprickorna fortplantar sig därefter uppåt och visar sig så småningom på beläggningsytan,<br />
som längsgående sprickor i hjulspårens mitt. Sprickor kan också initieras i<br />
beläggningens ytskikt och uppträder då i form av längsgående sprickor i kanten av<br />
hjulspåren eller som korta tvärsprickor i spåret. Orsaken till sprickbildning i hjulspår är<br />
i regel endera att vägkonstruktionens dimensionerande livsläng har löpt ut eller att<br />
vägkonstruktionen är underdimensionerad. Det finns även tvärgående sprickor som<br />
sträcker sig över hela vägens bredd. Dessa kan uppkomma på grund av asfaltkrympningar<br />
orsakade av hastiga temperaturväxlingar under den kalla årstiden. I<br />
Sverige används ofta ett mjukt bindemedel för att öka asfaltens elasticitet. Dock<br />
tenderar bindemedlet att blir hårdare med tiden. Krackelering, en serie sammanbundna<br />
sprickor, är en utveckling av sprickbildning i hjulspår som orsakas av att asfaltlagret har<br />
brutits ned av upprepade trafiklaster. Denna typ av skada är vanligast i vägkonstruktioner<br />
med relativt tunna beläggningar. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Tjälsprickor uppträder som längsgående sprickor, oftast i vägmitt eller vägkant<br />
beroende på vägbredden, och blir i regel både breda och djupa. På vägkonstruktioner<br />
med tunna beläggningslager kan dessutom kantsprickor och krackeleringssprickor<br />
uppstå i anslutning till den ursprungliga tjälsprickan. Dessa sprickor uppstår till följd av<br />
ojämna tjällyftningar. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Andra typer av sprickor inkluderar fogsprickor, som uppträder som längsgående<br />
sprickor i skarven mellan två beläggningsdrag (dvs. i fogarna), samt kantsprickor, som<br />
är längsgående sprickor som är relativt djupa och breda och löper upp till 0,5 meter från<br />
42 <strong>VTI</strong> rapport 775
vägkant. Möjliga orsaker till uppkomsten av kantsprickor innefattar bristfälligt sidostöd,<br />
deformation i undergrunden på grund av dålig dränering och/ eller tjälskador, dålig<br />
vattenavrinning vid beläggningskanten eller otillräcklig vägbredd vilket tvingar den<br />
tunga trafiken för nära beläggningskanten. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Sprickorna bör tätas så fort som möjligt för att förhindra att ytvatten tränger ned i<br />
vägkroppen. Förstärkningsåtgärder vid sprickbildning bör väljas med avseende på<br />
skadans svårighetsgrad samt framtida trafikbelastning. Även dräneringens effektivitet<br />
bör säkerställas. Vid t.ex. sprickbildning i hjulspår kan det räcka med en normal<br />
beläggningsåtgärd så som påbyggnad av asfaltbetong eller asfaltgrus men oftast vid<br />
sprickbildning och krackelering krävs en total ombyggnad och förstärkning av<br />
vägkroppen. En noggrannare undersökning, exempelvis bärighetsundersökning med<br />
hjälp av fallvikt, bör då göras. Eventuell åtgärd av dränering och tjälfarliga material i<br />
vägkroppen är också lämplig. Om sidostödet är otillräckligt kan hela vägen också<br />
behöva breddas. (Wågberg, 1994)<br />
6.1.2 Ojämnheter och sättningar<br />
Enligt Granlunds (2008) tester återfinns de värsta vägojämnheterna på lågtrafikerade<br />
vägar. Ojämnheterna beror ofta på sättningar, oftast vid vägtrummor. Ojämnheter på<br />
grund av sättningar är också ett vanligt problem under de närmaste åren följande<br />
byggandet av en väg. Sättningarna beror oftast på besvärliga grundförhållanden,<br />
förändringar av grundvattennivån eller bristande kvalitet vid byggandet. Vägar som<br />
byggs vintertid med vattenmättat och tjälat material drabbas t.ex. ofta av sättningar på<br />
grund av otillräcklig packning. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Ojämnheter på grund av ojämna tjällyftningar är en vanlig skada på det lågtrafikerade<br />
vägnätet, och speciellt i norra Sverige. Vägavsnitt med korsande trummor och andra<br />
VA-installationer är speciellt drabbade. Därutöver kan uppfrysande block orsaka lokala<br />
ojämnheter. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Ojämnheter orsakade av sättningar är ofta besvärliga att åtgärda eftersom processen kan<br />
fortgå under många år och kräva återkommande underhållsinsatser. När sättningarna<br />
avstannat kan de i regel åtgärdas med asfaltgrus och/ eller asfaltbetong. Ojämnheter som<br />
uppkommer till följd av ojämna tjällyftningar kräver i regel omfattande åtgärder i form<br />
av sänkning av grundvattenytan, materialutskiftning eller isolering. Ojämnheter<br />
orsakade av uppfrysande block åtgärdas normalt genom att blocken avlägsnas.<br />
(Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Att enbart lägga ett avjämningsytskikt av asfalt på vägar med så långvågiga ojämnheter<br />
som 7-31 m är inte en effektiv åtgärd (Granlund, 2008). Dessa vågor är så långa att<br />
asfaltläggningsmaskinen endast följer dem och på så sätt ökar ojämnheterna med<br />
tjockleken på det nya asfaltslagret. För att kostnadseffektivt rehabilitera vägen, med ett<br />
fullgott resultat, krävs maskinstyrning som programmerats efter inmätning av 3Dgeometri<br />
för varje fem meters sektion. Enda alternativa åtgärden är att totalt<br />
rekonstruera vägen, vilket givetvis blir mycket dyrare.<br />
6.1.3 Separationer, stensläpp och slaghål<br />
En annan typ av vägskada som kan uppstå är separation. Separation inträffar i större<br />
eller mindre utsträckning vid all hantering av sammansatt stenmaterial och asfaltmassa<br />
och innebär att grövre stenmaterial skiljs från finmaterial. Detta medför att delar av<br />
asfaltmassan inte har den homogena kornstorleksfördelning och bindemedelshalt som<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 43
den ämnas ha. Separationen orsakas i regel av felaktig hantering av stenmaterial och<br />
beläggningsmassor i samband med tillverkning, lagning, lastning, transport och<br />
utläggning eller olämpligt val av massasammansättning. Separerade partier bör<br />
förseglas så snart som möjligt. Detta görs med en blandning av bindemedel och<br />
stenmaterial. Enbart tillförsel av bindemedel är inte tillräckligt. (Wågberg, 1992;<br />
Wågberg, 1994)<br />
Blödande beläggning kan uppstå på sommaren när solen värmer vägytan. Om<br />
hålrumshalten hos beläggningen inte är tillräckligt stor så att den kan ta upp volymutvidgningen<br />
av bindemedlet som uppvärmingen medför så kommer en anrikning av<br />
bitumen på beläggningsytan att ske. Trycket från fordon hjälper också till att pressa ner<br />
stenmaterialet och pressa upp bindemedlet, vilket gör att blödningarna nästan alltid<br />
förekommer i hjulspåren. Blödningarna medför reducerad friktion, framförallt i<br />
samband med regn. Blödande beläggningar förekommer vanligen på ytbehandlingar<br />
men kan också uppträda på slitlager av asfaltbetong. Blödning beror oftast på att<br />
bindemedelshalten är för hög i förhållande till trafikmängden eller att beläggningsmassorna<br />
har fel sammansättning eller att bindemedlet har separerat under transporten.<br />
Det kan också uppstå problem om en blödande beläggning läggs över med ett tunt lager<br />
ny beläggning eftersom bitumenet från den underliggande blödande beläggningen då<br />
kan tränga upp. På en blödande beläggning/ ytbehandling sprids makadam, 4-8 mm.<br />
Stenen ska helst vara varm och preparerad med bitumen. Eftersom det kan vara svårt att<br />
välta ner stenen i en massabeläggning bör invältning ske med hjälp av ett<br />
uppvärmningsaggregat. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Stensläpp är en relativt vanlig förekommande vägskada, i synnerhet på ytbehandlingar.<br />
Det finns ett flertal möjliga orsaker till skadan; t.ex. att mängden bindemedel som<br />
använts varit för liten, inhomogen spridning av bindemedlet, varierande textur på den<br />
beläggning som utgör underlag för ytbehandlingen, dålig överlappning vid skarv, för<br />
mycket finmaterial i pågruset, felaktig bindemedelstemperatur vid spridning, regn vid<br />
eller strax efter utförandet, otillräcklig vidhäftning mellan pågrus och bindemedel<br />
alternativt mekaniska skador orsakade av exempelvis en väghyvel. Vid stensläpp på en<br />
ytbehandling utförs i regel en ny ytbehandling på de skadade ytorna. Vid lagning bör en<br />
mindre fraktion än den ursprungliga användas. Vid stensläpp på massabeläggningar bör<br />
en utredning av orsaken göras före val av åtgärd. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Slaghål eller potthål, dvs. gropar eller hål där bitar av beläggningen lossnat, uppträder<br />
ofta som en följd av andra skador eller defekter som t.ex. krackelering eller separation.<br />
De kan även uppträda enskilt som en följd av t.ex. en för tunn beläggning eller en för<br />
dålig dränering av vägkroppen. Tänkbara åtgärder vid slaghål inkluderar tillfällig<br />
lagning med kallmassa eller varaktigare lagning med spraypatch eller varmmassa.<br />
(Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
Negativa effekter beroende på en åldrad beläggningsyta ses på lågtrafikerade vägar i<br />
regel efter 15 till 20 år. Bindemedlet hårdnar och blir sprödare med tiden. Detta leder till<br />
att beläggningen blir mer sprickbenägen men också till att bindemedlet, tillsammans<br />
med fingraderat material, släpper från ytan. I ett senare skede kommer detta, i sin tur,<br />
leda till att även större stenar lossnar och slaghål bildas. Om beläggningen är fri från<br />
sprickor, slaghål och ojämnheter är i regel en försegling av något slag en lämplig åtgärd<br />
på en beläggningsyta som börjar bli åldrad. Bindemedelsförsegling är den enklaste<br />
typen av försegling och görs i förebyggande syfte, dvs. innan materialförlusten i<br />
beläggningsytan blivit för stor. Slamförsegling är en metod som används vid omfattande<br />
förlust av material eftersom slammet fyller ut porerna i beläggningsytan och tillför<br />
44 <strong>VTI</strong> rapport 775
finmaterial och nytt bitumen till den uttorkade ytan. Vid mycket hål, sprickor och<br />
ojämnheter bör istället en ny massabeläggning läggas. (Wågberg, 1992; Wågberg, 1994)<br />
6.1.4 Slutsatser drift och underhåll av lågtrafikerad belagd väg<br />
Belagda vägar behöver inte lika mycket driftsåtgärder som vägar med grusslitlager,<br />
däremot blir underhållet i regel betydligt dyrare. De huvudsakliga resurser som läggs<br />
ner på drift av belagda vägar utgörs av vinterväghållning. Lågtrafikerade belagda vägar<br />
sandas i regel istället för att saltas. På våren kan sandupptagning behöva göras. Om<br />
sanden skulle sopas ut i terrängen skulle dikena successivt fyllas igen av det utsopade<br />
materialet. (Helgesson, 2011)<br />
6.2 Grusväg<br />
Vårbruket består av de åtgärder som utförs direkt efter tjällossningen, d.v.s. vägen<br />
hyvlas upp till ett tvärfall (bombering) på 4-5 % och dammbinds (Enkell, 2003;<br />
Vägverket, 2005). Hyvling kan också behöva göras sommar och höst för att åtgärda<br />
vägskador. Hyvlingen utförs också för att slitlagerytan ska hållas jämn. Omblandningen<br />
av grusmaterialet, som hyveln åstadkommer, ger också slitlagret en mer homogen<br />
sammansättning (Bäckman et al., 1998).<br />
Det finns två typer av hyvling; ythyvling och djuphyvling. Ythyvlingens verkan är inte<br />
skärande utan skrapande och kallas sladdning. Sladdningen utförs med en vägsladd i<br />
syfte att avjämna vägytan. Vid djuphyvling eftersträvar man att skära ner till botten av<br />
potthål, korrugeringar och spår. Vid djuphyvling används en liten skärvinkel som gör att<br />
hyvelbladet lätt ska skära tillräckligt djupt. Skärvinkeln gör också att losshyvlat material<br />
blandas väl och kan användas till att justera tvärfallet med. (Alzubaidi, 1999b)<br />
I samband med hyvlingen vattnas vägen. Vattningen minskar nedkrossning av grusmaterialet<br />
men utförs i första hand för att det är enklare att forma vägens tvärfall när<br />
materialet är blöt och materialet löper också mindre risk att damma bort vid utförandet.<br />
Dessutom leder vattningen till en homogenare spridning av dammbindningsmedlet inuti<br />
grusslitlagret. (Edvardsson et al., 2010)<br />
Grusning görs då tjockleken på slitlagret blivit otillräckligt eller då slitlagret fått fel<br />
sammansättning, vanligen en för stor andel sand och en får låg andel ler och grus.<br />
Slitlagrets kornkurva ska följa idealgruskurvan och innehålla tillräckligt mycket<br />
finmaterial (Fig. 6). Brist på stenmaterial leder först till spårbildning och sedan till<br />
otillräckligt tvärfall (Alzubaidi, 1999b). Det är viktigt att vägbanan är fuktig när den<br />
grusas, eftersom nytt material då lättare kan blandas in i slitlagret (Vägverket, 1993).<br />
Grusning utförs därför lämpligen på våren, efter tjällossning, eller på hösten. Det är då<br />
viktigt att återställa dräneringssystemet innan vägen grusas för att gruset inte snabbt ska<br />
försvinna igen samt att tillse att gruset hålls väl dammbundet.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 45
Figur 6. Kornstorleksfördelning för grusslitlager enligt TRVKB 10 Obundna lager<br />
(TDOK 2011:265).<br />
Det är inte enbart vägtrafiken som nöter ner grusslitlagret med tiden. Även<br />
vinterväghållningen, eg. snöplogning då körbanan inte är frusen, kan skapa kraftigt<br />
vägslitage genom att grusslitlagret hyvlas bort från körbanan. Dessutom kan snödikning<br />
under våren generera svåra skador på vägtrummor om deras lägen inte är markerade.<br />
(Enkell, 2003)<br />
Fler och fler timmerbilar på senare tid har utrustats med hyvelblad och sandspridare<br />
eftersom företagen som fraktar timmer mer och mer har tagit ansvar för vinterskötselaktiviteterna<br />
på skogsvägarna. Timmarbilarna transporteras ofta via det allmänna vägnät<br />
som, p.g.a. sina låga trafikvolymer prioriteras lägst för vinterdriftåtgärder. Om timmerbilar<br />
utrustade med verktyg för vinterdrift skulle tillåtas utföra åtgärder på vissa<br />
allmänna vägar som de använder, skulle detta medföra att driftentreprenörerna skulle<br />
kunna koncentrera sig på att ge bättre service på vägar med högre trafikvolymer. Det<br />
finns naturligtvis vissa hinder att undanröja eftersom driftkontrakt skrivs mellan<br />
väghållare och entreprenörer, men nya typer av partnerskap och modern informationsteknologi<br />
skulle säkerligen kunna ge lösningar på dessa problem. (Saarenketo, 2006)<br />
6.2.1 Vattenavrinning och dikning<br />
En grusväg som saknar adekvat tvärfall kommer att få otillräcklig vattenavrinning och<br />
då lätt bli full av potthål vid regn. För en grusväg önskas en högre fukthalt än för en<br />
belagd väg eftersom fukten hjälper till att binda finjorden så att denna inte dammar bort.<br />
Därför innehåller bärlagret en större andel finmaterial än ett bärlager för en belagd väg.<br />
För mycket vatten kan dock skada vägen så det är viktigt att vägen har ett fungerande<br />
dräneringssystem. Dikena är vägens viktigaste del ur dräneringssynpunkt. De ska leda<br />
bort överflödigt vatten från vägkroppen så att dess bärighet bibehålls. Med dikning<br />
avses såväl nydikning som återställande av kraftigt igensatta diken. Med dikesrensning<br />
avses dels kantskärning och dels rensning av diken så att de återfår dess ursprungliga<br />
form och djup. (Alzubaidi, 1999b)<br />
46 <strong>VTI</strong> rapport 775
Dikning ska utföras efter behov, d.v.s. enbart där det behövs för avvattning och/eller<br />
dränering. Slentrianmässig dikning medför nämligen en risk för att sällsynta växter och<br />
artrik flora försvinner samt bidrar till onödig transport av dikesmassor, som i sin tur<br />
medför ökad störning, buller och utsläpp av luftföroreningar. (Vägverket, 2008)<br />
Längs vägkanten bildas ofta vallar av växtlighet och utkastat grus. Vallarna hindrar<br />
vattenavrinningen från vägytan. Genom att hyvla och kantskära vägen formas vägens<br />
tvärfall och bättre vattenavrinning erhålls. Genom kantskärningen undviks också<br />
inhyvling av växtdelar. Vid hyvlingen dras också utkastat material in mot vägmitt igen<br />
(s.k. grusåtervinning), vilket innebär att användbart material tillvaratas istället för att<br />
borttransporteras. Även vägtrummorna spelar en viktig roll för att avvattning och<br />
dränering ska fungera. Det är därför viktigt att säkerställa att dessa inte slammar igen<br />
eller blockeras. En tilltäppt trumma kan i värsta fall leda till en sönderspolad vägkropp.<br />
Även en alltför brant innerslänt kan leda till en sönderspolad väg om denna drabbas av<br />
erosion eftersom innerslänten utgör sidostöd för vägen. (Alzubaidi, 1999b)<br />
Vägtrummor finns i olika modeller och storlekar. De kan vara gjorda av plåt, betong<br />
eller plast och har olika egenskaper. Trummor av plast och plåt är mindre känsliga för<br />
rörelser orsakade av tjäle medan betongtrummor lättare glider isär i skarvarna vid<br />
tjälrörelser. Däremot riskerar plåttrummor att angripas av rost och därmed få en kortare<br />
livslängd. Vid byten av trummor med en diameter på över 500 mm bör Länsstyrelsen<br />
alltid kontaktas. (Vägverket, 1993; Helgesson, 2011)<br />
6.2.2 Vegetation<br />
Röjning och slåtter av skymmande vegetation, i både sidled och höjdled, säkerställer<br />
trafiksäkerheten, framkomligheten och ger en estetiskt mer tilltalande vägmiljö. Röjning<br />
i sidled innebär att mindre träd och sly avlägsnas. Röjning i höjdled sker genom<br />
grensågning och beskäring av träd. Slåtter som uteblir eller utförs felaktigt, beträffande<br />
både tidpunkt och valet av utrustning, bidrar till att diken snabbt slammar igen, blir<br />
artfattigt med högväxt flora, förbuskas, ger minskad sikt, lockar vilt och fungerar dåligt<br />
som filter för föroreningar. Detta leder till att diket får kort livslängd, kräver mycket<br />
underhåll och därmed blir dyrt sett över tiden. (Enkell, 2003; Vägverket, 2008)<br />
För att få maximal effekt av röjningen bör den på lövträdsrika vägavsnitt utföras under<br />
försommaren. Om man utför röjningen under perioden maj till juni minskar antalet<br />
stubbskott. På vägavsnitt där barrträd dominerar har tidpunkten ingen betydelse. Det är<br />
dock viktigt att avverkningen av träd inte sker slentrianmässigt. Riskerna ur<br />
trafiksäkerhetssynpunkt, med oeftergivliga hinder så som träd i sidoområdena, kan<br />
minskas med uppsättning av olika typer av räcken, hastighetsbegränsande åtgärder,<br />
häckar, m.m. Alléer är skyddande enligt lag. Dessa och stora solitära träd längs vägarna<br />
är dessutom ett natur- och kulturarv av stort värde. (Enkell, 2003; Vägverket, 2008)<br />
6.2.3 Vägdamm<br />
Damm är fina partiklar mindre än 100 µm i diameter som har transmitterats till<br />
atmosfären (Oscarsson, 2007). Andelen finjord (material
eror av trafikmängden, andel tunga fordon, fordonshastigheten, slitlagrets<br />
sammansättning och bundenhet, väderlek och vägens topografi (Oscarsson, 2007).<br />
Dammbindningen syftar dels till att minska olägenheterna, både sanitärt och<br />
trafiksäkerhetsmässigt, av vägdamm och dels till att binda ihop slitlagret och därmed<br />
minimera antalet erfordrade hyvlings- och grusningstillfällen. Som dammbindningsmedel<br />
används för det mesta salt (kalcium- eller magnesiumklorid). Används andra<br />
produkter kan grusslitlagrets finmaterialhalt behöva justeras (TDOK 2011:267). Vid<br />
dammbindning med bitumenemulsion bör finjordshalten sänkas något och vid<br />
dammbindning med lignosulfonat kan den höjas något.<br />
Effektiviteten hos dammbindningsmeden beror av koncentrationen och mängden<br />
(givan) som applicerats samt på hur homogen spridning som åstadkommits. Salt är<br />
generellt det mest kostnadseffektiva dammbindningsmedlet som finns på marknaden<br />
idag. Uppemot 50 % mer magnesiumklorid än kalciumklorid behövs för att uppnå<br />
motsvarande dammbindningseffekt. Detta gäller då medlen påförs som flingor. När<br />
medlen påföres som lösning är de lika effektiva, förutsatt att samma koncentration, ca.<br />
32 viktprocent, påförts. Genom att påföra saltet som lösning erhålls dels en bättre<br />
permeabilitet ner i slitlagret, vilket minimerar svinn, och dels en homogenare spridning<br />
över hela vägytan. Detta gör att givan kan halveras och resultatet uppfattas ändå ofta<br />
som t.o.m. bättre än det som erhålls med fast salt (dvs. flingor). (Edvardsson et al.,<br />
2012)<br />
6.2.4 Spår, korrugering och potthål<br />
En korrugerad väg liknar en tvättbräda med vågtoppar och vågdalar. En möjlig orsak till<br />
detta är sandöverskott i grusslitlagret. Med tiden bryts materialet i vägen ner av<br />
trafikslitage och det bildas sand. En ändrad kornsammansättning åstadkoms också<br />
genom att grusmaterialet blir utkastat från vägbanan av trafiken samt att det finkorniga<br />
materialet dammar bort. Ändra tänkbara orsaker till en korrugerad väg innefattar en för<br />
hög hastighet vid hyvling av grusslitlagret, uttorkning av vägkroppen, otillräcklig<br />
bärighet hos konstruktionen eller att fordon bromsat och accelererat mycket på<br />
sträckning. På grund av det senare uppträder korrugeringen framförallt i kurviga och/<br />
eller backiga avsnitt. (Enkell, 2003)<br />
För att åtgärda en korrugerad väg bör kornstorleksfördelningen i grusslitlagret<br />
rehabiliteras. Enklast är om det räcker med grusåtervinning av utkastat material men<br />
förr eller senare behövs kompletteringsgrusning. Om materialet i det befintliga<br />
grusslitlagret inte längre uppfyller kravet när det gäller kornstorleksfördelning måste<br />
fraktioner tillsättas genom så kallad proportionering. Vanligen tillsätts krossat material<br />
4-18 mm samt finjord (lera) och blandas ihop med det befintliga slitlagermaterialet. För<br />
att komma till rätta med korrugeringen är det också viktigt att man vid hyvlingen<br />
bearbetar materialet ända ner mot botten av vågdalarna med hyvelskäret. (Enkell, 2003)<br />
Potthål (dvs. gropar eller slaghål i vägytan) bildas genom att vatten ligger kvar på<br />
vägbanan, till en följd av för dåligt tvärfall eller dålig kantskärning på vägen. Finjorden<br />
i dessa vattenfyllda hål löses upp och bildar en lervätska som stänks bort när trafiken<br />
passerar vilket leder till att potthålen växer. Potthålen blir vanligen mellan 30 och 80 cm<br />
långa och mellan 3 och 7 cm djupa. Som en kortsiktig åtgärd kan potthålen flickas<br />
(lagas) med grusslitlager, dammbindningsmedel och vatten. För att komma tillrätta med<br />
problemet måste vägytan hyvlas om ned till botten av slaghålen och ett tillräckligt<br />
tvärfall (4-5 %) skapas. Även kornstorlekssammansättningen i slitlagret kan behöva<br />
åtgärdas. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)<br />
48 <strong>VTI</strong> rapport 775
Spårbildning kan ha flera orsaker, så som exempelvis dålig packning efter hyvling,<br />
otillräcklig bärighet i vägkroppen, för tjockt grusslitlager, hög vattenkvot i vägkroppen,<br />
underdimensionerad vägkropp, dåligt material i vägkroppen, förlust av material i<br />
hjulspår eller dåliga diken. En grov tumregel är att ju bredare spåren är, desto längre ner<br />
i vägkroppen ligger orsaken till deformationen. För att komma till rätta med problemet<br />
bör vägen hyvlas och den grundläggande orsaken fastställas och åtgärdas. (Enkell,<br />
2003)<br />
Spårbildning på grusvägar beror framförallt på två olika huvudföreteelser:<br />
• Volymminskningen hos vägkonstruktionen eller bärlagermaterialet under hjulet,<br />
• Skjuvkrafterna under hjulet, som gör att stenmaterialet kastas iväg. (Dawson et<br />
al., 2008)<br />
Strategier för att komma till rätta med problemet kan i princip grupperas i två olika<br />
huvudtyper:<br />
• Förbättra stenmaterialet – i de fall kvaliteten hos stenmaterialet inte är<br />
tillräckligt god för att motstå nednötning.<br />
• Öka tjockleken hos vägkonstruktionen – i de fall tjockleken hos<br />
överbyggnadslagren inte är tillräcklig för att kunna förhindra att lagren utsätts<br />
för överbelastning när trafik passerar. (Dawson et al., 2008)<br />
En större tjocklek hos stenmaterialet minskar visserligen påkänningen hos stenmaterialet<br />
men effekten tycks inte alls lika påtaglig som den som erhålls med ett<br />
reducerat lufttryck (och parmonterade hjul). Resultaten från en studie gjord av Dawson<br />
et al. (2008) tyder nämligen på att ett lägre lufttryck i parmonterade hjul är effektivt för<br />
att minska belastningen på stenmaterialet. Fördelen med ett lägre lufttryck är mest<br />
märkbar för stenmaterial med låg styvhet och effekten är större för lastbilar med<br />
parmonterade hjul än med ”supersingel” hjul. Effekten av att endast ändra styvheten hos<br />
stenmaterialet tycks däremot vara obetydlig.<br />
6.2.5 Löst grus<br />
Löst grus kan förekomma på vägen, ibland i ringa omfattning på själva vägbanan med<br />
tydliga ansamlingar längs vägkanterna och eventuellt mellan hjulspåren. Ibland<br />
förekommer det i stor omfattning över hela körbanan och i utpräglade vallar längs<br />
vägkanterna eftersom materialet på vägen kastas åt sidorna på grund av trafiken.<br />
Grunden till problemet kan ligga i en större trafikmängd än vanligt eller ett felaktigt<br />
sammansatt grusslitlager, t.ex. för låg finjordshalt, för låg lerhalt, otillräcklig andel<br />
krossade korn, för bra nötningsegenskaper hos stenmaterialet i grusslitlagret. Andra<br />
tänkbara orsaker innefattar dålig packning av grusslitlagret efter pågrusning eller<br />
hyvling alternativt felaktigt genomförd dammbindning på grund av att dammbindningsmedlet<br />
inte är anpassat till kornstorleksfördelningen i grusslitlagret eller att för lite<br />
dammbindningsmedel har använts. För att få en jämn och bunden vägbana igen måste<br />
nytt grusslitlager påföras. Det är då viktigt att kornstorleksfördelningen förbättras<br />
genom proportionering och att valet av dammbindningsmedel anpassas till grusslitlagrets<br />
sammansättning. Vid hög finjordshalt kan lignosulfonat med fördel användas<br />
och vid låg finjordshalt bitumenemulsion. (Enkell, 2003; TDOK 2011:267)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 49
6.2.6 Tjälskador<br />
Tjälskador är relativt vanligt förekommande på våra grusvägar, i synnerhet på de<br />
obyggda. Tjälens skadeprocesser kan delas in flera olika skadetyper, nämligen tjälskott,<br />
ytuppmjukning, tjälsprickor och stenuppfrysning. (Alzubaidi, 1999b)<br />
Tjälskott är flytjordmassor som kommer upp genom sprickor i den redan upptorkade<br />
vägbanan. Djupet till tjälskottets botten kan vara mycket stort då tung trafik pumpar upp<br />
vatten och finare material genom vägkroppen till ytan. Tjälskotten är oftast lokalt<br />
förekommande och vanligast där undergrundsmaterialet består av siltiga jordar.<br />
Eftersom orsaken till tjälskotten ofta är bristande dränering av vägkroppen eller dålig<br />
avrinning i vägdiken är en tänkbar åtgärd att förbättra dräneringen av vägkroppen och<br />
terrassmaterialet. För att komma till rätta med problemet med siltiga undergrundsmaterial<br />
och tung trafikbelastning på en dåligt bärig vägkonstruktion kan material i de<br />
övre lagren bytas ut och ett materialavskiljande lager mellan dessa och de siltiga<br />
jordarna placeras ut. Som en provisorisk reparation kan ett bärlagermaterial tilläggas<br />
vägöverbyggnaden. (Enkell, 2003)<br />
Ytuppmjukning sker i regel början av tjällossningen när vatten frigörs i de övre lagren i<br />
vägkroppen. Eftersom underliggande lager är frusna stannar vattnet kvar i ytskiktet.<br />
Vattenöverskottet medför att vägbanan förlorar sin bärighet. Av den anledningen är ofta<br />
tunga fordon förhindrade från att köra på vägen till dess att den torkat upp. Tunga<br />
fordon lämnar också djupa spår i den uppmjukade vägen som ytterligare kan försämra<br />
dräneringen. Ofta begränsas därför fordonens maximala brutto-/ tjänstevikter som en<br />
tillfällig lösning på problemet (Kap. 5.2). En annan tillfällig lösning är att tillföra<br />
bärlager för att öka framkomligheten. Mer långsiktiga lösningar innefattar förbättring av<br />
dräneringen av vägkroppen och avrinningen från vägytan. I svårare fall när<br />
uppmjukningen nått större djup, s.k. djupuppmjukning, bör material med hög<br />
finjordshalt i de övre lagren avlägsnas. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)<br />
Tjälsprickor uppträder vanligen i vägkanterna på smala (5-6 m) och breda (12-13) vägar<br />
men ofta i vägmitt på vägar med en bredd på 7-9 m. De förekommer också vid<br />
övergången mellan skärning och bank. Tjälsprickorna uppstår till följd av ojämna<br />
tjällyft längs eller tvärs vägen. Breda sprickor som utgör en säkerhetsrisk bör åtgärdas<br />
med ifyllning av grusslitlager. Efter tjällossningen bör grusslitlagret djuphyvlas för att<br />
avlägsna sprickorna. (Enkell, 2003)<br />
Stenuppfrysning förekommer där undergrunden består av tjälfarligt material som<br />
innehåller stenar och block. Volymökningen som sker när marken blir tjälad trycker upp<br />
stenarna. Vid tjällossningen smälter isen och håligheten kring stenen fylls med finare<br />
korn vilket hindrar stenen från att återta sitt ursprungliga läge. Stora stenar gör att<br />
trafiksäkerheten och framkomligheten försämras. Även hyvling och snöröjning<br />
försvåras eftersom stenar sliter mer på hyvelblad. Ojämnheter orsakade av uppfrysande<br />
stenar och block åtgärdas normalt genom att blocken grävs upp och avlägsnas (s.k.<br />
stenbrytning). Det är då viktigt att återfyllnaden sker med likartat material för såväl<br />
undergrund som överbyggnad. Som en provisorisk åtgärd kan ytan kring ojämnheten<br />
jämnas till med nytt material. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)<br />
6.2.7 Slutsatser drift och underhåll av grusväg<br />
Många utländska rapporter pekar på att det är lönsamt att belägga en grusväg redan vid<br />
relativt låga trafikflöden. För svenska förhållanden gäller dock att beläggning inte kan<br />
läggas utan att vägen först får en relativt kraftig förstärkning, d.v.s. höjning av<br />
50 <strong>VTI</strong> rapport 775
ärförmågan. En viktig skillnad mellan grusvägar och belagda vägar är att ett eftersatt<br />
underhåll inte får lika stora konsekvenser på en grusväg, medan det på en belagd väg<br />
leder till betydande kostnadsökningar på sikt. (Bäckman et al., 1998)<br />
I drift- och underhållssammanhang har vägens tvärfall och diken störst betydelse för<br />
standard och kostnader. Ingen annan åtgärd har så avgörande betydelse för kostnader<br />
och grusvägens tillstånd som hyvlingen, som återställer vägbanans jämnhet och tvärfall.<br />
(Alzubaidi, 1999b)<br />
6.3 Dränering av lågtrafikerade vägar<br />
Beträffande dränering av lågtrafikerade vägar är likheterna mellan belagda vägar och<br />
grusvägar större än skillnaderna. Ett vattenöverskott i vägöverbyggnaden och<br />
underliggande terrass reducerar bärigheten, vilket ökar nedbrytningstakten och förkortar<br />
vägens livslängd. När valet av underhållsstrategier ska göras måste<br />
beläggningskostnaderna för underhåll av vägytan jämföras med kostnaderna för att<br />
underhålla eller förbättra dräneringen. I Nordens kalla klimat är problemet extra<br />
komplext genom att frys-tö cyklerna påverkar fuktinnehållet i stor utsträckning. I Bilaga<br />
A redovisas en tabell över olika dräneringsproblem med förslag till riktlinjer för hur<br />
problemen kan identifieras och lämpliga förbättringstekniker. (Aho och Saarenketo,<br />
2006a)<br />
Vid dimensionering av vägkonstruktioner (nybyggnad) förutsätts att överbyggnaden är<br />
dränerad, dvs. att vatten i överbyggnaden fritt kan avrinna till dräneringssystemen.<br />
Vatten kan tillföras överbyggnaden via vattenmättade undergrundsmaterial men<br />
avsevärda mängder kan också infiltrera i sprickor i beläggningen. Vattenöverskott i<br />
överbyggnadsmaterialen medför att trafiklasterna genererar porvattenövertryck som<br />
med tiden leder till bärighetsskador, t.ex. spårbildning och krackelering. För att<br />
upprätthålla vägkonstruktionens funktion är det mycket viktigt att trummor och diken/<br />
ledningar kontrolleras och underhålls regelbundet. Beträffande lågtrafikerade vägar<br />
består detta underhåll till större delen av dikning. (Bäckman et al., 1998)<br />
6.3.1 Dikning<br />
Ofta ingår dikning som en del av en mera omfattande iståndsättningsåtgärd med t.ex. en<br />
ny slutlagerbeläggning. Det är då önskvärt att dikningsåtgärden kan utföras cirka ett år<br />
innan övriga åtgärder, eftersom det normalt tar ganska lång tid innan en dräneringsåtgärd<br />
ger full effekt. (Bäckman et al., 1998)<br />
Ett öppet dike har flera funktioner:<br />
1. Att avleda ytvatten (dagvatten) från vägytan och vägens omgivning.<br />
2. Att dränera vägkroppen, dvs. att avleda vatten som på något sätt tränger in i<br />
vägkroppen.<br />
3. Att fungera som snömagasin.<br />
En stor del av det lågtrafikerade vägnätet utgörs av s.k. ”icke-byggda vägar” som i<br />
princip saknar en dränerande överbyggnad. För dessa vägar är ytvattenavledning det<br />
primära. (Bäckman et al., 1998)<br />
6.3.2 Inspektion av dräneringssystemet och dess underhåll<br />
Aho och Saarenketo (2006a) rekommenderar att man systematiskt utvärderar<br />
dräneringens tillstånd i slutskedet av varje driftkontrakts tidsperiod eller med maximalt<br />
6–8 års intervall. Först bör vägsektioner som lider av bristande dränering kartläggas.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 51
Kartläggningen bör genomföras tidigt på våren eller sent på hösten då dikena är fria från<br />
frodig vegetation. När detta är gjort kan en grundläggande diagnos tas fram för de<br />
platser som har dräneringsproblem. Slutligen kan lösningar för dessa platser utformas.<br />
Utvärderingen kräver dock information om tillståndet hos dräneringssystemet, dess<br />
konstruktion, geologiska förhållanden m.m. För att inhämta sådan information kan<br />
arbetsmetoder som visuell inspektion av diken och trummor, intervjuer med trafikanter<br />
och/ eller driftpersonal, analyser av spår- och ojämnhetsutveckling samt georadar (GPR)<br />
användas. I framtiden kommer också laserscanners och värmekameror att kunna<br />
användas för att övervaka dräneringstillståndet.<br />
Aho och Saarenketo (2006a) rekommenderar vidare att den visuella inspektionen<br />
genomförs med data loggare kompletterat med digital video där kameran riktas mot<br />
diket. GPS-data bör samlas in samtidigt som den digitala videon för att säkra att<br />
problemplatsernas positioner noteras korrekt. Detta tillvägagångssätt medför att all data<br />
kan kalibreras till likvärdiga standarder över åren. Observationerna kan t.ex. beskriva<br />
och klassificera dikets funktion, det topografiska och geologiska tillståndet hos vägen<br />
samt lokala skador såsom trasiga trummor, kollapsade diken m.m. En nackdel med den<br />
visuella inspektionen är att den är baserad på visuell utvärdering och därmed subjektiv.<br />
Om detta görs av tränad personal kommer kvaliteten på utvärderingen av dräningens<br />
tillstånd att förbättras.<br />
Beräkningar med hjälp av PMS Objekt har visat att livslängden för en vägkonstruktion<br />
ökar med en faktor på 2,2–2,6 när dräneringssystemet förbättrades från dåligt till bra<br />
tillstånd (från dräneringsklass 3 till 1 enligt ATB VÄG). Som jordart i undergrunden vid<br />
beräkningarna användes morän, men om silt hade använts istället skulle faktorn ha blivit<br />
ännu större. (Berntsen och Saarenketo, 2005)<br />
Livslängden hos en överbyggnad (beräknad som ett antal standardaxlar) ökar alltså<br />
avsevärt när dräneringen förbättras. LCC-beräkningar visar därför att det är lönsamt att<br />
hålla dräneringen i god vigör. Om beläggningens livslängd kan fördubblas och<br />
diskonteringsräntan är 4 %, kan dräneringssystemet kosta 8 400 €/ km vart femte år och<br />
livscykelkostnaderna skulle ändå vara längre än utan renovering av dräneringen. Detta<br />
innebär att även dyrare dräneringsförbättringar än enbart dikesrensning kan användas;<br />
som t.ex. att öka djupet i diket eller använda djupdränering. (Aho och Saarenketo,<br />
2006a)<br />
Normalt görs ingen dränering i undergrunden utan istället görs kompensation för<br />
ogynnsamma dräneringsförhållanden genom att överbyggnadstjockleken ökas<br />
(Bäckman et al., 1998). Därför kan också en ökning av beläggningens livslängd<br />
åstadkommas genom att öka förstärkningslagrets tjocklek. En ökning av förstärkningslagret<br />
med 8 cm har samma effekt som att sänka grundvattenytan med 40 cm (från<br />
nivån 20 cm över terrassen till 20 cm under terrassen) (Berntsen och Saarenketo, 2005).<br />
Detta sätt kan naturligtvis inte användas på äldre vägar men det är viktigt att vara<br />
medveten om detta när man designar vägkonstruktioner och dräneringssystem.<br />
6.4 Förstärkning av lågtrafikerade vägar<br />
Förstärkning av lågtrafikerade vägar och/eller förbättring av deras funktionella tillstånd<br />
har ofta involverat strukturella lösningar som i huvudsak valts baserat enbart på platsansvariges<br />
erfarenhet. Detta har i många fall lett till användning av en och samma<br />
föredragna, enkla konstruktionslösning för varje typ av problem, vilket i vissa fall<br />
fungerar och i andra inte. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
52 <strong>VTI</strong> rapport 775
Förstärkande åtgärder bör utföras på sommaren då vägkroppen är torr och stark nog att<br />
tåla belastningen från konstruktionsarbetet. Belastningen på vägen under rehabiliteringen<br />
kan reduceras genom att använda fordon med reducerad last och tillåta vägkonstruktionen<br />
tillräcklig tid för återhämtning mellan lastbilspassagena. (Aho och<br />
Saarenketo, 2006b)<br />
Problemet med förstärkning vid tjälskador är att nya skador tenderar att uppstå på nya<br />
platser, efter att de ursprungliga tö-försvagade platserna har reparerats, när tung trafik<br />
återigen trafikerar vägen då lastrestriktionerna har hävts. Detta gör att användarna av<br />
vägen kan få en negativ syn på hela sträckan. Det är därför viktigt att informera<br />
användarna att det pågående reparationsprojektet är en 2–4 års rehabiliteringsprocess<br />
som syftar till att förbättra hela vägen. Processen innebär att hela väglängden behöver<br />
åtgärdas, med förbättringar av dräneringen liksom andra underhållsåtgärder, samtidigt<br />
med de rehabiliterande åtgärderna. Dock bör förstärkning av tjällossningsskadade<br />
platser enbart göras om tillräckliga resurser finns för utförande av åtgärder som varar en<br />
längre period. Stora misstag har begåtts när vägavsnitt har förstärkts genom användning<br />
av otillräckliga överbyggnader som visat sig vara för svaga. Om tillräckliga resurser inte<br />
finns, är den mest effektiva metoden att förbättra dräneringssystemen och underhålla<br />
dem för god funktion. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
6.4.1 Förstärkningsåtgärder på belagda lågtrafikerade vägar<br />
Förstärkning av belagda vägar med problem relaterade till försvagning beroende på<br />
tjällossning är en lika okomplicerad process som den för grusvägar. Alla lösningar för<br />
belagda vägar är dock normalt mer kostsamma än de för grusvägar och tjockleken hos<br />
beläggningen har stor effekt på de förstärkningsåtgärder som kan användas. Generella<br />
lösningar för förstärkning av belagda vägar med tunna beläggningar som lider av<br />
tjällossningsförsvagning presenteras i Tabell 22. Det bör dock påpekas att alla lager som<br />
nämns i Tabellen behöver packas. Den totala tjockleken hos förstärkningsåtgärderna för<br />
belagda vägar bör bestämmas i varje specifikt fall genom att använda någon traditionell<br />
dimensioneringsmetod, till exempel Odemark. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 53
Tabell 22. Konstruktionsprocessen för förstärkningsåtgärder till belagda vägar.<br />
Processens beskrivning listar inte packning som alltid måste utföras ordentligt. (Aho<br />
och Saarenketo, 2006b)<br />
I. Ny beläggning<br />
1. Justering eller fräsning av gammal beläggning<br />
2. Ny beläggning eller remixing av befintlig beläggning<br />
II. Förstärkning med stålnät/ geotextil<br />
1. Borttagning av gammal beläggning/ knäckning av gammal beläggning/ infräsning av gammal<br />
beläggning i obundet bärlager<br />
2. Borttagning av gammalt dåligt bärlager 100–150 mm (vid behov)<br />
3. Profilering<br />
4. Bärlager 50–100 mm (grovt stenmaterial för att säkerställa samverkan med armeringen)<br />
5. Stål/ geotextil armering<br />
6. Bärlager 200 mm (kan till viss del vara bundet)<br />
7. Ny beläggning<br />
III. Höjning av profillinjen<br />
1. Borttagning av gammal beläggning/ knäckning av gammal beläggning/ infräsning av gammal<br />
beläggning i obundet bärlager<br />
2. Homogenisering 300 mm (vid behov)<br />
3. Profilering<br />
4. Förstärkningslager ≥ 200 mm<br />
5. Bärlager 200 mm (kan till viss del vara bundet)<br />
6. Ny beläggning<br />
IV. Materialutskiftning<br />
1. Borttagning av gammal överbyggnad ≥ 600 mm (ner till terrass)<br />
2. Geotextil, fiberduk<br />
3. Isolerlager eller förstärkningslager ≥ 300 mm<br />
4. Bärlager 200–300 mm (kan till viss del vara bundet)<br />
5. Ny beläggning<br />
V. Stabilisering och andra behandlingstekniker<br />
1. Stabilisering av de översta 80–200 mm av överbyggnaden<br />
2. Ny beläggning<br />
VI. Homogenisering<br />
1. Infräsning av gammal beläggning i obundet bärlager 50–200 mm<br />
2. Profilering av vägytan (hyvling, tillsats av nytt bärlagermaterial)<br />
3. Ny beläggning<br />
VII. Konvertering av belagd väg tillbaka till grusväg<br />
1. Borttagning av gammal beläggning/ infräsning av gammal beläggning i obundet bärlager<br />
2. Profilering av vägytan (hyvling, tillsats av nytt bärlagermaterial)<br />
3. Nytt slitlager<br />
VIII. Andra förstärkningsåtgärder<br />
Ett flertal andra metoder, t.ex.:<br />
- Tjälisolering<br />
- Urgrävning<br />
I vägsektioner där allvarliga tjällossningsförsvagade problem inte föreligger, d.v.s. där<br />
det är liten risk för ytterligare skada, och det inte finns problem med ojämn tjällyftning,<br />
är normalt en lämplig åtgärd att lägga en ny beläggning. I dessa fall avjämnas i regel<br />
den gamla beläggningen med massa eller genom fräsning till rätt tvärfall innan den nya<br />
beläggningen läggs. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Stålnät har använts till att förhindra reflexionssprickor på belagda vägar under ett antal<br />
år men erfarenheter visar att stålnät också kan användas för at förhindra permanenta<br />
deformationer på platser med tjällossningsskador. Fördelarna med stålnätsarmering<br />
54 <strong>VTI</strong> rapport 775
verkar vara större på svagare undergrunder. Liksom vid användning av stålnät på<br />
grusvägar är det viktigt att installera stålnäten tillräckligt djupt (ca. 250 mm från ytan)<br />
och säkerställa att vägkonstruktionen inte innehåller några stora stenblock som<br />
eventuellt kan trycka upp nätet till ytan. Det är också viktigt att vänta med installationen<br />
tills undergrunden är helt urtjälad. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Att höja profillinjen är en adekvat åtgärd i de fall där tjällossningsskadan är relaterad till<br />
låg vertikal linjeföring hos en väg eller om vägens dränering inte kan förbättras.<br />
Åtgärden förbättrar också vägens geometri och minskar problem med vinterdriften,<br />
förutsatt att profillinjen inte höjs så mycket att skyddsräcke behövs. (Aho och<br />
Saarenketo, 2006b)<br />
Vid allvarliga tjällossningsskador med svårartade ojämna tjällyftningar behöver den<br />
tjälfarliga jordarten tas bort och överbyggnaden rekonstrueras. Materialutskiftning är en<br />
dyr åtgärd på grund av den stora mängden nytt vägmaterial som behövs. Därför behöver<br />
åtgärdens användning på lågtrafikerade vägar noggrant övervägas. Det är dock i de<br />
flesta fall den enda lösningen för att åtgärda ojämna gupp. Materialutskiftning med<br />
grovkorniga material är i regel att föredra. Dessutom kan en konstruktion med ett<br />
tjälisolerande lager vara ett effektivt val. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Homogenisering av den övre delen av överbyggnaden och ny ytbehandling eller ny<br />
kallblandad beläggning utgör en av de billigaste teknikerna för att rehabilitera vägar<br />
som lider av tjällossningsskador. Denna teknik är speciellt bra på vägar som har<br />
problem med stora spårdjup, som annars är svåra att laga, eftersom vägytan formas om<br />
till optimal form med väghyvel innan det nya slitlagret läggs på. En ytterligare fördel<br />
med metoden är att vägens tvärfall också kan förbättras så att vattnet inte längre ligger<br />
kvar på beläggningen. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Om beläggningen på ett vägavsnitt har haft återkommande svårartade problem med<br />
potthål, sönderfall och spårbildning och användning av lastrestriktioner inte hjälper eller<br />
inte kan användas, är den billigaste metoden att reducera höga driftkostnader att<br />
konvertera tillbaka vägen till grusväg. Ett flertal vägar i Sverige och Finland har under<br />
de senaste åren konverterats från belagd till grusväg. Under de första åren erhölls en hel<br />
del negativ feedback från den lokala befolkningen medan förarna av tunga fordon visat<br />
en större förståelse. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
6.4.2 Förstärkningsåtgärder på grusvägar<br />
De mest frekvent använda förstärkningsmetoderna på grusvägar presenteras i Tabell 23.<br />
Det bör dock tas i beaktande att detta representerar baslösningar. Den mest passande<br />
åtgärden för varje skadad plats bör väljas efter diagnostisering. Tjockleken för<br />
respektive åtgärd bestäms sedan baserat på skadans svårighetsgrad. Det är också viktigt<br />
att inte glömma bort betydelsen av ett effektivt dräneringssystem för funktionen hos en<br />
förstärkt konstruktion. Dräneringsförbättringar bör alltid utföras samtidigt som, eller till<br />
och med tidigare än, förstärkningsåtgärderna. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 55
Tabell 23. Arbetsgång vid förstärkning av grusöverbyggnad (Aho och Saarenketo,<br />
2006b).<br />
I. Basåtgärd<br />
1. Borttagning av gammalt slitlager<br />
2. Homogenisering av obundna lager 300 mm (vid behov)<br />
3. Geotextil, fiberduk<br />
4. Bärlager 200–300 mm<br />
5. Slitlager 100 mm<br />
II. Armering med stålnät<br />
1. Borttagning av gammalt slitlager<br />
2. Borttagning av gammalt material 100–150 mm (vid behov)<br />
3. Geotextil, fiberduk<br />
4. Bärlager 100 mm<br />
5. Stålnätsarmering<br />
6. Bärlager 200 mm<br />
7. Slitlager 100 mm<br />
III. Höjning av profillinjen<br />
1. Borttagning av gammalt slitlager<br />
2. Homogenisering av obundna lager 300 mm (vi behov)<br />
3. Geotextil, fiberduk<br />
4. Förstärkningslager ≥ 200 mm<br />
5. Bärlager 200 mm<br />
6. Slitlager 100 mm<br />
IV. Materialutskiftning<br />
1. Borttagning av gammalt slitlager<br />
2. Borttagning av gammalt material ≥ 600 mm<br />
3. geotextil, fiberduk<br />
4. Skyddslager ≥ 300 mm<br />
5. Bärlager 200–300 mm<br />
6. Slitlager 100 mm<br />
V. Förstärkning av vägrenar<br />
Flera olika metoder, t.ex.<br />
- Materialutskiftning på vägrenarna<br />
- Breddning av innerslänterna<br />
VI. Andra åtgärder<br />
Flera olika metoder, t.ex.<br />
- Stabilisering<br />
- frostisolering<br />
Basåtgärden kan ses som minsta möjliga förstärkningsåtgärd på tjällossningsförsvagade<br />
grusvägsavsnitt. Vid svårare tjällossningsproblem, då bärighetsförbättringen vid<br />
användning av Basåtgärden sannolikt är otillräcklig, eller när tjällossningsskadan är<br />
relaterad till en låg profillinje och undergrunden är missgynnsam (t.ex. bestående av lera<br />
och/ eller silt), behövs dock tyngre vägkonstruktioner för att garantera en väl<br />
fungerande väg. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Armering med stålnät möjliggör att en del av det obundna lagret minskas. Armeringen<br />
fungerar också bra mot permanenta deformationer samt att den också reducerar<br />
breddning av vägen, orsakad av utpressning av vägkanter vid tjällossning. Stålnätsarmering<br />
rekommenderas dock inte för användning på skadade platser som är belägna<br />
på sluttande mark. Den ojämna tjällyftningen som uppstår på dessa platser kan nämligen<br />
få stålnätet att pressas upp till vägytan. Förstärkning med stålnät bör vidare undvikas på<br />
platser där trummor, rör och kablar korsar vägen eftersom dessa kan behöva underhållas<br />
i framtiden och stålarmeringen då kan utgöra ett hinder. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
I Sverige är sannolikt materialutskiftning på vägrenarna den allra vanligaste metoden<br />
för att förstärka vägrenar. Intressanta nya tester har dock genomförts där stålnät har<br />
använts för förstärkning av vägrenar för att motverka deformationer. I dessa fall har<br />
stålnäten installerats längsgående i vägrenen. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
56 <strong>VTI</strong> rapport 775
Materialutskiftning är dock inte den mest lämpliga förstärkningsåtgärden på platser där<br />
berggrunden blockerar vatten. I sådana fall bör sprängning av berget övervägas,<br />
alternativt användning av en åtgärd som innehåller isolering. (Aho och Saarenketo,<br />
2006b)<br />
6.4.3 Stabilisering av obundna granulära material<br />
Stabilisering av vägen är ett bra val om bärlagret har hög andel finkornigt material och<br />
det inte är möjligt att höja vägens profillinje. Vid användning av denna åtgärd är det<br />
alltid nödvändigt att ta prov på och analysera bärlagret i laboratorium för att bekräfta<br />
problemet och för att definiera rätt typ och rätt proportioner av tillsatsmedel. Det är<br />
också viktigt att försäkra sig om att det stabiliserande materialet inte absorberar vatten<br />
där sådant finns. (Aho och Saarenketo, 2006b)<br />
Infräsning av makadam, 13-32 mm, i befintligt bärlager är ett bra och enkelt sätt att<br />
förbättra undermåliga obundna överbyggnadslager och därmed öka bärigheten till en<br />
relativt låg kostnad. Metoden är lämplig att använda på tunna enlagerbeläggningar<br />
(oftast vägar med ÅDT runt 1000 fordon/dygn), vid förstärkning av vägar med<br />
bärighetsproblem och vägar där det ska utföras underhållsbeläggning inklusive<br />
torrläggsåtgärder, på ”byggda” vägar som består av undermåligt bärlager och som har<br />
en krackelerad och hålig beläggning av t.ex. oljegrus eller Y1G, på vägar med spårbildning,<br />
kanthäng och avsnitt med dålig bärighet samt på grusvägar med dålig bärighet.<br />
Beläggningstjockleken måste kontrolleras eftersom det nedfrästa granulatets del inte bör<br />
överstiga 30 volymprocent av det resulterande lagrets volym. Erfarenhet visar att man<br />
inom en 10 års period haft relativt små skador på vägar som åtgärdats med metoden.<br />
Metoden innebär mindre påbyggnad än vad som krävs vid förstärkning med enbart nytt<br />
material, vilket därmed minskar markintrånget: Metoden kan dock innebära att brantare<br />
innerslänter än 1:3 erhålls. Detta kan försvaga vägkanten med ökad spårbildning som<br />
följd. (Trafikverket, 2010b)<br />
Luftkyld masugnsslagg (dvs en restprodukt från järnframställning), kallad hyttsten, har<br />
med mestadels goda erfarenheter och under lång tid använts som alternativt vägmaterial<br />
i Sverige och utomlands. Användningsområdet innefattar främst förstärkningslager samt<br />
i gator, gång- och cykelbanor. Hyttsten bör undvikas i bärlager eftersom de höga<br />
påkänningarna så högt upp i vägkroppen kan medföra en oacceptabelt stor nedkrossning<br />
av hyttstenskornen. Vid packningsarbetet krossas hyttstenen och andelen finmaterial<br />
ökar. Materialet är dock normalt så väldränerat och öppet att tjälfarligheten inte<br />
påverkas. Finmaterialet i hyttsten har en självbindande effekt (p.g.a. cementliknande<br />
reaktioner) som kan bidra till att höja lagrets bärighet medan finmaterialet i naturlig<br />
ballast har motsatt effekt. Vägkroppens dränerande effekt kan dock reduceras kraftigt av<br />
cementegenskaperna. (Persson, 2004; Vägverket, 2009d)<br />
Hyttsten har lägre värmekonduktivitet än naturgrus och krossat berg. Material nära<br />
slitlagret måste ha tillräckligt hög värmekonduktivitet för att förhindra oväntad<br />
frosthalka. Längre ner i vägöverbyggnanden är det däremot positivt med låg<br />
värmekonduktivitet eftersom det ger ett förbättrat tjälskydd. (Persson, 2004; Vägverket,<br />
2009d)<br />
Förstärkning av vägar genom inblandning av bitumenemulsion (ca 3 %) och cement (ca<br />
1 %) kan öka styvheten och bärigheten. Enligt försök som gjorts visar provsträckor på<br />
mycket låg spårutveckling samtidigt som de bundna lagren första året erhöll en markant<br />
bärighetsutveckling. Provsträckor innehållande emulsion och cement uppvisade<br />
markant högre styvhet (R-värde) än sträckor med enbart emulsion. Det stabiliserade<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 57
materialet innehöll en blandning av gammal asfaltbeläggning samt finkornigt<br />
bärlagergrus med relativt hög finjordshalt. Det övre beläggningslagret frästes bort innan<br />
stabiliseringen skedde. De befintliga materialen homogeniserades också genom en<br />
torrfräsning innan bindemedlet tillsattes vid den andra överfarten. Försöken visar dock<br />
att det krävs bra utrustning för att erhålla en homogen inblandning av cementen i<br />
samband med emulsionsstabilisering samt att det föreligger en risk för att cementen kan<br />
öka sprickbenägenheten hos materialet om de underliggande lagren har för dålig<br />
bärförmåga. (Jacobson, 2002)<br />
6.4.4 Icke-traditionella stabiliseringsmedel<br />
Traditionella stabiliseringsmedel, som bitumen och cement, kräver stora kvantiteter av<br />
tillsatsmedel vilket gör dessa behandlingsmetoder oekonomiska på lågtrafikerade vägar.<br />
Dessutom kan de i kalla områden bara användas på material med innehåll av maximalt<br />
12 % finmaterial. Nya typer av stabiliseringsmedel har utvecklats för att reducera<br />
fuktkänsligheten och förbättra den reducerade bärigheten på grund av frys-tö cykler.<br />
Dessa nya medel, vanligen benämnda icke-traditionella stabiliseringsmedel, är ämnade<br />
för stenmaterial vars bärförmåga och styrka är tillräckliga, med undantag för den korta<br />
perioden av nedsatt bärförmåga relaterad till årstidsväxlingar. (Vuorimies och Kolisoja,<br />
2006)<br />
Hittills finns endast begränsade erfarenheter av användning av icke-traditionella<br />
stabiliseringsmedel på lågtrafikerade vägar i Europas Norra Periferi. Hittills finns ingen<br />
tillförlitlig information tillgänglig om deras långtidsprestanda i vägöverbyggnader.<br />
Trots detta verkar det vara möjligt att ta fram en procedur för att välja ett lämpligt<br />
stabiliseringsmedel, som kommer att ge den prestanda som krävs av vägen (Bilaga B). I<br />
praktiken är det dock troligt att ett relativt litet antal av lågtrafikerade vägar kommer att<br />
förbättras med icke-traditionella stabiliseringsmedel i ett kort tidsperspektiv tills<br />
erforderliga erfarenheter från fältförsök har samlats in. (Vuorimies och Kolisoja, 2006)<br />
I de flesta fall kan icke-traditionella stabiliseringsmedel kategoriseras i någon av<br />
följande fem klasser:<br />
1) Polymerer,<br />
2) Enzymer,<br />
3) Joniska stabiliseringsmedel,<br />
4) Ligniner och<br />
5) Hartser.<br />
Några av de mest effektiva nya stabiliseringsmedlen för grovkorniga fuktkänsliga<br />
material är polymerer. De flesta av polymerprodukterna är i form av emulsion men det<br />
finns också pulveriserade polymerer på marknaden. Enzymer och joniska behandlingsmedel<br />
fungerar bra på material med hög andel finmaterial. Detta medför att de vanligen<br />
inte är användbara på grovkorniga material i länder med kallt klimat där ett lågt<br />
finmaterialinnehåll i stenmaterial till vägar eftersträvas. Ligniner är ofta restprodukter<br />
från skogsindustrin och har i huvudsak använts som dammbindningsmedel. Hartser är<br />
vanligen tillverkade av naturprodukter eller oljor och har därmed normalt bara effekter<br />
på kort sikt. Dock existerar det med oljehartser en liten risk för miljöföroreningar.<br />
(Vuorimies och Kolisoja, 2006)<br />
Förnärvarande är den allmänt tillgängliga stabiliseringsutrustningen i huvudsak<br />
utformad för stabilisering med bitumen eller cement. De nya icke-traditionella<br />
stabiliseringsmedlen kan förväntas skilja sig från dessa och deras dosering och<br />
58 <strong>VTI</strong> rapport 775
inblandning i lagren som ska behandlas kan således behöva anpassas under projektets<br />
gång. (Vuorimies och Kolisoja, 2006)<br />
6.4.5 Fördjupad provning av obundna granulära material till<br />
förstärkningsarbeten<br />
Vuorimies och Kolisoja (2006) anser att det är möjligt att göra en bedömning av<br />
effektiviteten av materialbehandlingen av överbyggnadslagren genom att först värdera<br />
hur viktig vägen är, dess trafikbelastning och hur stor budgeten är och sedan utföra<br />
laboratorieprovningar. Grundidén är att utföra de enklaste och mest kostnadseffektiva<br />
proven först. Därför bör det i första hand göras bestämningar av:<br />
• Vattenhalt,<br />
• Kornstorleksfördelning och<br />
• Organiskt materialinnehåll.<br />
Kornstorleksfördelningen bör analyseras genom våtsiktning. Om finmaterialhalten är<br />
10 % eller högre, bör också kornstorleksfördelningen för finmaterialet bestämmas.<br />
Andelen finmaterial och formen på kornstorlekskurvan kommer att ha inflytande på<br />
vilket stabiliseringsmedel som kan användas. Det kan också den organiska halten ha<br />
eftersom en hög organisk halt kan orsaka fuktkänslighet. (Vuorimies och Kolisoja,<br />
2006)<br />
Där fördjupad undersökning önskas kan stenmaterialets fuktkänslighet verifieras genom<br />
användning av Tubsugningstestet. Vid jämförande provningar har Tubsugningstestet<br />
bekräftats vara den mest passande metoden för att bedöma tjälfarligheten i obundna<br />
material i vägkroppen (Saeed et al., 2001) och testet har visat sig ha god repeterbarhet<br />
(Guthrie et al., 2001). Testet görs vanligen på stenmaterial med mindre maximal<br />
stenstorlek än 20 mm. En mer detaljerad beskrivning av testet finns i rapporten av<br />
Saarenketo (2000). Vid tubsugningsprovningar placeras botten av det torkade provet i<br />
destillerat vatten varefter dielektricitet och konduktivitet mäts i förhållande till tiden på<br />
toppen av provet. Storleken och tillväxthastigheten av dielektricitetsvärdet kommer att<br />
avslöja hur mycket och hur snabbt vatten stiger till toppen av provet på grund av<br />
kapillärkrafterna. De dielektriska värdena för obehandlade prover kan sedan jämföras<br />
med värdena för de stabiliserade proverna. En klassificering av obundna granulära<br />
material baserad på dielektricitetsvärden framgår av Tabell 24 enligt Saarenketo (2000).<br />
Tabell 24. Kvalitetsklassificering av obundna granulära material baserad på resultat av<br />
Tubsugningsprovning (Saarenketo, 2000).<br />
Dielektricitetsvärde (Er-värde) Klassificering<br />
< 10 Bärlagermaterial av god kvalitet<br />
10-16 Tveksamma som bärlagermaterial<br />
> 16 Olämpliga som bärlagermaterial<br />
Ytterligare exempel på fördjupade provningsförfaranden innefattar bestämning av den<br />
specifika ytan och vattenadsorptionsindex på stenmaterialet. Specifik yta indikerar<br />
mängden partikelyta som finns i finmaterialet. Ju större den är desto högre är sannolikheten<br />
för kvarhållande av vatten på materialpartiklarna. Vattenadsorptionsindex<br />
indikerar förmågan hos finmaterialet att binda fukt på ytan av partiklarna vid 100 %<br />
luftfuktighet. Om dessa analyser indikerar att materialet är fuktkänsligt och<br />
materialbehandling med stabiliseringsmedel är möjlig, bör ett Proctortest genomföras på<br />
ett obehandlade materialet. Proctortestet ger en indikation på materialets packbarhet vid<br />
varierande vattenhalt. Detta kan ytterligare kompletteras med ett tjällyftningstest för att<br />
kontrollera att tjällyftning inte uppstår i det behandlade materialet. Dessutom kan<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 59
urlakning utgöra ett problem vid stabiliseringsarbeten. Om det inte finns några tidigare<br />
erfarenheter av de valda icke-traditionella stabiliseringsmedlen bör urlakningstester<br />
genomföras. (Vuorimies och Kolisoja, 2006)<br />
6.4.6 Kvalitetssäkring av förstärkningsarbetet<br />
Aho och Saarenketo (2006b) rekommenderar att entreprenören bör vara skyldig att<br />
bevisa kvaliteten på förstärkningsarbetet. Detta bör inte bara bestå av kvalitetssäkring av<br />
de material som används utan också kvalitetssäkring av tjocklek på utlagda lager,<br />
packning och den korrekta placeringen av förstärkningsåtgärderna. Genom precisa<br />
lägesangivelser för defekterna, kan åtgärder göras enbart på de platser som är i behov av<br />
rehabilitering. Detta förhindrar att förstärkningsåtgärder appliceras på fel platser, där<br />
defekter inte har förekommit, och således resursslöseri. Tjockleken på de utlagda lagren<br />
kan verifieras genom GPR mätningar. Georadar ger en kontinuerlig profil av vägkroppen,<br />
samtidigt som den korrekta platsen för förstärkningsåtgärderna säkerställs.<br />
Kontroll av packning på grusvägsavsnitt med tjällossningsproblematik är svår att<br />
genomföra eftersom den befintliga konstruktionen och undergrundsjordarna vanligtvis<br />
är så svaga, men på belagda vägar bör kontroll av packning alltid utföras för att undvika<br />
spårbildning. En kombination av GPR och FWD är at föredra.<br />
60 <strong>VTI</strong> rapport 775
7 Miljöaspekter<br />
En miljökonsekvensbedömning ska upprättas för alla vägobjekt. Denna ska inkludera en<br />
beskrivning av projektet, alternativa lösningar, existerande miljö, omgivning och<br />
trafikförhållanden, konsekvensen av att inte utföra en viss åtgärd, förväntad effekt av en<br />
viss åtgärd och åtgärder för att minimera skador orsakade av projektet. Syftet med<br />
bedömningen är att belysa effekten av de åtgärder som kan ha betydande påverkan på<br />
miljö, naturresurser och samhälle. Miljökonsekvensbedömningar ska vara en del i<br />
beslutsunderlaget och ska bidra till miljöskydd/ miljöanpassning av ett vägprojekt<br />
genom att integrera miljöarbetet i planeringsprocessen. När det rör sig om det lågtrafikerade<br />
vägnätet är bedömningen av ekonomiska skäl ofta förenklad. Mindre vägar<br />
ger å andra sidan rimligen också mindre påverkan på miljön, vilket ytterligare bör<br />
förenkla processen. (Ullberg, 2006)<br />
Normalt blir det endast smärre miljörelaterade problem när man arbetar med en befintlig<br />
lågtrafikerad väg. Vanligtvis arbetar man inom det befintliga vägområdet och de arbeten<br />
som sker utanför själva vägkroppen, så som dikning, materialdeponering, etc., kan<br />
enkelt hanteras på ett miljömässigt acceptabelt sätt. En sak som dock relativt ofta händer<br />
är att breddning av vägen, eller andra oplanerade åtgärder, utförs opportunistiskt i<br />
byggprocessen, dvs. ”när vi ändå är här passar vi på att…”. Detta utförs utan ansvarig<br />
myndighets kännedom och kan i vissa fall orsaka allvarliga skador. (Ullberg, 2006)<br />
Största möjliga kraft måste läggas på att skydda omgivande natur. Detta innefattar både<br />
djur och växter, såväl som markformationer och de processer som berör naturen. Vid<br />
vägarbete kan det vara av vikt att extra beakta årstiden. En fågel som ligger på ägg eller<br />
har nykläckta ungar tidigt på sommaren kan vara mycket känslig för störningar. På<br />
sensommaren eller hösten kan fågeln redan ha flyttat. Sunt förnuft är ofta tillräckligt,<br />
men om man behöver hjälp kan ansvariga myndigheter konsulteras, vilka i sin tur kan<br />
kontakta lämpliga kompetenser. (Ullberg, 2006)<br />
7.1 Buller och vibrationer<br />
Buller definieras som ett för lyssnaren oönskat ljud. Bullersstörningar kan orsaka<br />
irritation, men även mer allvarliga tillbud, såsom störning och stress av boskap.<br />
Vibrationer kan orsaka skador på byggnader, installationer och känslig utrustning eller<br />
på geologiska och arkeologiska objekt. Hur stor störningen är av buller och vibrationer<br />
beror på omfattningen och intensiteten, samt på känsligheten hos berörda personer. På<br />
lågtrafikerade vägar är dock generellt störningsrisken relativt begränsad. Vid underhållsarbete<br />
är det ändå klokt att meddela berörda om att arbete kommer att utföras.<br />
Detta kan göras genom informationsbrev i postlådor och på lokala anslagstavlor. För<br />
större arbeten kan det vara förnuftigt att inbjuda till informationsträffar. Om berörda<br />
personer är informerade ökar vanligen acceptansen för störningar. Det är också klokt att<br />
så långt som möjligt arbeta inom normala arbetstider. (Ullberg, 2006)<br />
7.2 Damm och utsläpp<br />
Stenmaterial innehåller en viss andel finmaterial och om materialet är torrt kan det<br />
orsaka ganska kraftiga dammoln. Dammet kan störa både människor och miljö i<br />
omgivningen. Dessutom kommer olika fordon att medföra avgasutsläpp. Eftersom en<br />
begränsad mängd människor berörs kan den lokala påverkan anses ringa men å andra<br />
sidan kan gaser och partiklar spridas långt, dvs. det kan bli en regional påverkan<br />
(Ullberg, 2006). Partiklar är en vanlig orsak till allergier och partiklar mindre än 10µm i<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 61
diameter (PM10) kan ansamlas i luftvägarna (Gottschalk, 1994). Hälsoeffekterna<br />
orsakade av partiklar inkluderar astma, lungcancer, hjärtsjukdomar och för tidig död.<br />
Luftföroreningar uppskattas orsaka ungefär två miljoner dödsfall i förtid sett till hela<br />
världen (WHO, 2006). Dessa små partiklar ger samma effekt oavsett källa och kemisk<br />
sammansättning (Gustafsson, 2005).<br />
På högtrafikerade vägar är problemen med höga partikelhalter vida känt. Därför införs<br />
dubbdäcksförbud på fler och fler innerstadsgator. Detta eftersom dubbdäcken river upp<br />
asfalten och därmed är en stor bidragande orsak till partikelemissionen till den<br />
omgivande luften. Gränsvärden för PM10-halter i vår luft har fastställts i EU-direktiv<br />
1999/30. På lågtrafikerade vägar finns inte lika mycket forskning kring rådande<br />
partikelhalter. I en studie gjord av Edvardsson och Magnusson (2009) konstateras dock<br />
att det inte föreligger någon direkt risk för att överskrida EU-direktivets gränsvärden på<br />
en grusväg, förutsatt en årsdygnstrafik på under 125 fordon per dygn. Som tidigare<br />
nämnts (Kap. 1.2) är detta den trafikmängd som används som riktvärde för en grusväg<br />
med omgivande randbebyggelse i Sverige (www.trafikverket.se). Vid högre trafikmängder<br />
ska vägen beläggas. PM10-halten minskar relativt snabbt med avståndet från<br />
vägen, i alla fall på samma höjdnivå i horisontalled. Avståndet vid vilket partikelhalterna<br />
återigen gått ner till bakgrundsnivåer varierar något mellan olika rapporter men<br />
ligger inom intervallet 30-100 m från vägen (Gillies et al., 1999; Docx et al., 2007;<br />
Edvardsson och Magnusson, 2009).<br />
Damm från geologiskt material är inte i sig miljöfarligt men dammet kan orsaka<br />
nedsmutsning om det sprids till vattendrag (Ullberg, 2006). Det är också viktigt att vidta<br />
extra försiktighet vid exempelvis spridning av flygaska eller lerning. Flygaska kan<br />
användas för stabilisering av bär- och förstärkningslager i grusväg. Studier som gjorts<br />
pekar dock på att när askan väl är på plats, dammar askstabiliserade grusvägar inte mer<br />
än konventionella grusvägar (Blomqvist et al., 2012). Lera brukar tillsättas grusslitlagret<br />
för att öka finjordshalten. Finjorden hjälper till att binda fukt och större partiklar och<br />
reducerar urlakning av dammbindningsmedel. Vid lerning kan leran med fördel blandas<br />
ihop med grövre stenmaterial innan påförandet på den befintliga vägen (Edvardsson,<br />
2010).<br />
7.3 Förorenad mark och avfall<br />
Risken att råka på tidigare förorenad mark är inte så stor i norra Periferin, även om det<br />
kan hända. Olja i dikesvattnet är ett tydligt varningstecken. Föroreningen kan också vara<br />
mer påtaglig, till exempel om skräp hittas i marken. Jorden kan också vara missfärgad.<br />
Specialistkompetens måste anlitas om förorenad mark upptäcks. Sådana specialister<br />
måste känna till hur materialet ska behandlas, deponeras, osv. (Ullberg, 2006)<br />
Slagg och askor används ibland som stabiliseringsmaterial, för att förbättra bärighet i en<br />
vägkonstruktion. Dessa kan vara ge upphov till lakning av metaller, metallföreningar<br />
och lättlösliga salter och förändring av pH i närheten (Karlfeldt, 2010). Studier har visat<br />
att vägmaterial som ligger i vägkanten åldras fortare än vägmaterial som ligger i<br />
vägmitten och att detta även avspeglas i lakningsegenskaperna (Arm et al., 2009).<br />
Mängden överskottsmaterial från vägbyggnadsarbeten, såsom förpackningsmaterial,<br />
överskottsmassor med mera, bör minimeras. Förutom kostnader för upplag och avfall<br />
som läggs på deponi, medför transporter av materialet till och från arbetsplatsen<br />
kostnader för fordon och personal. Avfall som läggs på deponi medför också en ökad<br />
miljöbelastning. Den högre koncentrationen av material kan medföra ökade utsläpp, och<br />
62 <strong>VTI</strong> rapport 775
ökade transporter medför mer avgasutsläpp och ökat buller. Förnuftig materialhantering<br />
möjliggör ofta att alla restmassor kan användas på något sätt. Till exempel kan material<br />
som bedöms ha för låg kvalitet för att användas i vägkroppen ofta användas som<br />
fyllnadsmaterial i branta slänter. (Ullberg, 2006)<br />
7.4 Vatten och våtmarker<br />
En väg kan inte undvika att påverka vattenflöden. Vägkroppen agerar som en barriär<br />
och innebär dessutom att väg- och utloppsdiken måste grävas. I torrare terräng (morän,<br />
sand, etc.) blir effekten normalt inte så stor, medan motsatsen gäller i våtmarker. Det är<br />
ofta svårt att leda bort vattnet på myrområden. Eftersom myrar ofta är relativt platta<br />
kommer vattnet att ligga kvar i området. Ett utloppsdike kan därför bli ganska långt och<br />
därför medföra en oönskad markpåverkan. Vattnet ska därför så långt som möjligt ledas<br />
längs efter vägen till redan existerande vattendrag. (Ullberg, 2006)<br />
För att möjliggöra vattengenomströmning i vägen är vägtrummor nödvändiga. Om<br />
trumman avser en bäckpassage måste vattendjupet vara tillräcklig för att fiskarna ska<br />
kunna simma. Vattnet i trumman måste också vara i nivå med bäcken i övrigt, dvs. så<br />
att inte ett vattenfall i slutet av trumman åstadkoms. För att undvika grumling av vattnet<br />
nedströms trumman kan en siltfälla konstrueras. Om dikesmaterialet är siltigt kommer<br />
det att kunna ske en viss erosion, i synnerhet innan vegetationen har stabiliserat<br />
materialet. För att förhindra att vattnet rör upp detta material och grumlas, och sedan<br />
avsätter det på något olämpligt ställe, kan en grop grävas på inloppssidan av trumman.<br />
En del av finmaterialet kommer att deponeras här, vilket kommer att leda till mindre<br />
grumling. (Ullberg, 2006)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 63
8 Klimatanpassade vägar<br />
De klimatfaktorer som främst påverkar vägar är nederbörd, höga flöden, isbeläggning,<br />
temperatur, havsnivå och vind (Holgersson et al., 2007). Det är viktigt att upprätthålla<br />
en god vägstandard trots att klimatförändringarna gör vägarna mer sårbara. För att<br />
förebygga ras och skred dimensioneras vägarna efter den mest ogynnsamma<br />
kombinationen av vattennivå och portryck med 50-års återkomsttid (Vägverket, 2002).<br />
Också vägtrummor under vägar i naturmiljö är dimensionerade för ett flöde med 50 års<br />
återkomsttid. Trummor i urban miljö är däremot anpassade till flöden med en återkomsttid<br />
på 10 år. Befintliga vägar är dock oftast inte dimensionerade med hänsyn till<br />
problem med ökande porvattentryck (Norlander et al., 2007). Det innebär att dessa<br />
vägar inte har den skredsäkerhet som man idag kräver vid nybyggnation.<br />
Genom att se hur vägarna skadas i dagens klimat och vid dagens extremväder kan man<br />
förutspå hur de kommer att reagera på de framtida klimatförändringarna. Vägverket<br />
(numera Trafikverket) har gjort en inventering av de mest frekventa vägskador som<br />
orsakats av vatten. Mellan 1995 och 2002 observerades 200 vägskador orsakade av<br />
nederbörd och höga flöden. Av dessa var 50 % bortspolade vägar, 25 % översvämmade<br />
vägar, 20 % ras och skred samt 5 % underspolade brostöd. (Vägverket, 2002)<br />
Lokala och intensiva regn påverkar flöden i mindre vattendrag eftersom dessa vattendrag<br />
har små avrinningsområden. Detta kan orsaka översvämning, bortspolning av<br />
vägen, erosion och dämning vid vägdiken och vägtrummor. Det är ett vanligt problem,<br />
som dessutom har ökat under de senaste åren. Normalt krävs extrem lokal tillrinning till<br />
större vattendrag för att skada vägkonstruktioner intill dessa men en ökning av sådana<br />
skador är att vänta, framförallt i områden där skadefrekvensen redan idag är hög; i<br />
västra Götaland och Värmland upp till mellersta Norrland. (Nordlander et al., 2007)<br />
Höga vattenflöden medför en risk för bortspolade vägar. Det innebär att hela eller delar<br />
av vägen skadas p.g.a. erosion av det flödande vattnet. Detta är vanligt vid korsande<br />
vägtrummor och på vägar med parallella vattendrag eller diken eftersom vägkonstruktionen<br />
där hela tiden utsätts för rinnande vatten. Vid korsande vägtrummor som<br />
sätts igen kan vattnet dämmas och hela vägbanken spolas bort eftersom de ofta inte är<br />
dimensionerade för att klara sådan påfrestning. Om vägen dessutom är hög och vägen<br />
spolas bort blir konsekvenserna extra stora. För vägbankar på 5-6 m, vid vägtrummor,<br />
och där risken för höga flöden är påtaglig anses skaderisken redan idag vara<br />
oacceptabelt hög. (Norlander et al., 2007)<br />
8.1 Anpassning till klimatförändringar<br />
Enligt Klimat och sårbarhetsutredningen som den svenska regeringen gav ut den 1<br />
oktober 2007 bör anpassningar av transportinfrastrukturen till ett förändrat klimat ingå i<br />
de transportpolitiska målen och medel till att kartlägga riskerna, framför allt i väg- och<br />
järnvägsnätet, och genomföra klimatanpassande åtgärder genomföras. (Holgersson et<br />
al., 2007).<br />
Under 1900-talet steg den globala medeltemperaturen vid markytan med ca 0,6 °C<br />
(Bernes, 2003). Det är svårt att urskilja mer långsiktiga temperaturförändringar inom ett<br />
begränsat område men under senare år har man kunnat urskilja högre medeltemperaturer<br />
även i Norden. Till skillnad mot temperaturökningen så är nederbördsökningen<br />
däremot mycket påtaglig. Under 1900-talet ökade genomsnittsnederbörden<br />
med 20 % i landet. Framförallt har nederbörden ökat under höst, vinter och vår. En<br />
förhöjd temperatur med 1 °C innebär att luftens vattenhållningskapacitet ökar med 7 %<br />
64 <strong>VTI</strong> rapport 775
(IPCC, 2007). Detta innebär i sin tur att risken för stora nederbördsmängder ökar<br />
eftersom molnen innehåller mer vatten. Nederbörden tenderar också att falla som regn i<br />
större utsträckning än snö på grund av den stigande temperaturen, i synnerhet i början<br />
och slutet av vintersäsongen när temperaturen ligger kring 0 °C.<br />
En följd av den ökade nederbörden är ökad markfuktighet och avrinning. Man har<br />
observerat en viss flödesökning i norrlandsälvara de senaste åren och förekomsten av<br />
översvämningar har ökat, speciellt under höstsäsongen. I södra Sveriges vattendrag<br />
finns däremot inga tecken på ökade flöden, vilket kan bero på att den högre<br />
temperaturen också leder till ökad avdunstning. (Bernes, 2003).<br />
Havsvattennivån har globalt stigit med 10-20 cm under 1900-talet och stiger fortfarande<br />
(IPCC, 2007). Dessutom förväntas stigningshastigheten att öka under det nuvarande<br />
århundradet. Det finns framförallt två bidragande orsaker till den stigande havsvattennivån.<br />
Den ena är att vattnets volym i havet ökar då vattentemperaturen ökar och den<br />
andra anledningen är att is på land smälter och fyller på haven. I dagsläget utgörs den<br />
största nivåhöjningen av volymhöjningen i vattnet, p.g.a. temperaturhöjningen, men i<br />
framtiden väntas bidraget från den avsmälta landisen öka. I norra Sverige pågår<br />
landhöjning som kompenserar för det stigande vattnet (Bernes, 2003). I södra Sverige<br />
däremot sköljer vattnet in mer och mer över land i takt med att vattenytan höjs, i<br />
kombination med att det finns en liten landsänkning.<br />
FN:s klimatpanel Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) har tagit fram<br />
olika utsläppsscenarion som visar hur klimatet kan komma att förändras fram till år<br />
2100 beroende på mängden koldioxidutsläpp fram till dess. Många av scenarierna<br />
baseras på att utsläppen fortsätter att stiga, om än i olika takt. De olika scenarierna<br />
förutspår en ökning av medeltemperaturen på mellan 1,4–5,8 °C från 1990 till 2100<br />
Enligt Swedish Regional Climate Modelling Programme (SweClim) kommer dock<br />
temperaturökningen i Sverige att bli lite högre än medeltemperaturhöjningen globalt sett<br />
under samma period. Temperaturökningen vintertid förväntas bli 2,8 till 5,5 °C och<br />
sommartid 1,5 till 3,3 °C. Man räknar också med att minimum temperaturen på vintern<br />
ökar med ca 8-12 °C. (Bernes, 2003)<br />
Nederbörden förväntas öka i Sverige under tjugohundratalet. Den största ökningen<br />
väntas vintertid då ökningen kan bli 30–50 %. Vintrarnas snöperioder kommer dock att<br />
bli kortare p.g.a. den stigande medeltemperaturen. Sommartid kommer nederbörden att<br />
minska med upp till 20 %, förutom i norra Sverige där det även på sommaren kan finnas<br />
en viss nederbördsökning. (Bernes, 2003)<br />
Även avrinningens årstidsvariation förväntas förändras. Vårfloder som idag är de<br />
kraftigaste under året kan reduceras och uppträda tidigare under säsongen. Detta beror<br />
på att snön smälter tidigare, p.g.a. att temperaturökningen, och det tunnare snötäcket.<br />
Däremot kan kraftigare flöden under höst och vinter väntas eftersom det är då nederbördsmängden<br />
väntas öka mest. Den stigande temperaturen, i kombination med att mer<br />
nederbörd förväntas falla i from av regn istället för snö, kommer att ge minskad marktjäle.<br />
(Bernes, 2003).<br />
Vädersimuleringar gjorda av SweClim visar också att den genomsnittliga vindastigheten<br />
kommer att öka med 20 procent i Bottniska viken (Bernes, 2003). Mildare vintrar<br />
medför också en ökad stormfrekvens. Generellt kommer frekvensen och magnituden av<br />
extrema väderhändelser att öka i takt med temperaturökningen (Rummukainen et al.,<br />
2005).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 65
I framtiden kommer sannolikt nederbördsmängderna, speciellt i form av regn, att öka i, i<br />
princip, hela norra Periferin. Denna ökade nederbördsmängd kommer sannolikt också<br />
att öka magnituden av stormar. Skadorna detta kan tänkas generera på vägnätet<br />
innefattar översvämning, problem med dränering från ytan, erosion av vägar och broar,<br />
skred och laviner (Figur 7). (Hudecz, 2012)<br />
Figur 7. Skred i Norge 2009 (Foto: Gorm Kallestad/Scanpix; www.aftenposten.no).<br />
Små förändringar i medeltemperaturen förväntas inte ha någon signifikant påverkan på<br />
infrastrukturen i norra Periferin. Vid slutet av detta århundrade förväntas dock vissa<br />
landsområden ha erhållit en sådan medeltemperaturförhöjning att effekter är mätbara.<br />
Detta kommer att märkas genom varmare somrar, mildare vintrar, ändring i antalet frystö<br />
cykler, förhöjning av havsnivåer pga. havsissmältning samt upptining av områden<br />
med permafrost. Dessa effekter kommer troligen att orsaka problem och utgöra<br />
utmaningar för drift- och underhåll av lågtrafikerade vägar. T.ex. förväntas den<br />
förkortade vintersäsongen leda till att färre vinterväghållningsåtgärder. Den förhöjda<br />
frekvensen av frys-tö cykler förväntas dock öka behovet av underhållsåtgärder. De<br />
varmare somrarna kommer sannolikt att medföra en längre växtperiod och därmed ett<br />
ökat behov av röjning och slåtter. (Hudecz, 2012)<br />
Trafikverkets handlingsplan för att minska vägnätets sårbarhet av höga flöden och<br />
vattenstånd innefattar en inventering av vägarna för att urskilja platser där sårbarheten<br />
för transportförsörjningen är som störst samt där skredrisken kan vara hög. Därefter ska<br />
det, enligt handlingsplanen, utformas en detaljerad plan för hur de förebyggande<br />
åtgärderna för respektive riskområde ska göras. (Vägverket, 2002)<br />
Nederbörd påverkar väganläggningarna genom bl.a. grundvattenbildning och avrinning<br />
från regn eller snösmältning (Vägverket, 2002). En förhöjd grundvattennivå ökar i sin<br />
tur risken för deformationer och medför därför att mer underhåll av diken och andra<br />
avvattningssystem krävs för att klara av vattenmängderna (Nordlander et al., 2007).<br />
Lokal översvämning orsakad av igensatta diken och trummor kan orsaka allvarliga<br />
problem vid kraftig nederbörd. I Sverige rekommenderas också att kapaciteten hos<br />
vattendrag ses över och anpassas efter klimatförändringarnas nya förutsättningar.<br />
(Hudecz, 2012)<br />
För att öka kapaciteten hos vägtrummorna kan galler eller nät monteras uppströms för<br />
att fånga upp material som annars riskerar att sätta igen trumman. Alternativt kan<br />
trumman bytas ut mot en annan trumma med större dimension eller kompletteras med<br />
66 <strong>VTI</strong> rapport 775
fler trummor. Det är dock viktigt att trummorna rensas med jämna mellanrum.<br />
(Norlander et al., 2007)<br />
Höga vattenflöden kan medföra att jorden i slänter eroderar, vilket försämrar<br />
hållfastheten. När marken bli vattenmättad så fungerar vattnet som en mothållande kraft<br />
som förhindrar att jordmaterial rasar ner. Vattennivån i bäcken sjunker oftast fortare än<br />
vad portrycket marken gör. Av den anledningen utlöses många skred först när<br />
översvämningen är över, vattnet sjunkit undan och vattnets mothållande kraft inte<br />
längre existerar. (Räddningsverket, 2000) Man kan dock förebygga att skred utlöses<br />
genom att göra regelbundna kontroller eftersom skred ofta föregås av annan<br />
deformation och sprickor (Norlander et al., 2007).<br />
Kombinationen med kraftig vind och ökad nederbörd, eg. intensiva, lokala och<br />
temporära snöfall, kan också komma att ge ökade problem med snödrev, vilket i sin tur<br />
ofta leder till trafikproblem. Dessutom förvåras vinterväghållningen eftersom effekten<br />
av snöplogningen blir kortvarig. (Karlsson, 2008)<br />
I hela landet utom i norr kommer den ökande temperaturen att leda till kortare vintrar<br />
och färre nollpunktspassager, vilket kommer att leda till mindre tjäle i marken. Kortare<br />
tjälperioder innebär mindre tjällyftning, vilket skonar vägkonstruktionen mot deformationer<br />
och tjälsprickor. Ett minskat tjäldjup medför också att vägöverbyggnaden inte<br />
behöver vara lika tjock. Det är dock värt att påpeka att tjälen i vissa fall används som en<br />
resurs då den ökar bärigheten hos vissa vägar. Dessa vägar missgynnas då tjälen uteblir.<br />
(Nordlander et al., 2007)<br />
Pågående forskning ämnar ta fram prognosmetoder för grundvattentryck och portryck<br />
vid ett förändrat klimat. Förhoppningen är att prognosmetoder, t.ex. utveckling av<br />
sensorer, ska ge tillförlitliga analyser av markstabilitettillståndet för att kunna förutse<br />
sättningar och skred. (Holgersson et al., 2007; Nordlander et al., 2007)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 67
9 Administrativa aspekter<br />
De begränsade resurserna för lågtrafikerade vägars tillståndsskötsel ställer krav på att<br />
åtgärder fokuseras till rätt plats. Modern positioneringsteknologi och informationssystem,<br />
såväl som automatiserade vägbyggnads- och vägunderhållsmaskiner med<br />
möjlighet att hantera stora mängder data, möjliggör fokusering av underhålls- och<br />
förstärkningsåtgärder till enbart de vägsektioner som behöver dem och definierar de<br />
optimala åtgärderna för dessa avsnitt. För att skapa ett bättre fokuserat system, där mer<br />
exakt information hanteras, behöver systemen designas om. Istället för att arbete med<br />
20-100 m vägavsnitt bör en noggrannhet på 1-10 meter väljas, vilket dagens GPSsystem<br />
klarar av att hantera. Nyckelfaktorn ligger i att hitta ett vägundersökningssystem<br />
som kan samla in och lagra vägtillståndsdata med korta distansintervall men som också<br />
har precisisa positioneringssystem. I dessa kontinuerliga undersökningar är nyckelverktygen<br />
GPR-system, profilometrar och digitala videos. Rörliga deflektionsmätningsenheter<br />
kan komma att finnas i framtiden och laserscanners som reproducerar vägytans<br />
form kommer att vara till stor hjälp när de också kan användas ekonomiskt på<br />
lågtrafikerade vägar. (Saarenketo, 2006)<br />
Nya typer av lagringssystem måste utvecklas, som tillåter väghållare lagring, av de<br />
olika typerna av data och format som samlats in från vägen, med normal nivå av<br />
noggrannhet och kvalitet. Nya PMS-system (Pavement Management System) med<br />
modulbaserade databaser som tillåter lagring av stora datafiler i en enskild databasmodul,<br />
från vilken de kan packas upp och analyseras, behöver utvecklas. I framtiden<br />
behöver dessa system inte skötas av väghållarna och trenden är att vägmyndigheter<br />
kommer at köpa dessa tjänster från specialiserade serviceföretag. Dock visar erfarenheter<br />
från andra länder att det är av största vikt att väghållare bibehåller ägarskapet av<br />
all data som lagras i dessa system. (Saarenketo, 2006)<br />
Johansson (2000) har tagit fram en ny metod för medelfördelning för grusvägar.<br />
Modellen tar hänsyn till ÅDT, andel tung trafik och tjälnedsättningar. Modellen har<br />
också en del som baseras på bedömningar av dräneringsförhållanden och behov av<br />
förstärkningsåtgärder. Denna modell tycks dock inte generera anmärkningsvärt stora<br />
skillnader mot att enbart dividera pengarna med antalet kilometer grusväg och sedan<br />
fördela efter väglängderna i olika områden. Modellen kan också medföra en merkostnad<br />
eftersom bedömningen bör utföras av en neutral extern part för att få den så entydig och<br />
rättvisande som möjligt.<br />
När det handlar om lågtrafikerade vägar är det mycket svårt att finna samhällsekonomiska<br />
motiv för att rättfärdiga bra tillstånd på vägarna. De lågtrafikerade vägarna<br />
ligger i de flesta fall i glesbygdsområden vilket gör att de nuvarande tillgängliga<br />
modellerna inte kommer att vara användbara för att ge bra tillstånd på lågtrafikerade<br />
vägar. Samhällsekonomiska modeller för trafikkostnader innefattar vanligen inte<br />
kostnader och nyttor för påverkan på det sociala livet och den industriella produktionen.<br />
Dessutom ger en stor förbättring av vägtillståndet på en lågtrafikerad väg en mycket<br />
liten reduktion i trafikkostnaderna för hela samhället jämfört med en liten förbättring på<br />
en högtrafikerad väg. En nätverksmodell kommer därför att prioritera bra tillstånd på<br />
högtrafikerade vägar för att hålla den totala kostnaden på lägsta nivå. Andra<br />
kompletterande metoder och modeller behövs för att rättfärdiga en bra standard också<br />
på lågtrafikerade vägar. Det finns således behov av att lägga betoning på de sociala<br />
fördelarna i att hålla vägar i glesbygdsområden i gott tillstånd. De sociala nyttorna är<br />
emellertid ofta mycket svåra att mäta i monetära termer. (Johansson, 2006)<br />
68 <strong>VTI</strong> rapport 775
Flera rapporter från Världsbanken visar att den generellt använda kostnad-nytta<br />
analysen för investeringar inom infrastrukturen är otillräcklig för att ge en korrekt<br />
lönsamhet. Anledningen är att nyttan av ökad social välfärd liksom förbättrade<br />
möjligheter för att få tillgång till skolor, hälsovård och andra tjänster inte är<br />
inkluderade. Andra nyttor som är utelämnade är ökad spridning av kunskap och<br />
teknologi, ökad konkurrens på marknaden, ökade möjligheter att starta affärsverksamhet<br />
som turism och därmed möjligheter att skapa nya arbetstillfällen. (Johansson, 2006)<br />
Johansson (2006) föreslår sex olika steg för att introducera nya policyer för<br />
vägunderhåll:<br />
• Identifiera fragila områden (områden i glesbygdsområden som riskerar att bli<br />
obebodda p.g.a. avflyttning),<br />
• Identifiera livlinevägar (vägen behövs för att kunna nå lokala affärer, sjukvård,<br />
utbildning, kulturella evenemang, etc.),<br />
• Identifiera trafikantbehov (behov av transport för människor/ affärsverksamhet),<br />
• Etablera standarder för vägtillstånd – definiera servicenivåer beroende på<br />
ovannämnda faktorer,<br />
• Definiera upphandlingsstrategier och policyer för att säkerställa den krävda<br />
servicenivån,<br />
• Följ upp.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 69
10 Slutsatser<br />
Under denna litteratursökning inom området lågtrafikerade vägar har sammanlagt över<br />
100 publikationer inventerats. Sammantaget tycks en stor mängd av litteraturen<br />
behandla tillståndsmätningar och förstärkningsåtgärder, i synnerhet metoder för detta.<br />
Däremot finns inte så mycket forskning beträffande vägnätets faktiska status,<br />
nedbrytningsmodeller och livscykelkostnader publicerad.<br />
För att uppnå rapportens syfte; att ligga till grund för ett projektförslag med syfte att<br />
skapa förutsättningar för ett helhetsgrepp avseende lågtrafikerade vägar i Sverige och<br />
generera verktyg för att skapa ett modernt lågtrafikerat vägnät som är anpassat efter<br />
morgondagens krav, är det av största vikt att slutsatserna ger förslag till forskningsområden<br />
som berör de lågtrafikerade vägarna.<br />
10.1 Förslag till forskningsområden<br />
Följande problemställningar kan identifieras beträffande det lågtrafikerade vägnätet:<br />
• Brister i trafiksäkerhet,<br />
• Bristande framkomlighet,<br />
• Lägsta acceptabla standard,<br />
• Tillförlitlig och driftsäker objektiv mätmetod för bedömning av grusväglag,<br />
• Effektivare väghållning, beroende på vägens förutsättningar (ÅDT, andel tunga<br />
fordon, klimatzon, vägbredd, etc.)<br />
• Svårt att prioritera åtgärder rätt på grund av kunskapsluckor eller brist på<br />
uppföljning och/ eller övergripande syn,<br />
• Nedbrytningsmodeller,<br />
• Nya samhällsekonomiska modeller,<br />
• Onödiga underhållskostnader på grund av felbyggd väg,<br />
• Onödiga växthusgas- och partikelutsläpp till följd av bristande vägstandard,<br />
• Få en rättvis fördelning av kostnader för det lågtrafikerade vägnätet.<br />
70 <strong>VTI</strong> rapport 775
Referenser<br />
AASHTO. (1993) Guide for Design of Pavement Structures. American Association of<br />
State Highway and Transportation Officials. Washington D.C.<br />
Aho, S. och Saarenketo, T. (2006a). Skötsel av dränering på lågtrafikerade vägar.<br />
Praktiskt sammandrag. ROADEX III Report. www.roadex.org.<br />
Aho, S. och Saarenketo, T. (2006b). Utformning och utförande av åtgärder på vägar<br />
som lider av försvagning vid tjällossningen. Praktiskt sammandrag. ROADEX III<br />
Report. www.roadex.org.<br />
Alzubaidi, H. (1999a). Klimatets inverkan på underhåll av grusvägar. Dokumentation<br />
av CDU seminarium på Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm den 9 november<br />
1999. Stockholm.<br />
Alzubaidi, H. (1999b). Drift och underhåll av grusvägar. Litteraturstudie. <strong>VTI</strong><br />
meddelande 852. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Alzubaidi, H. (2000). Rating of gravel roads in Sweden: development of a new method.<br />
Licentiatavhandling. Institutionen för infrastruktur och samhällsplanering, Kungliga<br />
Tekniska Högskolan (KTH), TRITA-IP FR 1104-683X, Stockholm.<br />
Arm, M.; Suer, P.; Arvidsson, H.; Lindqvist, J-E.; Frogner-Kockum, P.; Larsson, L.;<br />
Toomväli, C. (2009). Förutsägelse av långtidsegenskaperna hos restprodukter – Teknik<br />
och miljö i vägar. <strong>VTI</strong> rapport 641. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut,<br />
Linköping.<br />
Arvidsson, P-Å. och Holmgren, M. (1999). Vägstandardens inverkan på skogsnäringens<br />
transportarbete och försörjning av högkvalitativa råvaror. Skogforsk Rapport nr 439.<br />
Bernes (2003). En Varmare Värld. SMHI (SweClim) och Naturvårdsverket. Ödeshög.<br />
Berntsen, G. och Saarenketo, T. (2005). Drainage on Low Traffic Volume Roads.<br />
ROADEX II Report. www.roadex.org.<br />
Blomkvist, P. (2010). Om förvaltning av gemensamma resurser: Enskild väghållning<br />
och allmänningens dilemma i svensk historia 1200-2010. KTH. ISBN 978-91-7415-<br />
698-0. Sid. 10.<br />
Blomqvist, G.; Edvardsson, K.; Gustafsson, M.; Wik, O. (2012). Damning från<br />
flygaskstabiliserade grusvägar. Värmeforsk, Huvudrapport nr. 1225, projektkod Q9-<br />
710.<br />
Bäckman, L.; Centrell, P.; Engström, R.; Grudemo, S.; Jansson, H. (1998).<br />
Lågtrafikerade gator och vägar: strategier för kostnadseffektivt underhåll. <strong>VTI</strong><br />
meddelande 834. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Carlsson, G. (1981). Mätning av bensinförbrukning och vägojämnheter på grusvägar<br />
1980. <strong>VTI</strong> meddelande 295. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Dawson, A. och Kolisoja, P. (2006). Skötsel av spårbildning på lågtrafikerade vägar.<br />
Praktiskt sammandrag. ROADEX III Projekt. www.roadex.org.<br />
Dawson, A.; Kolisoja, P.; Vuorimies, N. (2008). Understanding Low-Volume Pavement<br />
Response to Heavy Traffic Loading. ROADEX III Project. www.roadex.org.<br />
Docx, J.; Kingman, S.W.; Lester, E.H.; Lowndes, I.S.; Silvester, S.A; Wu, T. (2007).<br />
An investigation into unpaved road emissions from a UK surface limestone quarry<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 71
using cylindrical adhesive pad collectors and image analysis. International Journal of<br />
Mining, Reclamation and Environment, 21 (2), s. 126-143.<br />
Edvardsson, K. och Magnusson, R. (2009). Monitoring of dust emission on gravel<br />
roads: Development of a mobile methodology and examination of horizontal diffusion.<br />
Atmospheric Environment 43, s. 889-896.<br />
Edvardsson, K. (2010). Evaluation of Dust Suppressants for Gravel Roads: Methods<br />
Development and Efficiency Studies. Doctoral Thesis in Civil and Architectural<br />
Engineering, Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm.<br />
Edvardsson, K.; Ekblad, J.; Magnusson, R. (2010). Methods for Quantification of<br />
Lignosulphonate and Chloride in Gravel Wearing Courses. International Journal on<br />
Road Materials and Pavement Design, Vol. 11, Nr. 1, s. 171-185.<br />
Edvardsson, K.; Gustafsson, A.; Magnusson, R. (2012). Dust suppressants efficiency<br />
study: in situ measurements of dust generation on gravel roads. International Journal of<br />
Pavement Engineering, Vol. 13, Issue 1, p. 11-31.<br />
Enkell, K. (2003). Grus under maskineriet. Handbok för tillståndsbedömning och<br />
underhåll av grusvägar. Svenska Kommunförbundet & <strong>VTI</strong>, Stockholm. ISBN 91-7289-<br />
190-4.<br />
EU Cost 325 project (1997). New Road Monitoring Equipment and Methods. Final<br />
Report of the Action. Transport Research. European Commission Directorate General<br />
Transport. s. 225.<br />
EU-direktiv 1999/30. European Council Directive of 22 April 1999 relating to limit<br />
values for sulphur dioxide and oxides of nitrogen, particulate matter and lead in ambient<br />
air. Official Journal of the European Communities. L163/41.<br />
EU-direktiv 2002/44/EC. Directive of the European Parliament and the Council of June<br />
2002. The European Parliament and the Council of the European Union.<br />
Fäldner, L. (1989). Värdering av komfortskillnaden mellan att köra på belagd väg och<br />
grusväg. Vägverket, Publikation 1988:33.<br />
Gillies, J.A.; Watson, J.G.; Rogers, C.F.; DuBpois, D.; Chow, J.C.; Langston, R.;<br />
Sweet, J. (1999). Long-Term Efficiencies of Dust Suppressants to Reduce PM10<br />
Emissions from unpaved roads. Journal of the Air & Waste Management Association,<br />
49, s. 3-16.<br />
Gillespie, T.D. (1982). Truck cab vibrations and highway safety. Highway Safety<br />
Research Institute, University of Michigan. FHWA report RD-82/093.<br />
Gottschalk, K. (1994). Road Dust: A Survey of Particle Size, Elemental Composition,<br />
Human Respiratory deposition and Clearance Mechanisms. Colorado State University.<br />
Granlund, J. (2000). Helkroppsvibrationer vid körning på ojämna vägar. Vägverket<br />
Publ. 2000:31E.<br />
Granlund, J. (2008). Health Issues Raised by Poorly Maintened Road Networks.<br />
ROADEX III Report. www.roadex.org.<br />
Granlund, J. (2012a). Vehicle vibration & health. ROADEX IV Final Seminar,<br />
Inverness, Scotland, 21-22 May 2012.<br />
Granlund, J. (2012b). Ride vibration & road condition. ROADEX IV Final Seminar,<br />
Inverness, Scotland, 21-22 May 2012.<br />
72 <strong>VTI</strong> rapport 775
Granlund, P. (2004). Lugnare körning och mindre vibrationer med CTI på virkesfordon.<br />
Skogforsk, Resultat nr 22.<br />
Grönvall, O. (2007). Här slutar allmän väg: kommunerna utvecklar sitt engagemang i<br />
den enskilda väghållningen. Sveriges kommuner och landsting. ISBN 978-91-7164-<br />
228-8.<br />
Gustafsson, M. (2005). Vägdamm: små partiklar – stora problem: en kunskapsöversikt.<br />
Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Guthrie, S. W.; Ellis, P. M.; Scullion, T. (2001). Stabilisation Instructions and<br />
Reliability of the Tube Suction Test. Transport Research Record 1772, s. 151-157.<br />
Hedberg, G.E. et al. (1991). Mortality in circulatory diseases, especially ischemic heart<br />
disease, among Swedish professional drivers. J. Human Ergol., Vol 20, s 1-5.<br />
Helgesson, M. (2011). Framtagning av inventeringsblankett samt blankett till<br />
åtgärdsförslag för drift och underhåll av enskilda vägar. Examensarbete inom<br />
byggteknik för högskoleexamen. Högskolan Dalarna, Borlänge.<br />
Holgersson; Hedlund; Ahlroth; Frost; Rosenqvist; Thörn (2007). Klimat och<br />
sårbarhetsutredningen. Satens offentliga utredningar SOU 2007:60, Stockholm.<br />
Hudecz, A. (2012). Climate change adaption. ROADEX Projekt. www.roadex.org.<br />
IPCC (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I<br />
Report to the Fourth Assessment Report of the IPCC, Cambridge University. ISBN<br />
13:9780521705967.<br />
Ihs, A.; Velin, H.; Wiklund, M. (2002). Vägytans inverkan på trafiksäkerheten. Data<br />
från 1992-1998. <strong>VTI</strong> meddelande 909. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut,<br />
Linköping.<br />
ISO 2631-5. Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to<br />
Whole-Body Vibration – Part 5: Method for evaluation of vibration containing multiple<br />
shocks (2004). International standard.<br />
Jacobson, T. (2002). Förbättring av vägar genom stabilisering med bitumenemulsion,<br />
skummat bitumen och tillsats av cement. <strong>VTI</strong> notat 26-2002. Statens Väg- och<br />
Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Johansson, B. (2000). Fördelningsmodell för grusvägar. Examensarbete,<br />
Civilingenjörsprogrammet, Luleå Tekniska Universitet. 2000:170. ISSN 1402-1617.<br />
Johansson, K. (2005). Vägytemätningar på grusvägar. Luleå Tekniska Universitet<br />
(LTU), Teknisk Rapport, 2005:16.<br />
Johansson, S. (2006). Samhällsekonomisk påverkan av tillståndet hos lågtrafikerade<br />
vägar. Resultat av litteraturstudier, intervjuer och beräkningar med en modell samt<br />
några förslag till skötselpolicies för vägar. Praktiskt sammandrag. ROADEX III Projekt.<br />
www.roadex.org.<br />
Johansson, S.; Johansson, K.; Ekedahl, F. (2007). Policies for Forest Roads – Some<br />
Proposals. ROADEX III Projekt. www.roadex.org.<br />
Karlfeldt Fedje, K. (2010). Metals in MSWI fly ash – problems or opportunities?<br />
Doktorsavhandling, Chalmers Tekniska Högskola. ISSN 0346-718X.<br />
Karlsson, P. (2008). Klimatförändringarnas inverkan på de svenska vägarna.<br />
Seminarieuppsatser nr 150, Centrum för Geobiosfärsvetenskap, Lunds Universitet.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 73
Karlsson, R.; Hellman, F.; Andersson, M.; Wiman, L.G.; Wågberg, L-G. (2011).<br />
Restvärde hos vägar. En kunskaps- och idésammanställning kring hur investeringar ska<br />
styras för lägre LCC. <strong>VTI</strong> notat 16-2011. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut,<br />
Linköping.<br />
Magnusson, R och Edvardsson, K. (2012). Kurskompendium Vägteknik. Högskolan<br />
Dalarna.<br />
Munro, R. och MacCulloch, F. (2008). Tyre Pressure Control on Timber Haulage<br />
Vehicles. ROADEX III Projekt. www.roadex.org.<br />
Nordlander; Löfling; Andersson (2007). Klimat och sårbarhetsutredningen. Statens<br />
offentliga utredningar SOU 2007:60. Stockholm.<br />
Olsson, C. (1997). Metodtester för mätningar av bilisters betalningsvilja för drift- och<br />
underhållsåtgärder i vägnätet. Forskningsrapport. TRITA-IP FR 97-34. Institutionen för<br />
Infrastruktur och samhällsplanering. KTH, Stockholm.<br />
Oscarsson, K. (2007). Dust suppressants for Nordic gravel roads. Licentiatavhandling,<br />
Avd. Väg- och banteknik, Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), TRITA-VT FR 1650-<br />
867X, Stockholm.<br />
Persson, R. (2000). Trafikanters syn på lägsta acceptabla vägstandard. Examensarbete<br />
2000:267 CIV, Institutionen för Samhällsbyggnadsteknik, Luleå Tekniska Universitet.<br />
Persson, R. (2004). Hyttsten som vägmaterial. Examensarbete, Bergmaterial, Luleå<br />
Tekniska Universitet (LTU).<br />
Refsdal, G. (1998). The liftning of axle spring load restrictions during spring thaw – a<br />
Norwegian experiment. Paper at the BCRA Conference in Trondheim, Norway.<br />
Rummukainen; Rydell; Sellberg; Lind (2005). Klimatförändringar kräver anpassning av<br />
samhällsbyggnad och infrastruktur – börja nu! Väg- och Vattenbyggaren, 2005 No 1, s.<br />
29-33.<br />
Räddningsverket (2000). Översvämning. Karlstad, ISBN 91-7253-081-2.<br />
Saarenketo, T. (2000). Tube Suction Test – Results of Round Robin tests on Unbound<br />
Aggregates. Finnra Reports 20/2000.<br />
Saarenketo, T. (2006). Övervakning av lågtrafikerade vägar. Praktiskt sammandrag.<br />
ROADEX III Projekt.<br />
Saarenketo, T. och Saari, J. (2004). User perspective to ROADEX II test area’s road<br />
network service level. ROADEX II Projekt. www.roadex.org.<br />
Saeed, A.; Hall, J. H.; Barker, W. (2001). NCHRP report 453. Performance-Related<br />
Tests of Aggregates for Use in Unbound Pavement Layers. Transportation Research<br />
Board – National Research Council.<br />
Sjögren, L. (1998). RTS-mätningar på grusvägar. Uppföljning av vägytans kvalitet. <strong>VTI</strong><br />
notat 9-1998. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
Sävenhed, H. (1987). Samband mellan vägyta och bränsleförbrukning på grusvägar.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 235. Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Linköping.<br />
TDOK 2011:265. TRVKB 10 Obundna lager, TRV2011:083, Trafikverket, Borlänge.<br />
TDOK 2011:267. TRVR Väg, TRV 2011:073, Trafikverket, Borlänge.<br />
74 <strong>VTI</strong> rapport 775
Trafikverket (2010a). Fickfakta 2010 Trafikverket, järnvägar, vägar, trafik och<br />
transporter. Publikation 2010:054.<br />
Trafikverket (2010b). Förstärkning av vägar – Infräsning av makadam i befintligt<br />
bärlager, 2010-07-02.<br />
Törnblom, P. (2011). Återvinning av asfalt och betong – ekonomisk lönsamhet.<br />
Examensarbete, Lunds Tekniska Högskola. ISSN 1653-1922.<br />
Ullberg, J. (2006). Riktlinjer för ett miljöanpassat arbete. Praktiskt sammandrag.<br />
ROADEX III Projekt. www.roadex.org.<br />
Vuorimies, N. och Kolisoja, P. (2006). Behandling av fuktkänsliga stenmaterial.<br />
Praktiskt sammandrag. ROADEX III Projekt. www.roadex.org.<br />
Vägverket (1989). Effektkatalog Drift och underhållsåtgärder. Publikation 1989:02.<br />
Vägverket (1993). Drift och underhåll av enskilda vägar. Publikation 1993:33.<br />
Vägverket (2001). Statsbidrag till enskild väghållning. Handbok. ISSN 1401-9612.<br />
Vägverket (2002). Ökade vattenflöden – behov av åtgärder inom väghållningen.<br />
Publikation 202:156.<br />
Vägverket (2003). Underlagsrapport Strategi för bärighet, drift och underhåll.<br />
Publikation 2003:99. ISSN 1401-9612.<br />
Vägverket (2005). Bedömning av grusväglag. VVMB 106:2005 .Publikation 2005:60.<br />
Vägverket (2006a). Vi vill kundanpassa grusvägsunderhåll. Publikation 2006:70.<br />
Vägverket (2006b). Mätning av hålrumshalt med georadar. Publikation 2006:13.<br />
Vägverket (2008). Drift och underhåll – Effektkatalog. Effektsamband för<br />
vägtransportsystemet. Publikation 2008:8.<br />
Vägverket (2009a). Dimensionering av lågtrafikerade vägar –DK1. VVMB 302.<br />
Publikation 2009:7.<br />
Vägverket (2009b). Vägytemätning med mätbil; vägnätsmätning. VVMB 121.<br />
Publikation 2009:78.<br />
Vägverket (2009c). Vägytemätning med mätbil; objektmätning. VVMB 122.<br />
Publikation 2009:79.<br />
Vägverket (2009d). VVR Alternativa material. Publikation 2009:159.<br />
World Health Organisation, WHO. (2006). WHO challenges world to improve air<br />
quality. www.who.it/mediacentre/new/releases/2006/pr52/en/index.html; 7 December<br />
2007.<br />
www.aftenposten.no/nyheter/iriks/Kastet-seg-ut-i-raset-5566673.html<br />
www.trafikverket.se/Privat/Vagar-och-jarnvagar/Sa-skoter-vi-vagar1/Fragor-och-svarom-skotsel-av-vag/4-Var-grusvag-dammar---vad-galler-/Dammbindning-av-grusvagar/.<br />
Hämtad 2012-02-09.<br />
www.vti.se/sv/vti-erbjuder/tjalgransmatning/. Hämtad 2012-12-05.<br />
Wågberg, L-G. (1992). Bära eller brista. Handbok i tillståndsbedömning av belagda<br />
gator och vägar. 2:a upplagan. Svenska kommunförbundet, <strong>VTI</strong> och Vägverket. ISBN<br />
91-7099-148-0.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 75
Wågberg, L-G. (1994). I valet och kvalet. Handbok för val av beläggningsåtgärd.<br />
Svenska kommunförbundet, <strong>VTI</strong> och Vägverket. ISBN 91-7099-353-X<br />
Zegeer; Stewart; Neuman (1994). Accident Relationships of Roadway Width on Low-<br />
Volume Roads. Transportation Research Record 1445, s. 1-10.<br />
76 <strong>VTI</strong> rapport 775
Bilaga A<br />
Tabell för att identifiera dräneringsproblem och förslag till lösningar (Aho och Saarenketo, 2006).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Bilaga A<br />
Sida 1 (5)<br />
Vad orsakar problemet Lösningar på dräneringsproblem<br />
(förslag)<br />
Tjälfarliga undergrundsjordar • Ta bort is och snö från dikena så<br />
eller obundna vägmaterial där att ytvattnet kommer in i<br />
islinser bildas under<br />
dräneringssystemet.<br />
vinterperioden som resulterar i • Djupdränering.<br />
överskott av porvatten under • Byt ut tjälfarligt material mot<br />
tjällossningen vilket medför låg grovt stenmaterial.<br />
bärighet.<br />
• Frostisolering.<br />
• Stabilisering av bärlagret.<br />
Smält snö och ytvatten<br />
• Förstärkning av vägkroppen mot<br />
penetrerar ner i vägkroppen<br />
uppmjukning vid tjällossningen.<br />
från diken, vägrenar och från<br />
• Använd rätt tvärfall.<br />
sprickor i vägytan.<br />
Alltför branta dikesväggar i • Rensa diket oftare.<br />
förhållande till aktuell jordart. • ”Gör ett rördike” (täckdike).<br />
• Dikessidorna fylls med grovt<br />
Bristande erosionsskydd.<br />
stenmaterial inneslutet i geotextil.<br />
• Gör erosionsskydd. Använd grovt<br />
stenmaterial, vegetation eller<br />
olika typer av geotextil på<br />
dikesslänterna.<br />
Kategori Problembeskrivning Hur man identifierar<br />
problemet<br />
Underhållsrelaterade Vattenmättning av Bärighetsproblem<br />
problem<br />
vägkroppar under<br />
tjällossningsperioden och Belagda vägar: Spårbildning,<br />
frys-tö-cykler under milda sprickbildning och<br />
vintrar<br />
deformationer.<br />
Grusvägar: Problem med<br />
plastiska deformationer under<br />
tjällossningsperioden. I svåra<br />
fall kan vägen bli nästan<br />
oframkomlig.<br />
I allmänhet är detta problem<br />
relaterat till<br />
bärighetsproblemen som<br />
orsakas av dålig<br />
dikesrensning.<br />
Igensatta diken, d.v.s.<br />
dikena hålls inte öppna<br />
Gyttja och finkorniga jordar<br />
fyller diket och det krävs<br />
mycket arbete för att hålla<br />
diket öppet.<br />
Erosion av dikets ytterslänt.<br />
(fortsättning)
Vad orsakar problemet Lösningar på dräneringsproblem<br />
(förslag)<br />
Sättningar, igensatt inlopp, • Byt ut trumman mot en trumma<br />
tjälrörelser, för liten<br />
med större diameter.<br />
trumdiameter, felaktig<br />
• Rensa inlopp/ utlopp.<br />
inbyggnad av trumman och/ • Omfodra trumman med ett<br />
eller inloppet.<br />
plaströr.<br />
• Rensa inloppet<br />
• Bygg om inloppet.<br />
• Ersätt med en trumma med<br />
större diameter.<br />
Inloppet kan vara<br />
felkonstruerat. Trummans<br />
diameter är för liten. Ytan<br />
uppströms trumman har<br />
eroderat och materialet har<br />
Kategori Problembeskrivning Hur man identifierar<br />
problemet<br />
Underhållsrelaterade Defekta trummor. Visuell inspektion avslöjar det<br />
problem<br />
strukturella tillståndet hos<br />
trumman. Vägen har brutits<br />
ner (sättningar, ojämnheter) i<br />
närheten av trumman. Ofta<br />
tjälskjutning. Hål i vägytan.<br />
Blockerat inlopp på Skräp, grenar, tuvor eller gyttja<br />
trumman.<br />
blockerar inloppet. Problem<br />
speciellt efter skyfall när en<br />
stor mängd ytvatten behöver<br />
dräneras ut.<br />
Bilaga A<br />
Sida 2 (5)<br />
• Rensning av trumman från sand,<br />
grus, etc. kommer att reducera<br />
problemen.<br />
• Ångning för att smälta isen.<br />
• Ombyggnad av trumman<br />
(sänkning om möjligt) och<br />
utloppet och inloppet.<br />
• Solpanel eller vindflöjel som<br />
strömförsörjning till värmekabel.<br />
• Ta bort vegetationen.<br />
lagrats vid inloppet.<br />
Tjälen går ner i trumman<br />
antigen från ovansidan eller<br />
genom trumändarna.<br />
Långsamt vattenflöde genom<br />
trumman. Dräneringsytan är<br />
reducerad p.g.a. brist på<br />
rensning.<br />
Is blockerar trumman. Is blockerar trumman och<br />
vattnet flyter över vägen vid<br />
mildväder under vintern och<br />
under snösmältningsperioden<br />
på våren. Stillastående vatten<br />
på inloppssidan.<br />
Vegetation som växer på<br />
vägrenen och dikets innerslänt<br />
ger en grässvål som växer för<br />
varje år.<br />
• Ta bort gräskanterna och gör<br />
diken.<br />
• Djupdränering.<br />
• Kantdränering.<br />
• Ytvattnet måste kunna flyta iväg<br />
så snabbt som möjligt.<br />
Vissa vägar har gräskanter i<br />
stället för diken. Ytvattnet<br />
hindras från att lämna<br />
beläggningen och kommer att<br />
krypa ner i vägkroppen.<br />
Gräsväxt på vägrenarna. Gräsväxt på vägrenen som<br />
hindrar ytvattnet från att rinna<br />
av vägen.<br />
Trafiksäkerhetsproblem<br />
(pölbildning) tillsammans med<br />
nedbrytning av vägen.<br />
Gräskanter. Beläggningen är nedbruten vid<br />
körfältskanten och i huvudsak i<br />
lågpunkterna blir vatten<br />
stående på vägytan vid regn.<br />
Utformningsrelaterade<br />
problem<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
Kategori Problembeskrivning Hur man identifierar<br />
problemet<br />
Utformningsrelaterade Dräneringsproblem på Vägen blir översvämmad när<br />
problem<br />
grund av att vägen går snön smälter och vid kraftiga<br />
över låglänt mark (på regnväder. Permanenta<br />
botten av en dalgång). deformationer uppstår på<br />
dessa vägavsnitt. Problem<br />
med ojämna tjällyftningar.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Bilaga A<br />
Sida 3 (5)<br />
Vad orsakar problemet Lösningar på dräneringsproblem<br />
(förslag)<br />
Beroende på topografin är det Morän<br />
inte möjligt att leda ut vattnet i • Gör infiltrationsbrunnar/ -diken.<br />
vägens närområde.<br />
• Höj vägens profillinje genom att<br />
Grundvattenytan ligger för<br />
lägga på grovt grusmaterial.<br />
nära överbyggnaden.<br />
Lera/ silt eller torv<br />
• Höj vägens profillinje genom att<br />
lägga på grovt grusmaterial.<br />
• Infiltration fungerar inte!<br />
Hög grundvattennivå i körfältet • Förbättra dräneringssystemet<br />
på skärningssidan. Alltför svag genom att rensa dikena.<br />
vägkonstruktion. Diket på • Djupdränering för att sänka<br />
översidan dåligt rensat.<br />
grundvattenytan.<br />
• Förstärkning av vägkroppen på<br />
skärningssidan.<br />
• Förstärkning med stålarmering.<br />
Berggrunden hindrar vattnet • Spräng berget till ett djup av<br />
från att flyta under vägen.<br />
1-2 m under terrassnivån.<br />
Vatten når tjälfarligt material • Materialutskiftning ner till<br />
på berggrundens överyta.<br />
bergytans nivå med grovt<br />
Tjälfronten går ner till<br />
stenmaterial.<br />
berggrunden och börjar • Spräng berget under diket på<br />
blockera grundvattenflödet. bergssidan.<br />
• Gör en djupdränering i<br />
bergssidans slänt för att hindra<br />
vatten från att rinna in i<br />
vägkroppen.<br />
• Använd flera trummor.<br />
• Frostisolering.<br />
• Ta bort berg/ block som hindrar<br />
vattenflödet.<br />
Spårbildning i bergssidans<br />
hjulspår i körfältet på<br />
skärningssidan relaterat till<br />
sluttande mark.<br />
Otillräcklig dränering på<br />
sluttande mark.<br />
Vattnet dränerar inte ut ur<br />
vägkonstruktionen och detta<br />
leder till reducerad bärighet.<br />
Dräneringsproblem där<br />
berggrundens överyta<br />
ligger nära<br />
vägöverbyggnaden.<br />
Under den kalla årstiden bildas<br />
islinser på berggrundens<br />
överyta vilka blockerar<br />
vattenflödet och detta medför<br />
att ojämnheter uppstår på<br />
vägytan.<br />
(fortsättning)
Kategori Problembeskrivning Hur man identifierar<br />
problemet<br />
Utformningsrelaterade Dräneringsproblem på Dikena eller t.o.m. hela vägen<br />
problem<br />
flack mark.<br />
översvämmas under<br />
snösmältningsperioden och vid<br />
kraftiga regnväder. Problem<br />
med permanenta<br />
deformationer, speciellt på<br />
vägrenarna.<br />
Bilaga A<br />
Sida 4 (5)<br />
Vad orsakar problemet Lösningar på dräneringsproblem<br />
(förslag)<br />
På grund av den plana Morän:<br />
terrängen är det svårt att • Höj vägens profillinje.<br />
dränera ut vattnet i vägens • Ersätt befintliga vägmaterial med<br />
närområde. Hög<br />
material som inte är känsliga för<br />
grundvattenyta orsakar hög vatten eller tjäle.<br />
fukthalt i vägkonstruktionen. • Stabilisera vattenkänsliga<br />
material.<br />
• Gör infiltrationsbrunnar eller<br />
infiltrationsdiken.<br />
• Gör långa dräneringsdiken eller<br />
djupdränering.<br />
Lera/ silt eller torv<br />
• Infiltration fungerar inte!<br />
• Höj vägens profillinje (se upp för<br />
eventuella sättningar).<br />
• Gör långa dräneringsdiken<br />
(öppna diken eller täckdiken).<br />
Gamla och täta asfaltlager har • Kontrollera om gammal<br />
lämnats kvar under obundna beläggning finns under de<br />
lager närmare vägytan än 40 obundna lagren, t.ex. med<br />
cm. Vatten stängs in mellan georadar.<br />
beläggningslagren och det • Knäck den underliggande<br />
obundna materialet<br />
beläggningen om den är närmare<br />
vattenmättas. Dynamiska<br />
vägytan än 40 cm.<br />
laster ger höga hydrostatiska • Fräs genom alla lager ner till<br />
tryck som bryter sönder<br />
botten av den underliggande<br />
beläggningen.<br />
gamla beläggningen och blanda<br />
samman beläggningsmaterialet<br />
med det obundna lagret. Tillsätt<br />
bitumen vid fräsning för att<br />
stabilisera materialet.<br />
Snabb spårbildning och<br />
uppkomst av krackeleringar i<br />
den nya beläggningen. Vatten<br />
pressas ur den spruckna<br />
beläggningen under<br />
tjällossningen och efter<br />
regnväder.<br />
Vattenfyllda lager<br />
beroende på att<br />
asfaltlager överlagrats<br />
med obundna lager i<br />
konstruktionen (instängt<br />
vatten).<br />
Andra problem<br />
(fortsättning)<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775
<strong>VTI</strong> rapport 775<br />
Kategori Problembeskrivning Hur man identifierar<br />
problemet<br />
Andra problem Erosion och glidytor i Material från ytan av<br />
skärningsslänter.<br />
ytterslänten eroderar och<br />
glider ner i diket som blockeras<br />
och grundvattenytan höjs.<br />
Bilaga A<br />
Sida 5 (5)<br />
Vad orsakar problemet Lösningar på dräneringsproblem<br />
(förslag)<br />
Slänten är för brant.<br />
• Ytliga dräneringar.<br />
Hög grundvattenyta och/ eller • Utförande av överdike i<br />
högt grundvattenflöde.<br />
släntkrönet för att sänka<br />
Slänten har utförts med<br />
grundvattennivån.<br />
erosionskänsliga material. • Anlägg växtlighet i slänten.<br />
• Täck släntens yta med<br />
grovkornigt grus eller makadam.<br />
Lägg en geotextil mellan<br />
undergrundsjorden och det grova<br />
stenmaterialet.<br />
Orsakat av tjälfarliga material i • Rensa dikena tillräckligt ofta.<br />
vägkroppen. Detta är inget • Anordna djupdränering för att<br />
dräneringsproblem, men<br />
sänka grundvattenytan.<br />
dränering kan reducera • Ersätt delar av överbyggnaden<br />
problemen.<br />
med grovkorniga material.<br />
• Öka överbyggnadens tjocklek<br />
genom att lägga på nya bärlager<br />
och slitlager av grusmaterial.<br />
• Se till att vägen har ordentligt<br />
tvärfall.<br />
Vägytan förlorar sin styrka och<br />
blir plastisk och vägen är<br />
nästan oframkomlig vid<br />
tjällossningen.<br />
Dräneringsproblem på<br />
grusvägar (dränering av<br />
överbyggnaden på en<br />
grusväg).
Bilaga B<br />
Flödesschema över procedur för val av icke-traditionella stabiliseringsmedel för<br />
lågtrafikerade vägar (Vuorimies och Kolisoja, 2006).<br />
<strong>VTI</strong> rapport 775 Bilaga B<br />
Sida 1 (1)
<strong>VTI</strong> är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med<br />
forskning och utveckling inom transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag och<br />
kärnkompetensen finns inom områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- och transportanalys,<br />
beteende och samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt inom vägkonstruktion,<br />
drift och underhåll. <strong>VTI</strong> är världsledande inom ett flertal områden, till exempel simulatorteknik.<br />
<strong>VTI</strong> har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar och<br />
expertutlåtanden till projektledning samt forskning och utveckling. Vår tekniska utrustning består<br />
bland annat av körsimulatorer för väg- och järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovningsanläggning,<br />
krockbanor och mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser och<br />
seminarier inom transportområdet.<br />
<strong>VTI</strong> is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on<br />
research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core<br />
competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis,<br />
behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation<br />
and maintenance. <strong>VTI</strong> is a world leader in several areas, for instance in simulator technology.<br />
<strong>VTI</strong> provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations<br />
and expert statements to project management, research and development. Our technical<br />
equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing<br />
facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars<br />
in the field of transport.<br />
www.vti.se<br />
vti@vti.se<br />
HUVUDKONTOR/HEAD OFFICE<br />
LINKÖPING BORLÄNGE STOCKHOLM GÖTEBORG<br />
POST/MAIL SE-581 95 LINKÖPING POST/MAIL BOX 920 POST/MAIL BOX 55685 POST/MAIL BOX 8072<br />
TEL +46(0)13 20 40 00 SE-781 29 BORLÄNGE SE-102 15 STOCKHOLM SE-402 78 GÖTEBORG<br />
www.vti.se TEL +46 (0)243 446 860 TEL +46 (0)8 555 770 20 TEL +46 (0)31 750 26 00