22.09.2013 Views

Forskningsområde - VTI

Forskningsområde - VTI

Forskningsområde - VTI

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!