5.1 Generelt
ROADEX-prosjektet har inndelt vanlige dreneringsproblemer på lavtrafikkveger i tre hovedgrupper: a) vedlikeholdsrelaterte, b) planrelaterte, og c) andre spesielle problemer. Grunnforhold, landskap og klima varierer mye over Den nordlige periferis område, men de problemer en står overfor er i prinsippet de samme. Eneste unntak er i Skottland og Irland, der graskanter er i vanlig bruk.
Følgende leksjon beskriver hvert enkelt problem, hvordan en finner ut hva det bestå i, og gir forslag om hvordan forholdene kan gjøres bedre.
5.2. Vedlikeholdsrelaterte dreneringsproblemer
Den «vedlikeholdsrelaterte» gruppen omfatter alle dreneringsproblemer som kan unngås ved gode strategier og god praksis i vedlikeholdet. I dag blir det meste av dreneringsvedlikeholdet i Den nordlige periferi utført av entreprenører. Derfor er beskrivelse av dreneringen i anbudsdokumentene blitt en svært kritisk faktor.
Dårlig vedlikehold av dreneringen kan bety mye for vegdekkets levetid og for årlige dekkefornyelseskostnader. Det kan også påvirke trafikksikkerheten. Derfor bør nøyaktige definisjoner og krav for hver oppgave i dreneringsvedlikeholdet inngå i kontraktsdokumentene, og de bør følges opp på stedet for å sikre at entreprenøren oppfyller sine plikter.
5.2.1. Sesongavhengig forvaltning av drenering
Mange oppgaver i vedlikeholdet av dreneringen henger direkte sammen med årstidene, spesielt vinteren og våren. Disse oppgavene krever god kontinuerlig overvåking av værforhold, og en vedlikeholdsentreprenør med god “følelse” for å gjøre ting i rett tid for unngå vegskader og dermed oppnå lengre dekkelevetid. Hvis slike oppgaver neglisjeres kan det få stor virkning på årlige kostnader til dekkefornyelser. Det vil lønne seg for vegeierne å ha et godt bonussystem for entreprenører som gjør godt arbeid på dette feltet, samt sterke sanksjoner mot de som unnlater å gjøre en god jobb.
Håndtering av brøytekanter
Brøytekanter oppstår om vinter når snøen fjernes fra vegdekket og lagres langs vegkanten som en tykk vegg. I den kalde vinterperioden kan det være akseptabelt at denne kanten finnes, og den kan virke som frostisolering over den indre vegskråningen. Men når temperaturen stiger kan disse kantene smelte, og smeltevannet kan renne ut på vegen. Det gir mindre trafikksikkerhet og dårligere bæreevne i vegskuldrene. Derfor bør brøytekantene fjernes fra vegskuldrene før snøsmeltingen begynner.
Islag
Veger i sidebratt terreng i kalde områder kan være utsatt for isdannelse, særlig hvis grunnvannsspeilet på vegens øvre side er nær overflaten og vannstrømmen er forholdsvis liten og har lav hastighet. I slike tilfeller kan grunnvannet som siver inn i den øvre grøfta ikke renne med tilstrekkelig hastighet, og det begynner å fryse og danner is i bunnen av grøfta. Nytt vann som strømmer til grøfta vil etter hvert fylle den med is. Det kan også dannes islag i en grøft når grunnvannsstrømmen under vegen stenges på grunn av tele i vegen. I tillegg kan kan isdannelse være et vanlig problem i fjellskjæringer på veger i sidebratt terreng.
Eneste tiltak mot uventet og plutselig dannelse av islag er å grave ut isen for å sikre at vannet kan renne bort fra vegområdet. Dette arbeidet bør gjøres før snøsmeltingen begynner. ROADEX-prosjektet har vist at smeltevann kan trenge inn i vegens overbygning og gi lokale telehiv og deformasjoner i vegskuldre.
ROADEX har også vist at frosne, tette eller manglende stikkrenner i vegen eller avkjørsler kan være en viktig årsak til at islag dannes. Vedlikeholdsentreprenøren bør derfor sikre at stikkrenner holdes åpne i områder der det dannes is. I tillegg kan det dannes islag hvis snø fra bussholdeplasser og rasteplasser på vegens øvre side lagres i grøfta slik at det komprimerte snølaget hindrer vannstrømmen i grøfta.
Hvis det dannes islag på samme sted hver vinter bør en vurdere forebyggende tiltak. Flere steder har det vært en god løsning å legge en varmekabel i grøftebunnen for å hindre at vannet fryser. Et solpanel på stedet kan produsere nok energi for denne varmekabelen. Lukket drenering i vegens mest høytliggende deler har også hjulpet mot isproblemer flere steder. Islag i sidegrøfter kan også unngås ved dreneringsanlegg som tar hånd om vannet før det når sidegrøfta. Slike tiltak ble prøvd under bygging av Ishavsvegen i finsk Lappland på 1980-tallet, og de har vist seg å fungere godt etter 20 års bruk. Likevel er den mest bærekraftige løsningen i mange tilfeller å legge en ny stikkrenne der grunnvannet siver inn i grøfta og danner is.
Drenering og svekkelse i teleløsningen
ROADEX-prosjektet har vist at dårlig drenering kan ha betydning for teleløsningsproblemer på vegene, særlig på grusveger, men også på veger med fast dekke. Typisk kan en veg bli utsatt for deformasjoner i bærelaget, dvs. spor av type 1, hvis ikke snøen fjernes tidsnok fra vegskuldrene, eller hvis grøftene er fylt med vann. Tilsvarende kan et dreneringssystem som fungerer dårlig føre til at vegdekket ikke får nok tid til å tørke opp og få tilstrekkelig fasthet til at det tåler last når tiningen når undergrunnen. I slike tilfeller kan vegen bli helt plastisk og uframkommelig for kjøretøyer. God drenering med tilstrekkelig dype grøfter vil redusere, om ikke utelukke, spordannelse av type 2.
5.2.2. Problemer med vedlikehold av grøfter og lukket drenering
Våt jord nær grøftene er ustabil og kan sige ut i grøftebunnen slik at den blir liggende høyere. Planter setter pris på den fuktige tilstanden i grøftebunnen og kan fylle grøfta etter en tid hvis de ikke fjernes tidsnok. En følge av dette er at grunnvannsnivået vil stige og vanninnholdet i vegkroppen vil øke. Det vil redusere bæreevnen, og vegen blir utsatt for teleproblemer. Undersøkelser i ROADEX har vist at til og med en liten hindring for vannstrømmen i sidegrøfta kan føre til lokale telehiv i vegen, og videre til deformasjoner i vegskuldre og sprekker i dekket.
Hovedproblemet i vedlikeholdet av åpne og lukkede grøfter er manglende rensk. I alle ROADEX-land er regelen at når grøftene er fylt til et bestemt nivå (høyere enn 0,3 m fra grøftebunnen) skal grøfta renskes. Men denne oppgaven er ofte lavt prioritert som vegutbedringstiltak, og ofte har et nytt dekke vært en mer lettvint løsning. Dessverre betyr dette at ingeniører heller har behandlet symptomer enn de underliggende årsaker til problemene. Resultatet har vært at det samme problemet oppstår igjen etter få år. Behovet for regelmessig grøfterensk er størst i områder med finkornige materialer i undergrunnen. Disse jordartene har også lav bæreevne ved høyt vanninnhold. Det er derfor nødvendig å ha et godt fungerende dreneringssystem for å holde dem tørre.
Hovedproblemet i vedlikeholdet av sidegrøfter er at vedlikeholdstiltak ikke utføres ofte nok. Alle steiner, trær og andre gjenstander som kan hindre vannstrømmen i grøfta bør fjernes hvert år før de skaper flere problemer. I tillegg bør jordmasser som har glidd ut i grøftebunnen fjernes straks. Ofte hevdes at dette lønner seg ikke, men beregninger i ROADEX har vist at grøfterensk på kritiske steder lønner seg selv om den må utføres hvert år.
En vanlig feil når grøfter renskes er at det materialet som fjernes fra grøftebunnen legges ut på innerskråningen mot grøfta i stedet for å kjøre det bort. Erfaring har vist at dette materialet glir raskt tilbake til grøftebunnen og hindrer vannet på nytt. Det fører igjen til telehiv og deformasjoner i vegen.
Hvis jordmassene nær sidegrøftene er så ustabile og vannømfintlige at grøftene må renskes nesten hvert år bør en vurdere spesielle dreneringstiltak. De kan omfatte enten: a) støtte for grøfteskråningene, eller b) utlegging av godt drenerende materiale i grøfta. Etablering av vegetasjon ved maskinell sprøyting (“hydroseeding”) har også vist seg å gi bedre stabilitet i skråninger.
I ROADEX-prosjektet er utprøvd flere nye metoder for å bedre sidegrøftenes tilstand. En metode er å plastre inner- og ytterskråningene med grovt materiale. Her blir først gamle skråningsmasser fjernet. Så ble det lagt en fiberduk på skråningen. Den blir tildekket med grovt materiale (ca. 250 mm).
En annen metode er å fylle grøfta med godt drenerende materiale. Her blir det lagt en fiberduk, et drensrør og grovt materiale i bunnen av grøfta. Drensrøret og det grove materialet blir så dekket med annen fiberduk. Til slutt legges et lag grove materialer ut på inner- og ytterskråningen.
Et spesielt forhold med sidegrøfter i tettbygde områder er at grunneiere kan fylle over en «stygg» grøft foran huset deres og gjøre den om til en plen. Det kan se pent ut, men det kan gi alvorlige problemer for vegen. Slike saker må løses i hvert enkelt tilfelle mellom vegeieren og grunneieren. F.eks. kan en legge en lukket drenering hvis en åpen grøft ikke lenger kan godtas.
Et stort problem i vedlikeholdet av sidegrøfter er hvordan en kan overvåke grøftebunnens nivå og hvordan en kan oppdage gjenstander som hindrer vannet. Store dreneringsproblemer kan oppdages visuelt, som beskrivelsen av dreneringsanalyse i neste kapitel vil vise. Men å registrere små detaljer fra en bil i bevegelse er nesten umulig. Derfor anbefaler ROADEX den nye laserskannermetoden for å oppdage endringer i grøfter. Med denne metoden kan entreprenører i framtida bli i stand til å reagere tidlig på grøfteproblemer under utvikling og slik forebygge senere vegskader.
Vedlikehold av avløpsgrøfter
Avløpsgrøfter er ofte den vanskeligste oppgaven i rutinemessig vedlikehold av dreneringssystemer for veger. Men de er viktige elementer i dette systemet etter som de leder vannet bort fra vegområdet. Hvis avløpsgrøfta ikke fungerer godt kan alt vedlikehold av dreneringen nærmere vegen være bortkastet. Derfor bør avløpsgrøftenes tilstand kontrolleres 1-2 ganger hvert tiår og alltid ved inngåelsen av en ny vedlikeholdskontrakt.
Avløpsgrøfter befinner seg vanligvis utenfor vegområdet, og følgelig eier ikke vegmyndighetene grunnen der de er. Det kan gi problemer, særlig når grøfta er tett og må renskes. I de fleste land kan ikke dette gjøres uten tillatelse fra grunneieren. Løsningen på dette er å endre lovgivningen slik at det blir mulig å renske tette avløpsgrøfter.
Et spesielt forhold med avløpgsgrøfter oppstår når utløpet skjer i et vann der er flomvannstand. Dette bestemmer vannstanden i grøfta. I slike tilfeller er det enklere å løfte veglinjen enn å prøve å drenere grøfta og vegoverbygningen.
Vedlikehold av lukket drenering
Lukkede dreneringsanlegg kan tettes både mekanisk og kjemisk, og regelmessig inspeksjon og tømming er avgjørende for at de fortsatt skal fungere tilfredsstillende. Dette arbeidet må beskrives nøye i kontraktsdokumentene for vedlikehold. Lukkede dren som er blitt kjemisk tettet er nesten umulig å åpne. Tømming bør heller skje for ofte enn for sjelden.
5.2.3. Problemer med vedlikehold av stikkrenner
Å ivareta stikkrennenes tilstand har ofte vært en utfordring i vedlikeholdskontrakter, hovedsakelig fordi inspeksjon av stikkrenner først krever at en finner dem og dernest at den som inspiserer må gå ut av bilen for kontrollere deres tilstand. Det gjør at overvåking av stikkrenner blir både arbeidskrevende og kostbart. Derfor blir oppgaven lett ignorert inntil skader og funksjonsfeil i stikkrennene viser seg i selve vegens tilstand. Da er det ofte for sent. Undersøkelser i ROADEX, der vedlikeholdskontrakter i Finland er fulgt opp, har vist at frosne og tette stikkrenner betyr mye mer for vegskader og redusert dekkelevetid enn en tidligere har antatt. Et godt system for overvåking av stikkrenner lønner seg alltid, og det bør oppmuntres til nye metoder og teknikker for å få dette til.
Stikkrenner i vegen
Strømningshastigheten i stikkrenner er en viktig faktor. Hvis strømningshastigheten i stikkrenna er lavere enn på oversiden av den vil sand og grus sedimenteres i stikkrenna. Det blir da et viktig vedlikeholdstiltak å renske stikkrenna når mengden avsatt materiale har nådd et fastsatt nivå. Hvis dette ikke blir gjort vil ikke stikkrenna ha tilstrekkelig kapasitet, og vannet vil renne over vegen og inn i overbygningen. Dette er et trafikksikkerhetsproblem og kan også føre til erosjon og utvasking.
Innløpet i en stikkrenne kan også bli tettet av greiner, gjørme, grus, søppel and andre gjenstander. Følgene av slik tetting er de samme som omtalt ovenfor.
Stikkrenner på tvers av vegen kan også bli utsatt for frost. Hvis stikkrenna tettes av is kan vannet renne over vegen. Dette er særlig et problem tidlig om våren, samt i mildværsperioder med mye regn om vinteren.
Feil montering og størrelse av tversgående stikkrenner kan også gi problemer. Stikkrenner kan være lagt for høyt, eller den kan komme for høyt senere fordi vegen får setninger rundt stikkrenna hvis den ligger på et bedre fundament enn det er ellers i vegkroppen . Det fører til at vannet blir stående i tilstøtende grøfter, og silt sedimenteres i grøftebunnen.
Hvis stikkrenna er for kort kan den lett tettes igjen. Endene på korte stikkrenner forsvinner raskt. Flere ganger har georadarundersøkelser funnet begravde stikkrenner i vegen som ikke er synlige utenfra. Dreneringsanalyser som er utført i ROADEX i flere land har også funnet at stikkrenner mangler på noen lavtliggende steder der de burde ha vært lagt.
Stikkrenner i avkjørsler
Nye forskningsresultater i ROADEX IV-prosjektet viser at stikkrenner i avkjørsler som mangler eller fungerer dårlig er et av de største problemene for at vegens dreneringsystem skal fungere. F.eks. har mange telehiv på hovedvegen vist seg å henge sammen med hvordan stikkrenner under private avkjørsler i nærheten fungerer. Hvis stikkrenna i avkjørselen mangler, eller den hindrer vannstrømmen i sidegrøfta på annen måte, vil vannstanden i grøfta stige. Det vil føre til isdannelse om vinteren, og det innestengte vannet vil trenge inn i vegens overbygning og gjøre mer skade på vegen. Som vist i tidligere kapitler kan slike tette eller manglende stikkrenner føre til erosjon i vegen og trafikkfarlige forhold på grunn av vann på vegen.
En video om telehiv som er laget ut fra laserskannerdata fra veg 934. Målingene ble gjort to ganger, i april når telehivene var størst og i juni når telen var nesten borte. Den blå fargen viser de laveste verdiene for telehiv og den røde fargen de høyeste. Legg merke til telehiv nær avkjørsler.
Problemer med stikkrenner i avkjørsler kan deles i fire ulike grupper: a) manglende stikkrenner, b) for små stikkrenner, c) tette stikkrenner, d) frosne stikkrenner (allerede omtalt ovenfor), og e) stikkrenner med dårlig utforming. De kan ikke bare defineres som vedlikeholdsentreprenørens ansvar, og i hvert fall noen tiltak må utføres i samarbeid med vegeieren.
Hvis enn stikkrenne mangler er eneste løsning å legge en ny. I ulike land er det forskjellig oppfatning om hvem som har ansvaret for disse anleggskostnadene. Hvis den eksisterende stikkrenna er for liten bør den erstattes med en som er større.
Vanligvis har stikkrenner i avkjørsler mindre diameter enn stikkrenner i vegen. Det er årsaken til at disse stikkrennene tettes oftere enn stikkrennene i vegen. Lav strømningshastighet for vannet i avkjørselsrennene fører til at finstoff sedimenteres lett der. Det stenger enda mer for vannstrømmen.I nordiske land utsettes også disse stikkrennene for frost og isdannelse fordi de ligger grunt og fordi vannhastigheten gjennom dem er lav. Stikkrenna kan tettes av is, noe som kan gi store problemer for vegens drenering når snøen smelter i vårløsningen. I dette tidsrommet er det særlig behov for stikkrenner som fungerer godt. Vanligvis åpnes frosne stikkrenner med bruk av stim. Men hvis en vet at stikkrenna fryser hver vinter er det en bedre løsning å montere en varmekabel i stikkrenna og knytte den til et solpanel. Da sikrer en seg mot at stikkrenna fryser helt igjen.
Stikkrenner under kryss med butikker, bensinstasjoner og annen næringsvirksomhet er oftest lengre enn under vanlige avkjørsler. Disse lange stikkrennene er mer utsatt for frost og is og er vanskelige å holde rene for finstoff og avfall.
Stikkrenner i private avkjørsler er ikke alltid riktig montert av eieren av avkjørselen. Der de ligger for høyt vil ikke vannet fra grøfta kunne renne gjennom stikkrenna før det står mye innestengt vann i grøfta. Dette innestengte vannet gjør grøfteskråningene ustabile slik at jord glir ut i bunnen av grøfta og kan blokkere den. Legging av plastrenner krever særlig omtanke, da de kan bli skadet og miste sin form hvis de legges for nær overflaten (dvs. med for liten overdekning). Svært lange stikkrenner er også utsatt for skader. Da kan utløpsenden presses opp og hindre at vannet renner gjennom stikkrenna.
5.2.4. Vedlikehold av avrenning for å holde dekkeoveflaten tørr
For å sikre et varig vegdekke med lang levetid bør alt vann på dekkeoverflaten renne bort fra vegen uten å trenge inn i overbygningslagene under. Det kan oppnås ved riktig tverrfall på dekket og ved å sørge for at det bituminøse laget ikke er permeabelt. På grusveger bør slitelaget ha så lav permeabilitet som mulig, samtidig som en må sikre at det ikke blir plastisk når det blir vått.
Vedlikehold av overflaten på et fast vegdekke kan gjøres ved: a) forsegling av sprekker, og/eller b) overflatebehandling. Forsegling av sprekker bør gjøres hvert år etter teleløsningen mens sprekkene fortsatt er åpne. Overflatebehandling brukes mye i vedlikeholdskontrakter i Skottland, Irland og Norge. Når metoden brukes riktig er overflatebehandling en utmerket metode for å forlenge vegdekkets levetid. Den sikrer også at dekket fortsatt gir god friksjon.
Vedlikeholdsentreprenører kan ikke gjøre mye for å endre tverrfallet på veger med fast dekke. Men på grusveger kan det gjøres ved høvling av slitelaget om våren og om høsten før vinteren kommer. Tverrfallet på grusveger bør være så stort som 5 %, og spesielt før vinteren bør det heller være større enn mindre. En grusveg med god standard, godt komprimert og med godt tverrfall vil sikre at øvre del av vegkroppen forblir tørr.
5.2.5. Vegkantproblemer
Vegkanter utgjør et spesielt problem for å ta vare på vegdekkets tverrfall. Vegkanter kan deles i graskanter og torvkanter. Graskanter er “menneskeskapte” konstruksjoner som fortsatt lages i noen deler av Irland og Skottland, selv om forskning i ROADEX har vist at de kan ha en negativ virkning på vegens funksjon og vegdekkets levetid. Torvkanter er derimot “uønskete” barrierer av jord og gras langs vegdekket, som oppstår som følge av dårlig vedlikehold. De hindrer vann i å renne fra dekket ut i grøftene. De fører også til at dekket fungerer dårlig. Den nye dreneringsanalysen i ROADEX inneholder undersøkelser om mulige torvkanter som finnes.
Der det er laget høye graskanter blir vannet ledet bort fra vegdekket i avløp gjennom graskanten med en viss avstand imellom. Dreneringsanalyser i ROADEX har vist at dekketilstanden kan bli mye bedre der disse avløpene holdes rene, men på mange veger skjer ikke det. Hvis avløpene ikke renskes regelmessig tvinges overflatevannet til å dreneres gjennom vegdekket heller enn til grøftene. Det gir redusert bæreevne og deformasjoner.
Den mest bærekraftige løsningen for graskanter er å fjerne dem og erstatte dem med sterkere materiale som grus eller pukk. ROADEX-undersøkelser på veg B871 i skotske Highlands har vist en betydelig reduksjon av dekkeskader under tung trafikk på deler av vegen der slik utskifting er blitt gjort. Dreneringsanalyser på Hebridene og i Irland har også vist at dekketilstanden er generelt mye bedre og levetiden mye lengre på de delene av vegen der graskantene er fjernet.
Torvkanter finnes i alle land i Den nordlige periferi der jord eller torv på vegkanten vokser høyere enn asfaltdekket. De hindrer avrenning av vann fra dekkeoverflaten, noe som fører til redusert bæreevne og deformasjoner. For å motvirke dette har ROADEX-landene fastsatt en rekke retningslinjer og bestemmelser for vedlikeholdet. I Norge må materialet i torvkanten fjernes når det er 30 mm høyere enn vegdekket. I Sverige er den kritiske grensen 25 mm. Finland har ingen definert grenseverdi for torvkanter, men retningslinjene sier at en torvkant skal følges opp hvis den blir for høy og hindrer vannavrenning fra vegen til grøfta. I praksis har grenseverdien i Finland vært 30 mm som i Norge. Hvis torvkanten blir for høy fjernes den vanligvis med veghøvel.
Torvkanter på grusveger er ofte et større problem enn på veger med fast dekke etter som trafikk og høvling lett flytter materialer ut på vegskuldrene. En annen årsak til at torvkanter oppstår er permanente deformasjoner i teleløsningen, dvs. den samme prosessen som fører til breddeutvidelse av vegen. Torvkanter bør fjernes så snart de har blitt registrert av vedlikeholdsentreprenøren.
5.3. Terrengrelaterte dreneringsproblemer og løsninger
I forrige kapitel ble dreneringsproblemer omtalt for hver komponent i dreneringssystemet. Det kan være et godt system å følge i vedlikeholdskontrakten. Men i utbedringsprosjekter kan og må planleggeren velge den mest hensiktsmessige dreneringsløsningen blant flere tilgjengelige alternativer. I dette arbeidet gir klassifisering av terrenget langs vegen det beste utgangspunkt for å velge og prosjektere dreneringsløsning som passer for den spesielle typen terreng.
5.3.1. Sidebratt terreng
Den nordlige periferi har en mengde fjell, åser, fjorder og elvedaler. Følgelig er en stor del av vegnettet bygd i sidebratt terreng, der den ene halvparten av vegen ligger i skjæring og den andre halvparten på fylling. I slike tilfeller er grunnvannsspeilet vanligvis nærmest vegens overflate (og derfor også nærmest hjullastene) på skjæringssiden. Fordi vanninnholdet i vegkroppen er en funksjon av avstanden fra grunnvannsspeilet kan vegens bæreevne på skjæringssiden være mye lavere enn på fyllingssiden. Det gjelder særlig hvis dreneringen ikke fungerer godt nok.
Forskningsresultater fra ROADEX om drenering i Rovaniemi vedlikeholdsområde i Finland viste at dreneringens tilstand var vesentlig dårligere i sidebratt terreng enn for andre vegprofiler. Det ble også målt dypere spor og dårligere jevnhet på skjæringssiden på disse vegstrekningene. På fylkesveg 858 i Troms fylke i Norge var gjennomsnittlig spordybde på skjæringssiden 12,9 mm og på fyllingssiden 7,9 mm. Dreneringsrapporten i ROADEX II viste at levetidsforholdet drenert felt/udrenert felt var mer enn 2. Dette betyr mye for kostnadene med å ivareta vegstandarden.
I sidebratt terreng vil grunnvannet strømme under vegen hvis det i det hele tatt er mulig. Men hvis det finnes berggrunn eller ikke-permeable materialer nær vegen kan slik grunn blokkere eller konsentrere grunnvannet på steder der det er stort potensiale for utvikling av telehiv, oppbløting i teleløsningen og redusert bæreevne på grunn av høyt vanninnhold.
Temaer i prosjekteringen
Ved prosjektering av ny drenering eller utbedring av dreneringen på en vegstrekning i sidebratt terreng må en særlig legge vekt på å sikre at dreneringen vil fungere på vegens øvre side. Ofte vil der være dårlig med plass, og en må sikre at alle skråninger er stabile og at materialer fra skråningene ikke glir ut i grøfta. Lukket drenering er også et godt alternativ hvis det er lite plass. En bør også vurdere erosjonsbeskyttelse i grøftene der vegen har stort fall i lengderetningen.
5.3.2. Lavtliggende terreng
I lavtliggende områder er det naturlige dreneringssystemet for overflatevann ofte dårlig eller finnes ikke i det hele tatt. Vannet må da infiltrere undergrunnen. Når denne grunnen er frossen, eller etter et tidsrom med mye regn eller snøsmelting, kan vannet bli stående på overflaten og påvirke vegen. I tillegg til å skape problemer for trafikkavviklingen kan det høye vannspeilet gi økte skader på vegen. På grusveger kan det føre til at vegkroppen og slitelaget blir så mye oppbløtt at vegen ikke blir farbar.
Temaer i prosjekteringen
Den beste måten for å drenere en veg i lavtliggende terreng er å løfte vegens lengdeprofil. Hvor mye avhenger av vannspeilet og hvor alvorlig problemet er. Forskjellen i kotehøyde mellom vegens overflate og vannspeilet vil avhenge av hvilke materialer som brukes til dette formålet. Hvis en brukes en tett gradert grus bør forskjellen være minst 50-60 cm. Hvis en bruker grove, velgraderte materialer bør den være minst 30-40 cm. Når en løfter veglinjen i lavtliggende dalsøkk med svak undergrunn, som f.eks. torv eller gytje, bør en alltid vurdere stabilitet og risiko for lokale differensialsetninger.
Infiltrasjonsbrønner eller infiltrasjonsgrøfter kan være mulige løsninger der undergrunnen består av glasial morene. Dimensjoner for slike anlegg vil avhenge av morenenassenes permeabilitet og hvor mye vann som samles i nærområdet.
5.3.3. Flatt terreng
Veger i flatt terreng har lignende forhold som veger i lavtliggende terreng. Den lange avstanden til et naturlig dreneringssystem kan gjøre det vanskelig å bli kvitt vannet. Dette problemet er mest framtredende i teleløsningen om våren mens grunnen ennå er frossen og der er mye vann fra regn og snøsmelting. Vann som ikke kan infiltrere undergrunnen kan danne store lokale vanndammer som får grunnvannet til å stige og som gir problemer for trafikkavviklingen.
I perioder med kraftig regn kan undergrunnen ha problemer med å drenere bort overflatevannet. Omfanget av dette problemet vil avhenge av hvor mye vann det gjelder og av undergrunnens permeabilitet. Uansett vil resultatet være at grunnvannsnivået stiger. Konsekvenser av dette er omtalt tidligere.
Temaer i prosjekteringen
Løfting av veglinjen er alltid en god løsning for å ivareta drenering av veger i flatt terreng, uansett type undergrunn. Men det er fornuftig å bruke grovkornige materialer som ikke er følsomme for vann. Prosjektering og graving av avløpsgrøfter er også en løsning. Men på grunn av terrenget vil de sannsynligvis bli lange, dype og kostbare. Derfor er de ikke allerede på plass!
Når undergrunnen består av morenemasser er det mulig å bruke infiltrasjonsgrøfter og infiltrasjonsbrønner. De vil bidra til infiltrasjon i perioder når undergrunnen er frossen og når oveflaten ikke kan drenere vannet ned til grunnvannsspeilet. Hvis undergrunnen består av torv eller jord med lav permeabilitet er det ikke mulig å bruke infiltrasjon. Hvis det ikke er mulig å grave grøfter er eneste løsning å løfte veglinjen. Kombinasjonen av setningsømfintlige materialer og økt belastning kan likevel føre til et ujevnt vegdekke når det er ferdig.
5.3.4. Fjellskjæringer
Dreneringsproblemer i fjellskjæringer henger hovedsakelig sammen med lokale telehiv og permanente deformasjoner. Slikt kan oppstå hvis fjellskjæringen ikke gir mulighet for drenering av vannet eller hvis vann samles opp på noen steder i skjæringen. Groper i berggrunnen kan samle opp vann, og hvis det er telefarlige materialer i overbygningen kan det dannes islinser og ujevne humper i vegdekket.
I nordiske land har den beste dreneringsløsningen vært å bryte opp berggrunnen ved dypsprengning ned til 1-2 m under den sprengte fjelloverflaten. Det gir sprekker i berggrunnen som gjør drenering av vann fra overbygningen mulig. I kalde områder der frosten går dypere bør det også sprenges dypere.
En god løsning har også vært å sprenge grøfter og/eller legge lukket drenering som hindrer vannet i å trenge inn i overbygningen.
5.4. Spesielle planrelaterte problemer
5.4.1. Prosjektering av vegelementer
I tillegg til de prosjekteringsutfordringer som er omtalt tidligere er det noen forhold som gjelder drenering som vegingeniører har en tendens til å glemme eller se bort fra, og som kan gi store problemer for vegstandarden senere. De er kort omtalt nedenfor:
Innerkurver
Problemer med permanent deformasjon oppstår ofte i vegens innerkurver. Når overbygningen er fuktig og belastes av trafikk vil den bløtes opp. En mulig årsak til dette kan være at vegene dimensjoneres med tykkelse i senterlinjen. Ofte er den utgravde traubunnen horisontal, med det resultat at overbygningen blir tynnere i innerkurven enn ellers.
Løsning:
En løsning er å dimensjonere overbygningen på det tynneste stedet (dvs. i innerkurven). Dermed vil den bli tykk nok overalt. En annen løsning er å grave traubunnen parallelt med vegens overflate for å sikre en konstant tykkelse på overbygningen.
Breddeutvidelse av vegen
Breddeutvidelser krever sine spesielle vurderinger. Vanligvis utføres breddeutvidelser på feil måte, f.eks. ved at traubunnen graves ut horisontalt, noe som gir ekstra problemer for drenering av overbygningen og vegen forøvrig.
Løsning
Breddeutvidelsen må utføres slik at de nye lagene fører videre det samme tverrfallet som lagene i den opprinnelige konstruksjonen har.
En annen løsning for å bedre bestandigheten av en utvidet vegstrekning er å sikre at en tar med et lag godt drenerende materiale i den nye delen av vegen. Det gjør at vegutvidelsen dreneres effektivt.
Fuktfeller
Fuktfeller, også kjent som “sandwich”-konstruksjoner, kan oppstå på veger med fast dekke der vegen har blitt utbedret slik at ubundne materialer er lagt direkte på toppen av gamle bundne lag. I slike tilfeller vil vann som trenger gjennom asfaltlaget i overflaten bli “fanget” mellom de nye og gamle bundne lagene. Det samme skjer med vann som trenger inn fra en skulder uten fast dekke eller fra en grøft (i perioder med snøsmelting). Nettovirkningen av dette vil være at vanninnholdet i “fellen” vil øke mer enn det ville ha gjort i en vanlig vegkonstruksjon, og den vil forbli fuktig i lengre tid på grunn av manglende mulighet for drenering. Hvis vanninnhold nærmer seg metningsnivået kan dynamiske laster fra vegdekket utvikle høyt hydraulisk trykk i fellen, noe som kan føre til brudd i vegdekket.
Det finnes flere løsninger for å unngå “sandwich”-konstruksjoner. De gamle bundne lagene kan freses opp og knuses før det nye ubundne laget legges ut. Erfaringer fra Finland og Sverige har vist at det gamle vegdekket bør alltid knuses hvis det er mindre enn 40 cm fra den nye dekkeoverflaten.
5.4.2. Stabilitetsproblemer i skråninger
Ustabilitet og erosjon i skråninger er svært vanlige problemer på veger, særlig i skjæringer. Erosjon kan skyldes overflatevann, grunnvann eller utglidning i overflaten. Silt, siltig morene og sand er jordarter som er utsatt for erosjon.
Materialer fra ustabile skråninger kan gli inn i sidegrøftene og hindre vannstrømmen, og dermed få grunnvannsnivået til å stige.
Problemer med ustabilitet kan løses delvis ved å forbedre dreneringen utenfor vegkroppen, særlig der ytterskråningen ender brått. En løsning er å grave en terrenggrøft. Vanligvis graves terrenggrøfta bak toppen av skjæringen, slik at den avskjærer overflatevann og grunnvann før det kan føre til erosjon. Vann fra slike grøfter må ledes til det naturlige dreneringssystemet.
Referanse: Teiden suunnittelu IV, Tien rakenne 4, kuivatus
En annen løsning er å støtte opp skråningen slik at den blir mindre ustabil. Det f.eks. gjøres med en gabionmur, bergforsterkning eller med maskinell vegetasjonsetablering (“hydroseeding”).
