8.1. Innledning
Denne delen handler om vedlikehold og utbedring av veger som er utsatt for typiske myrproblemer. Den gir en samlet oversikt over viktige prosedyrer som bør følges under undersøkelser, vurderinger og utførelse av slike arbeider i myrområder.
8.2. Undersøkelser og registreringer
ROADEX anbefaler en prosess i fem trinn for utbedring av ”flytende” veger på myr: [Link til Permanente deformasjoner 4.2. Planlegging av undersøkelsesopplegg på prosjektnivå]
1. kartlegge underliggende problemer gjennom hensiktsmessige registreringer
2. analysere innsamlet informasjon
3. velge det mest hensiktsmessige utbedringstiltak
4. følge opp anleggsarbeidet
5. registrere resultater og dele disse med andre
Trinn 1-3 kan koste omtrent 2-4 % av totale prosjektkostnader, avhengig av arbeidets omfang. Men det er alltid vel anvendte penger for å oppnå den beste løsningen på lang sikt. En bør alltid sette av nok ressurser til disse stadiene for å sikre en korrekt vurdering av alle underliggende problemer som angår de deler av vegen der det er skader, og for å velge den meste hensiktsmessige løsningen for utbedring.
Det er viktig å huske at ingen av de data som samles inn er ”engangsinvesteringer”. Når de først er registrert kan de brukes på mange måter i mange år, ikke bare for prosjektering og utbedring av veger, men også til forvaltning av hele vegkonstruksjonens virkemåte i dens levetid. Med god overvåking og datainnsamling kan slik informasjon holdes lagret for å brukes som referansekilde for senere prosjekter, for å øke det felles erfaringsgrunnlaget, og for å kartlegge mulige trender når det gjelder økning av vegskader. Det anbefales at all innsamlet informasjon blir tatt vare på sammen med linker, GPS-referanser e.l. På den måten blir den gjort tilgjengelig på nytt og kan vurderes samlet på et senere tidspunkt.
Når innsamlet datamateriale er på plass kan en ta fatt på neste trinn, en ”integrert analyse” for å forstå underliggende problemer.
8.3. Integrert analyse
I en ”integrert analyse” blir alle relevante data (kap. 6) som er registrert samlet på ett sted for analyse og prosjektering. [Link til Permanente deformasjoner 4.1.11. Integrert analyse av resultater fra felt- og laboratorieundersøkelser]
Skjermbildet viser, fra øverst til høyre:
- To georadardiagrammer med fortolkning av lag i overbygningen, fyllingstykkelse og dybden av underliggende jordlag;
- Prøveresultater fra falloddundersøkelser;
- Fortolkning av innsamlet datamateriale, SCI- og BCI-verdier, klassifisering av ulike lag i vegkroppen, samt en samlet risikovurdering for den aktuelle vegparsellen.
All denne informasjonen knyttes til en felles GPS-referanse slik at data fra ett sted kan analyseres uten å måtte vise til mange uavhengige rapporter og steder på vegen med forskjellige referansesystemer. Dette er den største fordelen med en ”integrert analyse”, noe som sparer mye tid og arbeid sammenlignet med tradisjonelle analysemetoder. Spesielt kan en unngå unødvendig arbeid når en vet nøyaktig posisjon for hvert enkelt sted og skadene der, slik at en kan sette i verk presise utbedringstiltak ut fra hva årsaken er i det spesielle tilfellet.
8.4. Metoder for utbedring av veger på myr
I tillegg til å forbedre eksisterende forhold er hovedregelen framfor alt annet ved vegutbedring i myrområder at en må unngå å ”gjøre vondt verre” ’ved å utføre arbeid som påvirker samvirket mellom myr og veg.
Et positivt trekk ved en eksisterende veg på myr er at myra under vegen som regel har vært belastet over lang tid og dermed oppnådd økt fasthet slik at den kan bære vegens vekt. Det vil være tilfelle selv om vegen har setninger. Den økte fastheten i torvlaget under vegen er i prinsippet en langtids ”forbelastning” av myra. Det kan brukes som en fordel når vegen utbedres, forutsatt at en ikke gjør noe som utløser ytterligere konsolidering, med mindre det er en planlagt utvikling der konsekvensene er kjent og akseptert.
Praktiske forhold på anleggsstedet vil selvsagt bety mye for hvilke utbedringsalternativer som er mulige:
- Trafikkavvikling – kan vegen stenges, er den bred nok for enveis trafikk, er en midlertidig omkjøringsveg mulig ved siden av vegen.
- Utførelse – hvordan vil arbeidet bli utført. En utbedring med bruk av stålnett vil kreve at nettet legges ut over hele vegbredden, i ca. 30 cm dybde, uten langsgående skjøter. Det kan være umulig når trafikken skal gå der, og det kan bli nødvendig å fylle på toppen av eksisterende veg og godta at det oppstår setninger.
- Anleggskjøretøyer – hvordan vil tung anleggstrafikk påvirke vegen. Tidsrom for arbeidet må planlegges i detalj for å sikre at vegen alltid har tilstrekkelig bæreevne til å tåle anleggstrafikken.
Endelig valg av utbedringsalternativ vil være en avveining av tilgjengelige tekniske løsninger og deres virkninger.
8.4.1. Grunnvannsspeilets betydning
I et vanlig hendelsesforløp skapes det en likevekt mellom en vegfylling på myr og materialene under fyllingen. Dermed opparbeider myra nok fasthet til å bære vegens vekt ved at den konsolideres og porevann frigjøres. Denne likevektstilstanden er viktig for vegens funksjonsevne på lang sikt. Når likevekten er etablert vil enhver forstyrrelse av den påvirke samvirket mellom veg og myr slik at det settes i gang ny konsolidering og nye setninger.
Slik kan senkning av grunnvannsspeilet, f.eks. ved en ny sidegrøft, ha samme virkning som å øke belastningen fra vegen. Når grunnvannsspeilet senkes under en veg på myr reduseres vegens hydrostatiske ”oppdrift”, og den drenerte vegen får dermed økt effektiv vekt. Det betyr en større belastning på myra under, med påfølgende konsolidering og setninger.
I eksemplet ovenfor vil en senkning av grunnvannsspeilet med 1,0 m gi en lastøkning på 8 kN/m² på myra. Hvis det senkes med bare 0,5 m vil lasten øke med 4 kN/m². Slike endringer av vannets nivå vil ta tid, og belastningen fra fyllingen vil øke gradvis etter hvert som grunnvannsspeilet senkes, men i det lange løp blir virkningen den samme. Lasten på underliggende torvlag øker og setninger vil finne sted.
Beste løsning for veger på myr er derfor å unngå inngrep i den etablerte hydrologiske tilstanden i området.
8.4.2. Setninger og uregelmessigheter i vegdekket
Vegdekkeproblemer som skyldes torv kan vise seg på flere måter: ujevn dekkeoverflate, setninger og lokale differensialsetninger, sprekker på langs og på tvers, kantskader, nedbryting av asfalt osv.
Å legge ut materiale på toppen av vegdekker med skader fungerer sjelden på undergrunn av torv, etter som tilleggsvekten fra det nye laget bare vil øke belastningen på torvlaget. Det fører raskt til mer konsolidering og setninger, som igjen gir ytterligere skader.
F.eks. vil en typisk overdekning med 10 cm lagtykkelse vil gi lastøkning på 1,5 – 2,0 t/m2 på vegen, avhengig av hva slags materialer som brukes. I stedet for å legge ut nye lag og mer vekt bør en derfor heller erstatte eksisterende lag uten å øke vegens vekt og gi grunnlag for nye setninger. Her er to eksempler:
a) En standard utbedringskonstruksjon. Brukes der problemet er begrenset til lag i overbygningen (små setninger, sprekker, krakelering), og utbedringen kan gjennomføres innenfor disse lagene uten å tilføre mer last;
b) En lett konstruksjon. Brukes der problemet er begrenset til lag i overbygningen (moderate setninger, sprekker, deformasjoner), og utbedringen kan gjennomføres innenfor disse lagene med bruk av lette materialer.
a) Standard utbedringskonstruksjon
En standard utbedringskonstruksjon for et vegdekke med skader er:
- fjerning av det gamle slitelaget
- fjerning av gammelt materiale (ned til en dybde som gir plass for et lag med nytt materiale, f.eks. 400 mm i dette eksemplet)
- utlegging av fiberduk for å skille nytt og gammelt materiale
- utlegging av 100 mm nytt bærelag
- montering av nytt armeringsnett av stål
- 200 mm nytt bærelag, 100 mm nytt slitelag (eller et nytt fleksibelt dekke hvis vegen har fast dekke)
Vekten av materialene i den nye konstruksjonen bør være mindre enn, eller den samme, som vekten av materialene som er fjernet fra vegen. Der dette er mulig skal vegen påføre undergrunnen samme last som før eller mindre. Som fiberduk i konstruksjonen bør velges en type som passer for det aktuelle bærelagsmaterialet og som er sterk nok til unngå at den punkteres av det nye materialet.
Når det brukes stålnett i utbedringskonstruksjonen (anbefales i all vegutbedring på myr) må vekten av stålnettet regnes med i vekten av de nye lagene. Stålnett over stikkrenner, rør og kabler kan skape problemer for senere vedlikehold. Det bør derfor unngås på slike steder eller utformes på en forsiktig måte slik at en unngår problemer senere.
b) Lett utbedringskonstruksjon
En alternativ utbedringsløsng med lette fyllmasser kan også vurderes hvis slike materialer er tilgjengelige for en rimelig kostnad. [Link til “Tabell over typiske lette fyllingsmaterialer””]. Lette materialer kan bidra til å redusere vegens totale vekt og dermed belastningen på myra. Et typisk eksempel på bruk av lette materialer er:
- fjerning av det gamle slitelaget
- fjerning av gammelt materiale (ned til en dybde som gir plass for å erstatte nok eksisterende tungt materiale med lette masser som gir en lettere vegkonstruksjon)
- utlegging av fiberduk for å skille nytt og gammelt materiale
- nytt lett materiale
- tildekking med en fiberduk
- utlegging av 100 mm nytt bærelag
- montering av nytt armeringsnett av stål
- 200 mm nytt bærelagsmateriale
- 100 mm nytt slitelag (eller et nytt fleksibelt dekke hvis vegen har fast dekke)
Ved riktig bruk kan en lett konstruksjon føre vegens lengdeprofil tilbake til sitt tidligere nivå uten at å øke vegens vekt. Der forholdene tillater det kan det til og med være mulig å løfte lengdeprofilet. Som fiberduk i konstruksjonen bør velges en type som passer for de aktuelle fyllmassene og som er sterk nok til unngå at den punkteres av bærelagsmaterialet.
Det anbefales å legge ut minst 400 mm vegbyggingsmateriale som overbygning på toppen av de lette massene. En slik lagtykkelse vil også gi et varmemagasin som kan motvirke variasjoner i isdannelse mellom deler av vegen med lett og normal konstruksjon. Dette er et viktig hensyn å ta i områder med kalde vintre, slik som i Den nordlige periferi.
Utkilinger
Overgangssoner er der en veg går over fra fast undergrunn til myr. De finnes der vegen går ut på myra og der den forlater den. Slike overgangssoner kan gi problemer hvis de ikke håndteres godt nok. Løsningen for å få en vellykket overgang består i å skape en fleksibel sone mellom det ”harde” og det ”bløte” underlaget, slik at vegen kan tilpasse seg endringen i bæreevne uten at det oppstår uforutsette setninger og sprekker.
For å oppnå dette må det lages en utkiling i det faste underlaget før vegen går ut på myra. En typisk utkiling er vist nedenfor:
8.4.3. Setninger i fyllinger
Denne delen tar for seg det typiske utbedringsproblemet som består i at en ”flytende” veg får setninger i myra, og der hovedprinsippet ved utbedringen er å unngå å ”gjøre vondt verre”. I slike tilfeller finnes problemet dypere enn i overbygningen. Utbedringen må derfor omfatte utskifting av noe, kanskje alt, av gammel vegfylling med lette masser.
Konstruksjon for masseutskifting med lette masser i fylling
Utskifting av fyllingsmasser med lette materialer følger vanligvis samme framgangsmåte som ved lette overbygningskonstruksjoner. Men en må være mer oppmerksom på behovet for å ta vare på det eksisterende grunnvannsspeilet og den hydrostatiske oppdriftens virkning på fyllingen. Disse kreftene er viktige for å bevare likevekten i myra. Før arbeidet begynner bør en legge stor vekt på å forstå hvilke virkninger de foreslåtte endringene har og hvordan de påvirker det ferdige byggverket.
Arbeidsrekkefølgen for masseutskifting med lette masser i fylling er som før:
- fjerning av det gamle slitelaget
- fjerning av lag i den gamle overbygningen
- fjerning av den gamle ”flytende” fyllingen (dybden for fjerning bestemmes av hvor stort behovet er for å erstatte eksisterende tungt materiale med lette masser for å oppnå ønsket vektreduksjon)
- fiberduk som filter
- lett materiale som tilbakefylling
- fiberduk som filter
- 100 mm bærelagsmateriale
- stålnett
- 200 mm bærelagsmateriale
- 100 mm nytt slitelag (eller et nytt fleksibelt dekke hvis vegen har fast dekke)
I denne prosessen må en vanligvis fjerne den gamle vegfyllingen fullstendig for å for utnytte potensialet for vektreduksjon på myra fullt ut, dvs. foreta en ”avlastning”. Hvis vekten av den nye fyllingen kan reduseres ned mot 50 % av tidligere vekt bør en etter utbedringen unngå merkbare setninger senere.
Denne utbedringsmetoden egner seg også godt for å løfte veglinjen, forutsatt at en kan fjerne nok tunge masser fra eksisterende veg til å kompensere for økt fyllingshøyde med lette masser. ”Superlette” materialer som EPS kan egne seg godt i slike tilfeller. Flere eksempler på utførte prosjekter med EPS er omtalt i ROADEX II-rapporten: “Bearing Capacity Problems“.
8.4.4. Breddeutvidelse av veger
De viktigste prinsippene for breddeutvidelse av veger er omtalt i ROADEX IV-rapporten “Road Widening”.
En vanlig metode for å utvide vegbredden er å grave ut myra ved siden av vegen i tilstrekkelig bredde, og så legge den nye utvidelsen av vegen direkte på den faste undergrunnen i samsvar med anbefalt utførelse. Dette er den såkalte ”fot”-løsningen.
Men dette kan bli kostbart for veger på myr, særlig for ”flytende” veger på dyp myr. Det kan også skape problemer for vegen hvis den nye breddeutvidelsen får virke som et dreneringssystem gjennom myra langs vegen. Den nye delen av fyllingen kan lede vann bort fra myra under den gamle fyllingen og føre til unødvendige setninger, konsolidering og deformasjoner i vegen.
En billigere og mindre skadelig løsning for å utvide ”flytende” lavtrafikkveger på myr er utvidelse med forbelastning.
Breddeutvidelse av ”flytende” veger med forbelastning
Arbeidsrekkefølgen ved breddeutvidelse med forbelastning er beskrevet nedenfor.
- grav ny avskjæringsgrøft 10 m unna den gamle vegen og bruk de utgravde torvmassene til å fylle igjen den eksisterende grøfta langs vegen
- fjern alle finkornige materialer fra vegskuldrene, i en dybde på ca. 200 mm
- legg en fiberduk som ”skillevegg” på den klargjorte skulderen og utform det nye vegprofilet med gode materialer
- legg et 5 m bredt geotekstil som armering under den delen som skal forbelastes
- legg ut forbelastning på breddeutvidelsen i lag med 1 m tykkelse til full forbelastningshøyde er nådd
- la forbelastningen ligge i 90 dager og følg med utviklingen ved hjelp av setningsplater
- fjern overskytende forbelastningsmasser etter at forutsatte setninger har funnet sted
- legg ut overbygningen på breddeutvidelsen
Denne metoden kan være en kostnadseffektiv løsning der den eksisterende vegkroppen er blitt stabil nok over lang tid til at den kan beholdes i den nye konstruksjonen. Ved denne type utvidelser vil det være behov for en geoteknisk vurdering for å anslå forbelastningens høyde og varighet, samt hvilke setninger som kan forventes.
Ideelt sett bør den nye overbygningen plasseres inneholder profilet av eksisterende veg for å unngå tilleggsbelastning på myra, som for ”Standard utbedringskonstruksjon” i 8.4.2 (a). Men hvis det må legges ut en høyere eller tyngre overbygning på toppen av den utvidete fyllingen må en kjenne til virkningene av en slik lastøkning.
En tilleggsgevinst ved denne type breddeutvidelse er at den vanligvis kan utføres på eksisterende veg uten at trafikken hindres. En typisk breddeutvidelse med forbelastning, slik metoden brukes av det det svenske Transportverket og det islandske vegvesenet, er vist nedenfor:
8.4.5. Armerte dekker på veger med fast dekke
Armerte dekker kan være en brukbar løsning for utbedring av veger med fast dekke som har deformasjoner og sprekker, og der setninger i vegdekket ikke er et stort problem. Slike dekker er brukt med hell på lavtrafikkveger i skotske Highlands og i Irland, både med geonett av polyester og med flettet stålnett. Hovedprinsippene i en slik utbedring er vist nedenfor:
- Gjenopprett det deformerte dekket med bituminøst materiale
- Monter det nye nettet. Ved polyesternett må overflaten sprayes med et festemiddel. Stålnett må festes med spiker e.l.
- Legg ut et nytt 50-60 mm bituminøst slitelag
Foto av et typisk armert dekke:
Men denne dekkekonstruksjonen gir økt last på vegen. Virkningen av slik merbelastning bør vurderes når arbeidet planlegges, slik at en kjenner til sannsynlige virkninger på forhånd.
Skjermbildet nedenfor viser resultater fra et dekke med stålarmering på en enfeltsveg med fast dekke i det nordlige Skottland. Strekningen med stålarmering strekker seg fra profil 20540 til 20640 og vises i georadarplottet som et utydelig område, noe som skyldes reflektert støy fra nettet. Bedringen i dekkets tilstand vises i falloddmålinger tatt før utbedringen (svarte linjer) og etter at stålnettet ble montert (røde linjer). Stålnettet som ble brukt var et flettet Maccaferri ”vegnett”.
Armert konstruksjon for masseutskifting av bituminøse lag
Hvis eksisterende bituminøse lag er tykke nok til å kunne freses kan prosessen også gjennomføres uten at vegens vekt økes. I så fall utføres det slik:
- Tørrfres 100 mm av eksisterende bituminøse lag
- Monter det nye nettet. Ved polyesternett må overflaten sprayes med et festemiddel. Stålnett må festes med spiker e.l.
- Legg ut et 50-60 mm bituminøst slitelag
