Vårbruket består av de åtgärder som utförs direkt efter tjällossningen, d.v.s. vägen hyvlas upp till ett tvärfall (bombering) på 4-5 % och dammbinds (Enkell, 2003; Vägverket, 2005). Hyvling kan också behöva göras sommar och höst för att åtgärda vägskador. Hyvlingen utförs också för att slitlagerytan ska hållas jämn. Omblandningen av grusmaterialet, som hyveln åstadkommer, ger också slitlagret en mer homogen sammansättning (Bäckman et al., 1998).
Det finns två typer av hyvling; ythyvling och djuphyvling. Ythyvlingens verkan är inte skärande utan skrapande och kallas sladdning. Sladdningen utförs med en vägsladd i syfte att avjämna vägytan. Vid djuphyvling eftersträvar man att skära ner till botten av potthål, korrugeringar och spår. Vid djuphyvling används en liten skärvinkel som gör att hyvelbladet lätt ska skära tillräckligt djupt. Skärvinkeln gör också att losshyvlat material blandas väl och kan användas till att justera tvärfallet med. (Alzubaidi, 1999b)
I samband med hyvlingen vattnas vägen. Vattningen minskar nedkrossning av grus- materialet men utförs i första hand för att det är enklare att forma vägens tvärfall när materialet är blöt och materialet löper också mindre risk att damma bort vid utförandet. Dessutom leder vattningen till en homogenare spridning av dammbindningsmedlet inuti grusslitlagret. (Edvardsson et al., 2010)
Grusning görs då tjockleken på slitlagret blivit otillräckligt eller då slitlagret fått fel sammansättning, vanligen en för stor andel sand och en får låg andel ler och grus. Slitlagrets kornkurva ska följa idealgruskurvan och innehålla tillräckligt mycket finmaterial (Fig. 6). Brist på stenmaterial leder först till spårbildning och sedan till otillräckligt tvärfall (Alzubaidi, 1999b). Det är viktigt att vägbanan är fuktig när den grusas, eftersom nytt material då lättare kan blandas in i slitlagret (Vägverket, 1993). Grusning utförs därför lämpligen på våren, efter tjällossning, eller på hösten. Det är då viktigt att återställa dräneringssystemet innan vägen grusas för att gruset inte snabbt ska försvinna igen samt att tillse att gruset hålls väl dammbundet.
Figur 6. Kornstorleksfördelning för grusslitlager enligt TRVKB 10 Obundna lager (TDOK 2011:265).
Det är inte enbart vägtrafiken som nöter ner grusslitlagret med tiden. Även
vinterväghållningen, eg. snöplogning då körbanan inte är frusen, kan skapa kraftigt vägslitage genom att grusslitlagret hyvlas bort från körbanan. Dessutom kan snödikning under våren generera svåra skador på vägtrummor om deras lägen inte är markerade. (Enkell, 2003)
Fler och fler timmerbilar på senare tid har utrustats med hyvelblad och sandspridare eftersom företagen som fraktar timmer mer och mer har tagit ansvar för vinterskötsel- aktiviteterna på skogsvägarna. Timmarbilarna transporteras ofta via det allmänna vägnät som, p.g.a. sina låga trafikvolymer prioriteras lägst för vinterdriftåtgärder. Om timmer- bilar utrustade med verktyg för vinterdrift skulle tillåtas utföra åtgärder på vissa allmänna vägar som de använder, skulle detta medföra att driftentreprenörerna skulle kunna koncentrera sig på att ge bättre service på vägar med högre trafikvolymer. Det finns naturligtvis vissa hinder att undanröja eftersom driftkontrakt skrivs mellan väghållare och entreprenörer, men nya typer av partnerskap och modern informations- teknologi skulle säkerligen kunna ge lösningar på dessa problem. (Saarenketo, 2006)
6.2.1 Vattenavrinning och dikning
En grusväg som saknar adekvat tvärfall kommer att få otillräcklig vattenavrinning och då lätt bli full av potthål vid regn. För en grusväg önskas en högre fukthalt än för en belagd väg eftersom fukten hjälper till att binda finjorden så att denna inte dammar bort. Därför innehåller bärlagret en större andel finmaterial än ett bärlager för en belagd väg. För mycket vatten kan dock skada vägen så det är viktigt att vägen har ett fungerande dräneringssystem. Dikena är vägens viktigaste del ur dräneringssynpunkt. De ska leda bort överflödigt vatten från vägkroppen så att dess bärighet bibehålls. Med dikning avses såväl nydikning som återställande av kraftigt igensatta diken. Med dikesrensning avses dels kantskärning och dels rensning av diken så att de återfår dess ursprungliga form och djup. (Alzubaidi, 1999b)
Dikning ska utföras efter behov, d.v.s. enbart där det behövs för avvattning och/eller dränering. Slentrianmässig dikning medför nämligen en risk för att sällsynta växter och artrik flora försvinner samt bidrar till onödig transport av dikesmassor, som i sin tur medför ökad störning, buller och utsläpp av luftföroreningar. (Vägverket, 2008) Längs vägkanten bildas ofta vallar av växtlighet och utkastat grus. Vallarna hindrar vattenavrinningen från vägytan. Genom att hyvla och kantskära vägen formas vägens tvärfall och bättre vattenavrinning erhålls. Genom kantskärningen undviks också inhyvling av växtdelar. Vid hyvlingen dras också utkastat material in mot vägmitt igen (s.k. grusåtervinning), vilket innebär att användbart material tillvaratas istället för att borttransporteras. Även vägtrummorna spelar en viktig roll för att avvattning och dränering ska fungera. Det är därför viktigt att säkerställa att dessa inte slammar igen eller blockeras. En tilltäppt trumma kan i värsta fall leda till en sönderspolad vägkropp. Även en alltför brant innerslänt kan leda till en sönderspolad väg om denna drabbas av erosion eftersom innerslänten utgör sidostöd för vägen. (Alzubaidi, 1999b)
Vägtrummor finns i olika modeller och storlekar. De kan vara gjorda av plåt, betong eller plast och har olika egenskaper. Trummor av plast och plåt är mindre känsliga för rörelser orsakade av tjäle medan betongtrummor lättare glider isär i skarvarna vid tjälrörelser. Däremot riskerar plåttrummor att angripas av rost och därmed få en kortare livslängd. Vid byten av trummor med en diameter på över 500 mm bör Länsstyrelsen alltid kontaktas. (Vägverket, 1993; Helgesson, 2011)
6.2.2 Vegetation
Röjning och slåtter av skymmande vegetation, i både sidled och höjdled, säkerställer trafiksäkerheten, framkomligheten och ger en estetiskt mer tilltalande vägmiljö. Röjning i sidled innebär att mindre träd och sly avlägsnas. Röjning i höjdled sker genom
grensågning och beskäring av träd. Slåtter som uteblir eller utförs felaktigt, beträffande både tidpunkt och valet av utrustning, bidrar till att diken snabbt slammar igen, blir artfattigt med högväxt flora, förbuskas, ger minskad sikt, lockar vilt och fungerar dåligt som filter för föroreningar. Detta leder till att diket får kort livslängd, kräver mycket underhåll och därmed blir dyrt sett över tiden. (Enkell, 2003; Vägverket, 2008)
För att få maximal effekt av röjningen bör den på lövträdsrika vägavsnitt utföras under försommaren. Om man utför röjningen under perioden maj till juni minskar antalet stubbskott. På vägavsnitt där barrträd dominerar har tidpunkten ingen betydelse. Det är dock viktigt att avverkningen av träd inte sker slentrianmässigt. Riskerna ur
trafiksäkerhetssynpunkt, med oeftergivliga hinder så som träd i sidoområdena, kan minskas med uppsättning av olika typer av räcken, hastighetsbegränsande åtgärder, häckar, m.m. Alléer är skyddande enligt lag. Dessa och stora solitära träd längs vägarna är dessutom ett natur- och kulturarv av stort värde. (Enkell, 2003; Vägverket, 2008)
6.2.3 Vägdamm
Damm är fina partiklar mindre än 100 µm i diameter som har transmitterats till
atmosfären (Oscarsson, 2007). Andelen finjord (material <0,063 µm) motsvarar normalt mellan 8 till 15 % av det totala materialet i grusslitlagret (TDOK 2011:265). När fordon passerar på vägen virvlar dammet upp och driver iväg med vinden. En hastighet av 100 km/h motsvarar en vindhastighet på vägytan motsvarande ca 28 m/s, dvs. ungefär hastigheten hos en orkan (Alzubaidi, 1999b). Mängden damm som emitteras till luften
beror av trafikmängden, andel tunga fordon, fordonshastigheten, slitlagrets
sammansättning och bundenhet, väderlek och vägens topografi (Oscarsson, 2007). Dammbindningen syftar dels till att minska olägenheterna, både sanitärt och
trafiksäkerhetsmässigt, av vägdamm och dels till att binda ihop slitlagret och därmed minimera antalet erfordrade hyvlings- och grusningstillfällen. Som dammbindnings- medel används för det mesta salt (kalcium- eller magnesiumklorid). Används andra produkter kan grusslitlagrets finmaterialhalt behöva justeras (TDOK 2011:267). Vid dammbindning med bitumenemulsion bör finjordshalten sänkas något och vid dammbindning med lignosulfonat kan den höjas något.
Effektiviteten hos dammbindningsmeden beror av koncentrationen och mängden (givan) som applicerats samt på hur homogen spridning som åstadkommits. Salt är generellt det mest kostnadseffektiva dammbindningsmedlet som finns på marknaden idag. Uppemot 50 % mer magnesiumklorid än kalciumklorid behövs för att uppnå motsvarande dammbindningseffekt. Detta gäller då medlen påförs som flingor. När medlen påföres som lösning är de lika effektiva, förutsatt att samma koncentration, ca. 32 viktprocent, påförts. Genom att påföra saltet som lösning erhålls dels en bättre permeabilitet ner i slitlagret, vilket minimerar svinn, och dels en homogenare spridning över hela vägytan. Detta gör att givan kan halveras och resultatet uppfattas ändå ofta som t.o.m. bättre än det som erhålls med fast salt (dvs. flingor). (Edvardsson et al., 2012)
6.2.4 Spår, korrugering och potthål
En korrugerad väg liknar en tvättbräda med vågtoppar och vågdalar. En möjlig orsak till detta är sandöverskott i grusslitlagret. Med tiden bryts materialet i vägen ner av
trafikslitage och det bildas sand. En ändrad kornsammansättning åstadkoms också genom att grusmaterialet blir utkastat från vägbanan av trafiken samt att det finkorniga materialet dammar bort. Ändra tänkbara orsaker till en korrugerad väg innefattar en för hög hastighet vid hyvling av grusslitlagret, uttorkning av vägkroppen, otillräcklig bärighet hos konstruktionen eller att fordon bromsat och accelererat mycket på sträckning. På grund av det senare uppträder korrugeringen framförallt i kurviga och/ eller backiga avsnitt. (Enkell, 2003)
För att åtgärda en korrugerad väg bör kornstorleksfördelningen i grusslitlagret rehabiliteras. Enklast är om det räcker med grusåtervinning av utkastat material men förr eller senare behövs kompletteringsgrusning. Om materialet i det befintliga grusslitlagret inte längre uppfyller kravet när det gäller kornstorleksfördelning måste fraktioner tillsättas genom så kallad proportionering. Vanligen tillsätts krossat material 4-18 mm samt finjord (lera) och blandas ihop med det befintliga slitlagermaterialet. För att komma till rätta med korrugeringen är det också viktigt att man vid hyvlingen bearbetar materialet ända ner mot botten av vågdalarna med hyvelskäret. (Enkell, 2003) Potthål (dvs. gropar eller slaghål i vägytan) bildas genom att vatten ligger kvar på vägbanan, till en följd av för dåligt tvärfall eller dålig kantskärning på vägen. Finjorden i dessa vattenfyllda hål löses upp och bildar en lervätska som stänks bort när trafiken passerar vilket leder till att potthålen växer. Potthålen blir vanligen mellan 30 och 80 cm långa och mellan 3 och 7 cm djupa. Som en kortsiktig åtgärd kan potthålen flickas (lagas) med grusslitlager, dammbindningsmedel och vatten. För att komma tillrätta med problemet måste vägytan hyvlas om ned till botten av slaghålen och ett tillräckligt tvärfall (4-5 %) skapas. Även kornstorlekssammansättningen i slitlagret kan behöva åtgärdas. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)
Spårbildning kan ha flera orsaker, så som exempelvis dålig packning efter hyvling, otillräcklig bärighet i vägkroppen, för tjockt grusslitlager, hög vattenkvot i vägkroppen, underdimensionerad vägkropp, dåligt material i vägkroppen, förlust av material i
hjulspår eller dåliga diken. En grov tumregel är att ju bredare spåren är, desto längre ner i vägkroppen ligger orsaken till deformationen. För att komma till rätta med problemet bör vägen hyvlas och den grundläggande orsaken fastställas och åtgärdas. (Enkell, 2003)
Spårbildning på grusvägar beror framförallt på två olika huvudföreteelser:
• Volymminskningen hos vägkonstruktionen eller bärlagermaterialet under hjulet, • Skjuvkrafterna under hjulet, som gör att stenmaterialet kastas iväg. (Dawson et
al., 2008)
Strategier för att komma till rätta med problemet kan i princip grupperas i två olika huvudtyper:
• Förbättra stenmaterialet – i de fall kvaliteten hos stenmaterialet inte är tillräckligt god för att motstå nednötning.
• Öka tjockleken hos vägkonstruktionen – i de fall tjockleken hos
överbyggnadslagren inte är tillräcklig för att kunna förhindra att lagren utsätts för överbelastning när trafik passerar. (Dawson et al., 2008)
En större tjocklek hos stenmaterialet minskar visserligen påkänningen hos sten- materialet men effekten tycks inte alls lika påtaglig som den som erhålls med ett reducerat lufttryck (och parmonterade hjul). Resultaten från en studie gjord av Dawson
et al. (2008) tyder nämligen på att ett lägre lufttryck i parmonterade hjul är effektivt för
att minska belastningen på stenmaterialet. Fördelen med ett lägre lufttryck är mest märkbar för stenmaterial med låg styvhet och effekten är större för lastbilar med
parmonterade hjul än med ”supersingel” hjul. Effekten av att endast ändra styvheten hos stenmaterialet tycks däremot vara obetydlig.
6.2.5 Löst grus
Löst grus kan förekomma på vägen, ibland i ringa omfattning på själva vägbanan med tydliga ansamlingar längs vägkanterna och eventuellt mellan hjulspåren. Ibland förekommer det i stor omfattning över hela körbanan och i utpräglade vallar längs vägkanterna eftersom materialet på vägen kastas åt sidorna på grund av trafiken. Grunden till problemet kan ligga i en större trafikmängd än vanligt eller ett felaktigt sammansatt grusslitlager, t.ex. för låg finjordshalt, för låg lerhalt, otillräcklig andel krossade korn, för bra nötningsegenskaper hos stenmaterialet i grusslitlagret. Andra tänkbara orsaker innefattar dålig packning av grusslitlagret efter pågrusning eller hyvling alternativt felaktigt genomförd dammbindning på grund av att dammbindnings- medlet inte är anpassat till kornstorleksfördelningen i grusslitlagret eller att för lite dammbindningsmedel har använts. För att få en jämn och bunden vägbana igen måste nytt grusslitlager påföras. Det är då viktigt att kornstorleksfördelningen förbättras genom proportionering och att valet av dammbindningsmedel anpassas till grus-
slitlagrets sammansättning. Vid hög finjordshalt kan lignosulfonat med fördel användas och vid låg finjordshalt bitumenemulsion. (Enkell, 2003; TDOK 2011:267)
6.2.6 Tjälskador
Tjälskador är relativt vanligt förekommande på våra grusvägar, i synnerhet på de obyggda. Tjälens skadeprocesser kan delas in flera olika skadetyper, nämligen tjälskott, ytuppmjukning, tjälsprickor och stenuppfrysning. (Alzubaidi, 1999b)
Tjälskott är flytjordmassor som kommer upp genom sprickor i den redan upptorkade vägbanan. Djupet till tjälskottets botten kan vara mycket stort då tung trafik pumpar upp vatten och finare material genom vägkroppen till ytan. Tjälskotten är oftast lokalt förekommande och vanligast där undergrundsmaterialet består av siltiga jordar. Eftersom orsaken till tjälskotten ofta är bristande dränering av vägkroppen eller dålig avrinning i vägdiken är en tänkbar åtgärd att förbättra dräneringen av vägkroppen och terrassmaterialet. För att komma till rätta med problemet med siltiga undergrunds- material och tung trafikbelastning på en dåligt bärig vägkonstruktion kan material i de övre lagren bytas ut och ett materialavskiljande lager mellan dessa och de siltiga jordarna placeras ut. Som en provisorisk reparation kan ett bärlagermaterial tilläggas vägöverbyggnaden. (Enkell, 2003)
Ytuppmjukning sker i regel början av tjällossningen när vatten frigörs i de övre lagren i vägkroppen. Eftersom underliggande lager är frusna stannar vattnet kvar i ytskiktet. Vattenöverskottet medför att vägbanan förlorar sin bärighet. Av den anledningen är ofta tunga fordon förhindrade från att köra på vägen till dess att den torkat upp. Tunga fordon lämnar också djupa spår i den uppmjukade vägen som ytterligare kan försämra dräneringen. Ofta begränsas därför fordonens maximala brutto-/ tjänstevikter som en tillfällig lösning på problemet (Kap. 5.2). En annan tillfällig lösning är att tillföra
bärlager för att öka framkomligheten. Mer långsiktiga lösningar innefattar förbättring av dräneringen av vägkroppen och avrinningen från vägytan. I svårare fall när
uppmjukningen nått större djup, s.k. djupuppmjukning, bör material med hög finjordshalt i de övre lagren avlägsnas. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)
Tjälsprickor uppträder vanligen i vägkanterna på smala (5-6 m) och breda (12-13) vägar men ofta i vägmitt på vägar med en bredd på 7-9 m. De förekommer också vid
övergången mellan skärning och bank. Tjälsprickorna uppstår till följd av ojämna tjällyft längs eller tvärs vägen. Breda sprickor som utgör en säkerhetsrisk bör åtgärdas med ifyllning av grusslitlager. Efter tjällossningen bör grusslitlagret djuphyvlas för att avlägsna sprickorna. (Enkell, 2003)
Stenuppfrysning förekommer där undergrunden består av tjälfarligt material som
innehåller stenar och block. Volymökningen som sker när marken blir tjälad trycker upp stenarna. Vid tjällossningen smälter isen och håligheten kring stenen fylls med finare korn vilket hindrar stenen från att återta sitt ursprungliga läge. Stora stenar gör att trafiksäkerheten och framkomligheten försämras. Även hyvling och snöröjning
försvåras eftersom stenar sliter mer på hyvelblad. Ojämnheter orsakade av uppfrysande stenar och block åtgärdas normalt genom att blocken grävs upp och avlägsnas (s.k. stenbrytning). Det är då viktigt att återfyllnaden sker med likartat material för såväl undergrund som överbyggnad. Som en provisorisk åtgärd kan ytan kring ojämnheten jämnas till med nytt material. (Alzubaidi, 1999b; Enkell, 2003)
6.2.7 Slutsatser drift och underhåll av grusväg
Många utländska rapporter pekar på att det är lönsamt att belägga en grusväg redan vid relativt låga trafikflöden. För svenska förhållanden gäller dock att beläggning inte kan läggas utan att vägen först får en relativt kraftig förstärkning, d.v.s. höjning av
bärförmågan. En viktig skillnad mellan grusvägar och belagda vägar är att ett eftersatt underhåll inte får lika stora konsekvenser på en grusväg, medan det på en belagd väg leder till betydande kostnadsökningar på sikt. (Bäckman et al., 1998)
I drift- och underhållssammanhang har vägens tvärfall och diken störst betydelse för standard och kostnader. Ingen annan åtgärd har så avgörande betydelse för kostnader och grusvägens tillstånd som hyvlingen, som återställer vägbanans jämnhet och tvärfall. (Alzubaidi, 1999b)