Provväg med HB-överbyggnad, Vendelsö -74 : Lägesrapport 1980-05

8101 ef stitut ©ft ear tets . R ä jä r 2 ä g o 4 ä # 5 x 5 # 0 9 i k + % -$ 4 v vi i 2 å £ S d 2 2 t » 5 $ s k 2 v 4 4 A n -2 k v få $ 2 å 0 i s f 2 S SSP er 5 5 2 3 5 S k s 3 % k 5 i 3 8 5 sö %% 4 F & s 2 8 2 -F 3 K P % d t 2 e + S x S Z % v ö s ) 9 f $ ö s s l 4 2 2 + i $ v f r 3 s 2 s a 0 . s e s v ä å 300 % 5 % f % a k E i v * 2 Ku 3 3 s hel P 2 $ k e x " d + . s tl 2 o r 2 så g SV0 8 k al p de tf e % 4 j 2 $ 25 3 5 % Z s Me ta l 5 jä * Sa s l k 204 9 h % 16 1-52 , s % 2 f s i 3 % -å + at illa % .. u 4 v s l v la s . N % * h $ > t t v 3 ' 7 #2 ") ä t * & X 3 i £ 5 2 2 6 9 bla K 2 -% h -o c k st 3 X.H s Han_en 2 Sö t i & s s n ä r ä s $ 3 5 £ n k e > k v v ä ä få > 5 ä dt > h k 5 $ 3 8 4 $ fe ä t å % ; 3 "ä -; U ; å t # *0 Jäs a å a 3 ; > » © % å A & 5 . s s 2 & j å S 2 4 vår j i j SK t k % Z :* p % vil le A % ; + ä s s 2 vå v böna! s & x a x % 4 2 tat f ä i :$ -k 2 %

213 - 1980 Statens väg- och trafikinstitut (VTI) ' 581 01 Linköping

*1 0347-6049 National Road & Traffic Research Institute - 5-581 01 Linköping - Sweden

Prowäg med HB-Överbyggnad, Vendelsö -74

Lägesrapport 1980-05

I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G

Sid

1. BESKRIVNING AV PROVVÄGEN 1

1.1 Läge 1

1.2 Uppbyggnad och utförande 1

1.3 Ändamål 1 2. TIDIGARE RAPPORTER 2 3. TRAFIK 2 4. UTFÖRDA MÄTNINGAR 2 5. MÄTRESULTAT 3 6. PLANERADE MÄTNINGAR 3 7. PLANERADE RAPPORTER 3

8. KOMMENTARER TILL MÄTRESULTATEN 4

9. FÖRTECKNING ÖVER BILAGOR 6

1. BESKRIVNING AV PROVVÄGEN

1.1 Läge

Del av väg 601 i Haninge kommun, B-län.

1.2 Uppbyggnad och utförande

Provvägen omfattar tio provsträckor huvudsakligen be-stående av HB-överbyggnader samt dessutom en referens-sträcka med konventionell överbyggnad, betecknad prov-sträcka 0. I bilaga 1 visas med en schematisk längd-profil samtliga överbyggnadskonstruktioner. Undergrun-den består av lera med inslag av grovsilt och grovmo. Provvägen utfördes 1974, varvid på BG-ytan utfördes en avjämning med AB-massa.

I juni 1976 utfördes en justering och avjämning med BG- resp AB-material samt slitlager av 100 HAB 16T.

1.3 Ändamål

Provvägen har utförts, dels för att studera några pro-duktionsmetoder för HB-överbyggnader utförda på lerig undergrund med olika bärighet beroende på fuktighets-tillstånd och behandling (obehandlad respektive kalk-stabiliserad), dels för att genom långtidsstudier för-söka utreda vilken tjocklek på HB-överbyggnaden, som vid den aktuella trafikbelastningen och klimattypen erfordras på respektive typ av undergrund.

Den produktionstekniska studien har publicerats av SBEF i rapport nr 13 (1975).

2. TIDIGARE RAPPORTER

a) SBEF, Rapport nr 13: "Provväg med HB-överbyggnad". b) VTI, Internrapport nr 248: "Lägesrapport 1976-03". c) VTI, Meddelande nr 20: "Lägesrapport 1976-12". d) VTI, Meddelande nr 78: "Lägesrapport 1978-01". e) VTI, Meddelande nr 127: "Lägesrapport 1978-11".

3. TRAFIK

Den 1 juli 1976 öppnades provvägen för trafik. Dessför-innan hade endast arbetstrafik belastat provsträckorna.

4. UTFÖRDA MÄTNINGAR

Tidpunkt för och typ av mätning som redovisas i denna rapport framgår av nedanstående förteckning.

Mätning 1979 Bilaga

Bärighetsmätning Maj 2

Fallvikt Augusti

Jämnhet i längs- Mars 3

led (CHLOE) Maj 3

Registrering av synliga skador utfördes i augusti 1979.

5. MÄTRESULTAT

Resultat av mätningarna redovisas i bilagorna 2 och 3. Observerade skador framgår av bilaga 4.

Vid bärighetsmätningarna i augusti 1979 användes den

förbättrade

tekniken meds k tvåpunktsmätning, vilken

ger möjlighet att utvärdera bärighetsegenskaperna (E-modulerna) hos dels det övre lagret i överbyggnaden (i detta fall slitlagret + BG-lagret), E1, dels det där-under liggande lagret, E2 (bilaga 2, sid 3-4). Om det undre lagret är uppbyggt av flera skikt - vilket är det normala - utgör den utvärderade E-modulen för detta

(E2) i själva verket en medelmodul (§2) för samtliga skikt i det undre lagret. I de fall då ett kalkstabili-serat lager har utförts närmast under BG-lagret, kan man således ej utvärdera E-modulen hos detta enbart. Däremot bör en ev förstärkningseffekt hos det kalksta-biliserade lagret återspeglas i ett högre värde på E2. För att behålla kontinuiteten med resultaten i de tidi-gare utförda bärighetsbestämningarna, som utförts med deformationsregistrering enbart i belastningscentrum, har de senaste mätningsresultaten från augusti 1979 även bearbetats så att, på samma sätt som förut, medel-modulerna för hela överbyggnaden + underliggande lager

(§15) erhållits (bilaga 2, sid 1-2).

6. PLANERADE MÄTNINGAR

Av VTI planeras för 1980 inspektion, bärighetsmätningar med fallvikt samt jämnhetsmätningar i vägens längs- och

tvärled.

7. PLANERADE RAPPORTER

Provvägen avses slutrapporteras hösten 1980.

8. KOMMENTARER TILL MÄTRESULTATEN

Medelmodulerna, beräknade ur enbart beläggningsytans nedsjunkning i belastningscentrum vid de olika fall-viktsprovningarna, har redovisats-i bilaga 2. De ger ett mått på vägens genomsnittliga bärighet vid de yttre omständigheter, som rådde vid provningstillfället. Nor-malt bör givetvis medelmodulen öka med tilltagande

tjocklek hos HBÖ-konstruktionen (förutsatt att under-grunden har konstanta bärighetsegenskaper) och med av-tagande temperatur hos beläggningen. För att åskådlig-göra dessa samband har diagrammen i bilaga 5 uppgjorts med ledning av värdena i bilaga 2. Sambanden har

sammanställts i bilaga 6. Som synes är bärigheten vid en viss beläggningstjocklek i hög grad beroende av be-läggningstemperaturen.

De lagermoduler, som framräknats ur fallviktsprovning-arna med 2-punktsmätning och som återgivits i bilaga 2, sid 3-4, ger avsevärt större möjligheter att analysera överbyggnadens resp undergrundens bidrag till vägens bärighet. Som alltid i dylika fall är det i första hand

förändringarna hos lagermodulerna, som är intressantast och kan säga något om trafikens och andra faktorers in-verkan på lagren i vägkrOppen. Eftersom de redovisade värdena är de första i mätserien får en närmare analys av lagermodulerna anstå till den planerade slutrapport-en höstslutrapport-en 1980.

Av bilaga 2 framgår att lagermodulen för undergrunden inkl ev kalkstabiliserat översta skikt vid mätnings-tillfället var tämligen enhetlig om man jämför de olika

sträckornas medelvärden (151-190 MPa), om man undantar sträckorna 5 och 7. På sträcka 5 hade terrassen (en mycket lös lera som införts från sidotag)

kalkstabili-serats till hela 30 cm djup och med användning av höga kalkhalter (ca 15% i övre skiktet och ca 7% i undre skiktet). Denna terrass har redan tidigare vid direkt VTI MEDDELANDE 213

provbelastning uppvisat hög bärighet (SBEF:s rapport Nr 13, bilaga 17). Den något förhöjda bärigheten hos

undergrunden på provsträcka 7 är mera anmärkningsvärd. Undergrunden (eg underbyggnaden) utgjordes av lerigt-moigt material, som inte kalkstabiliserats i ytskiktet

(bilaga 1). En bidragande orsak till den relativt höga bärigheten kan vara att provsträckan ligger på bank

(vägytan ca 100 cm ovan urSpr'markyta) i motsats till de flesta andra provsträckorna.

Vid utförandet 1974 av BG-lagret på sträcka 3, blev det undre skiktet skadat (krackeleringar). Krackeleringar erhölls även i det övre skiktet (SBEF Rapp Nr 13, sid 24). Dessa förhållanden kan vara förklaringen till den låga E1-modulen på denna sträcka och den stora sprid-ningen (SD₁ i bilaga 2, sid 3 och 4). Å andra sidan förekom samma svårigheter och skador vid utförandet av sträcka 7 utan att detta återspeglats i E1-modulens värde och spridning.

Trafikvärdena (PSI), som redovisats i bilaga 3, visar att det förekommit en årlig variation på så sätt att en nedgång i värdena i allmänhet inträffat på vårarna (77-03 jämförd med 76-10 reSp 77-11 och 79-(77-03 jämförd med 79-05).

Härutöver har en successiv nedgång i värdena från år

till år inträffat. Under perioden 76-06 - 79-05 har den

årliga minskningen i PSI-värdet genomsnittligt uppgått till 0,4 enheter per år. Den största resp minsta ned-gången i trafikvärde under perioden var 0,8 enheter reSp 0,1 enhet. Om man utgår från att man vid utföran-det av en HBÖ normalt uppnår ett trafikvärde motsvaran-de PSI 4,0, så skulle man i motsvaran-detta fall genomsnittligt uppnå det lägsta acceptabla trafikvärdet (PSI 2,0) ef-ter ca 15 år om man kan extrapolera hittills erhållna värden. En livslängd hos en asfaltbeläggning av 15 år

får anses tillfredsställande.

9.

Bilaga 1

.R

a

FÖRTECKNING ÖVER BILAGOR Schematisk längsprofil

Fallviktsresultat, mätningar på Vägytan Jämnhet, CHLOE. Tabeller över PSI-Värden från mätningar i mars och maj 1979

Jämnhet, CHLOE, diagram Observationer av skador

Samband mellan medelmodul och

belägg-ningstjocklek vid olika temperatur D:o, sammanställning

V T I ' M E D D E L A N D E 2 1 3 PROWÄG VENDELSÖ - 71. J + 100 HAb 121+ 0510 (UTFÖRES SENARE)

Ab 2/3 325 -' 2/ 23 5 t U1

1.

5,6

2/ 52 5 '-2/ 42 5 "

ä

5

21 96 5 ' 21 89 5 " 2/8 055 * 3/1 60 3/ 03 5 " 7 10

100 HA!? 16t. 1111:000 10111 1970

10 cm AVIAM . BG 1A BG BE R6-KROSS CA 50 cm 10 +10 cm

_LÄGGARE

00 10+10 cm LÄGGARE

' BG

BG

00 7 cm

_{.. '15 cm}

. 30

BG

00

_' 12+11 cm 86 LAGGARE LÄGGARE 12+15 cm 10+10cm 12+11cm BG 12+15 cm

LAGGARE 27 cm

+130 20cm CG

LÄGGARE LÄGGAREF

LÄGGARE

KALK -STAB. 20 cm KALK * STAB. 2 0 1: m

HYVEL

_,

HYVEL

_{15 cm}

' WE

KALK*

..

HWEL

KALK"

STAB_

SKARNING

sme. KALK- KALKSTAB.

20 cm *

H

KALK*

20 cm STAB. av. SIDA

SAND

20 cm

M

M '

LA NGDSKALA 1: 5000

BANK II ,SKÄRNING STAB.

III

LERIGT- LERIGT- 20 cm 20 cm SKÄRNING II MEROX 1151011 SKÄRMNG CA 30cm MOIGT MOIGT

m

MATERIAL MATERIAL

1.7 cm 50 cm LE RA MED HÖG VATIEN HALT CA \ 20 c m /// :5/// 3"///9/1 ////=="// 3:7/ :JIE/4

BANK II BANK Il BANK II

UNDERGRUND AV LERA

L

vn. VÄGAVDELNINGEN JUU-75 EINAR LINDH /LP REV. SEPT-76 EL/w

Bi

la

ga

Bilaga 2 Sidan 1

Vendelsö -74.

Bärighetsmätning med fallvikt. Platta D = 30 om.

Tempera- Lägst: +23åc

Lägst: +23åc

tur Högst: +23 C Högst: +28 C

bel.-yta

Prov- Sektion På beläggning av 100 HAB

str'

1979-05-17

1979-08-01

E15 (MPa)

E15 (MPa)

V1) H1) Mdv V1) H1) Mdv

prov-

prov-str. str. (1) (2) (3) (4) (5) (6) _(7) (8)

0

.2/170

321 412

354 464

0

2/200

342 295 343

339 360 379

1

2/260

374 257

369 374

1

2/300

265 399 322

473 473 422

2

2/360

423 404

423 507

2

2/400

325 497 412

560 683 543

3

2/460

295 595

362 758

3

2/480

300 281 368

375 354 462

4

2/560

618 758

459 837

4

2/600

387 758 630

560 884 685

5

2/660

936 846

1148 1072

5

2/700

893 788 866

1237 1082 1135

6

2/740

-

508

910 624

6

2/780

637- 893 679

1476 1015 1006

7

2/840

743 738 ,

765 820

7

2/860

631 568 070

838 663 771

8

2/920

295 388

371 464

8

2/950

402 335 355

530 477 461

9

2/980

309 357

402 486

9

3/000

369 354 347

473 438 450

10

3/060

439 383

601 536

10

3/120

370 434 407

487 549 543

Mdv

509 562

676 696

1) _{BG-lager med A 120} höger Väghalva. VTI MEDDELANDE 213

Prov- HB-str. tjock-nr lek före juni 1976, om (nom) Avjämning + 100 HAB 1976, cm, mdv enl. avvägn. (Körbana) Juni 1976 Nov. 1976 E15

Medelvärden per provsträcka April

1977

-modul,_MPa

Juni

1977 Aug.1977 Maj1979 Aug.1979

Ref.str. 20 20 23 27 27 1SBG+15CG 27 20 23 27 O r -wa L n k O F wC N O P

Temperaturer vid mätningstillfällena i Luft: Lägst Högst Bel.-yta: Lägst Högst N § § N § N n g k a O ñL n C O ©P N P C O s s F C D C D O O O O G N C O F C N C O F ' N L O Q N K D N O s s u 5 5 § § H -H + 1 M + 4 + 1 H + 4 + I H \ O O F N _ \ - v-\ -' \ -' v-C \ l 5 N 212 200 299 251 434 572 440 428 252 256 281 +22 +25 +32 +34 356 661 876 778 1140 1045 1051 1164 815 752 963

0(3

+ 9 +12 + 7 +10 352 621 813 724 1289 1600 1036 1218 669 601 809 307 267 343 309 464 612 557 476 303 294 344 +16 +18 +20 +25 275 246 330 296 430 595 541 442 289 275 329 +30 +36 343 322 412 368 630 866 679 670 355 347 407 +20 +23 +23 379 422 543 462 685 1135 1006 771 461 450 543 +23 +28 S a m m a n s t äl l n i n g a v r e s ul t a t f ör 1 9 7 6 , B är i g h e t s m ät n i n g a r me d f a l l vi k t på Väg yt an . -7 7 o c h -7 8 . P r o vväg V e n d e l s ö -7 4. _B i l a g a 2 S i d a n 2

Prov-str.

Punkt Uppmäüta värden

Pl I S0 mm

1)

I S60 mm Korrigerade värden PI n S0 mm 1) H S60 mm Verkl. tjockl. mm

2)

E1

MPa Beräknade värden E 3) _2 MPa

E1

MPa

4)

_SD1 MPa

6)

IB J MPa

1/1

1/1

1/2

1/2

5,05

5,10

5,05

5,05

0,43

0,44

0,34

0,34

0,19

0,18

0,15

0,15

5,00

0,43

0,43

0,34

0,34

0,19 0,17 0,15 0,15 188 188 231 231 2627 2156 2218 2218 131 147 163 163 2305 217 151 YT 'T 'T M F H H F T , ÄR T T \ F ' 7 1 ? 2/1 2/1 2/2 2/2 5,10 5,05 5,10

0,32

0,38

0,15

0,18

0,12

0,13

0,31

0,38

0,23

0,28

0,15

0,18

0,11

0,13

230 230 277 277 2822' 2325 2807 2206 165 135 215 183 2540 320 175 3/1

3/1

3/2 3/2

0,10

0,17

0,16

0,18

0,10

0,17

0,16

0,18

275 275 244 244 3065 1102 1083 1561 236 141 153 135 1702 935 166

4/1

4/1

4/2 4/2

0,19

0,35

0,18

0,29

0,10

0,18

0,09

0,15

0,19

0,35

0,18

0,28

0,10

0,18

0,09

0,15

344 344 380 380 2996 1576 2667 1963 219 123 233 141 2300 647 179

5/1

5/1

5/2 5/2

0,15

0,14

0,15

0,12

0,06

0,04

0,06

0,04

0,15

0,14

0,15

0,13

306 306 319 319 3297 2290 3187 2384 382 602 378 590 2790 526 488 V e n d e l s ö -7 4. F a l l vi k t s r e s ul t a t . B i l a g a 2 S i d a n 3 Förklaringar:

1) P - Belastningen, SOV= sjunkn. i centrum, 860 = sjunkning på avst 60 cm från centrum

2) E1 _{E-modulen hos det översta lagret hos överbyggnaden (slitlager + BG-lager)}

3) §1 medelmodulen för samtliga lager under BGelagret

4) E1 medelvärde för E1-värden 8 5) §D1 = standardavvikelsen för E1wvärdena 6) E2 = medelvärde för Ez-värden II 11 II ' 0 M ät n i n g 79 08 01 _p å va gyt an .

\F PI D H N D D E W J U H D E I ' 2 1 3 Prov-str

Punkt Linje Uppmätta Värden

P' 1) 3! 60 mm Korrigerade värden Pl!

S0

S60

mm

1)

_Verkl. tjockl.

₂₎

MPa 'Beräknade värden 3)

E2

MPa

- 4)

E1

MPa SD1 MPa

5)

IEI-₁ MPa

6)

6/1 6/1 6/2 6/2 G 0 0 0

0,11

0,07

0,06

0,03

0,11

0,07

0,06

0,03

171 171 164 164

7/1

7/1

7/2 7/2 'i n m m m m L n L n l -n l -n N N N N C T J N N N 0

0,09

0,09

0,11

0,08

-0,09

0,09

0,11

0,08

301 301 335 335 2698 2330 2105 2474 252 266 204 281 2402 249 251 8/1 8/1 8/2 8/2 0 tn t n t n t n 0 1 6 1 ? 1 0 1 5 3 > $ Z > A 0,16 0,14 0,12 0,11

0,16

0,14

0,12

0,11

223 223 203 203 2642 1159 2118 2250 153 176 206 225 2042 629 190 9/1

9/1

9/2 9/2 0 L H L O L ÖU W N N C I J N h 0

0,14

0,15

0,15

0,13

0,13

0,15

0,15

0,13

237 237 237 237 1898 1403 1811 1690 188 164 164 189 1700 216 176 10 10/1 10/1 10/2 10/2 L n L ñL n i -n R R 0 1 ñ1 0 1 0 1 : > m > G

0,13

0,12

0,13

0,14

0,12

0,12

0,13

0,14

275 275 274 274 1696 2325 2073 1725 200 200 183 171 1955 300 189 Förklaringar: Se sidan 3 B i l a g a 2 Si da n 4

Bilaga 3 Sidan 1

(Vendelsö -74

Jämnhet. Tabell över trafikvärden mätt med CHLOE-mätaren.

Mätning utförd 1979-03-20

Riktning PSI1) (trafikvärde)

mot " Vendelsö Provstracka

0

1

2

3

4

5

6

7/

8

9

10

VänsEer

_korfalt

2,89

3,45

2,17

2,28

2,12

3,24

3,10

2,91

2,48

3,25

2,18

Hfgef

3,24

3,08

2,70

2,11

1,96

3,19

2,75 2,68

2,81

1,60 2,25

korfalt Mätning utförd 1979-05-20

Riktning PSI1) (trafikvärde)

?Utd 1 Provsträcka _

en e 30

0

1

2

3

4

5

v 6

7 ' ' 8 l

9

10

VånsEer

2,81

3,50

3,29

3,32

2,15

2,83

3,22

3,19

2,69« 3,56 (2,83)

korfalt , ,

Hägef

3,21

3,39

3,29

2,80

2,53

3,59

2,83

3,45

2,72

2,38

2,55

korfalt v '

1)Skalan för PSI-värdena är 0-5 varvid 5 anger bästa jämnhet.

m2 <xu<mhm>omm m rm MDZÄWDQME HB>

@

@

Q

©

©

®

©

@ ®

6

@

mm eonnQ mm I 00 -amma

56m? 500: i

.mm m 2 4x 04m Pm>Omm

@

@

@

©

©

®

@

®

@

9

@

mwâoT www_ mm! 0 o -mig 9 02.2.9

SEmox mmäzä

än_

momålmn_ :om 52024 030025 mzwog_ 5:224

2: 8_ oziooåwm E 02225910

.a - 0m4wozm>

N ågm

Vendelsö 74

Sp ri ck ori vög re n VTI MEDDELANDE 213

Skudeinspekfion 79.08.02

2/400

sfnZ

1

sfn1

2/ 300

21500

sfn3

sfnZ

2/400

ELA

Bil. 5

E

15

Tempi

MPa

beläggnym

1000'

7-150c

500-Belzs tjockt. (verkl.)

<>Trrrr,rrrixrrrl,FTr,rT,rr

15

20

25

30

35

A0 cm

E

15

Temp. i

MPa

beläggnym

1000<

5

20-28 OC

500-1

Ö

.

Belzs fjockl.(verkl.)

15

20

25

30

35

1:0 cm

E

15

Tempi

MPa

beläggnym

1000-*

30-36OC

.i

500_

7:

2%

8 YOHB

1

*'_"'*

9

Sets fjockl.(verkl.)

á>'r*'1*r'rTr"ri'3"TI 'I

25

30

35

LOcm

Bilaga 6

Sambandet mellan medelmodul (E15), bestämd med fallvikt, och beläggningens tjocklek och temperatur. Avser HBÖ på

finkornig undergrundsmaterial (lera med inslag av grov-«silt och grovmo).

E15

MPa

BGlzs temp.:

1500-

_+7-150c

1000«

"

+20-28°C

+30-36OC

500-OGrrrrr,,rT{rrrTiiIrlêelzsz'qocktek

20

25

30

35

40 cm

VTI MEDDELANDE 213