Samarbetsprojekt för tillämpning i Norden av AASHO-undersökningen. Slutrapport. Teknisk del : 6.3 Empiriska nedbrytningsmodeller. ( NU A 1977:3, s 126-34, 1977:4, s 87-92)

SÄRTRYCK

STINA

Samarbetsprojekt för tillämpning i

Norden av AASHO-undersökningen

SLUTRAPPORT

TEKNISK DEL

6.3 Empiriska nedbrytningsmodeller

Civilingenjör Lennart Djärf

Statens väg- och trafikinstitut,

Linköping, Sverige.

Nordiska ämbetsmannakommittén för transportfrågor

Variationen i seasonal weighting factor med tiden under AASHO-försöken visas i figur 6.2:5.

Variationerna beror på

1. hög vattenhalt i undergrunden vid

tjälloss-ningen

2. hög temperatur, dvs låg styvhet, i asfaltbe-läggningen på högsommaren

3. låg temperatur, dvs hög styvhet "i över u byggnaden under vintern

Det är fullt klart att en funktion med det

förlopp som visas i figuren har den avsedda" effekten att kompensera för årstidens väx-lingar. Frågan är dock om kompensationen är fullständig. Man iakttager också att de helt dominerande bidragen till nedbrytning-en kommer från tjällossningsperiodnedbrytning-en.

I följande figurer visas klimatfaktorer be-räknade ur plattbelastningsförsök på befint-lig väg vid mätplatserna inom STINA projek-tet. Med hjälp av sådana kurvor skulle mani princip kunna överföra resultat från AASHO-klimatet till nordiska klimat. För-faringssättet är emellertid helt oprövat.

Som framgår av figurerna har kurvorna icke samma förlopp som AASHO-kurvorna och maximum inträffar för de flesta mätplat-ser under sommaren. Detta kan förklaras med att det inte förelegat någon markant tjällossning vid dessa mätplatser och att sommarmätningarna har utförts vid hög tem-peratur på tjocka asfaltbeläggningar.

Om principen användes i praktiken krävs ytterligare mätningar av denna typ under en följd av år för att erhålla tillräckligt statis-tiskt underlag.

6.2.5 Slutsatser

STINA-projektet har icke givit anledning till

förslag om någon större revidering i de analytiska dimensioneringsförfaranden som hittills prövats i Norden. Vissa aspekter har belysts särskilt.

Man har sålunda konstaterat att:

1. E-modulen hos undergrunden varierar som

126

väntat med spänningstillstånd och med vatteninnehållet, vilket har belysts kvanti-tativt. Början till en nordisk E-modulbank har skapats och tekniken inom Norden för mätning av E-moduler i laboratoriet är förbättrad.

2. De ur normerade överbyggnadstyper be-räknade undergrundsalgoritmerna är bero-ende av antagna parametervärden men har principiellt stor likhet med Shell-kriteriet. 3. För asfaltbundna material ligger exponen-ten i formeln för ekvivalensfaktorernas beroende av axellasten i närheten av 4 medan exponenten för undergrunden är betydligt större om resultaten från de inom STINA utförda triaxialförsöken läg

ges till grund. '

-4. Det totala antalet ekvivalenta lO-tonsaxlar är för en given axellastfördelning endast svagt beroende av den använda exponen-tens storlek när denna ligger i området 3 5.

5. För kohesionära undergrunder synes det utifrån de utförda triaxialförsöken vara rimligt att använda max-värden för det tillåtna vertikaltrycket och icke använda begreppet ekvivalenta axlar .

6. Förekomsten av ett övre gränsvärde för kohesionära undergrunder innebär att det för det sekundära vägnätet är mycket skadligt med så höga axeltryck att om detta övre gränsvärde överskrides kan en-dast ett fåtal tunga axelöverfarter resulte-ra i brott.

6.3 Empiriska nedbrytningsmodeller

Modeller vilka beskriver en vägs nedbryt-ningsförlopp började utvecklas i samband med AASHO-försöken. På nuvarande utveck-lingsstadium blir modellerna med nödvändig-het halv- eller helempiriska.

Alla modeller bygger väsentligen på en vägs jämnhetsförändring som en beskrivning av nedb rytningsförloppet. Oberoende para-metrar är dels direkt mätbara såsom traflk-last och bärighet, dels en icke direkt kvantifi-erbar __ klimatet. _

Modellerna kan bilda underlag för

ring av befintliga eller utarbetande av nya dimensioneringsmetoder. De är också ett hjälpmedel vid planering av förstärknings-och förbättringsarbeten genom att nedbryt-ningens förlopp i tiden i princip kan

prog-nosticeras.

6.3.1 Inom STINA projektet studerade

mo-deller

AASHO Texas Ontario

Alconbury Hill

I de tre förstnämnda kvantifieras

nedbryt-ningen genom tjänlighetsindex och i den

sistnämnda genom permanent deformation. De tre förstnämnda modellerna kan repre-senteras i aritmetisk form på följande sätt: AASHO-modellen [7] |__? = % _(1OG+log(PO 1,5)) _ P _K-t P 9

1-(0 news

8

)

där

log betecknar tiologaritm e = naturliga logaritmernas bas p0 = initialtjänligheten

pt = tjänlighetsindex vid tiden t, uttryckt i år WS= undergrundens nedböjning vid

standard-axeltryck uttryckt i turn

t = tiden t, år

K och B = konstanter G = f(SN, N, S)

där

SN= ekvivalenttjocklek (structural number) N = antalet ekvivalenta axelöverfarter vid

ti-den t '

S = undergrundsvärde (soil support value)

Funktionen G = f (SN, N, S) är en

inter-polationsformel som erhållits genom pass-ning av data från AASHO-försöken. Formeln finns närmare behandlad på sid 30 iNordisk

Utredningsserie 1975512, Arbetsrapport från NU A 197713

STINA-projektet.

Den ursprungliga AASHO-modellen består enbart av en trafikbetingad nedbrytningsmo-dell.

Den klimatbetingade nedbrytningen repre-senteras här av termen längst till höger och motsvarar den klimatmodell som ingår i Ontario-modellen. Onf'ariomodellen [8]

P = g, (1,2228 u +z.,1.02 03) -

t P _K-t .. P _ ___ _D 1-e dar

( °

1+B-WS)(

)

u = 1000 w: - N

och övriga symboler har samma innebörd som

i AASHO modellen. Texasmodellen [9]

0k =\/5- Pk' -\/5 e_,'

=(1/a)(0,13z.-(Nk Nk_,)) (SC|)2 +f(t)

' där Qk = tjänlighetsminskning under år k k = antalet hela år från tiden O

SCI surface curvature index, ett mått på vägytans deflektion mätt med

Dyna-ect, ett speciellt, i Texas utvecklat,

instrument för bestämning av vägytans deflektion under vibrerande belast-ning. Storheten ä karakteriserar klima-tet och är ett temperaturmedelvärde för den icke tjälade delen av året.

2

Uttrycket S-_C-I_a

SCI z__1_

z

(_a ) - Zach" /on

beräknas enligt formeln

där året indelats i n perioder med temperaturen an och krökningsindexet (SCI)n.

Funktionen f(t) är den trafiklastobero-ende delen av nedbrytningen, som i Texas närmast sammanhänger med deformation av vägkroppen genom inverkan av svälleror. Funktionen finns närmare redovisad i NU 1975:12 sid 55. Denna form av den

lastoberoende nedbrytningen har icke an-vänts i föreliggande prövning, utan även i

samband med Texasmodellen har motsvaran-de term i Ontariomomotsvaran-dellen använts, eftersom svälleror icke förekommer i Norden.

A lconbury Hill-modellen [ 10]

Denna grundar sig på mätningar under en

lång följd av år på en engelsk provväg på motorvägen London Edinburgh nära Alcon-bury Hill.

Det brittiska klimatet ger en annan typ av nedbrytning än vårt, vilket närmare redovi-sats i den refererade arbetsrapporten. På sid 113 i nämnda rapport visas nedbrytnings-modellen i diagramform, Den visar samban-det mellan deflektionen mätt på vägytan enligt standardförfarande1 och antalet ekvi-valenta axelpassager. De olika provsträckor-nas deflektionskurvor har en slutpunkt, mot-svarande failure och dessa slutpunkter har

sammanbundits till en kritisk kurva , som

karakteriserar de olika provsträckornas

ned-brytning. Kurvskaran återges här i figur

6.3:1.

Section Section Section Section Section 70 60 ₍b o -o 40 Critical 30 25 20 15 12 10 St an da rd de fl ec ti on (i nx iO 'J ) 01 0'15 02 03 50 52 (predicted) 53 SL UTVC 04. 0-5 0-6 08 1 15 6.3.2 Behandling av provvdgsdata för mr)-dellprövning

Ingångsdata i de olika modellerna är 1. tjänlighetsindex

2. trafiklasten (uttryckt i standardbelastning-ar)

3. materialkoefficienter för överbyggnads-skikten enligt AASHO (för bestämning av ekvivalenttjocklek)

4. undergrundvärde enligt AASHO

.krökningsindex (surface curvature index) enligt Texas . undergrundens deflektion . vägytans deflektion . temperaturkoefficient . vägens ålder m X O O O X I O N

Tjänlighetsindex har beräknats ur längs-profileringsdata med användning av den mo-difierade PSI-formel som redovisats på sid 169 i NU 1975.12. För detta tjänlighetsin-dex har använts den förkortade

beteckning-1 Medelvärdet av total + återgående sjunkning, 00 = 0.60 MPa

150 120 100 80 . 60 50 LO _Stan da rd de fl ec ti oM mm x-IO 'I ) 30 2 3 L'SG 810 15 20

Cumulative standard axles (x10 1 Fig. 6.3:1 Deflcktioncn som funktion av antalet standardaxlar [10]

De ection as a function of cumulativc standard axles according [10]

en NIT (Nordiskt Index för Tjänlighet). Detta motsvarar alltså den inom AASHO-för-söken använda storheten PSI, ehuru anpas-sad till nordiska förhållanden. Data på trafik-lasten har grundats på företagna mätningar av axeltryck samt trafikräkningar.

För bestämning av ekvivalenttjocklekar

har AASHO-koefficienterna 0,44, 0,14 och

0,11l använts. Undergrundsvärdet har be-stämts enligt anvisningarna i [7].

Krökningsindexet enligt Texas bestämmes på så sätt att deflektionen på vägytan på avståndet 300 mm från resp i belastnings-centrum mätes. Krökningsindexet SCI er-hålles härur som differensen mellan deflek-tionerna i de två punkterna.

Provvägsinventeringen har givit deflektio-ner på vägytan i belastningsytans centrum. Härur har genom passningsräkning i elastiskt flerskiktssystem skiktmoduler erhållits. Där-vid har BlSAR-programmet använts. Detta har också använts för bestämning av krök-ningsindex och undergrundens deflektion vid standardhjullasten 49 kN (kontakttryck 0,69

MPa). Årstidsvariationer hos parametrarna

har beaktats genom att årets tjälfria del, dvs den del då nedbrytning bedömts inträffa, indelats i tre perioder:

vår sommar höst

som var och 'en i förekommande fall, fått

representeras av ett medeltal. Detta har därefter viktats med hänsyn till periodens längd. Om deflektionsvärdena ej visat någon trend i tiden har medelvärden för vägens hela livstid beräknats vilka därefter viktats enligt ovan. Undergrundens deflektion i den kli-matberoende modelldelen har fått represen-teras av värdet under tjällossningen det första året.

6.3.3 Test av modeller

Allmänt

Vid testet av de tre modeller vars utdata är

tjänlighetsvärdets förändring (AASHO,

NU A 1977:3

9

Texas och Ontario) har data från

provvägar-na Edvalla A och B 1967 i Värmlands län,

Barkarby Stäksön i Stockholms län båda i Sverige och Vormsund i Akershus fylke, Norge använts. Alconbury Hillmodellen (per-manent deformation) har provats på ovan-nämnda norska provväg och på provvägen

Nykroppa i Värmlands län, Sverige. Provvägarnas uppbyggnad:

Edsvalla [11] och Nykroppa [12]: Konven-tionell uppbyggnad på undergrund av lera

(9+9 sträckor). Barkarby-Stäksön [13]:

HB-överbyggnad på bergbank (2 sträckor). Vormsund [14], [15]: Konventionell upp-byggnad på undergrund av lera (stabiliserat grus närmast terrassen). (2 sträckor behand-lade).

För Edsvalla och Vormsund har nedbryt-ning bedömts inträffa under 8 mån per år varvid året indelats sålunda:

vår: april, maj

sommar: juni, juli, augusti

höst: september, oktober, november och för Barkarby-Stäksön 9 mån:

vår: 15 mars 15 maj

sommar: 15 maj 15 september höst: 15 september 1 5 december

Bärighetsmätningarna har behandlats på sätt som tidigare nämnts.

För Vormsundsprovvägen, där

delsträc-korna 721 724 och 728 731 behandlats,

har de ur mätningar med bogserad rätskiva beräknade tjänlighetsvärdena (medelvärdet

för hela vägavsnittet, 4 mätlinjer) använts.

Härutöver har Texas- och Ontariomodel-lerna prövats på CG-provvägar (cementstabi-liserat grus) i Västerås, Västmanlands län

och Vårgårda, Älvsborgs län samt

HB-prov-vägen Ystad 70 i Malmöhus län, alla i Sverige.

1 Modifieringar enligt [7] har undersökts men har

endast marginell inverkan vid här förekommande storleksordningar på antalet standardbelastningar

(N 53 106 ).

Texas-modellen, vilken ej är anpassad för betongvägar, gav också dålig passning på dessa emedan, p g a den mycket höga styv-heten i ett CG-bärlager, krökningsindexet blir mycket litet. På HB-provvägen hade bärighetsmätningarna utförts med statisk plattbelastning. De uppmätta sjunkningarna blev härvid av storleksordningen 2 mm vid belastningen 49 kN. Emedan kompressionen i det bituminösa skiktet blir mycket liten i förhållande till vad den blir i undergrunden erhålles värden på undergrundsdeflektionen av en sådan storleksordning att Ontario-modellen ger dålig passning.

Insättning i modeller

Vid prövningen av de tjänlighetsberoende modellerna har förekommande exponenter i

Texas- och Ontario-modellerna varierats på

ett systematiskt sätt. I AASHO-modellen, vilken tillämpats på Edsvalla och Barkar-by Stäksön , har endast konstanten i kli-mattermens exponentialdel varierats.

Modell-beräkningar har jämförts med mätta

tjänlig-hetskurvor beräknade dels med den formel som erhölls vid en panelbedömning i Sverige

1970 (TRAC*=3,43 ,262 log (x/SV

1 ,05)), dels den inom STINA framtagna2 NIT _,49__3 1,81 log (1 +SV) ,498 RD

0,04x/C+P vilken närmare beskrivits i (NU

1975:12, sid 166.

I bilagorna 6.3:1 5 illustreras med några exempel mätta och beräknade kurvor på

Edsvalla , Barkarby Stäksön

Vormsund . De angivna K-värdena avser konstanten i klimattermens exponentialdel. Resp exponenter i modellernas trafikbetinga-de nedbrytningstrafikbetinga-del är i exemplen trafikbetinga-desamma som i ursprungsformen. På kurvorna är vissa kortare horisontala partier streckade. Dessa partier avser den period under året då ingen nedbrytning bedömts inträffa. Det i bilaga 6.3:5 angivna tjänlighetsvärdet (Vormsund) har erhållits genom utvärdering av mätningar med bogserad rätskiva. Utvärderingen har gjorts enligt samma metodik som redovisats tidigare i avsnitt 2.4.

130

och '

Korrelationsstua'ier

Linjär regressionsanalys av mätta resp beräk-nade TRAC- och NIT-värden visar att den bästa överensstämmelsen i stort sett erhålles för den kombination av exponenter som bäst anses representera lokala förhållanden i

On-tario, Texas och Illinois. Variation av

kon-stanter och för AASHO S del även exponen-terna i den trafiklastberoende delen åstad-kommer sannolikt endast en marginell för-bättring. Naturligtvis skulle en regressions-analys kunna utföras på modellerna för att erhålla bästa möjliga passning av dessa till mätta värden. Dock bedömes underlaget härför vara för begränsat för att en sådan analys skall kunna betraktas som tillfreds-ställande underbyggd.

I tabell 6.3:] har beräknade korrelations-koefficienter tabellerats. Härur framgår att sambandet är något svagare för NIT-värdena. Skillnaden modellerna emellan är liten vilket särskilt gäller Ontario i jämförelse med Texas varför endast den förra medtagits här.

*TRA fikvärde mätt med CHLOE-mätaren.

Tabell 6.3:] Korrelationskoefficiente r, r. Correlation coef cients, r.

Ontario AASHO Anm n = 61

K=0.03 K=0.06

Edsvalla 0.89 0.88 TRAC

Barkarby 0.77 0.73 NIT

1;>_<k1_s_t_r;_,nds_v.2 9&5 ___o.9_3_ 39.7; _T_RAC

Edsvalla

Barkarby } 0.75 NIT Vormsund

_I_3_xk_l_str LEdgf 0&5

_ _ _ ML

Vormsund 0.92 0.88 P513

1 Fxponenten för undergrundens nedböjning, WS 2 Tjänlighetskurvan för sträckan är avsevärt lägre än den beräknade. Denna påtagliga minskning i tjänlighet kan ej härledas till att vara orsakad av låg bärighet varför modellerna ej reagerar . Sträckan kan från början ha varit särskilt ojämn, varigenom ojämnheten snabbt ökat genom dynamiska kraft-tillskott.

3 PSI och NIT är likvärdiga inom aktuellt tjänlig

hetsomräde.

5

_l

:

_l

/1,01 NrrBER- 0,30, r =0,75

{0,92 NTTBER +o,05, r=O,85

L

(EXKL. STR 1, EDSVALLA)

x EDSVALLA EXKL.STR 1

3

BARKARBY STÄKSÖN

o VORMSUND

'. STR 1, EDSVALLA

2

1 __.

//

> NITBER.

1

2

3

1.

5

Fig. 6.3:2 Beräknade och mätta NlT-värden. Ontariomodellen, K=0,03.

Calculated and measured NlT values (serviceability values). Ontario model, K=0,03

Vormsund behandlad särskilt ger god över-ensstämmelse mellan beräknade och mätta värden. Trots detta är överensstämmelsen to m något sämre för de tre provvägarna sammantagna (alla sträckor) än för Edsvalla -+ Barkarby Stäksön. Detta beror på att

Vormsundsvärdena, liksom str l, Edsvalla,

bildar en grupp för sig vilket väl framgår av

figur 6.3:2.

Som framgår av regressionslinjens

ekva-tion, figur 6.3 12, är de beräknade värdena vid

den bästa passningen (hela materialet) ca

0,30 enheter större än de mätta. Ett försök

att minska detta avstånd genom mindre exponent n och/eller mindre K visar hur känsliga modellerna kan vara i vissa lägen

vilket illustrerats i figur 6.3:3.

Medan de flesta sträckor förändras mått-ligt från n = 6 till n = 5 passerar

uppenbar-NU A 1977:3

ligen Vormsundsvärdena en stabilitetströs-kel . NIT A _ N _ ___ _ _ : x n=6 = __ } BARKARBY 3 _ * =S ...I'TCOT Ö nz6}_ ...,.\ \n:5 EDSVALLA 2 . \ n:6 \. \_ n=5, STR 721 24 VORMSUND

1

X_ Y'. n=5, STR 728-31

o _{1 -}+ *, % &_. 4 % ₆% > ÅR

\

\,

\

Fig. 6.3:3 Exempel på inverkan av exponentänd ring i speciella fall. Ontario-modellen. Influence of the exponent value upon

the serviceability trend of the Ontario

model, examples.

Alconbury Hill-modellen

I figur 6.3:4 5 visas ett par exempel på tillämpning av Alconbury Hill-modellen. Den heldragna linjen motsvarar gränskurvan ( failure ) ifigur 6.3:]. För att erhålla ett representativt antal värden har kriteriet (spårdjup) valts lågt, 6 mm. I de fall ingen förändring av den permanenta deformatio nen inträffat under en viss tidsperiod har värdet antagits inträffa vid periodens mitt.

För de ifz'gur 6.3:4 5 redovisade värde-paren (150) har ansatsen: T=A' slå prövats där

T = antal månader

so = sjunkning, mm

A och B = konstanter

Härur erhölls för Vormsund

T= 38,9 5; 2'56, r2 = 0,51

att jämföras med resultaten från Alcon-bury Hill där proportionalitet mot s0'3 erhölls, vilket ansågs vara giltigt. för SO < 1,2

mm, N > 106 belastningar och spårdjupet

20 mm.

För Nykroppa erhålles

T : 29 530 , rzz 0,41.

oavsett om det första vår-, sommar- eller

höstvärdet på so väljes.

6.3.4 Slutsatser

Nedbrytningsmodeller började utvecklas i samband med AASHO-försöken 1958 60. Sedan dess har ett antal modeller framtagits på olika håll i USA och Canada. Dessa är framtagna ur AASHO material och lokala försök. De nordamerikanska modellernas be-skrivning av nedbrytningsförloppetbaseras på tjänlighetens förändring med tiden. Vid den utländska inventeringen hemtogs tre modeller (AASHO, Texas och Ontario) i avsikt att testa deras tillämpbarhet under nordiska förhållanden. I England har en modell (Alconbury Hill) framtagits, vilken bygger på den permanenta deformationen som nedbrytningskriterium. Denna har också testats i tillämpliga fall.

132

Modellerna har ett flertal användningsom-råden. De kan användas som hjälpmedel vid revidering av befintliga eller utarbetandet av nya dimensioneringsmetoder. Kvantifiering av den klimatbetingade nedbrytningen är ett

annat tillämpningsområde. Vid bedömning

av optimal strategi ur resursfördelnings- och ekonomisk synpunkt vid förstärknings- och förbättringsåtgärder är en nedbrytningsmo-dell ett utmärkt hjälpmedel. Inom STINA har därutöver tjänlighetsfunktionen använts som underlag för en ansats att med några schematiserade räkneexempel bedöma olika axeltrycks (fordonstypers) kostnadsansvar, se avsnitt 6.6.

Testet av de olika modellerna på nordiska provvägsdata tyder på att modellernas ur-sprungsform i stort sett är tillämpbar även

under nordiska förhållanden.

Överensstäm-melsen mellan mätta och beräknade värden måste bedömas som god. Särskilt gäller detta Vormsundsprovvägen i Norge där modellerna Texas, Ontario och Alconbury Hill testats. Studien har icke heller visat att någon av tjänlighetsmodellerna (AASHO, Texas och Ontario) skulle vara att föredra framför den andra, vilket kanske ej heller är att vänta emedan de delvis är framtagna ur samma material (AASHO-materialet). I ett fall Ny-kroppaprovvägen där Alconbury Hill,-model-len testats, har ursprungsmodelHill,-model-len icke kun-nat anpassas till provvägsdata.

Beträffande möjligheten att få ett grepp om den faktiska inverkan av klimatet på nedbrytningen är detta givetvis svårt på grund av de i detta sammanhang fåtaliga jämnhetsmätningarna. Skulle man förutsätta att trafikdelen av endera av modellerna approximativt gäller även under nordiska förhållanden erhålls dock ett kvantitativt mått på övriga faktorers inverkan (klimat m m) såsom skillnaden mellan faktisk ned-brytning och nedned-brytning hänförlig till tra-fiklast. I aktuellt fall ger visserligen ur-sprungsmodellerna i stort sett den bästa passningen men därav följer icke att fördel-ningen mellan trafik- och klimatbetingad nedbrytning är den riktiga för nordiska förhållanden. Man bör även minnas att Texas

So,mm (T: O, oQ =0,60 MPa)

2,0 4 .

.

I I 1 _l m l 11

,8 . L _ KRITERIUM: SPARDJUP fs mm ,6 ,1. ?:

T= 38,9-55 2' 56,r2 = 0,51

J2 ___Äx / 0 < 0 . | | LO x m [IX mp ».

,8

\

5

,6

A

T

,2 4L ~ - _ .

åLCER (T),1!h11ÅNADER

0 x ' l i ' T _) 0 10 50 100 1 50

Fig. 6.3:4 Tillämpning av Alconbury Hill-modellen på Vormsund .

Fitting the Alconbury Hill model to data from Vormsund test road

So.mm (T=0, c;0 = 0,59 MPa)

2'0

x

: T= 30.6 550;73,r2=o,42

var ,8

...-__. T=28,9-sgo'70.r2=0.1.6

_som ,6

z.

-\

KRITERIUM: SPÅRDJUP 6 mm

I \

\\

, 1

.2

%

_X\\

l

x.

1,0

' x,

%

k _ & ,8 % .\ *. 0

6

l

"\ \

*

A

N

\-2

_

i

'

l

ÅL ERlT). MÅNADER

O

Q

i

t

l l 5 :

>

10 50 100

Fig. 6.3:5 Tillämpning av Alconbury Hill-modellen på Nykroppa .

Fitting the Alconbury Hill model to data from Nykroppa test road

och Ontario är framtagna ur AASHO-materi-ål och anpassade till lokala förhAASHO-materi-ållanden. Kunskapen om hur klimatet i Illinois påver-kat detta material är förmodligen liten. Detta gäller även den ursprungliga AASHO-modellen i vilken all nedbrytning förutsättes vara trafikbetingad.

Grundat på de få provvägar som under-sökts inom STINA synes det som om empi-riska modeller av AASHO-typ kan utvecklas till ett brukbart redskap för dimensionering av vägöverbyggnader i Norden. En betydligt större datamängd bör emellertid framskaffas och analyseras innan man eventuellt kan rekommendera metoden i sin nuvarande form.

6.4 Fordonsekvivalentfaktorer

Fordonsekvivalentfaktorer (FEF) är antalet standardaxlar per fordon relaterade till varje specifik fordonstyp. Dessa kan användas för att ur differentierandel trafikräkningar be-räkna antalet standardbelastningar som pas-serar en viss punkt på en väg under en viss tidsperiod. FEF är härvid ett finare instru-ment än schablonvärden för hela lastbilsbe-ståndet emedan fordonstypsfördelningen kan variera avsevärt mellan olika regioner och vägtyper. Vidare kan FEF bl a användas för att bedöma olika fordonstypers relativa nedbrytningseffekt på vägnätet.

6.4.1 Svenska axeltrycksinventeringar fran

mitten av 1960-z alez

'

Under 1960-talet genomfördes i Sverige i dåvarande Kungl Väg- och Vattenbyggnads-styrelsens regi omfattande fordonsdifferenti-erande trafikräkningar i kombination med samtidig axeltrycksmätning. Syftet var här-vid att erhålla ökade kunskaper om i första hand det totala trafikarbetet, dess geografis-ka fördelning och fördelning på oligeografis-ka typer av vägar för att möjliggöra en bedömning av då aktuella och framtida vägtransportbehov. Trafikräkningarna och axeltrycksmätning-arna genomfördes under åren 1961 1966. Landet indelades därvid i 5 geografiska zoner

134

inom vilka ett stort antal permanenta vägsta tioner inrättades (inalles ca 200 st) fördelade på de fyra olika vägklasserna E-, R-, Lp- och. L-vägar, vilket står för Europaväg, Riksväg, Länsväg, primär respektive Länsväg.

För axeltrycksmätningarna användes en väg

[16] konstruerad vid dåvarande Statens Väg-institut, som bestod av en vågplatta fastskru-vad i ett i vägbanan gjutet fundament. Vågplattan vilar på tre tryckgivare som arbetar enligt trådtöjningsprincipen. Hastig heten vid passage av vågplattan begränsades till 20 km/h med hänsyn till mätnoggrannhe-ten. Axeltrycken registrerades automatiskt på en remsa ur vilken bl a även uppgift om fordonstyp erhölls.

6.4.2 Axeltrycksma'mingar och differentie-rade fördonsrakningar utförda inom STINA 1975

Inom STINA utfördes hösten 1975 räkning och axeltrycksmätning under 7 dygn vid Västerås i Västmanlands län och Edsvalla i Värmlands län, båda i Sverige. På grund av att erforderlig mätutrustning ej kunde frigö-ras samtidigt utfördes den differentierade tra fikräkningen vid en annan tidpunkt än axeltrycksmätningen på respektive plats. Vid axeltrycksmätningarna användes en analysa tor ( AWA = Axle Weight Analyser) avsedd för mätning av dynamiska krafter [17]. Analysatorn arbetar enligt kondensatorprin-cipen. Trafikräkningarna utfördes med en differentierande trafikanalysator [18] ut-vecklad vid Statens väg- och trafikinstitut.

6.4.3 Urval

Av det stora material som erhölls ur mät-ningarna 1961 1966 är delar från åren 1965 1966 tillgängliga i dag (1976). Ur detta har ett av naturliga skäl starkt begrän-sat urval gjorts för bearbetning inom STINA projektet. Principen för urvalet har

varit att

1 Med differentierande trafikräkning avses en tra fikräkningsmetod där olika fordonstyper åtskiljes.

NU A 1977z4

6. Beräkningar och analyser »

Bilagor

6.3: 1&5

6.5: 1-17

88 Beräknad

NÅT Ab Mätt 4 " r * ? Str 6 i Alk N x . =:- ___ 3 "' & A Min 3 K= 0,03 " *-- K=0,06 2 " r i

Bilaga 6.3:1 Tillämpning av AASHO-modellen på "Edsvalla". Fitting of AASHO model to Edsvalla test road.

4 T 1 F # Str 14

3

... -

és-b- _=?25=i

- %li

'

__; _ _ ...-_ '

...-Nun»-2

_{** ___ w}

;

_'

AL

_{A * ' A}

' '

i

i

,

l 4L- i l _l JL

3

'

I

*

i

1

|

St 32

%

ännu? ; _ |

*

Z *** ::"

i;:trw . 03

2 j K=0,06 l qt- _ _ % % % r : : % 1967 1968 1969 1970 1971 1972 NU A l977:4

Beräknad

NIT A Mätt

&

Sektion 10/600

A -~SATJ -31::l\{ b--\ L-\ __O 03 d -\4b- ' _ ' Xé=0,06 .. _ _ __ _ __ ______l 3 2 -l- _ L _ _l 1 d» J Sektion 12/000 4 d|- IT __ _! %:: | ; . %li-läx: A b-xA __ A : |

A

\1_-\

xr-\K=o,o3

3

_*

_

_{-- w -}

' \4.-..\ ,,

_,

_rx=0,06

2 db __ __ __ _ __ __ ..4 1 db .L. L J l l L n l _J r I | I T I | W 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973

Bilaga 6.3:2 Tillämpning av 'AASHO-modellen på "Barkarby-Stäksön".

Fitting of AASHO model to Barkarby-Stäksön test road.

Beräknad

NIT Å & Mätt 4 d. _ Str 6 &nu-1_"=====:' _{- ___} __- __________ __ \_ __\\-q»--\¢__: - -. K=O , 03 m_x w K=0,06 |__ x.-\ K O , 15 2 di 1 .. .J_ 4 * i Str 14 .... ME '&' _

3

_{&. :\-- \ htzt mx 0'O3}

***

x

1~--\ L_-

M\ K=0'06

2 q.

A

_I;

\m K=0 , 15

l qb-_J 4 *? Str 32 bmw..-_:_* _:T_ f * ' -- ___ K O 03

3 ._

& _D "'"'_T*"xå K OZOG

\.~__\0--\

K=0,15

2 + _______ \ l .. JL

_

₁₉₆₇

%

₁₉₆₈

%

₁₉₆₉

'r

₁₉₇₀

%

₁₉₇₁

4

₁₉₇₂

4

Bilaga 6.3:3 Tillämpning av Ontario-modellen på "Edsvalla". Fitting of Ontario model to Edsvalla test road.

Beräknad

NIT & Mätt A Sektion 10/600 4 d & k __ __N

""\ fix

wit ___

»-

K=o, 03

A * MM~_\ w" " wn zo 06 1-.\ . __qu

r

\K=o,15

3 --

~

""* 1

2 db J,..-l .. __ JHL__ __ _ 1--- _.l____ ___. Sektion 12/000 4 .; .1_ _ ____ -__T____ __ _ _______ %*:w' ___.-...

\$_\T- --\._" ¢fi_.n1j~r 1»

.P- 4> +__ ' _

K=0,03

A Nik- | N**" '_ K= ,06 3 .. n ___ ___EJ: TMX ==;_£__ ___. i .. rx å x K=0,15

!

_z

2 4L- _ _ _____ _ up..- _ -! . ...__;L____. _ _. _ ___

i

!

..L

L___ l l l L l J J ' 1967 ' 1968 * 1969 ' 1970 r 1971 ' 1972 ' 1973 *

Bilaga 6.3:4 Tillämpning av Ontario-modellen på "Barkarby Stäksön". Fitting of Ontario model to Barkarby-Stäksön test road.

"PSI Beräknad

9222519

&

Mätt

3 1

r

_

| 721 724 & 1 | J--\ div-__äxZ *** "'N 2 ** x____ \A_\ K = 0,03

1 \

a.

1 1

-

-__

\

K = 0,15

3 "1" [ 728-731 lr ' J

'

A\d__- A

\_L::<K --. _J 2 ""' &] T \-» - J

\' XA K = 0,03

'.° \

K = 0,06

1 dJ J J I§§é§ 3 dl . - -. - _- - T ___ ___ ___ . 721-724, ' Rae-ax \ _,_-2 __ i _ ___ _ .HÄf m. --____ _._______

!

_{X "x}

;

"&

K = 0,03

1 i ' K = 0,06 1 ... |, | 1 _J

3 "

728 731 !

f

1

&_:zå _J : J 2 ...- _ __ .;__ k...; _ ....-\ _ \ - & K 0,03 \ K = 0,06 ? i ' l 4 J J J _.L 'r % % _ ' % % 195 1960 1961 1962 3963

Bilaga 6.3:5 Tillämpning av Ontario och Texasmodellerna på "Vormsund". Fitting of Ontario and Texas model to Vormsund test road.