GBÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län : Lägesrapport hösten 1994

(1)

Nr: 2-1995 Titel: Författare: Resursgrupp: Projektnamn: Distribution: Projektnummer: Uppdragsgivare: Utgivningsår: 1995 GBÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län. Lägesrapport hösten 1994. Krister Ydrevik Vägkonstruktion 60129 GBÖ-provväg på Rv 60 i Örebro län Vägverket Fri div ä Väg- och transport-forskningsinstitutet

(2)

'forskningsinstitutet Vägkonstruktion Krister Ydrevik

GBÖ-nrovsträckor på väg 60 i Örebro län.

Lägesrapport hösten 1994.

Innehållsförteckning

Bakgrund ...; ... .. 1 Syfte... .. 1 Metod... .. 2 Tidigare rapporter... .._. ... .. 2 Aktiviteter under 1994... .. 2 Resultat... .. 3

J ämnhet i längs- och tvärled... .. 3

Bärighet... .. 3 Sammanfattning ... .. 4 Bilagor Gränskurvor för förstärkningslagermaterial ... .. 1 Lägeskarta... .. 2 Provsträckornas uppbyggnad... .. 3 Mätningsplan ... .. 4 VTI NOTAT 2- 1995

(3)

'forskningsinstitutet Vägkonstruktion Krister Ydrevik

QÅÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län.

Lägesrapport hösten 1994.

Bakgrund

Vägverket införde under år 1990 nya regler beträffande bär- och förstärkningslager vid utförande av GBÖ-konstruktioner. Ändringarna redovisas i BYA-komplement 3/89.

Beträffande förstärkningslager innebär ändringen att en mera bärlagerliknande kornsammansättning nu krävs. Kraven definieras med hjälp av bestämda värden för passerande mängd material på ett antal siktar från 0.074 mm till 32 mm. Vidare har krossytegraden hos materialet givits en betydelse på så sätt att om 50% eller mer av materialet är krossat så tillåts en minskning av det obundna bärlagrets tjocklek från

150 mm till 80 mm.

De tidigare kraven (enligt BYA-nytt 86) innebar att förstärkningslagermaterial skulle uppfylla fordringarna för materialgrupp A eller B. De olika materialgrupperna

definieras i tabell 4:03-1 i BYnytt 86. I diagram bilaga 1 har gränskurvan för ett A-material exemplifierats med antagande att max stenstorlek är 200 mm och 80% av materialet passerar 16 mm sikt. I diagrammet redovisas också gränskurvorna för förstärkningslagermaterial enligt BYA-komplement 3/89. Som framgår innebär de nya bestämmelserna en betydande skärpning av kraven.

I remissutgåvan till BYA-komplement 3/89 konstateras att de gällande kraven på bär-och förstärkningslager är mycket gamla , bär-och att dessa, framförallt på

förstärkningslager, varit mycket blygsamma. De ökande axellasterna på vägnätet gör att även lagren längre ner i konstruktionen utsätts för stora påkänningar. Vidare sägs att avsikten med förändringarna är att både bär- och förstärkningslager skall vara stabila och permeabla.

VTI har av Vägverket fått i uppdrag att medverka vid utförande och utvärdering av prov med GBÖ-konstruktion utförd enligt de nya bestämmelserna. Provet är förlagt till vägföretaget rv 60 i Örebro län, delen Lilla Mon-Rya. Se karta bilaga 2.

Syfte

Syftet med provet är, att genom mätningar på vägytan bärighet, jämnhet ochav

skadeutveckling, värdera effekten av de nya bestämmelserna beträffande bär-och förstärkningslager.

(4)

'farskningsinstitutet

Vägkonstruktion Krister Ydrevik

Metod

Anläggande av fem stycken provsträckor med varierande krossningsgrad på

förstärkningslagret och med olika tjocklek på det obundna bärlagret. Tre sträckor har byggts med okrossat förstärkningslagermaterial och med olika tjocklek på det

obundna bärlagret. De valda tjocklekarna är 8, 15 och 20 cm, vilket innebär att två sträckor är något underdimensionerade, eftersom de nya bestämmelserna föreskriver 15 cm obundet bärlager om förstärkningslagret utgörs av okrossat material.

De två övriga sträckorna har 8 cm obundet bärlager, och här är en sträcka utförd av förstärkningslager med 50% krossytegrad och en med 100% krossytegrad.

Samtliga sträckor har ett bundet bärlager bestående av 230 kg/m2 AG 25 (ca 9.5 cm) lagt i två lager, där lager 2 har förhöjd bindemedelshalt (4.7% mot enl. recept 45%). AG-lagret har trafikerats under perioden september 1992 - augusti 1993. I aug. -93 påfördes ett slitlager bestående av 90 kg/m2 HAB 16.

En schematisk skiss över provsträckornas uppbyggnad visas i bilaga 3.

Vägen är av typen 13-m väg med breda körfält, vilket innebär att körfälten är 5.5 m breda och vägrenarna 1.0 m breda.

Mätningar görs i norrgående körfält mot Lindesberg. Mätningsplan redovisas i bilaga 4.

Årsdygnstrafiken över provsträckorna, enl. Vägverkets senaste trafikräkningar från 1990 (publicerade 1993), är 5530 fordon i17% varav lastbilar utgör 640 fordon i 14%.

Tidigare rapporter

Utförandet av provsträckorna har tidigare beskrivits i VTI-notat nr V 201. Resultat efter första årets mätningar har redovisats i VTI notat nr 30-93. Aktiviteter under 1994

- mätning av bärighet, jämnhet i längs- och tvärled, slitage samt okulär besiktning.

(5)

Resultat

Jämnhet i längs- och tvärled

Jämnheten i längsled mäts med VTI:s CHLOE-profilograf. Vid nollmätning i augusti 1993 låg PSI-Värdet för samtliga sträckor på 5.0, dvs jämnheten i längsled är mycket hög. Mätningar under 1994 har givit samma höga resultat, dvs. någon mätbar

försämring av jämnheten har ej skett

Jämnheten i tvärled mäts i nio linjer per sträcka med laserprofilometern PRIMAL. Resultatet av hittills utförda mätningar redovisas i tabell 1 nedan. Som framgår är det uppmätta spårdjupet hösten 1994, bestämt enl. den sk. trådprincipen, ca 2,5-4 mm.

Tabell 1: Rv 60 Lindesberg Spårdjupsmätning med PRIMAL. Beräkning

enl. trådprincipen. Medelvärde av 9bestämningar.

mötdotum Ströcko 93-09-1 5 94-05-03 94-1 0-1 1 1 1.9 3 3.8 2 1.5 2.2 2.8 3 1.4 2.2 2.9 4 1.2 1.8 2.4 5 1.5 1.7 2.3 Slitage

Slitaget, i huvudsak dubbavnötningen, har mätts med speciell laserbalk i tre sektioner per sträcka, vilka är placerade intill en PRIMAL-linje. (se mätplan bilaga 4).

Resultatet redovisas nedan. Slitaget som redovisas är medelvärdet av avnötningen på ca 0.5 m längd av profilen kring punkten för vänster resp. höger spårmax bestämt med PRIMAL.

period 93/94

Sträcka medelslitage medelslitage medelslitage

(mm)

1 .0 0.8 0.9 0.8 0.8 L i l -ÄU J N l -l VTI NOTAT 2-1995

(6)

'forskningsinstitutet

Vägkonstruktion

Krister Ydrevik

Första vinterns slitagemätning visar att slitaget i hjulspåren varit ca 1 mm på samtliga sträckor, medan medelvärdet för det totala spårdjupet hösten 1994 varierade från 3.8 mm på sträcka 1 till 2.3 mm på sträcka 5

Bärighet

Provbelastning har utförts med VTI:s fallviktsdeflektometer av fabrikat KUAB. Mätning har gjorts i 18 punkter per sträcka'

Utvärdering av fallviktsmätningar kan göras på några olika sätt. Här har valts att studera den framräknade dragtöjningen som vid belastning uppstår i underkant av det asfaltbundna lagret. Dessa dragtöjningar är ofta den mest kritiska påkänningen i en vägkonstruktion. Dragtöjningens storlek beror av styvheten hos de olika lagren i konstruktionen.

Hittills har endast ett fåtal mätningar gjorts på den färdiga konstruktionen och resultatet härav redovisas i tabell 4 nedan. I tabellen redovisas den genomsnittliga beräknade töjningen, baserad på mätningar i 18 punkter, vid två mättillfällen för respektive sträcka. Töjningen har beräknats med formel nr 1 från VTI-notat nr V19O 1992, "Regressionssambandför beräkning av påkänning i asfaltbeläggning ur defZektioner mätta medfallvikt. " av Håkan Jansson. Från dessa beräknade töjningar har sedan tillåtet antal överfarter (Ntm) med en sk. standardaxel beräknats. Härvid har ett kriterium använts framtaget av Lennart Djärf och beskrivet i VTI-notat nr 191

"Asfalttöjningskriterium baserat på fältstudier". Det framräknade Värdet på Ntin

skall endast ses som ett relativvärde för jämförelse mellan sträckorna eftersom de baseras på endast en asfalttemperatur (uppmätt vid mättillfället). Om ett absolutvärde för Ntill skall beräknas måste en årsindelning med hänsyn till bl.a. asfalttemperaturen göras. För att ytterligare åskådliggöra sträckornas relativa styvhet vid provbelast-ningen har deras relativa livslängd beräknats och härvid har för enkelhetens skull, livslängden för sträckan med lägsta beräknade töjningen satts till tio år.

(7)

Tabell 4: Resultat av fallviktsmätning på slitlageryta sept. 1993 samt okt. 1994. Beräkning av

töjningen i AG-lagrets underkänt.

Ntill (1) = tillåtet antal överfarter beräknade med formel från VTI-notat nr 191. Relativ livslängd med antagande att sträcka med högsta antal Ntin håller i tio år

93-09 94-10

töjning (1) töjning (1)

Sträcka medelvärde Nm] *106 medelvärde Nm] *106

microstrain (asf.temp = Rel. livslängd microstrain (asf.temp = Rel. livslängd

6 CO) år 6 CO) år 1 116 1.0 7.1 144 0.61 6.8 2 107 1.2 8.5 142 0.63 7.0 3 104 1.3 9.3 124 0.86 9.6 4 108 1.2 8.5 122 0.90 10 5 101 1.4 10 132 0.74 8.2

Som framgår av resultaten i tabell 4 varierar utfallet av fallviktsmätningarna något. För det första kan konstateras att de beräknade töjningarna generellt sett blivit något större hösten -94 jämfört med året innan. Vidare är rangordningen mellan sträckorna något olika. Den största töjningen har vid båda tillfällena konstaterats på sträcka 1, men sedan är utfallet olika. Skillnaderna i beräknad töjning är emellertid liten och om hänsyn tas till spridningen i mätvärde inom resp. sträcka kan konstateras (t-test), att för värden från hösten -93 är skillnaden statistiskt säkerställd endast mellan sträcka 1 och de övriga. För värden från hösten -94 gäller att värdena för sträcka 3 och 4 skiljer sig signifikant från sträckorna 1,2 och 5.

Sammanfattning

Studien av nedbrytningen hos provsträckor med olika krossytegrad i

förstärkningslagret har just påbörjats.Mätserier för registrering av jämnhet, slitage, bärighet och skadeutveckling har inletts. Provsträckorna har blivit utförda enligt alla

ställda önskemål vadavser material och tjocklekar med ett par undantag, ett prov av

femton på bärlagermaterial var något för grovt och det helkrossade förstärknings-lagermaterialet är visserligen godkänt enl BYA 3/89 men det hade varit önskvärt med en något tätare kurva.

Den utförda mätningen med fallviktsapparat på slitlagerytan visar att vid den aktuella belastningen (50 kN) är styvheten i de obundna lagren lägre på sträcka 1 än på de övriga. Framtida studier av skadeutveckling får visa om denna skillnad har någon praktisk betydelse.

(8)

Vägkonstruktion

Krister Ydrevik

Provsträckorna har redan givit resultat som visar att förstärkningslagermaterial med kornkurva enligt föreskrifterna i BYA 3/89 ger konstruktioner med hög bärighet oavsett om materialet utgörs av naturgrus eller bergkross. Kraven på framförallt förstärkningslager var tidigare mycket blygsamma och en av avsikterna med kravändringarna var att både bärlager och förstärkningslager skall vara stabila och permeabla. Provvägen vid Lindesberg har visat att åtminstone det första kravet är uppfyllt.

Vidare antyder de hittills utförda mätningarna att tjockare bärlager på okrossat förstärkningslager inte har någon märkbar effekt, åtminstone inte om som i detta fall bärlagret också består av okrossat material och en ökning av bärlagertjockleken inneburit motsvarande minskning av tjockleken på förstärkningslagret.

(9)

Anm; Kurva/A1 =

86 orm-åk

,§11

rå

ns kurva

q1 V'

(-211: ma

f.

_CW' (107L 11 1 1 11 111111111 0,063 0,125 0,25 0,5 1,0 111111111 T1 1 i. ₅₆ ₈ 1L2 ._ n (2 ) C: ) 144 , l fx) (I) 1 LA ) <2 ) 1 I* (I) Pa ss er on de rn ün gd, vi kf pr oc en t L1 1 (I ) 1 (J N C: ) 1 -J (2) 1 (1 3 (I ) 1 *< 3 (2 ) C: ) C: ) 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 (106 . -1 1 1 1 \ \ I . . . -11 17 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 _ . _ L . -11 11 11 1 _ L . -4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -4 11 11 11 11 1 _ -L .d 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -L1 -. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _. -11 11 11 11 1 -_ L -d 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L. -d 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _.4 1 11 1 1 1 1 1 1 - -L -q 1 1 1 11 11 11 11 1 11 1 11 11 1 11 11 11 1I <11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 11 11 1111 1 _ -L _ q 11 11 11 11 1 -_ L -4 11 11 11 11

__L

\

1 1 1 1 1 1 1 1 1 -L _ J 11 11 11 11 1 -L _ _ 11 11 11 11 1 -L -q 11 11 11 11 1 _ _ L -. 4 11 1111 11 1 -L _ . 11 11 1111 1 -_ L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 11 !* ;L 1\ § 1₁ 1 1 1 1 r xk \ \ 11 11 11 11 1 \, 1 11 1 1 x 11 11 1111 1

g>

11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

\

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1,1'

1111

1

1111 1

\

11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 r 1 1 < l ; : 1 11 11 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 \< ;; 11 1 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1

-

V

y

_ -L _ q _ -L I\ <

(

\

\, _ _ L -d

.N

1 -L -q _ _ L _ q _ _ L _ 1 1 1 1 1 1 1 1 \ {; 11 11 11 IK § 11 11 11 11 1

\

11 11 11 11 1 11 ]{{: :: 1 15 11 :::1 1 11 11 11 11 1 ?1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 11 1: :: 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 \1 11 11 11 u\

\

11 11 11 11 1 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 L 0,2 0,6 Grovmo 1r4eHansnnd 1 Grovsand 1 Finsand Fingrus komPlemenl' 3 89 T Väg-och Tmfi

L ' Institutet

1.]

.Samt BYÅ'

3 rfo

h

ermqäcrial en 1. BYA - n

G

u.

Ytl

nskurvor

1/813in

s

11.1 11 11 1111 111 11 11 11 111 11 11 11 11 11 11 § 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1 11 1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 -L _ . _ _ L _ _ L _ -_ L -1 -_ L -_ -L -_ -L -d _ L -d -L -_ _ -L _ q \\ 7 N§\ \\ \\ \\ \\ \\ . '4 11 1 11 11 11 11

200 mm Och där 8070 Fasserav lé mm 51.101.

11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 I 1 L L 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 1 11 11 1 11 11 11 11 -4 16 20 25 32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 F K L 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1

\

I

5060 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 r7 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 1 11 11 11 1 -4 -L -q -L -. d -L -. 1 _ -L -_ -_ L -. d -L -4 -L -L -_ 1 -L -_ -L _ 4

1214011 Med max såenslovlek

11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 Meuangrus

114eHansand 1 Grovsand 1 Fingrus 1 Grovgrus 1

I

:;

_-11 av?

_B

Grovgrus l.

l

Sten 60 A'Ma1ev-ia1. 121111.. BYA -n

311:

100 200 _ 11 11 11 11 1 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 111 11 11 11 111 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1 11 11 11 11 11 11

Mellansten

Zaqa 7

(10)

175 I, I ; J ÄA J

'M

MA

\.

A

?Z

üm

üi

fi

ê

M M h,»p å I

T?

ya

/

a

\

.\ \\\ n \_x \ / x .2 \ \ \ \ b. \ ... / .i \ \( U \ \\ l l .- _ . 'V 1 Å <\\\ ° 1 l ) \\\ \ \ .Åx \ / / \ L/ A i \\ _ V V _. ) Ä: 7' . I - '7 'v M / m8' M , A. I . ' » :Da/Hail Å. \ ,. "f, \Ä r\ \. \ _\,\ 0

t'å ;Hi . 5 2 *r r ' x I de own-J . ' I \ .. . _A.7 A__'w _*- 1-1,» ä_. _{_} 5 gär)._{I ,.} _-j _' Mr" _ 45"" Å ut 4.7.' : . 1/ :- \\ H

1 .M

W_ vv.'\.'åx\\i Lit-å_I _V 1 ...hå Ä_ät

-.

Q , \ 1

Q

!I:' I11 . .V I' U' GL \\ :W r o-i

li%

l 0 ..2'i 'i* i5'5' :5 '-'JJ '

l

1 H

to.. 2"QHJ* ."s 3 "I 1 &

Iiiiliâi

/ I \ Öl,...' ° / i. &_ ?(d Vi , - Krisginalu A /60 H lita/rg *- r Y_{\\\ /J} ,Ll-) 7\ -'__G , l \ - h_ *d \ \. N .dk , I "_1. 4. 0;' ) *1;* ° -. x 7 .. _ l 4 . r ' J 0 ! Västantonf: (5 ; o -. i ' Kvgfniaijg :1.1 I 7,-,. \\ Ä/ \\ 7'* lviy' :4, w,' i' ull* \ *- /- 4/1415; L/ ...G/41 0 A) ' \ \ '\ l ( N , L \5 KH 'x .. . _ NY STRACKNlNG RV 60 i . 4

=-=-=s= VÄG som INTAGES I ALLMÄNT

UNDERHÅLL

=x=72=9<= VÄG spM INDRAGES° FRÅN

.ALLMANT UNDERHALL

m ENSKILD VÄG MED STATSBlDRAG

V'A'GVERKET

VÄGFÖRVALTNINGEN | ÖREBRO LÄN

PROJEKTERINGSKONTORET

VÄG 60 ÖREBRO- FALUN

DELEN L MON-RYA

ÖVERSIKTSKARTA

TOP. KARTA 11 F LINDESBERG SV

_ 10F 0 EBRO NV

RlTAD AV KONSTR AV GRANSK AV ORIGINALSKALA

1:50000

ÖRE RO 1988- 06-01

W

OBJEKT NR 'RITNINGSNR |REG

(11)

fi x fi x 9/ 55 0 9/ 75 0

(9

100m J Ör eb ro 9/ 40 0 <::) 1 10 0rn I

6 )

Li

nd

es

be

rg

9/

90

0

| L är ' 100m 10 0m _ 10 0r n | A i

HA

B

90 kg

/m

23 ,5

cm

-0

AG

230 kg/

m2

/

A

-9 5 c m _Bärla ge r 8 cm -10 8 c m 8 0 m

j'

\\

20 cm

1/

4 Is

cm

T

För st är k-rün gd ag er 50 I 10 0 0/0 kr ossa t

50 %

kr os sa t ok ro ssat F - _ - - - _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ - -_ -_ -_ _ _ _ _ _ _ -_ -_ -_ -_ -_ -_ - -_ - -_ I I l I II EI ! EI ! -Z-II EI ! EI ! EI ! -Z-II EI! EI ! EI ! ':' :ll EI ! -Z-II :_: II EI ! EI ! EI! EI ! EI ! EI ! -Z-II '-_' .'-I I-I-I IE II EI ! EI !-E II EI ! EI ! EI ! 'E li -.-' _"-I I- E-Il -E

-68

0

80 cm

Tr

af

ik

kl

as

sI

-8 0 c m Rev. 1991-05-17 1993-11-11 1991-06-16 41» Väg- och amman-WWWMW

Lindesberg

Provsträckor på Rv 60 vid

_{Biqua. »3}

VTI 1991-01-28

(12)

LINDESBERG Rv 60

möTningsplan

amgx H

,_

I

/

kb 5.5 m

/ /

vr 1.0 m

100 Övergång

90

80 :777777777@@:7I

«

70 ________--_@@-_

60 ---@©--50

_________@@

Tempgivgáe på sTrAi

_sem

40 ---

--©©

© FOHVikT

1.5 m och 2.5 m

30 _________@©

fr. vögrenskonf

--w-Smage

20 _________©©

----PR||V|AL

10 Lägga-Sån?

0 Övergång

(13)