pm geoteknik - Sillviksvägarna

Förstärkningsåtgärder av Sillviksvägarna 2015-2017
Handling 13.6
PM GEOTEKNIK
8 MAJ 2015
Upprättad av:
Imran Zafar
Granskad av:
Nicholas Lusack
Sammanfattning
Innehållsförteckning
1
Objekt ................................................................................................................. 3
2
Allmänt ............................................................................................................... 4
3
Underlag ............................................................................................................. 5
3.1
Tidigare utförda undersökningar ............................................................................... 5
3.2
Utförda undersökningar ............................................................................................ 5
4
Styrande dokument ........................................................................................... 5
5
Projekteringsanvisningar .................................................................................. 6
6
5.1
Sättningar .................................................................................................................. 6
5.2
Grundvattennivåer .................................................................................................... 6
Markförhållanden ............................................................................................... 6
6.1
7
8
9
Topografi och ytbeskaffenhet ................................................................................... 6
Geotekniska förhållanden ................................................................................. 6
7.1
Jordlagerföljd ............................................................................................................ 6
7.2
Väganläggning .......................................................................................................... 6
Förstärkningsåtgärder....................................................................................... 7
8.1
Huvudvägen .............................................................................................................. 7
8.2
Sven Elanders väg .................................................................................................. 15
8.3
Sillviksvägen ........................................................................................................... 17
8.4
24:e Vägen .............................................................................................................. 19
Framtida strategi.............................................................................................. 20
1
Objekt
Sigma Civil AB har på uppdrag av Sillviksvägarnas samfällighetsförening utfört en geoteknisk
undersökning av Sillviksvägarna i Umeå kommun. Vägarna består av fyra separata vägsträckor
och den totala väglängden är ca 11,0 km.
Syftet med den geotekniska undersökningen är att ta fram åtgärdsförslag för vägen. För mer
information om vägsträckorna, se tabell 1 och figur 1.
Tabell 1: I tabellen redovisas de tre vägsträckornas längd.
Väg nummer
Längd
Huvudvägen, 0/000 – 5/540
5520 m
Sven Elanders väg, 5/540 – 8/680
3160 m
Sillviksvägen, 0/000 – 1/935
1935 m
24:e vägen, 0/000 – 0/390
390 m
Figur 1. Redovisning av de fyra vägsträckornas utbredning (http://maps.google.com)
2
Allmänt
Sillviksvägarna är lågtrafikerade vägar. 2013 mättes ådt på Huvudvägen??, antalet fordon var
ca 350 st, varav 5% tunga fordon. Ådt minskar drastiskt ju längre ut efter vägarna man kommer.
Genomsnittshastigheten på vägen är ca 66 km/tim.
Målbärigheten för vägarna är satt till 200 MPa. Vägen är lågtrafikerad varför avsteg från
bärighetskravet om 200 MPa kan vara acceptabelt för vissa sträckor.
Nuvarande status på vägarna är idag låg. Bärighets- och tjälskadorna på vägarna är relativt
omfattande. Genomförd georadarscanning och den okulära inventeringen har visat att
funktionen på dränering, vägkropp och beläggningen behöver förbättras.
Avvattningen av befintligt vägområde är mycket bristfällig och behöver dräneras då stillastående
vatten påverkar bärigheten. Stillastående vatten i diken leder till olika typer av skador som
potthål, sprickor och sättningar. Det finns stora behov av rensning i diken och trummor från
vegetation och sediment. På många sträckor behöver väg- och utloppsdiken justeras i höjd
vilket ibland även medför att trummor måste justeras i höjd.
Eftersom det idag finns skador i vägkroppen gör nederbörd vägen ännu sämre med minskad
bärighet som följd. Tjälprocessen ökar när det finns siltigt material tillsammans med vatten i
överbyggnaden.
Dränering är en av de viktigaste åtgärderna vid förstärkning av vägar. För att erhålla tillräcklig
torrläggning bör diket ha en slänt lutning om 1:2 eller 1:3 i finkornig jord.
Huvudsakligen finns det 5 typer av åtgärder:

Rensning av vegetation och justeringar av diken

Borttagande av sediment från trummor och utbyte av trummor vid behov

Avfräsning av den gamla beläggningen, infräsning och läggning av nytt slitlager

Installation av geonät i bärlagret

Kombination av både fräsning och bärlager
3
Underlag
3.1 Tidigare utförda undersökningar
En georadarscanning utfördes i juni 2014 av företaget Road Scanners, handling 13.6.
Resultatet av georadarundersökningen har använts för att identifiera vägsektioner med låg
bärighet och liten överbyggnadstjocklek.
3.2 Utförda undersökningar
Geotekniska fältundersökningar utfördes den 18 och 19 december 2014 och också den 9 januari
2015. Fält- och laboratorieundersökningar redovisas i Markteknisk undersökningsrapport 201501-13. Laboratorieundersökningar utfördes i Svevias laboratorium, Umeå den 2015-01-12 av
Lundell Andreas.
4
Styrande dokument

SGF Fälthandbok 1:2013

TK Geo 13

TRVK Väg 2011

Anläggnings AMA 13
5
Projekteringsanvisningar
5.1 Sättningar
Markslagen varierar längs aktuella vägar men består i huvudsak av skogsmark som delas upp
av partier med odlad åkermark, sankmarker och tomtmark.
Den naturliga marken består av bristfällig dränering och slitiga moränjordar,vilket påverkat
utvecklingen av differenssättning på stora delar av vägsträckan.
5.2 Grundvattennivåer
Den lägsta grundvattennivån som observerades under fältundersökningarna var 1,4 under
markytan och den högsta nivån var 0,8 meter under markytan.
6
Markförhållanden
6.1 Topografi och ytbeskaffenhet
Det aktuella området är relativt plant med små nivåskillnader. Vägarna slingrar sig i huvudsak
genom skogsmark. På den första delen av Huvudvägen från Innertavle by, från 0/000 fram till
ca 2/300 passerar vägen omväxlande genom skogsmark, åkermark och direkt till vägen
angränsande bebyggelse.
7
Geotekniska förhållanden
7.1 Jordlagerföljd
Markförhållanden varierar i området beroende på var provtagning har utförts.
Från laboratorieanalyserna kan man konstatera att de flesta av jordlagren består av silt, sand
och morän. Jordmaterial är mer tjälfarligt i huvudvägen än i de andra två vägarna.
Överbyggnadens mäktighet varierar mellan 0,3 och 1 meter enligt georadarscanningen.
Tjockleken på beläggningen varierar mellan 30 - 50 mm.
Blockförekomstenen är relativt hög i området och har noterats längs med hela vägsträckan.
7.2 Väganläggning
Tidigare utredningar har påvisat att det i huvudsak finns två typer av slitlager som används för
vägarna, Y1G samt på någon delsträcka kompletterat med en Y2G beläggning.
8
Förstärkningsåtgärder
Fullständiga föreslagna förstärkningsåtgärder redovisas i handling 13.1 - 13.4.
Med föreslagna åtgärder kommer vägen profil att höjas på kortare eller längre delsträckor på
vägarna. Dikning, dikesrensning av väg och utloppsdiken, justering och byte av trummor samt
blockrensning är aktuellt på alla delsträckor.
8.1 Huvudvägen
0/000 – 0/500
Den första delsträckan på huvudvägen har sliten beläggning och sättningar har uppstått längs
vägen. Vissa tvärsprickor på vägen indikerar att bärigheten är låg, vilket bekräftas av georadar
tolkningen. Befintliga diken är grunda. Dräneringsåtgärder mellan 0/210 - 0/255 försvåras av att
hus står mycket nära väg.
Vägbredd ska vara 4,5 meter hur gör vi genom byn??. Se tabell 2 för mer information.
Tabell 2: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
0/000-0/065
Befintligt slitlager ersätts med nytt slitlager
0/65-0/255
Utskiftning 550 mm samt tillkommande dränering
0/255-0/420
Befintligt slitlager ersätts med nytt slitlager
0/420-0/500
Utskiftning 150 mm
Figur 2: (0/000 – 0/500)
0/500-0/900
På denna sträcka finns det främst längsgående sprickor, spårbildning och ojämnheter i vägen.
Höjden på några av trummorna ska också justeras. Se tabell 3 för mer information.
Tabell 3: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
0/500-0/640
Utskiftning 150 mm, bärlager 200 mm
0/640-0/800
Utskiftning 150 mm, geonät, bärlager 200 mm
0/800-0/870
Infräsning 150 mm samt bärlager 100 mm
0/870-0/900
Utskiftning 150 mm, geonät, bärlager 250 mm
Figur 3: (0/500-0/900)
0/900-1/500
Sättningar och uppfrysning av block förekommer på vägsträckan. Trumman vid 0/924 måste
justeras i höjd, eftersom vattnet nu står stilla i dikena.
Den geotekniska undersökning som har utförs på detta vägavsnitt visar att jordmaterialet är
tjälfarligt. Se tabell 4 för mer information.
Tabell 4: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
0/900-1/230
Utskiftning 150 mm, geonät, bärlager 250 mm
0/1230-1/500
Infräsning 150 mm
Figur 4: (0/900-1/500)
Figur 5: Trumman i början av vägavsnitt (0/900-1/500)
1/1500-1/2000
Spårbildning har observerats. Bärigheten är ganska bra i början av vägen, men den försämras i
sista del av vägsektionen med skador som längsgående sprickor, sättningar, sliten
beläggningen, krackelering men dock inga potthål. Se tabell 5 för mer information.
Tabell 5: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
1/1500-1/770
Infräsning 150 mm
1/780-1/950
Infräsning 150 mm samt bärlager 100 mm
1/950 – 2/000
Utskiftning 550 mm
Figur 6: (1/1500-1/2000)
2/000-4/000
Vägen har sättningar, längsgående sprickor, potthål och vägkanterna är slitna. Vägsektion
mellan 2/700-2/800 visar på en låg bärighet. Stora stenblock har tagits ut och beläggning är
reparerad men det har orsakat ojämnheter i vägytan. Skogsmaskiner har skadat några av
trummorna och de bör bytas ut.
Jordmaterialet är tjälfarligt. Se tabell 6 för mer information.
Tabell 6: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
2/000-2/345
Utskiftning 550 mm
2/345 -2/720
Infräsning 150 mm
2/720-2/830
Utskiftning 150 mm, geonät, bärlager 200 mm
2/830-3/300
Infräsning 100 mm
3/300-3/970
Befintligt slitlager ersätts med nytt slitlager
3/970 – 4/000
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
Figur 7: (2/000-4/000)
Figur 8: Del sträckan med låg bärighet (2/700-2/800)
4/000-5/540
Vägen har låg bärighet. Det finns tvärgående sprickor, spårbildning och potthål. Bakslänten bör
rensas från sly och buskar. Dikeslänterna är branta och bör justeras. Se tabell 7 för mer
information.
Tabell 7: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
4/000-4/140
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
4/140-5/300
Infräsning 100 mm
5/300-5/370
Infräsning 150 mm
5/370-5/540
Infräsning 150 mm samt bärlager 150 mm
Figur 9: (4/000-5/540)
8.2 Sven Elanders väg
5/540 -7/000
Vägen har potthål och mycket sliten beläggning. Det finns ca 3 potthål var 10 meter och
uppfrysning av trummor som ligger i anslutning till korsningen har skett.
Bristfällig dränering och uppfrysning av block och stenar kan vara en anledning att vägkroppen
är skadad.
Från korsning vid 5/550 skall vägbredden justeras till 3,5 meter från denna sektion fram till slutet
av Sven Elanders väg.
Se tabell 8 för mer information.
Tabell 8: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
5/540-5/660
Utskiftning 550 mm
5/660-5/750
Infräsning 150 mm samt bärlager 150 mm
5/750-6/220
Infräsning 150 mm samt bärlager 100 mm
6/220-6/800
Infräsning 150 mm samt bärlager 150 mm
6/800-7/000
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
Figur 10: (5/620-7/000)
7/000-8/800
Vägen har olika skador som krackelering, potthål, tvär och längsgående sprickor samt sliten
beläggningen. Grundvattnet är högt i området, eftersom nivåskillnaden mellan vägen och havet
är litet. Dikena är inte tillräckligt djupa.
Se tabell 9 för mer information.
Tabell 9: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
7/000 – 8/300
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
8/300 - 8/800
Infräsning 150 mm
Figur 11: (7/000-8/800)
8.3 Sillviksvägen
0/000-0/1020
Vägen har potthål, ca 30 st per 200 meter. På detta avsnitt är vägen bredare och väg kanterna
är slitna. Den nya vägbredden ska vara 3,5 meter.
Se tabell 10 för mer information.
Tabell 10: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
0/000-0/150
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
0/150-0/240
Utskiftning 250 mm, geonät, bärlager 250 mm
0/240-0/760
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
0/760-1/020
Utskiftning 550 mm, geonät
Figur 12: 0/000-0/1020
1/020-1/935
På sträckan finns sättningar och mindre potthål.
Se tabell 11 för mer information
Tabell 11: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
1/020-1/660
Infräsning 100 mm samt bärlager 100 mm
1/660-1/890
Utskiftning 250 mm, geonät, bärlager 250 mm
1/890-1/935
Infräsning 100 mm
Figur 13: (1/020-1/935)
8.4 24:e Vägen
0/000-0/400
Vägen har låg bärighet. Det finns 5 potthål var 50 meter samt sättningar.
Den nya vägbredden ska vara 4 meter.
Se tabell 12 för mer information.
Tabell 12: Vägavsnitt med föreslagna åtgärder
Sektion
Åtgärd
0/000 - 0/325
Infräsning 100 mm
0/325 - 0/390
Utskiftning 150 mm, geonät, bärlager 250 mm
0/390 – 0/400
Befintligt slitlager ersätts med nytt slitlager
Figur 14: (0/000-0/400)
9
Framtida strategi
Sillviksvägarna har undermålig dränering. Förbättrad dränering ska vara första åtgärd före
nybyggnation av vägen. Nybyggnation av vägen utan en fungerande dränering kan korta ner
livslängd av vägen. Därför måste dränering och andra åtgärder kombineras för att säkerställa
kvaliteten på vägen.
Jordmaterialet är i vissa fall är tjälfarligt. Denna tjälprocess påverkar inte bara vägen utan den
påverkar även nivån på trummor, då tjällyftningar trycker trummorna uppåt vilket orsakar
ojämnheter i vägen.
Avlägsna vegetation inom vägområdet och byt trasiga trummor.
Vill man följa upp hur förstärkningsåtgärderna förbättrat vägens bärighet föreslås att en ny
georadarscanning utförs sommaren 2018.