väg 850 falun - svärdsjö, en typisk svensk medelväg

En helt vanlig väg ur hållbarhetssynpunkt

Väg W850 Falun – Svärdsjö R Fredriksson, A Lenngren 2011-01-19 Sida 1

Väg W850 Falun - Svärdsjö, en typisk svensk medelväg. Vägen Falun - Svärdsjö är en typisk svensk medelväg där det dagligen rullar omkring 3000 bilar. En

trafikled som gör att människor kan åka till jobbet eller skolan, handla och besöka doktorn, hälsa på

vänner eller gå på bio.

Totalt är det svenska vägnätet 42 000 mil långt. Den här vägstumpen är inte ens tre mil.

Men det är fullt tillräckligt ur statistisk synvinkel. Både när Svärdsjöborna ska åka till stan. Och för att

visa hur klokt det är att vi sköter våra vägar.

Alla transporter mellan Svärdsjö och Falun går på landsväg. Här finns det nämligen ingenting annat

att välja påSå är det faktiskt nästan överallt i vårt land – och trots att vi har både järnvägar, flyg och

båtar sker

nio av tio persontransporter i Sverige på väg. Och över 80 procent av allt gods fraktas med lastbil.

Därför år det självklart att vi har vägar. Och att vi har bra vägar.

Under åren 1984-1997 inträffade 532 olyckor på vägen mellan Svärdsjö och Falun. Tre människor dog

och 100 skadades. 25 av dem allvarligt,

När ny beläggning lades på hela sträckan i 1997 fick körbanan en jämn standard längs hela sträckan

och bilisterna slapp bromsa och väja för alla potthål och gropar.

Resultatet blev att trafikolyckorna på vägen minskade med hela 26 procent.

Ett ytterligare sätt att öka trafiksäkerheten är att bygga cykelbanor och gångvägar åt oskyddade

trafikanter.

Apropå olyckor så behövs ju bra vägar också för att ambulanser och andra utryckningsfordon ska

kunna komma fram snabbt och säkert.

Trots att bilarnas avgaser i dag är betydligt renare än för bara några år sedan finns det anledning att

tänka på miljön även när det gäller vägunderhållet som också genererar oönskade utsläpp, men som i

de flesta fall minskar trafikens utsläpp i en större omfattning.

Bullret minskade också betydligt när vägen förbättrades. Tidigare stördes människor som bodde vid

vägen av ljuden från trafiken.

Särskilt besvärligt var det när tomma lastbilar med släp skramlade fram över groparna i vägbanan.

En kvinna som bor efter vägen har också berättat att vibrationerna från lastbilar gjorde att hela huset

skakade.

Båda dessa olägenheter försvann när vägen fick ny beläggning.

Bra vägar är en förutsättning för ekonomisk utveckling och välfärd i Sverige.

Industrier etablerar sig inte i regioner där det finns minsta risk att råvaror och färdiga produkter inte

kommer fram utan problem, eftersom detta medför stora kostnadsökningar. Och de sämsta vägarna



finns ofta i de regioner där arbetslösheten är som allra störst.

I Norrlands inland är det redan stora problem för skogsbolagen när delar av vägnätet är avstängt för

tung trafik under vissa perioder varje år.

Även för turismen är det viktigt att vägarna håller god standard. Carl Larssons Sundborn, som ligger

mellan Falun och Svärdsjö, lockar många besökare.

Men andra sevärdheter har drabbats av kännbara förluster där vägarna försämrats av olika

anledningar.

Det finns sätt att räkna ut hur mycket pengar samhället, företag och enskilda sparar på att en väg

rustas upp.

Genom förbättringen av Svärdsjövägen ökade hastigheten med i snitt tre kilometer i timmen. Det

låter inte mycket, men räknar man på summan av de tusentals transporter som sker dagligen blir det

en rejäl tidsvinst för samhället.

Om man kopplar det till löner för yrkeschaufförer och andra som får betalt medan de reser handlar

det om 2,5 miljoner kronor per år. Bara på den här lilla vägstumpen!

Att olyckorna minskat med en fjärdedel innebär också en besparing – även rent ekonomiskt. Här

handlar det om hela åtta miljoner kronor om året, om man räknar enligt de metoder som är

veteskapligt accepterade.

Att rusta upp vägar kostar mycket pengar. Men detkan kosta ännu mera att låta bli.

Och i likhet med bilar eller fastigheter är det billigare att underhålla en väg regelbundet istället för att

skjuta på investeringar eller till och med vänta till den är mer eller mindre förstörd.

Förbättringen av vägen mellan Svärdsjö och Falun kostade drygt 30 miljoner.

Den beräknas hålla i 15 år, vilket utslaget ger en kostnad på ett par miljoner per år.

Samtidigt sparar man dock 8 miljoner per år i minskade olyckor och 2,5 miljoner per år i tidsvinster.,

och Ytterligare miljoner kommer näringsliv, sysselsättning och turism till godo; pengar som annars

aldrig skulle ha genererats i området.

Dessutom blir ju underhållskostnaderna för samhället betydligt mindre under de närmaste åren.

Källa: ”På Rätt Väg till färre olyckor, bättre miljö och ökad välfärd” Svenska Vägföreningen och

Asfaltföreningen 1998.



Det här är väg 850 mellan Svärdsjö och Falun.

Svärdsjö kyrka

Svärdsjö samhälle

Vägdel byggd med bra standard i slutet av 1960-talet

Vägdel byggd i mitten av 1950-talet

Timmerbil på väg till sågen i Boda Svärdsjö 2004 på den vägdel nära Falun som byggdes 1984.

Framme i Falu centrum

Väg W 850 från Falun till gästrikegränsen via Svärdsjö och Svartnäs är den väg som bäst beskriver det

svenska statliga vägnätet. Väglängden motsvarar mindre än 1 promille (58 km relativt 77 000 km) av

det statligt belagda vägnätet och trafikarbetet motsvarar ca 1 promille av det svenska trafikarbetet.

Den tunga trafikens omfattning, 7-11 % motsvarar medelvärdet för det statliga vägnätet.

Vid Gästrikegränsen är trafikens medelvärde den så kallade årsmedelsdygnstrafiken mindre än 500

fordon per dygn för att från Svärdsjö öka till 2700 fordon. Närmare Falun ökar trafiken till 4000

fordon och genom Falun till mer än 15000 fordon.

Det avsnitt som behandlas i detta dokument börjar strax utanför Falun vid korsningen med riksväg

80, fortsätter via Danholn och Bengtsheden och slutar strax norr om Svärdsjö vid korsningen med väg

W888 (se kartan nedan).



Vägens konstruktion Väg 850 Falun-Svärdsjö förbi Norslund, Danholn, Blixbo, Karlsbyheden, Kårtäkt, Bengtsheden, Boda

och Borgärdet är utbyggd i etapper mellan 1956 och 1984 och kan sägas vara något av den svenska

medelvägen både vad gäller trafik, 2600-4000 ÅDT (2600 ÅDT från Svärdsjö förbi Danholn och 4600

ÅDT söder Danholn till korsning väg 80/850 norr Norslund), som klimat, undergrund, konstruktion

och geometrisk utformning.

Den geometriska och konstruktiva utformningen speglar det synsätt som varit rådande vid de olika

utbyggnadstillfällena. Detta innebär att idag varierar vägstandarden inte utifrån den trafik som går

fram på vägen utan efter det synsätt som varit rådande under olika tidsepoker, även om

förbättringar på senare tid något utjämnat vägstandarden.

Den högsta kustlinjen i Faluområdet ligger ca 180 meter över havet. Det innebär att så gott som hela

sträckan ligger lägre än denna och att undergrunden därmed består av naturen sorterade jordar (se

Figur 1 nedan).



Figur 1. Höjdprofil och jordar från korsningen väg 80/850 i Falun till korsning väg 850/888

Konstruktionerna längs vägen beror av den aktuella tolkningen av den framtida trafikbelastningen

och vad som vid aktuell tidpunkt ansågs vara bästa konstruktion.

Trafikbelastningen varierar obetydligt längs sträckan Falun - Svärdsjö. Att vägdelen som byggdes

1967 är den bärighetsmässigt kraftigaste beror på den framtidsoptimism som rådde under 1960-talet

och att den svagaste vägdelen, som byggdes 1984 beror på motsatsen. Efter kraftiga oljeprisökningar

i slutet av 1970-talet föregångna av ett oljeembargo 1973 bedömdes att trafiken snarare skulle

minska än öka. Att trafiken istället ökade vet vi idag.

Att vägkonstruktioner från senare delen av 1960-tal klarat sig bättre än vägkonstruktioner byggda

under 1980-talet beror av en felbedömning av framtiden i början av 1980-talet. Något som upprepas

varje gång budgetansvariga bedömer att den tunga vägtrafiken kommer att minska eller anser att

den skall minska.

Figuren nedan visar vägkonstruktionens tjocklek och uppbyggnad olika byggnadsår. De stationer vi

valt för att studera närmare framgår också av nedanstående figur.

Figur 2. Vägkonstruktion och byggnadsår samt läget av uppföljningsstationer längs vägen.



Terrass och undergrund

Provtagning av de aktuella vägkonstruktionerna och undergrunden utfördes 1993. Undergrunden på

station 3 består av grusig sand/sandigt grus och på något enstaka kortare parti av silt. Från station 6

saknas provresultat från undergrunden, men bedöms vara lika som station 3.

I Svärdsjöåsen (en avgrening av Badelundaåsen) är ofta den grövre kärnan av grus överlagrad av

sand. Mellan den grövre kärnan av grus och ”höljet” av sand ligger ofta en siltkappa. Vid utförandet

har silten oavsiktligt hamnat i bankarna och i vägkonstruktionen vid utgångarna ur skärningarna vid

station 3 och 6.

Nedanstående figur visar analys av undergrundsmaterial från station 1, 2, 3, 4 och 7.

Figur 3. Terrassmaterial från station 1, 2, 3, 4 och 7

Utmärkande för stationernas terrassmaterial är att det består av finkornigt material på station 2, 4

och 7 och grövre material på station 1, 3 och 6. Längs station 2 förekommer också grövre

terrassmaterial och på station 3 och 6 förekommer områden med silt i kappor i grusåsen och på

grund av ovannämnd praktiserad byggteknik.

Förstärkningslager

Förstärkningslagrens kornsammansättning uppfyller inte de kvalitetskrav som gäller idag, men som

uppfyllde dåtidens krav. Den senaste byggda vägdelen 1984 uppfyller inte endera kravet. Av

nedanstående figur framgår dels de kornkurvor som ger maximal densitet och dels de kornkurvor

som kommer från provtagning och analys 1993.



Figur 4. Kornkurvor från förstärkningslagermaterial station 1, 2, 3, 4, 6 och 7 relativt de kornkurvor

som ger maximal densitet.

Utmärkande för förstärkningslagret är att det innehåller stor andel sand och grus. Utmärkande är

också att den största stenstorleken är liten, något som var vanligt när förstärkningslagren bestod av

grus. Förstärkningslagret längs station 1 är sammansatt av ett övre 30 cm tjockt lager av krossat berg

med max stenstorlek 55 mm, ett undre 27 cm tjockt lager av sandigt grus med max stenstorlek 45

mm på ett lager 200 mm grova stenar på underbyggnad av sand. Den uppbyggnaden har medfört

genomstansningar och sprickor (se bilder och beskrivningar under ”Station 1”). Förstärkningslagret

längs station 4 består av ett övre lager av grövre grus och ett undre lager av grusig sand. Ett

utförande som var vanligt på 1960-talet.

Idag används i huvudsak krossat berg till förstärkningslager, vilket möjliggör användning av grövre

material, som ger bättre stabilitet.

Obundet Bärlager

Utmärkande för grusbärlagret är att det innehåller för mycket finmaterial bortsett från på station 2.

För mycket finmaterial innebär att materialet blir vattenkänsligt. Utmärkande för samtliga stationer

är att grusbärlagret innehåller för stor andel sand bortsett från på station 1. För mycket sand ger

dålig stabilitet. På station 3,4, 6 och 7 finns enstaka grova stenar i grusbärlagret, vilket ger

varierande stabilitet.

Grusbärlagrets sammansättning framgår av nedanstående figur.



Figur 5. Kornkurvor från grusbärlagermaterial station 1, 2, 3, 4, 6 och 7 relativt de kornkurvor som ger

maximal densitet.

Trafiken och dess betydelse för vägens nedbrytning Trafiken är av karaktären pendeltrafik till närliggande orter och tung trafik. Av dagens tunga trafik

utgör transport av timmer till Boda såg i Svärdsjö och andra transporter av skog- och

jordbruksprodukter en betydande del.

Bild 1. Timmerbil längs den vägdel (station 1) som byggdes 1984 mellan Norslund och Sveden, på väg

till sågen i Boda.

Under perioden 1953-1972 transporterades 820 000 ton malm från Svärdsjö gruva vid Boda till

Garpenberg. Mellan 1961 till 1971 omfattade malmtransporterna ca 64 000 ton per år.

Enligt Mellansvenska Handelskammarens godstransportundersökning 1985 transporterades 163 000

ton skogsråvara mellan Svärdsjö och Falun 1984. Övrigt gods angavs till 109 000 ton.



Till övrigt gods räknas jordbruksprodukter, livsmedel till butikerna, renhållning, produkter till och från

lokal industri etc.

Bild 3. Jordbrukstraktor

Bild 4. Livsmedelsdistrubition

Bild 5. Renhållningsfordon

Baserat på trafikmätningar är antagligen den transporterade godsmängden större idag än 1984.

Persontransporter sker med såväl cykel som bil och buss. På korta sträckor är cykeltrafiken

omfattande, mer frekvent längs de äldsta smalare vägdelarna.

Spår i vägbanan uppkommer av olika anledningar. I Sverige orsakar personbilarna nötning av vägytan

och de tunga fordonen utmattning av framförallt de bundna lagren samt spår i underlag och

överbyggnad. Vetenskapliga studier och uppföljningar visar att på en relativt normaltrafikerad väg

byggd efter de senaste rönen svarar personbilarna för 13-20 % och de tunga fordonen för 80 – 87 %

av de totala kostnaderna för att åtgärda nötning respektive utmattning. Vägkonstruktionerna i

Sverige är idag så uppbyggda att någon spårbildning i underlaget inte skall uppkomma om vägarna

byggs på rätt sätt.

Trafikens nedbrytning av vägen är större för tyngre fordon. Hur relationen ser ut har och kan

diskuteras. Körförsök utförda för ungefär femtio år sedan visade att ett exponentiellt samband fanns

där lasten upphöjt till fyra motsvarande den förväntade nedbrytningen; t ex som spårtillväxt.

Den konstruktion som ligger till grund för 4:e potensregeln var dock en mycket svagare konstruktion

än den som normalt använts i Sverige. Lasterna var också betydligt lägre än för en modern lastvagn.

Underlaget i det största körförsöket bestod av jordar som hade sämre bärighet än det som är vanligt i

Sverige.

Federal Highway Administration (FHWA) i USA rekommenderade ett giltighetsområde för den s.k. 4:e

potensregeln för singelaxellaster till spannet 5,4 - 10,8 tons axellast baserat på ett strukturellt

nummer1 5 och PSI2 2,5.

Tillämpningen av 4:e potensregeln enligt FHWA:s rekommendationer framgår av nedanstående figur.

1 Structural Number (SN) är ett sätt att värdera material och tjocklek. Ungefär förstärkningstal i Sverige.

2 Present Serviceability Index (PSI), ett nedbrytningsmått i skalan 1-5. PSI är en sammanvägning av

diverse ytparametrar. PSI 5.0 var bäst och vid PSI 1,5 betraktades beläggningen som obrukbar. PSI-

värdet 2,5 rekommenderades som minimikrav på huvudvägar.



Figur 6. Tillämpning av 4:e potens regeln enligt FHWA

Personbilar inkluderas inte i giltighetsområdet för 4:e potensregeln. De lättaste och tyngsta fordon

som användes i AASHO Road Test 1958 – 1960 visas nedan.

Källa: Highway Research Board Special Report 61A-G

De kraftigaste asfaltkonstruktionerna i AASHO Road Test var uppbyggda med ett 26 mm tjockt

slitlager, 125 mm bundet bärlager, 225 mm obundet bärlager och 400 mm sandigt grus, totalt 776

mm vilket motsvarar SN 5,103.

3 Mer att läsa på svenska finns i bland annat Svenska Cementföreningen Tekniska Meddelanden och

undersökningsrapporter, nr 17 1963.



Den totala lagertjockleken och de bundna lagrens tjocklek motsvarar den som används på E4 mellan

Jönköping och Hälsingborg. I södra och västra Sverige motsvarar tjäldjupet det som förekom vid

ASSHO Road Test. Samtliga lager i AASHO Road Test hade mycket sämre kvalité än de som idag

används och framförallt mycket sämre kvalité än det vi använder i Sverige. Ett resultat av att allt

material användes lokalt vid traditionell vägbyggnad.

I ett samnordiskt projekt, Stina-projektet 1975 konstaterades att en exponent närmare tre var mer

allmängiltig på normalt byggda vägar i Norden. För svaga vägar bedömdes exponenten 6,5 vara mer

rätt; en tolkning av att siltigare och lerrika material låg närmare vägytan på dessa konstruktioner.

Källa: Stina – samarbetsprojekt för tillämpning i Norden av AASHO-undersökningen, Analytisk

bestämning av lastekvivalentfaktorer, NU 1975:12.

Med ökande exponent värderas alla axlar med axellast större än referensaxeln proportionellt större

med ökad last. Omvänt för lättare axlar. Det är emellertid de axlar som är tyngre än referensaxeln

som är intressanta ur dimensioneringssynpunkt.

Figur 7. Relativ vägpåverkan för olika axellaster beroende av exponent.

Anm. I Sverige använder vi som referensaxel 100 kN istället för 82 kN, men det påverkar inte

sambandet. Däremot blir beskrivningen olika. En 11 tons axel har en relativ inverkan på nedbrytning

av väg som är 1,5 med 10 tons axel som utgångspunkt. Är utgångspunkten en 8,2 tons axel har en 11

tons axel en relativ vägpåverkan på 3,2. Med andra ord har en 11 tons axel en nedbrytning som

motsvarar 10 stycken 6-tons axlar enligt 4:e potensregeln.

I första hand syftar denna regel till att kvantifiera trafiken vid dimensionering och förstärkning av

vägar. Man kan beskriva en omfattande och variationsrik tung trafik med ett enda tal, det så kallade

ekvivalenta antalet standardaxlar. I det enskilda fallet och på den enskilda platsen behöver inte

relationen vara giltig alls; jämför med en bro som antingen håller eller inte vid en passage. Det är

således lätt att missuppfatta 4:e potensregeln och vägforskare och specialister har ett speciellt

ansvar att förmedla detta till journalister och ansvariga politiker. Förutom att regeln bara är tillämplig



inom ett relativt snävt intervall, (personbilar ingår inte i det), så tjänar den inga syften för någon

direkt koppling till exempelvis beskattning.

Ett exempel är en artikel i Dagens Industri tisdag 6 december 2005. I artikeln kunde läsas: ”Messing

får bakläxa. Vägtrafikskatten skapar intern oenighet.” och vidare ”Enligt Karin Svensson Smith (mp) i

trafikutskottet sliter en fullastad långtradare lika mycket på vägbanan som 75 000 personbilar och

därför kräver den tidigare vänsterpartisten en kilometerskatt.”

Anm. Messing var 2005 kommunikationsminister.

Den tunga trafikens effekt på Svärdsjövägen motsäger inte vad som kom fram i Stinaprojektet på

1970-talet. Det som inte hade beaktats tillräckligt för Svärdsjövägen och för vägnätet i allmänhet var

inverkan av vatten och tjäldjup, speciellt på dåligt underlag. Det kräver i framtiden

rehabiliteringsåtgärder för att göra det möjligt att optimera kostnaderna, även för näringslivet och

trafikanterna.

Efter AASHO Road Test 1958-1960 och efter Stinaprojektet i början av 1970-talet har det skett stora

förändringar i såväl positiv som negativ riktning. Till de positiva för vägkonstruktionen hör de tunga

fordonens s.k. vägvänliga fjädringssystem och till de negativa hör ökande kontakttryck på de tunga

fordonens framhjul. Förändringarna möjliggör emellertid ett bättre utnyttjande av fordonen. På sikt

kan man ta hänsyn till det vid byggande av nya vägar, men de gamla kommer att brytas ned i en

högre takt.

De tunga fordonens utnyttjande av buren last har ökat från lastfaktor 0,53 år 1975 till lastfaktor 0,75

år 2004 enligt SCB. Anm. Lastfaktor 0 innebär ingen nyttolast.

Ett utnyttjande som ger mindre klimatpåverkan men naturligtvis ökad påverkan på vägarna eftersom

medeltransportängden också har ökat. Från 44,7 km år 1975 till 122,4 km år 2004.

Förändringarna har också medfört att de bundna lagrens utmattning fått ett förändrat mönster (från

bottom-up till top-down cracking) och att plastiska deformationer i de bundna lagren blivit vanligare,

vilket kräver nya utmaningar för forskare, materialleverantörer, väghållare och entreprenörer.

Bärighet, deflektioner och rullmotstånd I begreppet bärighet ingår den trafikerade konstruktionens hållfasthet, dvs. för vilka fordon den är

bärig. I bärighetsbegreppet ingår också för hur lång tid konstruktionen skall tåla den avsedda

trafiken.

Det är viktigt för livslängden, när och under vilka omständigheter, överfarterna inträffar. Ett enda

alltför tungt fordon kan under tjällossningen orsaka stora skador på en svag väg.

Verifiering av bärighet baserat på fallviktsmätning kan ske genom beräkning av horisontell

dragtöjning underkant beläggning och vertikal trycktöjning på terrassytan, eller någon annan del av

konstruktionen.

Bärighet Högsta last, enstaka eller ackumulerad, som kan accepteras med hänsyn till uppkomst av sprickor eller deformationer.



Med fallvikt mäts nedböjningen av ytan och med analysverktyget Clevercalc beräknas den

horisontella dragtöjningen och den vertikala trycktöjningen i kritiska punkter.

Erforderlig påbyggnad för att klara en viss bestämd töjning kan beräknas med

dimensioneringsprogrammet Cleverdim.

När vägkonstruktionen utsätts för påkänningar från fordon eller från fallvikt uppkommer spänningar

(stress) och töjningar (strain) i vägkonstruktionen. Registreras hela förloppet vid på- och avlastning

kan den förlorade energin beräknas liksom den permanenta töjningen. Den permanenta töjningen

ger upphov till spår i konstruktionen, spår som växer i storlek för varje belastning. Källa: Fredrick

Lekarp och Anders Lenngren Svevia.

Nedanstående figur beskriver de principiella sambanden.

Figur 8. Samband mellan spänning och resilienta (återgående) och permanenta töjning samt förlorad

(dissipated) energi. (Bild från University of Christchurch).

När konstruktionen utsätts för upprepad last kan förloppet i obundna material beskrivas i fyra

kategorier:

0. Rent elastiskt: I detta tillstånd är den pålagda spänningen så liten att inget av elementen i

materialet uppnår brottvillkor. Alla deformationer återgår och materialet beter sig rent elastiskt.

1. Elastisk shakedown: Den pålagda upprepade spänningen är något lägre än den spänning som

krävs för att plastisk shakedown skall inträffa. Materialet beter sig plastiskt i ett begränsat antal

pålastningar. Det slutliga beteendet är emellertid rent elastiskt. Materialet sägs ha ”skakat ner” och

den maximala spänningsnivån när detta tillstånd uppnås kallas den ”elastiska shakedowngränsen”.

Initiell spårbildning inträffar i denna kategori.

2. Plastisk shakedown: Den pålagda upprepade spänningen är något lägre än den spänning som

krävs för att uppnå brott efter en ökande uppbyggnad av permanenta töjningar. Materialet uppnår



ett långsiktigt stabilt beteende. Alltså; ingen ytterligare ackumulering av permanenta töjningar sker.

När ett rent elastiskt beteende har uppnåtts sägs materialet ännu en gång ha ”skakat ner” och den

maximala spänningsnivån där detta tillstånd uppnås kallas för ”permanent shakedowngräns”.

3. Tillväxande brott: Den pålagda upprepade spänningen är så stor att spänningarna som läggs på

gör att materialet når och överskrider brottgränstillståndet. De permanenta deformationerna ökar

fort och brott uppstår efter en relativt kort stund.

Källa: Sabine Werkmeister 2003

På station 2 (1 North- och 1 Southbound i nedanstående figur) och station 3 (2A North- och

Southbound samt 2B North- och Southbound i nedanstående figur) har sambandet mellan olika

spänningsnivåer på terrassytan och spårutvecklingen beräknats efter urgävning och anläggning av ny

vägkonstruktion. Nedanstående figurer presenterades vid BCRA konferensen i Trondheim 1998 av

Anders Lenngren.

Tidig spårtillväxt varierar efter urgrävningar (se nedanstående figur).

Figur 9. Spårtillväxt efter utgrävning och anläggning av ny vägkonstruktion

Spänningen i undergrunden styr spårutvecklingen efter urgrävning och anläggning av ny

vägkonstruktion. (Dubbslitaget på denna väg uppgår till mindre än 0,1 mm per år).



Figur 10. Spänning (kPa) i undergrunden relativt spår (mm) på vägytan

Den förlorade energin enligt sambanden i figur 8 kan användas för att beräkna det rullmotstånd som

orsakas av vägkonstruktionens och undergrundens egenskaper. Ett rullmotstånd som blir större ju

tyngre lasten är.

Beroende av vägkonstruktion och undergrund påverkas rullmotståndet. Rullmotståndet i

nedanstående figur visar rullmotståndet vid olika laster beräknat baserat på fallviktsmätning och

kontinuerlig registrering av deflektionsförloppet, time-history 2009-06-04. Källa: Anders Lenngren

Svevia

Figur 11. Vägkonstruktionens bidrag till rullmotståndet (medelvärde) vid olika laster

I nedanstående figur framgår att rullmotståndet på kortare partier är mycket större på station 2

norrut och station 7 söderut. Förklaringarna till detta är vatten som strömmar in på finkornig jord och

vatten som hindras att fritt avvattnas genom sidotrumma. Mer detaljerade förklaringar ges när

stationerna behandlas station för station.



Figur 12. Vägkonstruktionens bidrag till rullmotståndet (90-percentilen) vid olika laster

Station 1

Vägdelen vid station 1 byggdes 1984 och i riktning söderut installerades en djupdränering. Redan

1996 var skadorna (sprickor och krackeleringar) så omfattande att vägen behövde åtgärdas. På

traditionellt sätt gömdes krackeleringarna med en hyveljustering och en maskinavjämning.

Station 1 visar jämna och låga rullmotstånd i båda riktningarna vid mätningen 2009-06-04. Det

betyder emellertid inte att vägytan är fri och har varit fri från skador, vilket framgår av nedanstående

bilder.

Bild 1-1 och 1-2 Genomstansningar beroende av en felaktig uppbyggnad av överbyggnaden.



Bild 1-3. Visar den felaktiga uppbyggnaden av överbyggnaden med stora stenar och finare material

som kan ge upphov till genomstansning på vägytan.

Provtagning med ”Underlättaren” och genomgrävning av konstruktionen gav ingen entydig bild av

konstruktionen. Snarare visade provtagningen på stora variationer i uppbyggnad vilket gett upphov

till varierande grad av olika skador, sprickor, krackeleringar och genomstansningar.

Bild 1-4 och 1-5 . Sprickor i hjulspåren 1996 gömdes av en hyveljustering senare samma år.

En maskinavjämning hösten 1996 och en ytbehandling sommaren 1997 fördröjde tiden innan

sprickorna åter var uppe på vägytan med 5 á 6 år. Men 2003 var det dags för en ny justering.



Bild 1-6 och 1-7. Sprickor i hjulspåren och maskinavjämning 2003 döljer sprickorna tillfälligt.

Maskinavjämningen fick göras om redan hösten 2008 för att sprickorna åter skulle döljas, men

eftersom det inte löser orsaken till problemet så är åtgärderna bara tillfälliga.

Bild 1-8 och 1-9. Maskinavjämning hösten 2008

Asfalttjockleken vid byggtillfället 1984 var 8 cm bestående av 110 AG 32 som bundet bärlager och 60

HAB12T som slitlager. Se nedanstående bild.

Bild 1-10. Den ursprungliga asfalttjockleken station 1.



Den maximala stenstorleken till det bundna bärlagret var för stor för att medge bra packning och för

att undvika separationer. Det hårda bindemedlet till slitlagret medverkade till uppkomsten av

sprickor med hänsyn till det tunna och dåliga bundna bärlagret på ett obundet bärlager med för stort

innehåll av finmaterial.

Analyser av beläggningsprover utfördes på ett laboratorium i Örebro. Variationerna i

asfaltbeläggningens hållfasthet, flexibilitet och styvhet visade sig vara omfattande. Många borrkärnor

var i dålig kondition och kunde inte analyseras. Resultaten genom pulserande pressdragprov

uppvisade påtagliga variationer. Styvhetsmodulerna varierade mellan 2000-4000 MPa inom några

decimeter. Se nedanstående bild.

Bild 1-11. Borrkärnor togs upp i varje kvadrant

Vid mätning med georadar uppmättes 1995-06 tjocklekar längs station 1 enligt nedanstående figur.

Tjocklekarna verifierades 1996-05 med provtagning.

Figur 1-1. Asfalttjocklek mätt med georadar längs station 1 1995-06

Den ursprungliga asfalttjockleken var 8 cm, vilket enligt ATB VÄG och PMS Objekt var 4 cm för lite.

Den totala beläggningstjockleken skulle varit 12 cm och det var också den tjocklek som användes

redan 1967 vid bygggande av station 6 och 7.



Deflektionerna har bara marginellt påverkats av de begränsade åtgärderna. Mellan sektion 590 och

sektion 610 är deflektionerna större i undergrunden och i vägkonstruktionen. Se nedanstående figur.

Figur 1-2. Deflektioner längs station 1 norrut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04

Även i riktning söderut är deflektionerna större mellan sektion 610 och sektion 590 i undergrunden

och i överbyggnaden. Se nedanstående figur.

Figur 1-3. Deflektioner längs station 1 söderut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04

Deflektionerna vid sektion 590 och 610 visar att det fanns fruset vatten i undergrunden 940407.

Sektion 590 och 610 ligger norr om den punkt där djupdräneringen börjar söderut.



Figur 1-4 och 1-5. Deformationer och andra bärighetsegenskaper när konstruktion och undergrund är

ofrusen, frusen och delvis tinad (930803, 940407 och 940527), sektion 590 och 610 norrut.

Förklaringar till skador och konsekvenser

Förklaring till skadorna är underdimensionering, avvikande uppbyggnad av överbyggnaden, bristfällig

kvalité och dåligt utförande. Undermåligt förstärkningslager, vattenkänsligt grusbärlager, för tunn

beläggning, tunt separationskänsligt bundet bärlager, tunt hårt slitlager. Den felaktiga

överbyggnaden har gett upphov till genomstansningar (bild 1-1 och 1-2). Det obundna bärlagret

består av ett material som är hårt som cement när det är torrt men som blir smetigt när det är blött,

vilket ökar påfrestningen på beläggningen när den utsätts för upprepad belastning. Se nedanstående

bild.

De ekonomiska konsekvenserna av underdimensionering, felaktig uppbyggnad och felaktigt

utförande är betydande.

Bild 1-12. Det hårda grusbärlagret (se kornkurva i figur 2).

Av nedanstående Time-history figurer framgår deformationerna vid på- och avlastning på olika djup.

Lasten i nedanstående figurer varierar mellan 50 kN (10-tons axellast) och 70 kN (14-tons axellast).



Figur 1-6. Time-history station 1norrut, sektion 330, last 50,7 kN

Nnnnnnnn……

Figur 1-7. Time-history station 1 norrut, sektion 330, last 50,7 kN

Skillnaden mellan figur 17 och 18 ………………………………………….



Figur 1-8. Time-history station 1 söderut, sektion 610, last 50 kN

Nnnnnnn………

Figur 1-9. Time-history station 1 söderut, sektion 410, last 49,9 kN

mmmmmmmmm………

Större förluster nära genomstansning åt båda hållen.



Station 2

Vägdelen vid station 2 byggdes 1957 och har under årens lopp justeras otaliga gånger på grund av

ojämnheter orsakade av dålig bärighet och ojämna tjällyft (se nedanstående bilder).

Station 2 visar höga rullmotstånd med stora variationer särskilt i norrgående riktning beroende på

varierande undergrund från normalmorän till lera.

Bild 2-1 och 2-2. Ojämnt tjällyft och justering av ojämnheter 1994

Bild 2-3. Beläggningstjockleken vid urgrävningens slut norrut.

Urgrävning av de ojämna tjällyften utfördes 1995 och djupdränering utfördes norr om station 2.

Tyvärr leddes vattnet från djupdräneringen in på terrassytan där urgrävning och isolering utförts.

Att deflektionerna ökade vid sektion 970 (figur 2-1) efter urgrävningen beror på vattnet från

djupdräneringen och dålig undergrund. Se nedanstående bilder.



Bild 2-4 och 2-5. Vatten från djupdränering utmynnar direkt i vägdiket och ger upphov till djupt spår

Det djupa spåret sammanfaller med det parti där deflektionerna är som störst (se figur 2-1) vilket

beror av dålig undergrund och tillförsel av vatten från djupdränering. Relation med spårtillväxt?

Urgrävning och isolering utfördes mellan sektion 890 och sektion 930. Urgrävningsdjupet 0,7 meter

baserades på det krav som gäller för hur nära tjälisolering får ligga vägytan (0,5 m)för att inte riskera

frosthalka. Urgrävning till samma djup fortsatte norrifrån mellan sektion 890 och sektion 830 trots

att undergrunden bestående av lera skulle krävt mycket större urgrävningsdjup. Enligt dåvarande

regelverk ATB VÄG och beräknat tjäldjup borde utskiftningsdjupet varit 1,3 meter.

Generella urgrävningsdjup ger inte den funktion som eftersträvas, men ger högre kostnader än

riktade urgrävningar och optimala urgrävningsdjup.

Av nedanstående bilder framgår placeringen av tjälisoleringen och det påförda grusbärlagret som var

känsligt för permanenta deformationer.

Bild 2-6 och 2-7. På den vänstra bilden skymtar isoleringen fram och på den högra bilden det

deformationskänsliga grusbärlagret.



Det urgrävda området framgår av nedanstående bild.

Bild 2-8. Urgrävningen efter påförande av beläggning

Bild 2-9. Den tunga trafiken norrut är omfattande

Vid mätning med georadar uppmättes 1995-06 tjocklekar längs station 2 enligt nedanstående figur.

Tjocklekarna verifierades 1996-05 vid sektion 610, 660 och 765 med provtagning.



Figur 2-1. Asfalttjocklek mätt med georadar längs station 2 1995-06

Asfaltlagertjocklekens variation överensstämmer bra med de slutsatser som kan dras av de

deflektioner som uppmätts.

De uppmätta deflektionerna varierar längs vägen vid olika mättillfällen beroende av förekommande

jordarter, aktuell fuktighet och temperatur. Se nedanstående figurer.

Av nedanstående figur framgår att deflektionerna mellan sektion 870 och 930 inte minskat trots den

urgrävning som utfördes 1995, snarare har den ökat. Det beror på att urgrävningsdjupet var för litet

mellan dessa sektioner, att vatten leddes in i konstruktionen från en djupdränering vid sektion 890

och att undergrunden bestod av lera mellan sektion 830 till 930.





Anm. Längdmätningen börjar vid närmaste knutpunkt söderifrån.

De största deflektionerna i undergrunden ligger 20 meter längre söderut i riktning söderut än i

riktning norrut 2009-06-04. Det kan förklaras med att vattnet sprids diagonalt från norr till söder med

inflödet från utloppet ur djupdräneringen.

1995 grävdes vägkonstruktionen ur ca 0,7 meter och ersattes med en ny mellan sektion 870-950.

Undergrunden består dels av lokala lerkappor och dels av normalblockig sandig moig morän.

Nedanstående figur visar deflektioner, surface curvature index (SCI), base damage index (BDI),

ground curvature index (GCI), töjning underkant bundet lager (Töj-1), elasticitetsmoduler för bundna

lager (E(1) MPa), obundna lager (E(2) MPa), undergrund (E(3) MPa)samt temperatur i luft och mark

vid mättillfället.

Figur 2-4. Deformationer och andra bärighetsegenskaper när konstruktion och undergrund är

ofrusen, frusen och delvis tinad (930803, 940407 och 940527), sektion 610 norrut.



Att deflektionen är mindre 940407 beror på att vatten i konstruktionen frusit till is och ännu inte

tinat från tjälat tillstånd. Att deflektionen är väsentligt större 940527 relativt 930803 indikerar vatten

i undergrund och vägkonstruktion.

Förklaringar till skador och konsekvenser

Förklaring till skadorna är varierande undergrund, generellt urgrävningsdjup och

deformationskänsligt grusbärlager. Vatten som från djupdränering leds in på terrass och i

överbyggnad. De ekonomiska konsekvenserna av felaktigt utförande är betydande.




mmmmmmm……..




mmmmmmm……


mmmmm……..



Station 3 Station 3 byggdes 1961 längs Svärdsjöåsen som i huvudsak består av grus och sand med inslag av silt

s.k siltkappa mellan kärnan av grus och ytterhöljet av sand och sandigt grus. Den bundna

beläggningen utfördes med 80 mm massabunden makadam och ett slitlager av YTB. Justering och ny

ytbehandlig utfördes 1973. Se nedanstående bild.

Bild 3-1. Borrkärna bestående av stenar från makadamen, massabindningen, justering och

ytbehandling.

Från 1973 till 1992 utfördes inga underhållsåtgärder. I början av december 1992 hade konstruktionen

frusit till en halv meters djup när temperaturen plötsligt steg till +20◦C, en temperatur som höll i sig

under tre dygn. Det resulterade i att konstruktionen tinade någon decimeter vilket fick till

konsekvens att den silt som fanns i konstruktionen tinade och blev vattenmättad på fruset underlag

med förödande effekt 1992-12-06. Se nedanstående bild.

Bild 3-2. Skadan som uppstod 921206.

Siltkappan i skärningen syns på bild 3-2 som ett ”streck” från mitten av bilden från diket och parallellt

med överytan i bildens övre vänstra del. Den byggmetod som tillämpades var att med bandtraktor

skjuta massorna från skärning till bank när transportavståndet understeg 100-300 meter. En bra

metod men som i detta fall innebar att silt fastnade på schaktbladet och när traktorn nått

ändpunkten för varje utskjut skakade föraren rent bladet från den silt som fastnat på bladet. Det

medförde att tjocka siltlager byggdes upp i början av banken.



Efter meningslösa men kostsamma reparationer från 1992 till 1995 grävdes skadan ur. Tyvärr så

utfördes en generell urgrävning av 0,5 meter både där överbyggnaden bestod av grus och där den

bestod av silt. Se nedanstående bilder.

Bild 3-3. Meningslösa reparationer t o m 1994-05-27

Bild 3-4. Urgrävning 1995 i södra delen av station 3. Bilden tagen 1996.

Eftersom silten enbart fanns på höger sida vid utgången av skärningen är urgrävningen på vänster

sida helt onödig liksom på höger sida inne i skärningen. Däremot skulle silten ha grävts ur helt och

hållet på höger sida vid utgången ur skärningen och ut på banken.

Urgrävningen 1995 slutade vid sektion 1520 vilket var 20 meter för tidigt enligt fallviktsmätningarna

1993, 1994, 1995 och 2009. Av nedanstående bild framgår att mindre underhållsåtgärder utförts och

att en större underhållsåtgärd planerades redan 2003.



Bild 3-5. Bilden visar skadan vid station 3, sektion 1530 år 2003. En skada som regelbundet

återkommit under 49 år (från 1961 till 2010).

I riktning söderut utfördes en urgrävning och isolering av hela vägbredden trots att uppfrysningen var

lokaliserad till parkeringsplatsen nära körbanan. Det som behövts hade varit en högst två meter bred

urgrävning av parkeringsplatsen närmast körbanan.

Bild 3-7. Urgrävning av grusöverbyggnad mellan sektion 1680 och 1740 som kan ifrågasättas?



Bild 3-8 och 3-9. Onödig? isolering av körbanan mellan sektion 1740 och 1680.

Vid sektion 1430 finns silt i överbyggnaden som orsakat såväl tjälsprickor som spår, ojämnhet och

stora deflektioner som försämrar hållbarhet och funktion. En begränsad urgrävning av en kort sträcka

på någon meters bredd hade varit tillräckligt för att eliminera problemet.

Bild 3-10. Tjälspricka vid räckesände

Av nedanstående figur framgår att den urgrävning som utfördes 1995 vid station 3 inte gav det

resultat som borde kunnat förväntas. Det beror kanske på att förutsättningarna och behovet inte

beaktades i tillräcklig omfattning.

Tjockleksmätning utfördes med georadar 1995-06. Se figur nedan.



Fig 3-1. Mätning av asfalttjocklek längs station 3 med georadar 1995-06.

Lagertjockleksmätningen och deflektionsmätningen korrelerar mycket bra speciellt vid sektion 1510 i

nordlig riktning. Se ovanstående och nedanstående figur,.

Figur 3-2. Deflektioner längs station 3 norrut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04.



Figur 3-3. Deflektioner längs station 3 söderut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04.

Anm. Längdmätning från närmaste knutpunkt söderifrån.

1995 grävdes vägkonstruktionen (ca 50 cm) bort på två ställen och ersattes med ny vägkonstruktion

från sektion 1460 till sektion 1520 och från sektion 1680 till sektion 1740. Längs den senare sektionen

utfördes också isolering på undergrunden av grus.

De största deflektionerna återfinns där urgrävning ägde rum 1995 beroende av otillräcklig urgrävning

av silt vid sektion 1510 och isolering på grus längs sektion 1680-1740. Den urgrävning som utfördes

mellan sektion 1430-1490 synes vara helt onödig. Däremot skulle urgrävningen gjorts djupare mellan

sektion 1500 och 1520 samt förlängts till sektion 1540. Urgrävning och isolering mellan sektion1680

och 1740 i nordlig riktning var helt onödig och snarast kontraproduktiv.

Generella urgrävningsdjup och tjälisolering på grus ger inte den funktion som eftersträvas, men ger

högre kostnader än riktade urgrävningar och optimala urgrävningsdjup.





Fallviktsmätningen vid sektion 1490 indikerar en mycket bra konstruktion utan vatten vare sig på

terrassyta eller i vägkonstruktion. Urgrävningen 1995 var helt onödig mellan sektion 1460 och 1500.

Vid sektion 1510 indikerade fallviktsmätningar 1994 finkornig jord i hela överbyggnaden.



Fallviktsmätningen vid sektion 1530 indikerar en sämre konstruktion med finkornig jord och vatten

på terrassyta och i vägkonstruktion (beror av byggfel vid den ursprungliga byggtidpunkten 1961).



Onödig urgrävning och dålig packning av ny överbyggnad 1995 gav upphov till spår som vattenfylls

vid regn. Vilket förutom sämre trafiksäkerhet ger sämre hållbarhet. Se 2B Northbound i figur 9 och

spår på nedanstående bild från 2009.



Bild 3-10. Dålig packning av överbyggnad ger upphov till spår.



Figur 3-7. Time-history station 3 sektion 1510 norrut, last 49,4 kN

Vid urgrävning ……

Figur 3-8. Time-history station 3 sektion 1730 norrut, last 49,1 kN

Nnnn……..



Figur 3-9. Time-history station 3 sektion 1730 söderut, last 49,6 kN

mmmm……

Figur 3-10. Time-history station 3 sektion 1490 söderut, last 69 kN

..mm,,,

Figur 3-11. Time-history station 3 sektion 1430 söderut, last 49,4 kN

mmmm…..



Station 4 Station 4 byggdes 1961. Sträckningen genom samhället Borgärdet och norr därom hade föregåtts av

en livlig diskussion bland medborgarna. Ett huvudförslag väster om samhället kom att ersättas av ett

alternativ i huvudsaklig samma sträckning som den gamla vägen. I Svärdsjö Posten nr 29 1957 ansåg

redaktionen att om alternativet genomfördes med de olägenheter som det medförde ”fotgängarna

bör få promenera på trottoarer, utan risk att bli påkörda av den framrusande trafiken”.

De trottoarer som anlades längs station 4 kom så småningom att rivas upp eftersom tjällyft och dålig

bärighet innebar att trottoarerna deformerades och kantstenarna lutade åt alla håll. Undergrunden

längs större delen av station bestod silt (gammal sjöbotten) och överbyggnaden av ett undre

förstärkningslager av sand och ett övre av grus och en 12 cm tjock beläggning bestående av 10 cm

indränkt makadam och 2 cm öppen asfaltbetong (40 Abö8) som justerades och ytbehandlades 1971.

Bild 4-1 och 4-2. Övre förstärkningslager och beläggning 1993 på station 4

På nedanstående bilder syns den obelagda vägrenen som 1961 var försedda med trottoarer. Av

bilden framgår de spår och sprickor som är frekventa på den första delen av station 4 och de djupa

spåren som vattenfylls vid snösmältning och nederbörd.



Bild 4-3 och 4-4 Översikt av station 4 1993

Urgrävning och dikning utfördes på den sydliga delen av station 4 utfördes 1995. Utspetsningen

utfördes felaktigt (för kort sträcka) vilket gav ett gupp vid utspetsningens slut redan vårvintern 1996.

Se nedanstående bilder.

Bild 4-5 och 4-6. Urgävning och dikning 1995 och uppfrysning 1996 vid utspetsningens slut.

Området ligger strax söder om det område som mättes med fallvikt. Fallviktsmätningen börjar strax

söder om övergångsstället.

Bild 4-7. De vattenfyllda spåren 1995

Justering har utförts flera gånger efter 1997 när den senaste ytbehandlingen utfördes av partiet som

syns före hastighetsskyltarna i ovanstående bild.



Våren 2000 översvämmades hela området vid det årets stora vårflod vars effekter höll i sig över hela

sommaren. Se nedanstående bild.

Bild 4-8. Översvämmat område 2007-07-27

De lutande belysningsstolparna på nedanstående bild indikerar vilket område som har dålig bärighet

och stabilitet. Station 4 börjar vid sektion 550, som är märkt på vägrenen.

Bild 4-9. Station 4 2005

Av nedanstående bild från våren 2010 framgår vilka områden som justerats mellan 1997 till 2010.



Bild 4-10. Bilden tagen från söder station 4 som börjar vid övergångsstället vid sektion 550.

Beläggningstjockleken 1995-06 framgår av nedanstående figur. Mätningskonsulten har klassat

pålitligheten som sämre. Variationen i tjocklek längs sträckan överensstämmer med dock med

läget på underhållsåtgärderna även efter 1995-06.

Figur 4-1. Mätning av asfalttjocklek längs station 5 med georadar 1995-06.

Deflektionerna längs station 4 norrut och söderut vid olika tidpunkter framgår av nedanstående

figurer.



Figur 4-2. Deflektioner längs station 4 norrut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04.

Längs avsnittet sektion 720 till sektion 950 norrut räckte det med dikning och ny beläggning för att

lyfta bärighetsnivån stadigvarande. Däremot räckte det inte från sektion 550 till sektion 710. Dålig

undergrund och tillförsel av vatten som inte kan ledas bort är huvudorsaker.

Figur 4-3. Deflektioner längs station 4 söderut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04.

Även i södergående riktning lyftes bärighetsnivån något av de åtgärder som utfördes sommaren

1996. Variationen i bärighet åtgärdades inte med de generella åtgärder som vidtogs.





Av ovanstående figur kan utläsas att det fanns fruset vatten i undergrunden 940407.


ofrusen, frusen och delvis tinad (930803, 940407 och 940527), sektion 710 söderut.

Av ovanstående och nedanstående figur kan utläsas att det fanns fruset vatten i såväl undergrund

som överbyggnad 940407 och att en marginell bärighetstillväxt sker under sommaren.




ofrusen, frusen och delvis tinad (930803, 940407 och 940527), sektion 690 söderut. Skillnaden

mellan spåren beror på att trafiken inte packat det uppmjukade materialet i samma utsträckning som

i spåren.

m……



Av ovanstående figur kan utläsas att efterpackningen av trafiken är större i spåret än bredvid spåret

efter att packningshistoriken i överbyggnaden förstörts av tjäle och vatten.

Av nedanstående Time-history figurer framgår deformationerna vid på och avlastning på olika djup.




Figur 4-8. Time-history station 4, sektion 550 norrut och last 69 kN

m……………………….

Figur 4-9. Time-history station 4, sektion 630 norrut och last 49,2 kN

mmmm…….




m………


mmm……




mmmm…..


mm……




mmmmm…..

Figur 4-15. Time-history station 4, sektion 890 söderut och last 49 kN

MMMM……



Figur 4-16. Time-history station 4, sektion 790 söderut och last 69 kN

n……

Figur 4-17. Time-history station 4, sektion 670 söderut och last 49,3 kN

mmmm..



Figur 4-18. Time-history station 4, sektion 550 söderut och last 49,4 kN

mmmm…

Figur 4-19. Time-history, station 4 sektion 550 söderut, last 68,8 kN

Nnnn…..



Station 6 Station 6 byggdes 1967 i utkanten av Svärdsjöåsen vid Kårtäkt. Underlaget till överbyggnaden är

finsand och i åsen fanns också en siltkappa som gav samma resultat som på station 3. Silt ansamlades

vid början av banken söderut.

Bild 6-1. Vid sektion 140 söderut består överbyggnaden av 80 cm silt och därunder grus.

Bild 6-2. Före och efter sektion 140 hade justeringar med 20 cm asfalt av varierande kvalité utförts

mellan 1967 och 1993.

Vartefter tiden gick genomfördes åtskilliga justeringar och så småningom visste man inte var och

varför justeringarna genomfördes. Se nedanstående bild från 1995-06.



Bild 6-3. Justerat från sektion 150 till sektion 100 1994.

Bild 6-4. Urgrävning av hela överbyggnaden från sektion 135 till sektion 85.

Genom att inte undersöka var problemet finns utan bara förlita sig på att tidigare justeringar utförts

på rätt ställe grävde man ur överbyggnaden där det inte fanns några problem men lyckades missa

stället där problemen fanns.

Redan 2003 var skadan åter färdig att repareras. Se nedanstående bild.

Bild 6-5. Reparation av skadan 2003-08 vid sektion 140.



Bilderna ovan visar att en felaktig åtgärd kan kosta 200 kkr utan att ge det allra minsta positiva

resultat när 10 kkr på rätt ställe med rätt metod hade löst problemet.

Asfalttjockleken mätt med georadar 1995-06 från sektion 208 till sektion 465 visas i nedanstående

figur.

Figur 6-1. Mätning av asfalttjocklek längs station 6 med georadar 1995-06

Figur 6-2. Deflektioner station 6 norrut 1995, 1996 och 2009



Figur 6-3. Deflektioner station 6 söderut 1995, 1996 och 2009

Av nedanstående figur framgår att silten i hålet (bild 6-1) fryser under vintern och när det frusna

vattnet tinar så orsakar trafiken sättning och ojämnhet (bild 6-2, 6-3 och 6-5).



Tio meter närmare korsningen började urgrävningen, men där var det inga problem. Det framgår

också av deformationerna i nedanstående figur och av figur 6-3 ovan .







Figur 6-5. Time-history, station 6 sektion 230 norrut, last 68,7 kN

mmmmm….




mmmmm……


mmmm…




mmm….


mmmm……




mmmmm…..



Station 7 Silt är en vanlig jord längs vägen. Längs station 7, som ligger i grund skärning, består undergrunden av

silt (se figur 3). Den sidolutande terrängen tillför vatten till terrassytan speciellt under våren och

försommaren. I riktning mot Falun stoppas vattenavledningen från terrassytan och diket av en infart.

Bild 7-1. Station 7 norrut

Av nedanstående bilder framgår att sidotrumman genom infarten låg högre än diket vilket innebär

att vatten ansamlas norr om infarten.

Bild 7-1 och 7-2 visar hur vatten i diket stoppas upp vid sidotrumman (sektion 425) 1993-05-28. De

vita linjerna är målade för att sprickor lättare skall observeras.



Bild 7-3. Sidotrumman ersattes 1995 med en ny av annat material.

Läggningsdjupet förbättrade inte avvattningssituationen utan vatten fortsätter att dämmas upp norr

infarten och lägger terrassytan under vatten under vår och försommar.

Sommaren 1996 utfördes först en hyveljustering och sedan en maskinavjämning.

Bild 7-4. Hyveljustering och maskinavjämning station 7 sommaren 1996.

Av nedanstående bild från våren 2003 är det mycket tydligt hur det uppdämda vattnet mot infarten

och sidotrumman påverkar vägkonstruktionen.



Bild 7-5. Station 7 söderut före infart 2003-03-19

Den underhållsmetod som tyvärr är vanligast är att utjämna ojämnheter och täcka sprickor med

asfalt. Totalt har 15-20 cm asfalt påförts längs en sträcka av 60 meter under 40 år.

Bild 7-6. Den senaste justeringen med asfalt utfördes 2008-10.

Kostnaden för justering med asfalt under årens lopp kan beräknas till minst 50 kkr. Fördjupning av

dike, läggning av trumma med diametern 500 mm med läggningsdjupet 300 mm under terrassytan

kan bedömas ha kostat 10 kkr. Till det skall läggas att rullmotståndet, huvudsakligen beroende av

undergrunden, blir 40 % större längs den asfaltjusterade riktningen. En bättre hållbarhet och en

bättre funktion till lägre kostnad.



Figur 7-1. Mätning av asfalttjocklek längs station 7 med georadar 1995-06

Deflektionsmätningar bekräftar resultat från vägytemätningar och okulära observationer.

Deflektionsmätningar station 7 norrut framgår av nedanstående figur.


Skillnaden mellan deflektionerna 19950607 och 19960920 beror dels på att terrassytan är torrare på

hösten än på våren. Dessutom påverkar naturligtvis det påförda lagret av asfalt sommaren 1996.

Sommaren 1997 utfördes en ytbehandling. Deflektionerna 2009 har inte förändrats mycket på

tretton år i riktning norrut.

Däremot har deflektionerna ökat i riktning söderut. Av nedanstående figur framgår en betydande

ökning av deflektionerna från 90 meter före infarten trots återkommande påbyggnad med asfalt.



Påbyggnad med asfalt istället för att åtgärda diken och trummor är en kortsiktig åtgärd utan

lönsamhet. Se nedanstående figur.

Figur 7-3. Deflektioner längs station 7 söderut 1995-06-07, 1996-09-20 och 2009-06-04

mmmm……..



mmmmm……….





mmmmmm……..



Det framgår också att rullmotståndet (Nm) är >40% större i sydlig riktning än i nordlig riktning vid last

ca 50 kN och >45% större vid last ca 70 kN baserat på mätning 2009-06-04 vid sektion 450.

Figur 7-. Time-history station 7n, sektion 450, last 50,1 kN



Figur 7-. Time-history station 7n, sektion 450, last 69,3 kN

Figur 7-. Time-history station 7s, sektion 450, last 48,5 kN



Figur 7-. Time-history station 7s, sektion 450, last 68 kN

Vägytans förändring av trafik och klimat

I nedanstående tabell framgår spår- och ojämnhetsutvecklingen från 1997 till 2010.

Tabell 1 . Utveckling spår och IRI 1997-2010

Säsong Egenskap Spår mm IRI mm/m

Falun-

Svärdsjö

Svärdsjö-

Falun

Falun-

Svärdsjö

Svärdjö-

Falun

Från vår till

sommar

medel -0,1 0,1 0,3 0,3

95 % 0,1 0,7 1 1

Från sommar till

vår

medel 0,6 0,5 -0,3 -0,3

95 % 1,1 0,8 -0,8 -0,9

Anm. Hänsyn har tagits till åtgärder som utförts 1997-2010. Mer än 90 % av spårbildningen har skett

under sommarhalvåret enligt specialmätningar 1996 och 1997 och 80 % av ojämnheterna har gått

tillbaka under sommaren. 20 % av ojämnheterna har blivit kvarstående.

Av nedanstående tabell framgår att spår och ojämnhetsutvecklingen avtagit efter de åtgärder som

utfördes 1997.

Tabell 2 . Utveckling spår och IRI före åtgärd 1996 resp. efter åtgärd 1997



Före/efter Egenskap mm per år (spår) mm/m per år (IRI)

Falun-

Svärdsjö

Svärdsjö-

Falun

Falun-

Svärdsjö

Svärdjö-

Falun

Före åtgärd 1996 (medel

16,5 år)

medel 0,56 0,55 0,14 0,15

95 % 0,92 0,96 0,28 0,30

Efter åtgärd 1997 (medel

13 år)

medel 0,41 0,47 0,17 0,09

95 % 0,67 0,85 0,34 0,22



Sammanfattning Väg W850 Falun-Svärdsjö, en sekundär länsväg med en trafik på 4600-2650, har på landsvägsdelen

följts upp med vägytemätare, fallvikt, snabb bärighetsmätare, provtagning med mera avseende

nedbrytning under snart 20 års tid. Vägens trafik och lokalitet gör att den representerar en svensk

”medelväg”.

Det omfattande materialet har dock inte styrt underhållet på vägen utan har använts som underlag

till ett antal forskningsrapporter, bland annat flera examensarbeten samt bidrag till BCRA (Int.

Conference on Bearing Capacity of Roads and Airfields).

Följande slutsatser kan dras efter analys av utförda mätningar:

Högtrafikerade och rejält byggda vägar bryts ned i första hand av trafiken. Otrafikerade klent

byggda vägar bryts ned av klimatet. ”Medelvägens” konstruktion bryts i första hand ned av

klimatet och miljön.

Medelvägens nedbrytning sker fortare på tjälfarliga undergrunder än på mindre tjälfarliga,

trots hänsyn till detta vid projektering.

Köldmängd, tjällossning, snabba temperaturförändringar och vattenförhållanden initierar

och påskyndar nedbrytningsprocessen i vägkonstruktionen.

Ökad beläggningstjocklek minskar nedbrytningen orsakad av den tunga trafiken.

Urgrävningar har, i likhet med nybyggen, en relativt stor spårtillväxt under den första tiden.

Den första spårtillväxten varierar kraftigt, men den fortvarande tillväxten är ungefär lika

(cirka 0,8 mm per år).

Tjällyft kan minska spårtillväxten tillfälligt, men den högre initiella varianten slår igenom

under följande sommarperiod.

Bristande och/eller felaktigt utfört underhåll påskyndar nedbrytning av vägkonstruktion samt

spår- och ojämnhetsutveckling.

Rullmotståndet tycks starkt påverkas av förekomsten av vatten på denna typ av väg.

Det finns ingen proportionalitet mellan last och rullmotstånd. Detta beror på att oelastiska

deformationer ökar med djupet. Vid lägre laster påverkas inte de djupare lagren alls, vilket

gör att rullmotståndet blir mycket litet från vägen från t ex personbilar.

En trend är att rullmotståndet minskar med tiden. Hårdare bindemedel och trafikens

efterpackning är tänkbara orsaker till detta.

I de fall rullmotståndet har ökat, så beror detta på ökat vatteninnehåll, eller att nya sprickor

har uppstått, vilket leder till en högre spänning och mer utrymme för deformation. När

permanent deformation förekommer ökar rullmotståndet.

Dessutom har det genom uppföljningsprojektet tydliggjorts att ofullständiga projekteringar och

bristfälliga uppföljningar före åtgärd inte gett den funktion som eftersträvats. Snarare har det lett till

högre kostnader utan att den eftersträvade funktionen uppnåtts.


Väg W850 Falun-Svärdsjö Sida 71

Övriga källor:

Lenngren C., Fredriksson R. 1998. Initial Rutting on Reconstructed Roads And How It Relates to FWD

Testing. Proceedings of Faith International Conference on the Bearing Capacity of Roads and

Airfields, Trondheim, Norway.

Lenngren C., Fredriksson R. 2002. Initial Rutting on Reconstructed Roads And How It Relates to FWD

Testing II. Proceedings of Sixth International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways

and Airfields, Lisbon, Portugal.

Sammanställning av vägytemätningar 1992-2010 från VTI (Väg- och Transportforskningsinstitutet).

Sammanställning av deflektionsmätningar 1993-2009 från Vectura (fd Vägverket Konsult)

Uppgift från Hans Christoffersson Boliden Mineral beträffande malmtransporter Svärdsjö gruva-

Garpenberg 1994.

Rapport från Mellansvenska Handelskammaren 1985 beträffande godstransporter väg 850 Svärdsjö-

Falun.

Examensarbeten vid Högskolan Dalarna:

Magnus Gustavsson Roos, ”Livslängdsberäkningar hos vägkonstruktioner utgående från längsgående

oämnheter över olika våglängdsområden”. Studieobjekt väg 850 Falun-Svärdsjö 2002.

Muhidin Nur och Shahram Farzanehfar, ”Effekt av underhålls-/förstärkningsåtgärder på

vägkonstruktioners tillstånd”. Studieobjekt väg 850 Falun-Svärdsjö 1999.

Eva Hildingsson och Lars Arwidson, ”Förbättringsåtgärder genom återvinning”. Studieobjekt väg 850

Falun-Svärdsjö 1995.

Hamid Zarghampour, ”Förslag till förbättringsåtgärder”. Studieobjekt väg 850 Falun-Svärdsjö 1994.

Examensarbeten Kungl. Tekniska Högskolan:

Moussa Alioui ” Yttre faktorers påverkan på vägkonstruktioners nedbrytning. Studieobjekt väg 850

Falun-Svärdsjö” 1996.

väg 850 falun - svärdsjö, en typisk svensk medelväg

Engineering