7099 707 1

ä NorrlAndsk gatusektion Vårar utan översvämningar och tjälskott

SVENSKA KOMMUNFÖRBUNDET

Innehåll Förord................................................................................................3 1. En ny syn på va-ledningar i gatumark......................................4 Dagvattenhantering.........................................................................................5 Möjliga lösningar – tjälskador på vägar.......................................................6 Enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt.................................................7 Teknisk beskrivning av enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt........8 Miljökonsekvenser av enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt........10

2. Alternativ gatusektion — förslag till arbetsgång................ 13 Planering.........................................................................................................13 Projektering ...................................................................................................16 Anläggning ....................................................................................................17 Drift & underhåll...........................................................................................19

3. Uppföljning av kommunala projekt....................................... 21 Åkergatan, Haparanda..................................................................................21 Kockvägen/Tältvägen, Gammelstad, Luleå..............................................26

© Svenska Kommunförbundet 1998 Adress: 118 82 Stockholm, tfn 08-772 41 00 Epost: gata@svekom.se • Webbplats: www.svekom.se ISBN: 91-7099-707-1 Text: Magnus Bäckström och Carin Forsberg, Luleå Tekniska Universitet Form och produktion: Björn C Hårdstedt Tryck: Katarina Tryck AB, Stockholm Distribution: Kommentus Förlag, tfn 08-709 59 90

Förord Tjälskador är ett stort problem för både statliga och kommunala väghållare. I tätorterna är va-ledningar i gatorna en bidragande ­orsak till tjälproblemen. Dels kan ledningarna skapa ett ojämnt tjälförlopp och ge skador i vägkroppen. Dels kan tjällossningen ställa till problem för vattenavrinningen och medföra översvämningar och oönskade breddningar.

Sedan slutet av 1970-talet har man försökt utveckla en ny gatu­ konstruktion för att ta hand om dagvattenproblemen och samtidigt minska tjälskadorna. Den traditionella gatukonstruktionens sand- och grusöverbyggnad ersätts med en enhetlig överbyggnad av ­makadam. Dessutom läggs dränerande asfalt i stället för en tät ­beläggning. Till konstruktionen hör också en dräneringsledning och en geotextil för att skilja överbyggnaden från den ursprungliga terassen.

En sådan ny gatusektion har utvecklats, prövats och utvärderats för norrländska förhållanden av Luleå tekniska universitet i sam­ arbete med framför allt Haparanda och Luleå kommuner. Detta redovisas i rapporten Norrländsk gatusektion.

Rapporten innehåller en beskrivning av arbetsgången från planering och projektering till drift och underhåll samt presenterar ­erfarenheterna från ett projekt i Haparanda (Åkergatan) och ett i Luleå (Kockvägen/Tältvägen). Den har skrivits av Magnus Bäckström vid Luleå tekniska universitet. Till sin hjälp har han haft en referensgrupp som bestått av Gert-Olof Lindgren Luleå tekniska kontor, Torbjörn Svensson Högskolan i Karlstad samt Janusz Niemczynowicz, Lunds tekniska högskola.

Projektet har finansierats av Kommunförbundet och Bygg­ forskningsrådet.

Svenska Kommunförbundet i mars 1998

Kapitel 1.

En ny syn på va-ledningar i gatumark Tjälskador är ett stort problem för väghållare. Stora insatser krävs för reparationer, och ibland tvingas väghållare stänga av hela vägavsnitt för att inte skadorna ska förvärras. Vid ett symposium kring tjäle i mark 1989 i Saariselkä, Finland sades att 10 till 60 procent av vägarna i Sverige, Norge och Finland får begränsad funktion under tjällossningsperioden (4–6 veckor) varje år. Kostnaderna för reparationer av tjälskador på vägar beräknades vara 60–200 mnkr per år i de tre länderna (1989 års prisnivå). Översvämning i samband med snösmältning

Tjälskadad dagvattenbrunn i gatumark.

En av orsakerna till tjälskador på vägar är att huvuddelen av va-ledningsnäten är förlagda i gatumark. Dagvattenledningarnas grova dimensioner och placering i rörgraven gör att de påverkas mest av köldbelastningen jämfört med andra delar av ledningsnätet. Detta skapar ett ojämnt tjälförlopp och tjäl­ skador kan uppstå. I norra Sverige är det inte ovanligt att brunnar och ventiler lyfts 5–10 centimeter.

Ett annat problem som berör gator och va-systemen är översvämningar, bräddningar, som kan uppstå under snösmältning eller vid extrem ­nederbörd. De kan bero på tjälskador och isbildning i dagvattensystemet, eller helt enkelt på att ledningarna inte klarar av att sväl-

ja allt vatten, och kan medföra både trafikproblem och allvarliga miljöstörningar.

Ett sätt att lindra effekterna av tjällossningen vore nya metoder för dagvattenhanteringen.

De skulle samtidigt kunna möjliggöra enklare underhåll, bättre (lokal) rening av dagvattnet och vara resurssnåla.

Dagvattenhantering Synen på regn- och smältvatten (dagvatten) har varierat genom tiderna. Fram till 1900talets mitt ansågs dagvattnet inte vara något problem men när städerna började expandera och andelen hårdgjorda ytor ökade uppstod stora dagvattenvolymer som kunde orsaka översvämningar och fuktskador på byggnader.

Mycken möda har lagts ned på att konstruera omfattande ledningsnät vilkas uppgift är att snabbt och effektivt avleda dagvattnet till närmaste recipient.

Negativa effekter av den konventionella dagvattenhanteringen började uppmärksammas under 1970-talet. Bristerna består främst av kapacitetsproblem i det befintliga dagvattennätet och förore­ ningsbelastningen på recipienterna. Dessutom medför minskad infiltration i marken en lägre grundvattennivå vilket i sin tur kan orsaka sättningsskador i områden med lera och försämrar villkoren för äldre vegetation.

Dagvatten börjar emellertid också alltmer ses som en resurs i samhällsbyggandet. Detta uppnås genom en mer ekologiskt anpassad dagvattenhantering där hanteringen styrs mer av de naturliga förhållandena där dagvattnet uppstår. System för lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) har utvecklats i ett flertal länder runt om i världen. Miljömässiga fördelar med LOD är bland annat minskade punktutsläpp till recipienter, minskade bräddvolymer, i vissa fall rening av dagvatten, nya vattenmiljöer kan skapas lokalt och grundvattenavsänkningen i tätorter minskas. Ofta finns det även ekonomiska fördelar med att använda metoder för lokalt omhändertagande av dagvatten istället för att använda ett konventio-

Justering av tjäl­ skadade brunnar.

nellt system med dagvattenledningar, på grund av minskat behov av ledningar med stora dimensioner.

För att hindra förorening av dagvattnet bör man i första hand försöka undvika uppkomsten av föroreningen vid källan (trafik, industri, korrosion etc.). Starkt förorenat dagvatten bör inte tas om hand i LOD-anläggning utan kräver mer specialiserad hantering (ex. oljeavskiljare). Man bör vara speciellt försiktig då det finns risk för grundvattenpåverkan.

Några frågeställningar vid val av hanteringsmetod ■ Dagvattnets föroreningsgrad. Starkt förorenat dagvatten kräver mer avancerade metoder och större säkerhetsmarginaler.

■ Vilket utrymme finns att tillgå för dagvattenhantering. Vissa metoder kräver stora ytor – kan vara omöjligt att infoga mitt i tätort.

■ Recipientförhållanden. Känslig recipient = högre krav på ­rening.

■ Klimatförhållanden. Exempelvis kan hårda vintrar i Norra Sverige göra det svårt att använda vissa metoder där.

■ Markförhållanden. Leriga jordar ger liten infiltrationshastighet medan grova jordar släpper igenom vattnet snabbt (i det senare fallet – kan finnas risk för grundvattenförorening).

Möjliga lösningar för dagvattenhantering – några exempel: ■ ■ ■ ■ ■ ■

infiltrationsanläggning perkolationsanläggning öppna diken fördröjningsmagasin dammar våtmarker

Möjliga lösningar – tjälskador på vägar Tjäle orsakar som tidigare nämnts stora skador i trakter med kallt klimat över hela världen. Många gator, motorvägar, flygplatser, järnvägar, ledningsnät och byggnader utsätts årligen för konsekvenser av tjäle i mark. Insatser för att minska verkningarna av det kalla klimatet görs och har gjorts under lång tid.

De tjälrelaterade problemen består av två processer; tjällyftning och tjällossning. Tjällyftning orsakas av bildandet av islinser i mar-

ken vintertid och påverkas av tjäldjup och marktyp. Ojämnheter i vägkonstruktionen, t.ex. dagvattenbrunnar och ledningar, som skapar oregelbundna termiska egenskaper är speciellt utsatta och skapar förutsättningar för stora skador.

Under vårens tjällossning försvagas marken där islinserna (som nu smält) tidigare varit.

Konsekvensen av detta blir att sättningar uppstår.

Lösningen på detta problem är helt enkelt att undvika ‘ojämnheter’ (exempelvis brunnar och ledningar) i och kring vägkonstruktionen och att anlägga en vägkropp som kan ta upp ett mindre tjällyft under vintern utan att ojämna sättningar sedan uppstår.

Exempel på tjäl­ skador på väg.

Enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt En metod för att lösa både dagvattenhantering och minimering av tjälskador har utvecklats sedan slutet av 1970-talet. Denna metod består i att ersätta den traditionella gatukonstruktionens sand- och grusöverbyggnad med en enhetlig överbyggnad av makadam.

Dessutom läggs en dränerande asfalt istället för en tät beläggning.

Till konceptet hör också en geotextil för att skilja det grova överbyggnadsmaterialet från terassmaterial (ursprunglig jord) och en dräneringsledning.

Traditionell överbyggnad

Enhetsöverbyggnad Dränerande asfalt Avflisning

Tät asfalt Grus & sand

Makadam Dränering Geotextil

Jämförelse mellan traditionell gatusektion och enhetsöverbyggnad med dränerande asfalt.

Två tankegångar ligger bakom användandet av den alternativa gatukonstruktionen med enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt: ■ Ta hand om dagvattnet lokalt ■ Minska risken för tjälskador Bland de första i Sverige som började använda enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt var Rolf Larsson, ingenjör vid Riksbyggen i Göteborg. Konstruktionen utvecklades under början av 1980-talet och består av en makadambädd överdragen med dränerande asfalt. Under 1980talet bedrevs dessutom omfattande forskning kring denna konstruktion vid Institutionen för Teknisk Vattenresurslära, Lunds Tekniska högskola.

Enhetsöverbyggnad enligt Riksbyggen Konsult.

Sedan mitten på 1980-talet har även försök med enhetsöverbyggnad bedrivits vid avd. för VA-teknik, Tekniska Högskolan i Luleå. Två gatusträckor, en i Luleå och en i Haparanda byggdes om enligt den nya principen. Närmare beskrivning av dessa projekt återfinns i kapitlet ”Projektuppföljning”.

Teknisk beskrivning av enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt Konstruktionen består i princip av fem komponenter: dränerande asfalt, avflisnings-/avjämningslager, bärlager, geotextil och dränering.

Dränerande asfalt Dränerande asfalt har en hålrumshalt på 15–25 volymprocent. Infiltrationskapaciteten (möjlighet att släppa igenom vatten) för nylagd dränerande asfalt är 500–700 mm/min. Detta kan jämföras med årsmedelnederbörden 506 mm (Luleå), 1 029 mm (Göteborg) och 655 mm (Lund). En medelinfiltrationskapacitet på ca 50 mm/min krävs för att ytan ska fungera med säkerhet.

Det finns flera olika typer av öppna asfaltsbeläggningar; HABD – en verksblandad, dränerande asfaltsmassa enligt Vägverkets föreskrifter, Drainor – en beläggning som tagits fram av Skanska,

Viacodrän – framtagen av f d JCC samt Rubdrain – framtagen av f d ABV). Det som skiljer de olika beläggningarna från varandra är ­valet av fibermaterial (fibrerna ökar beläggningens hållfasthet).

Drainor har mineralfibrer, Viacodrän cellulosafibrer och Rubdrain gummifibrer.

Avflisningslager/avjämningslager För att få en avjämning mellan den öppna asfalten och makadamlagret skiljs lagren åt med ett avflisningslager av makadam (fraktion 8–20 mm). Avflisningslagret bör vara mindre än 30 mm tjockt.

Helst endast så tjockt att större håligheter i makadamens överyta fylls ut. Avflisningslagret kan uppträda instabilt om det är för tjockt. Sprickor och sättningar kan då uppträda i beläggningen vid normal trafikbelastning.

Bärlager Bärlagret består av makadam eller slagg/hyttsten. Materialet bör vara av en bred fraktion (8–80 mm eller 32–120 mm) för att ge god sammanbindning. Val av lagertjocklek beror på klimat, belastning och markförhållanden (ursprunglig jord). I södra Sverige är det lämpligt med ca 50 cm bärlager och i norra Sverige, där klimatet är kal�lare, ca 100 cm. Hålrumshalt i makadamen är 20–40 %.

Geotextil Mellan terrass och vägkropp läggs en geotextil, så att terassmaterialet inte blandas med materialet i vägkroppen. Dessutom tar geotextilen upp vissa laster och på så sätt förstärks konstruktionen. Fint material kommer med tiden att ansamlas på geotextilen och försämra vattengenomsläppligheten. Mätningar visar dock att geotextilen är genomsläpplig för vatten även efter några års ­användning.

Bärlager läggs över geotextil och dräneringsledning.

Dränering (perforerad ledning) Enhetsöverbyggnad innebär att man ersätter vägkroppens kostsamma dagvattenbrunnar och ledningar med ett enkelt dräneringssystem i vägkroppen. Det består av dräneringsrör och infiltrationsbrunnar. Om terrassmaterialets (ursprungliga ­markens) infiltrationskapacitet är god behövs ingen dränering.

Miljökonsekvenser av enhetsöverbyggnad och . dränerande asfalt Resurser I konventionell gatukonstruktion ingår ofta så kallat naturgrus som är en ändlig resurs. Enhetsöverbyggnaden innehåller istället makadam, dvs krossat berg som tas från bergtäkt. Med tanke på att naturgrus är viktigt för grundvattenbildningen i åsar och andra avlagringar bör användningen av naturgrus minskas. Makadam, som i detta avseende är ett miljömässigt bättre material, bör användas i större utsträckning.

Energiåtgången kan dock öka för produktion och transporter av makadam jämfört med naturgrus vilket gör det svårt att entydigt avgöra vad som är det miljömässigt bästa.

Buller Buller i samband med vägtrafik uppstår när luft trycks ihop mellan bildäck och vägbeläggning. Vid öppen beläggning (t ex dräne­rande asfalt) pressas luften ned i beläggningens hålrum vilket minskar bullret.

Föroreningstransport Dagvatten innehåller föroreningar (tabell 1) som härrör från trafik, industri, korrosion etc. Föroreningsbelastningen varierar mycket mellan olika platser, vilket gör det svårt att ange dagvattensammansättningen i absoluta tal.

Försök i Lund visar att koncentrationen av suspenderat material och fosfor reduceras under passagen genom enhetsöverbygg­ naden. Metallhalterna minskar också, speciellt halterna av krom och aluminium men även tungmetaller såsom koppar, zink och bly.

Kväveföreningar, i form av nitrat, har i vissa undersökningar visat ett motsatt mönster då halterna har ökat under transporten genom

10

överbyggnaden. Detta beror förmodligen till största delen på den omgivande markens eventuella innehåll av kväve eller nedbrytning av organiskt material i vägkroppen.

I områden med normal föroreningsbelastning klarar enhetsöverbyggnaden av att rena dagvattnet till nära nog dricksvatten­kvalité. Man bör dock inte använda enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt nära dricksvattenkällor. Vill man öka säkerheten mot påverkan på vattentäkt eller känsligt grundvatten kan man anlägga en tät barriär under väg­konstruk­tionen, t.ex. plastduk istället för geotextil.

Slaggmaterial

En del undersökningar har gjorts kring slaggmaterial som en källa till föroreningar. Man har inte kunnat påvisa att slagg i vägar skulle leda till ökad föroreningsbelastning på recipienterna. Om slaggen dessutom tvättas innan den läggs i vägkroppen har man en extra säkerhet mot föroreningsspridning. Slaggen innehåller som regel ganska höga halter svavel (1,2–1,3 %), men de försök som gjorts visar inte någon miljöpåverkan av detta (Lindgren, 1992).

Trafikerad gata

Parkeringsyta

Gränsvärde

Suspenderat material 100–600 mg/l COD (kem. syreförbruk.) 150–250 mg/l Bly 100–200 µg/l Koppar 50–100 µg/l Kadmium 2–4 µg/l

20–100 mg/l 100–200 mg/l 30–150 µg/l 50–100 µg/l 2–4 µg/l

– – 5 µg/l 5 µg/l 0,3 µg/l

Uthållighet En viktig fråga, som egentligen inte kan besvaras idag, är huruvida enhetsöverbyggnad kan betecknas som en långsiktigt uthållig lösning för hantering av mer eller mindre förorenat dagvatten. Försök har visat att föroreningar fastnar i enhetsöverbyggnaden när vattnet rinner genom denna. Speciellt sker fastläggningen av dagvattnets föroreningar i området kring geotextilen, dvs vid terassbotten.

11

Föroreningshalter i dagvatten från asfaltytor jämfört med SNV:s tillståndsklassning (gränsvärde) för metaller i vatten. Källa: Dagvattnets sammansättning, VA-FORSKrapport 1994.

Vad händer med dessa föroreningar i ett längre perspektiv, exempelvis om 100 år? När vägen inte längre finns kvar och marken får andra användningsområden finns en risk att de fastlagda föroreningarna i vägkroppen kommer upp till ytan och sprids i ­naturen. Även om vägkroppen ligger kvar kommer förmodligen föroreningarna att långsamt nå yt- eller grundvatten.

Vilken metod man än väljer där infiltration av dagvatten sker, kommer alltså föroreningarna i sinom tid att nå en recipient.

Ovanstående resonemang pekar ut pudelns kärna när det gäller dagvattenföroreningar. Den enda långsiktiga lösningen är att ­angripa problemet vid källan, dvs där föroreningen uppstår. Man kan slå fast att enhetsöverbyggnad med dränerande asfalt är en bra lösning i områden där dagvattnet har låg föroreningsbelastning men när dagvattnet är mer förorenat bör man inte använda metoden. Ett mål för framtiden är dock att källor till föroreningarna ­elimineras och då kan dagvattnet infiltreras utan risk för negativa miljökonsekvenser.

12

Kapitel 2.

Alternativ gatusektion — förslag till arbetsgång Detta kapitel syftar till att ta upp några av erfarenheterna som framkommit vid byggande av en alternativ gatusektion bestående av enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt. Detta förslag till arbetsgång som här presenteras består av 4 delar; Planering, Projektering, Anläggning samt Drift&Underhåll.

Planering I den långsiktiga planeringen kan det vara lämpligt att utse vilka områden som har stora problem med tjälskador och dagvattenledningar. En kartläggning av områden där äldre dåligt fungerande system ska ersättas med nya kan också vara en bra grund för att avgöra var den alternativa gatusektionen kan komma mest till sin rätt.

Planeringsarbetet kan utföras på i princip samma sätt som för konventionell vägbyggnation. Enhetsöverbyggnad är jämfört med en konventionell gatusektion en förenklad markkonstruktion vilken går utanför råden i Mark-AMA och VÄG 94/BYA -84. Detta kräver ett nytänkande inom markbyggnadsområdet hos de som planerar att använda enhetsöverbyggnad. Erfarenheterna av 15 års användning av metoden i Sverige visar dock ett entydigt gott resultat. Beslutet att anlägga enhetsöverbyggnad behöver därför inte ses som ett risktagande.

13

Anläggningsfas 1, vägen får nu ”vila” över vintern.

Tidsplanering Generellt sett krävs större insatser för tidsplanering vid denna typ av byggnation. Vid byggande av enhetsöverbyggnad rekommenderas att vägen får möjlighet till vintervila så att huvuddelen av sättningarna sker innan asfaltläggning sker.

I samband med ombyggnation är det lämpligt att slutföra första etappen (anläggning av överbyggnad) just innan vintern, vilket medför minst besvär för de boende i området. Köld och snö gör vägen jämnare och mindre dammig. Andra etappen (efterjustering och läggning av asfalt) utförs efter tjällossningen. Vid nybyggnation behöver ingen hänsyn tas till boende, vilket minskar behovet av planering något.

Planering → Projektering → Anläggning fas 1 → Vintervila → Anläggning fas 2

Materialhantering Markarbeten runt vägen bör vara avslutade innan asfaltläggning på grund av risk för igensättning av asfaltens porer. Överbyggnaden av makadam får inte heller utsättas för inblandning av annat material. Planering krävs därför i högre utsträckning för att hålla material åtskiljda.

Information till de boende

Markarbeten runt vägen utförs innan asfaltläggning, i detta fall anläggning av dike.

För att få de boende att acceptera ökade störningar i samband med ombyggnationen, är det viktigt att informera innan byggstart. Lämpliga former för information kan vara skriftlig information och att sammankalla möten där möjlighet till diskussion och personlig kontakt ges. Informationen bör klargöra syfte och tidplan för ombyggnationen samt beskrivning av vägens framtida funktion för att de boende ska bli insatta i hur vägen ska handhas.

Skillnaden är främst ändrade rutiner för vinterväghållning och de höga kraven på att hålla vägen fri från material som kan sätta igen den dränerande asfalten.

14

Trafik På grund av att materialet i överbyggnaden är grovt försvåras framkomligheten vilket leder till en ökad tidsåtgång både för ­boende- och byggtransporter under ombyggnadstiden.

Ekonomi Öppen asfalt är dyrare per kubikmeter jämfört med tät asfalt.

Materialåtgången vid anläggning av öppen asfalt reduceras dock av den öppnare strukturen. Detta gör att kostnaderna för de båda asfaltstyperna är jämförbara (Göransson & Jonsson, 1990). Priset på makadam eller liknande material varierar beroende på lokal tillgång vilket kan fördyra konstruktionen. Finns det däremot slaggmaterial (restprodukt från industrin, kan också benämnas hyttsten) att tillgå till överbyggnaden kan konstruktionen bli billigare ­genom att slaggens goda värmeisolerande egenskaper gör det möjligt att anlägga en tunnare överbyggnad.

Anläggning av enhetsöverbyggnad kräver mindre tidsåtgång då vägkroppen består av ett skikt jämfört med den konventionella flerskiktsstrukturen. Tid och material sparas dessutom då färre brunnar och ledningar för dränering och dagvatten behöver ­anläggas vid användande av enhetsöverbyggnad.

Enhetsöverbyggnad medför lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) vilket minskar bräddningsfrekvensen och belastningen på reningsverk och recipienter. Detta ger ekonomiska vinster för samhället, speciellt på längre sikt.

Vattenbalansen i tätort kan genom enhetsöverbyggnad och dräne­ rande asfalt upprätthållas vilket minskar risken för sättningar på grund av sänkt grundvattennivå. Reparationer av skador orsakade av sättningar är idag en stor kostnad.

Inom utbyggda områden innebär den alternativa gatukon­struk­ tionen mer störningar för abonnenterna under byggtiden, jämfört med konventionell gatukonstruktion. Det kan vara svårt att kvantifiera dessa kostnader, men någon slags värdering bör man göra.

15

Projektering Förundersökningar En normal geoteknisk undersökning ska finnas som grund för ­vidare projektering och bestämning av tjälfarlighetsklass m m.

För att välja rätt material och tjocklek på asfaltbeläggningen bör man känna till den trafikbelastning som vägen kommer utsättas för. Trafikräkning kan ge svar på detta. Lämpliga jämförelsetal är antal bilar/standardaxlar per år, mängden tung trafik etc. Den framräknade trafiklasten gör det möjligt att bestämma en trafikklass. Föreskrifter som är tillämpliga inom det här området är Mark-AMA och Väg94/BYA-84.

Materialval Valet av överbyggnadsmaterial påverkas av jordart, klimat och trafikbelastning i området. Grundläggande funktionskrav är att materialet inte får vara tjälfarligt och att det ska vara anpassat för trafik och verksamhet i området. Typ av dränerande asfalt samt dess tjocklek bestäms av trafikbelastning.

Geotextil används för att separera det grovkorniga överbyggnadsmaterialet från terassmaterialet och omgivande jord. Geotextilen ska vara vattengenomsläpplig för att underlätta lokal infiltration.

Dräneringsränna.

Vid villainfarter och liknande kan man välja ­mellan att lägga en vägtrumma eller öppen dräneringsränna. Vägtrumma är billigare och lät�tare att anlägga jämfört med dräneringsrännor.

Dräneringsrännor har visat sig vara mer utsatta för skador, t.ex i samband med snöskottning.

Fördelen med öppna dräneringsrännor är att de är lättare att rensa samt att sand och annat finare material som rinner från villainfarter mot vägen avleds genom rännan.

16

Anslutningar I samband med nybyggnation bör ledningsgraven placeras vid ­sidan av vägkroppen, för att undvika en ojämn köldbelastning i vägkroppen. Vid ombyggnation bör man göra på samma sätt, men man får utifrån de givna förutsättningarna bedöma om det är möjligt. Tvärgående servisledningar under vägkroppen måste ligga på frostfritt djup.

Dräneringsvatten från intilliggande hus kan också ledas till vägkroppen, men det kan finnas problem att ansluta hus med källare som ligger på en lägre nivå än vägkonstruktionen.

Erfarenheter visar att enhets­ överbyggnad och dränerande asfalt kan anslutas till traditionell gatusektion utan problem.

Det är dock viktigt att maka­ dammaterialet skyddas från inträngning av finare material såsom sand och grus i den traditionella överbyggnaden. Enhetsöverbyggnadens geo­textil kan med fördel användas för att avgränsa makadamen i enhetsöverbyggnaden från den intilliggande vägkroppen.

Anläggning Vägkropp och dränering Vägkroppen fungerar antingen som ett perkolations- eller fördröj­ ningsmagasin (se avsnittet Möjliga lösningar-dagvattenhantering).

I det första fallet blir dagvattnet till grundvatten genom infiltration, vilket sker i områden med genomsläppliga jordar. I det andra fallet utjämnas flödet och bortförs genom en dräneringsledning, vilket ofta är fallet i områden med täta jordar.

Mer noggrannhet krävs vid anläggning av enhetsöverbyggnad jämfört med konventionell överbyggnad, då ingen större nivåjustering med bärlager kan göras innan asfalten läggs på. Materialet i överbyggnaden är grovkornigt vilket innebär större ansträngningar för transporter under anläggningsfasen.

17

Enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt (till vänster) möter traditionell gatukonstruktion.

För att vattnet ska kunna nå dräneringsledningen anläggs terassen med en lutning mot ledningen (ca 2 %). Dräneringsledning och ­diken läggs enligt MarkAMA. Inga dagvattenbrunnar behöver ­anläggas eftersom dagvattnet infiltreras i vägkroppen.

Ledningsgrav

Anläggning av vägkropp.

Ledningsgraven ska som tidigare nämnts helst läggas vid sidan av vägkroppen. Övriga aspekter på ledningsläggningen, t.ex. kringfyllnad, ledningsbädd och inbördes ledningsplacering, görs på konventionellt sätt enligt Mark-AMA.

Grönytor Färdigställande av grönytorna bör ske innan asfaltering (hänvisa tidigare bild). I annat fall är risken stor att den dränerande asfalten sätts igen av finkornigt material (ex. matjord) vilket medför försämrad genomsläpplighet.

Vägbeläggningen När tjälen har gått ur marken och träden börjar knoppas är det dags att lägga asfalt över den grovkorniga makadamytan. För att jämna av makadamens grova yta används ett avflisnings-/avjämningsskikt bestående av en finkornigare makadam (fraktion 8–20 mm). Den grova och rörliga makadamen gör det lite svårare att ta sig fram vid asfaltläggningen men framkomligheten ökar något om man håller vägkroppen fuktig. Vägen blir då stabilare och dessutom dammar det mindre.

Blandningstemperaturen måste hållas på en jämn nivå för att inte asfaltbetongen ska bli (ojämn) inhomogen. Om beläggningen ser flammig ut omedelbart efter utläggning och vältning är det en varningssignal på att man har problem med homogeniteten (Wågberg,1987).

18

Drift & underhåll Vinterväghållning Det allra bästa är att inte använda sand eller grus, men detta kan vara oacceptabelt när risk för skador p.g.a halka är uppenbart stor.

Finkornig sand är i alla avseenden olämpligt eftersom det sätter igen asfalten. Jämfört med sand är fingrus ett bättre alternativ. Det finns ändå risk för igensättning pga krossning och malning av gruskorn till finare material. Försök har visat att man bör använda material med minsta storleken 2–4 mm vid sandning av dräne­ rande asfalt inom urbana områden med låg hastighet.

Det finns inga driftsmässiga hinder mot saltning, men det är något osäkert om saltrikt vatten kan tränga ned genom den porösa vägkroppen till grundvattnet. Saltningen kan också öka igensätt­ning­ en av asfaltens håligheter vilket minskar infiltrationsförmågan.

Dränerande asfalt kräver högre saltgiva eller kortare tid mellan saltningstillfällena. För övrigt kan man inte använda förebyggande saltning i någon större utsträckning.

Snöröjning sker på konventionellt sätt, men man bör eftersträva att lägga plogkarmen som isolering över ledningsgraven om denna är placerad vid sidan av vägen. Isbildning är mindre vanligt då ­beläggningen torkar upp snabbare än tät asfalt och vattnet infiltrerar ned i asfalten. Den öppna asfalten blir snö/isfri tidigare på våren jämfört med konventionell väg.

Rengöring av dränerande asfalt Den dränerande asfaltens genomsläpplighet minskar oundvikligen med tiden. Vid experiment i laboratorium fann man att infiltra­ tionskapaciteten minskar från ca 470 mm/min för ren asfalt till ca 2 mm/min för asfalt som sandats i 5–10 år.

Olika metoder för rengöring av asfalten kan tänkas. Högtrycksspolning är en metod som är lätt att använda och utrustningen är vanligt förekommande. Högvakuumsugning av asfaltsbelägg­ ningen kan också vara ett alternativ, men är något mer avancerad.

Försök visar att det kan vara svårt att rengöra kraftigt nedsmuts­ ade dränerande ytor med ovanstående metoder. Om asfalten bara är ytligt igensatt kan dock genomsläppligheten öka avsevärt.

Asfalten kommer att ha en god vattengenomsläpplighet om den

19

högtrycksspolas med jämna mellanrum (ex. vartannat år) och om man inte väntar med spolningen tills asfalten är helt igensatt. Spolningsfrekvensen beror självklart på vad beläggningen utsätts för.

Lyckas man hålla gatan i stort sätt fri från finkornigt material kan den dränerande funktionen hos asfalten mycket väl vara tillräcklig under många år. Mer kunskap behövs dock inom detta ­område.

Slitage Den maximala stenstorleken i beläggningen påverkar slitagebenägenheten; mindre stenstorlekar ger högre slitage. 80–90 % av stenmaterialet i dränerande asfalt är större än 2 mm. Beläggningens slitstyrka beror också på typ av stenmaterial och bindemedel. Erfarenheter visar att dränerande asfalt är lika slitstark som tät asfalt (Wågberg, 1987).

Läckage av olja på asfalten kan ge ökat slitage då oljan bryter ned asfaltens bindemedel. Genom att oljan rinner ner djupt i den öppna asfalten kan detta ge större skador jämfört med tät asfalt.

Reparationer Vattenläckor och ledningsbrott kan inträffa och man kan tvingas att gräva upp asfalt och vägkropp i det skadedrabbade området. I princip är det endast de serviser som korsar vägkroppen som kan leda till uppgrävning av asfalt, förutsatt att ledningsgraven ligger vid sidan av vägen.

Efter reparationen bör man återställa den ursprungliga konstruktionen. Detta är viktigt för att enhetsöverbyggnaden ska ha oförändrad förmåga att ta hand om dagvatten och att minimera tjälskadorna.

Diken Vägdiken och vägrenar måste rensas ibland. Det är då viktigt att inte skrapa bort grässvålen och det humusrika ytskiktet som hjälper till att rena dagvattnet. Man bör kontrollera om det material man tar bort från diket är förorenat, i så fall är det lämpligt att lägga massorna på deponi. Generellt sett kan man säga att diken kräver små underhållsinsatser och är lättarbetade (lättåtkomliga).

20

Kapitel 3.

Uppföljning av kommunala projekt Åkergatan, Haparanda Haparanda har i vissa områden stora problem med tjälskador.

Dess lokalisering vid Torneälvens mynning med högt grundvatten och stora områden med tjälfarliga jordarter är en förklaring till problemen.

Under mitten av 1980-talet tog Haparanda kommun kontakt med avdelningen för va-teknik och dåvarande avdelningen för Gatu­teknik vid Högskolan i Luleå för rådgivning beträffande ombyggnad av tjälskadade gator. Det hela utmynnade i ett projekt, finansierat av BFR (Byggforskningsrådet) och Haparanda kommun, med syfte att uppföra och i praktisk drift testa en alternativ systemkonstruktion vid ledningsdragning i befintlig bebyggelse med tjälproblem. Åkergatan, som ligger i centrumdelarna av Haparanda i ett område med stora tjälproblem, valdes ut som försöksobjekt. Den nya konstruktionen bestod av en enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt. 140 m av Åkergatan inkl ledningar byggdes om 1986–87.

Den geotekniska undersökningen visade att gatans överbyggnad består av sand och grus med en varierande tjocklek mellan 0,7 till 1,0 m. Därunder finns växellagrade siltiga till siltiga leriga sediment som ställvis är sulfidhaltiga, dvs en s k svartmocka. Jorden till undersökt djup (3.0 m) tillhör tjälfarlighetsgrupp III, dvs mycket tjälfarlig jord (enligt Mark-AMA). Fri vattenyta observerades på ett varierande djup mellan 1,75 och 2,70 m under markytan. Dessa resultat visar att två av de viktigaste villkoren för tjällyft på snöfria ytor är uppfyllda i området kring Åkergatan dvs tjälfarlig jord och god vattentillgång.

21

Sektion av Åkergatan efter ombyggnad.

Projektering och anläggning En av de främsta orsakerna till tjälskador i vägar och gator är inhomogeniteter i och under vägkroppen. Dessa kan utgöras av brun�nar och ledningar samt kringfyllnadsmaterialet kring dessa.

Vid projekteringen av Åkergatan i Haparanda beslöts därför att VA-ledningsgraven och gatan skulle separeras, vilket innebär att huvudledningarna lades vid sidan om Åkergatan. Endast servis­ ledningarna, till fastigheterna på andra sidan, korsar vägen. Den gamla ledningsgravens kringfyllnadsmassor skulle ersättas av ett material liknande det ursprungliga. För att undvika det mesta av sättningarna i kringfyllnaden lades VA-ledningarna ett år innan vägkroppen åtgärdades (hösten 1986 och 1987). Ledningsnivåerna var i stort sett låsta till inkopplingspunkterna på befintligt nät, förutom vattenledningen vars läggningsdjup baserades på tjäldjups­ beräkningar. Läggningsdjupet beräknades till 2,0 m.

Varje brunn utgör en punktrisk för tjälskador, en målsättning var därför att anlägga så få som möjligt på den aktuella gatu­sträck­ ningen. Ett led i att uppfylla denna var att välja dränerande asfalt (typ Drainor) med enhetsöverbyggnad som vägkonstruktion.

Två dagvattenbrunnar placerades dock ut som extra säkerhet, då man misstänkte att den dränerande asfalten kommer att sätta igen med tiden. De brunnar som sattes kringfylldes med en utspets­nings­vinkel på ungefär 26°, släntlutning 1:2 för att utjämna tjälens lyft och återgång. Brunnarna försågs även med fogskydd.

Åkergatan, 9 år efter ombyggnationen.

22

Mätningar och undersökningar Den mätutrustning som användes är till största delen permanent, dvs inbyggd på platsen. Temperatursonder placerades i olika punkter i vägkonstruktionen, men även runt va-ledningarna när dessa lades. Syftet var att mäta tjäldjup under väg med enhets­ överbyggnad, tjäldjup i ledningsgrav under infart, den upplogade snökarmens inverkan på tjäldjupet samt tiningsförlopp i överbyggnad. Grundvattenrör sattes ut för att kunna mäta grundvattennivåer och grundvattenflöden i närheten av vägen. För kontroll av tjällyft markerades avvägningspunkterna på Åkergatan med pikéspik. Dessutom har infiltrationskapacitetens förändring i tiden studerats.

Resultat Infiltrationskapacitet Nackdelarna med dränerande asfalt kan förmodas vara att den med tiden sätter igen. Åkergatan har under de 10 år som gått ­sedan vägen färdigställdes blivit utsatt för sandning vintertid och jordmassor (t.ex. matjord och sand) pga anläggningsarbeten i området. Ingen högtrycksspolning av den dränerande asfalten har utförts. Trots detta är infiltrationskapaciteten tillräcklig ännu idag och beläggningens funktion god.

Förändringar av vägytans nivå De avvägningar som gjorts visar att Åkergatans nivå i stort sett är oförändrad sedan färdigställande. De ojämnheter som upptäckts kan härledas till servisledningarnas placering, men dessa ojämnheter är mycket små och kan knappast betecknas som skador som behöver åtgärdas.

Kommunens erfarenheter Kommunen tycker att gatan fungerar bra. Det har inte haft några problem eller gjort några åtgärder på denna sträcka. Trots de positiva erfarenheterna har inte fler gator med denna konstruktion byggts. Anledningen sägs vara att den är något dyrare att bygga (tabell 2). Fördyringen beror på en något tjockare överbyggnad av makadam och att det tog längre tid än normalt att färdigställa denna gata.

23

Kommunen har på senare tid börjat använda allt mer slagg i gatu­ konstruktionen istället för makadam pga slaggens bättre isoleringsförmåga. Detta gör att ett tunnare lager slagg behövs jämfört med makadam. Slaggen är dessutom något billigare.

Snöröjningen fungerar bra eftersom ingen hänsyn behöver tagas till eventuella brunnar som sticker upp ovan mark. Genom att det bara finns en trottoar på ena sidan av gatan blir det naturligt att ploga snön åt den andra gräsbevuxna sidan.

En jämförelse med andra gatusträckor som toppats samma år 1987 visar att Åkergatan fortfarande är mycket jämn och bra, medan ­andra gator i samma område är dåliga eller mycket dåliga.

Brukarnas erfarenheter Samtal med de som bor på Åkergatan visar följande: ■ Gatan upplevs som bra eller mycket bra, dvs jämn och fin.

■ Det förekommer inga vattenansamlingar på gatan under sommar eller höst, men under början av snösmältningen har det vid ­något tillfälle förekommit vattenpölar.

■ Det är svårt att bedöma om Åkergatan blir snöfri fortare än ­övriga ­gator i samma område.

■ Inga klagomål angående vinterväghållningen förutom att ­någon tycker att vägen borde plogas oftare.

■ Gatans lutning i sidled upplevs som stor, speciellt vid halka.

Kostnader Vägsträckan är 140 m lång och 9 m bred (4,9 m vägbana, 1,6 m trottoar, 2,5 m gräskant). Den totala kostnaden för denna provsträcka uppgår till 387 000 kr + moms (1987). Den nya konstruktionen visar sig vara 130 000 kr dyrare.

Nedan följer en kostnadsjämförelse mellan den nya konstruktionen (enhetsöverbyggnad) och en traditionell konstruktion (hyttsand och MBA) (140 meter väg).

I tabellen nedan redovisas endast de dokumenterade kostnader för ombyggnaden av Åkergatan som skiljer de båda konstruktionerna åt, vilket förklarar att totalsumman (387 000 kr + moms) är högre än den summa som anges i tabellen. Uppgifter om eventuella ­besparingar som gjorts i och med att den nya konstruktionen har färre brunnar och ledningar har inte gått att få fram.

24

Enhetsöverbyggnad Traditionell konstruktion Underbyggnad Indränkning Beläggning Summa

165 000 kr 20 000 kr 57 000 kr 242 000 kr

80 000 kr 0 kr 30 000 kr 110 000 kr

Kostnadsuppgifter från 1987 (exklusive moms).

Kostnadsberäkningarna tyder på att enhetsöverbyggnad var något dyrare att anlägga jämfört med en traditionell konstruktion, men de ekonomiska kalkylerna som hittills gjorts tar inte med de förmodade vinster som enhetsöverbyggnad innebär.

Ekonomiska ­vinster borde t ex uppnås genom minskade drift- och underhållskostnader (minskat behov av renovering då tjälskadorna minskar) samt en reducering av det konventionella dagvattensystemet med färre brunnar och ledningar. Åkergatan, Haparanda. Skåpen till vänster i bild innehåller utrustning för mätning av temperaturer i vägkroppen.

25

Kockvägen/Tältvägen, Gammelstad, Luleå Efter att ha provat konceptet enhets­överbyggnad och dränerande asfalt i Haparanda ville Högskolan i Luleå avd. för VA- teknik utveckla tekniken på lite närmare håll. Därför tog man kontakt med Luleå kommun och presenterade tekniken för dem. Kommunen var först lite tvekande men gick sedan med på ombyggnationen.

Projektet finansierades av Svenska Kommunförbundet, Bygg­ forsknings­rådet och Luleå kommun.

Ett par problemgator valdes ut. Det var två villagator i Gammelstad, ca 10 km från Luleå centrum, som byggdes om.

Planskiss över området.

En av gatorna (Kockvägen) konstruerades enligt konceptet enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt se figur 6 och kapitlet Teknisk beskrivning.

Syftet med en enhets­ över­byggnad är, som ­tidigare nämnts att fördröja och utjämna dagvattnets avrinning vilket ökar förutsättningarna för en reduktion av vattenflöden och volymer. Behovet av grova dagvatten­ ledningar och dagvatten­brunnar minskar därmed. Detta ger en homogenare vägkropp vilket minskar tjälskadorna.

Innan ombyggnationen var dagvattnet dränerat i rör under körbanan och grunda diken längs vägen. Under snösmältningen hade man problem med vattensamlingar på vägen. De var orsakade av isproppar i dagvatten­ledningen pga att vatten samlats i dess ­oregelbundna lutning som blivit till följd av tjällyftningen.

Projektering och anläggning Den geotekniska undersökningen visade att siltig morän dominerar i området. Denna jordtyp klassas som mycket tjälfarlig.

Tjäl­lyftens omfattning beror delvis på överbygg­nadens mäktighet

26

som i detta fall valts till 1 m längs 415 m av gatornas totala längd som är 490 m. I resterande 75 m är överbyggnads­tjockleken 0,6 m.

Dessutom har makadamen ersatts av masugnsslagg längs 30 m av den sträckan, vilket är det dominerande väg­materialet vid ny- och ombyggnation av gator i Luleå.

Ombyggnationen startade i september 1993 med urgrävning och fyllning med makadam respektive masugnsslagg. I juni året därpå lade man asfalten. De sista justeringarna inklusive täckning med matjord och sådd gjordes i augusti 1994.

Den alternativa gatukonstruktionen består av ett lager grovt material med en porositet på 35–40 % och en varierande tjocklek enligt ovan. Det grova materialet har toppats med drän­erande asfalt.

I skiktet mellan terassen och över­byggnaden ligger geotextil för att förhindra att finare material från terassen ska tränga upp i över­byggnadsmaterialet. I botten på överbygg­naden har en dräneringsledning placerats för att kunna leda bort eventuellt överskottsvatten från vägkroppen. Utloppet från dräneringsledningen och makadam­sektionen mynnar ut i ett skogsdike. Gatan är byggd så att den lutar mot utloppsdiket. För att ge utrymme åt djupare ­diken som ska hjälpa till att avleda överskottsvattnet har gatan gjorts lite smalare. Istället för att använda vägtrummor till att leda dikesvattnet tvärs gatorna har dagvattenbrunnar placerats i dikenas lågpunkter kopplade till drän­erings­ ledningen. Vid de flesta av villa­infarterna är trummorna ersatta med dräneringsrännor för att förenkla rengöring (figur 12).

Med denna konstruktion kan dag- och smältvatten lättare tas upp i området. Därför att det vatten som infiltrerar genom asfalten (bortsett från avdunstning och växtupptag) antingen perkolerar ned i grundvattnet eller leds bort genom dräneringsledningen. I dikena ges också möjlighet till infiltration.

27

Tvärsektion av gatan med enhetsöverbyggnad.

Undersökningar och resultat Vattenbalans I samband med grävningsarbetet gjordes infiltrations­försök. Resultaten varierade mellan 0,06 mm/min och 2,3 mm/min, förutom på ett ställe där det var övervägande sand med en medel infiltrations­ kapacitet på 52 mm/min (sanden kom från fyllnadsmaterialet i lednings­graven). Försöken visade att permeabiliteten är låg (Stenmark, 1995). Från det kan man då dra slutsatsen att det kommer att vara flöde genom dränerings­ledningen under snösmält­ningen och vid intensiva regn. Jämfört med traditionellt dagvattensystem är flödet från vägen lågt detta pga att utjämning sker i gatans makadam­lager.

En viktig del i projektet har varit att studera och försöka beskriva flödena i och från vägen. Regnintensitet, temperatur, luftfuktighet och grund­vattennivåer är andra viktiga parametrar som har mätts.

Snösmältnings­perioden har varit den kritiska perioden under försökets gång.

Figur 23. Avrunnen volym under snösmältningsperioden 1995.

1600

Volym, kubikmeter

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1/12

Flödesmätningen har gjorts i ett V-format överfall som placerats i en nedstigningsbrunn i slutet av dräneringsledningen. Tyvärr har det visat sig vara väldigt svårt att studera och beskriva flödena i och från vägkroppen, bland annat pga att det kommit in vatten i utlopps­brunnen på annat sätt än genom dräneringsledningen.

Utloppsröret och diket var periodvis dämda vilket medförde att utflödet från brunnen var mycket svårbestämt.

Den första avrinningen från området inträffade i slutet av oktober 1994. Den totala nederbörden vid det tillfället var 24,3 mm. Tyvärr mättes inget flöde vid det tillfället pga att Nederbörd vid närmaste väderstation mätutrust­ningen för Avrunnen volym flödesmätning inte var färdigt installerad. Under våren 1995 mättes smältvattenflödet (figur 23). Snön och isen som täckte asfalten smälte bort ett par dagar innan avrinningen startade 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 vilket är en indikation Datum

28

på att det första smältvattnet infiltreras och lagras (Stenmark, 1995).

30–40 % av smältvattnet uppmättes i utloppsbrunnen, vilket betyder att konstruktion reducerar avrinningen med ca 60 %.

Avrinning, liter/sek

Mätningar under snö7 smältningsperioden 6 1996 visar liknande 5 ­resultat. 1996 var ett snöfattigare år med en 4 djupare tjälned­träng­ 3 ning. Avrinningen reducerades med ca 2 50 %. Den något lägre 1 ­reduktionen detta år 0 kan bero på att en mer 14/4 16/4 18/4 20/4 22/4 25/4 djupgående tjäle försvåTid (datum) rade markinfiltration.

Avrinningsförloppet visas i figur 24. Figuren visar att det kritiska smältvattenflödet uppstår i början av snösmältnings­perioden.

Tjällyftning och tjälnedträngning I tjälfarliga jordar (huvudsakligen siltiga jordar) orsakar tjäl­ lyftningen skador på vägar och gator. En stor del av skadorna uppkommer pga att de olika komponenterna i utsätts för tjällyftning.

Eftersom de har olika värmeledningstal och hydrauliska egenskaper än fyllnadsmaterialet runt omkring har så sker en ojämn ­infrysning och upptining. Den alternativa gatukonstruktionen har därför gjorts så homogen som möjligt. En begränsad jämn tjällossning och lyftning är acceptabel.

Temperaturgivare finns placerade i olika tvärsektioner på olika nivåer ned till ett djup 3 m under terassbotten. Jämförande studier kan därför göras på hur tjällyften påverkas av vägkroppens mäktighet samt material. Vid tidigare beskrivning framgår att tjock­ leken på överbyggnaden varierats med motivet att kunna undersöka hur tjällyftningen förhåller sig till tjockleken på överbyggnaden.

Avvägningar vid olika tillfällen har gjorts för att se hur vägytans nivå påverkas av tjällyftningen och hur den klarar återgången till normal nivå igen, se figur 25 nedan.

29

27/4

30/4

4/5

Figur 24. Avrinningsförloppet under snösmältningsperioden 1996.

Tjälens djup, meter

8,8 8,7 8,6 8,5 8,4 8,3 8,2 8,1 8 7,9 7,8 7,7

april 96 maj 95 aug 96

1,0 m överbyggnad

0

0,6 m överbyggnad

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 Vägens längd, meter

Figur 25 Vägprofil Kockvägen (maj 95–aug 96).

Två bilder från snösmältningsperioden; Kockvägen till vänster och en traditionell väg i samma område till höger.

I figur 25 kan man som väntat se att tjäl­ lyft­ningen är tydligare längs den delen av ­vägen som har en tunnare överbyggnads­ tjocklek. Temperatur­ mätningar gjorda i fyra olika sektioner bekräftar att tjälen har trängt djupare ner i den siltiga moränen på den delen av vägen.

Jämförelse av tjälnedträngning vintern 94/95 respektive 95/96 ­visar att tjäldjupet är större 95/96 beroende på tunnare snötäcke och lägre temperaturer under denna vinter. Tjälförloppet under dränerande asfalt skiljer sig något jämfört med tät asfalt, speciellt under ett ”köldår”. Tjällossningen sker tidigare och maximala tjäldjupet är mindre under den dränerande asfalten.

30

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

-2,2 -1,9

-1,6 -1,4

25 20 15

10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

-1,1 -1

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

-2,2 -1,9

-1,6 -1,4

-1,1 -1

25 20 15

10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

maj 25, 95 maj 18, 95 apr 26, 95 apr 12, 95 apr 5, 95 mar 27, 95 mar 21, 95 mar 9, 95 feb 27, 95 feb 15, 95 jan 24, 95 jan 15, 95 dec 12, 94 nov 15, 94 okt 31, 94 okt 5, 94

-0,5 -0,2

maj 25, 95 maj 18, 95 apr 26, 95 apr 12, 95 apr 5, 95 mar 27, 95 mar 21, 95 mar 9, 95 feb 27, 95 feb 15, 95 jan 24, 95 jan 15, 95 dec 12, 94 nov 15, 94 okt 31, 94 okt 5, 94

-0,5 -0,2

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

Figur 27a Tjälnedträngning under tät resp. dränerande asfalt för vintern 94/95 (1,0 m överbyggnad av makadam i båda fallen). Figuren visar temperaturen på åtta olika djup vid 16 mättillfällen.

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

-2,2 -1,9

-1,6 -1,4

-1,1 -1

20 15

10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

-2,2 -1,9

-1,6 -1,4

-1,1 -1

jul 2, 96 jun 13, 96 maj 10, 96 apr 23, 96 apr 9, 96 mar 21, 96 feb 28, 96 feb 13, 96 jan 29, 96 dec 27, 95 dec 11, 95 nov 27, 95 nov 13, 95 okt 26, 95 okt 6, 95 sep 14, 95 sep 4, 95 aug 23, 95

-0,5 -0,2

jul 2, 96 jun 13, 96 maj 10, 96 apr 23, 96 apr 9, 96 mar 21, 96 feb 28, 96 feb 13, 96 jan 29, 96 dec 27, 95 dec 11, 95 nov 27, 95 nov 13, 95 okt 26, 95 okt 6, 95 sep 14, 95 sep 4, 95 aug 23, 95

-0,5 -0,2

25

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

Figur 27b Tjälnedträngning under tät resp. dränerande asfalt för vintern 95/96 (1,0 m överbyggnad av makadam i båda fallen). Figuren visar temperaturen på åtta olika djup vid 18 mättillfällen.

Dagvattenkvalitet Det finns inga stora föroreningskällor i dräneringsområdet. Trafikintensiteten är låg. Därför beslutades att ingen omfattande provserie skulle genomföras. Undersökningar har gjorts för att ta reda på hur miljöfarligt det är att använda masugnsslagg som fyllnadsmaterial.

Förutom huvudkomponenterna (SiO2, CaO, MgO, Al2O3) innehåller masugnsslaggen små mängder av metaller (Lindgren, 1992).

Svavelhalten är ca 1,5 viktsprocent. Ifall de reducerade svavel­

31

25 20 15

10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

föreningarna reagerar med vatten och syre kan de ge upphov till försurning pga svavelsyra­bildning. Mas­ugns­slaggen innehåller också höga halter av pH- buffrande ämnen vilka hjälper till att neutralisera svavelsyran.

Lindgren (1992) har gjort lakningsförsök i laboratorium utan att finna någon större metallurlakning. Med hänsyn till lokala variationer och tidsförändringar kan man inte helt bortse från läckagerisken.

Laboratorieförsök Under snösmältningen är permeabiliteten nedsatt både i den dränerande asfalten och i vegetationsytan. Flera försök har gjorts på infiltrationskapaciteten i frusen jord (Stenmark, 1995) rapporterade mätningar från 0,004 till 5 mm/min i jordar från siltiga till sandiga, med varierande vatten innehåll. En ökning av vattenhalten ger en minskning av infiltrations­kapaciteten i en frusen jord (Stenmark, 1995).

Asfaltens permeabilitet är begränsande för smältvatten­infiltra­ tionen om vegetationsytan är frusen. Porstorleken, vatten (is) innehållet och värme fördelningen i asfalten är tillsammans med yttre faktorer som luft­temperatur och solstrålning viktiga för infiltra­ tions­kapaciteten för den dränerande asfalten.

Infiltrationsförsök har gjorts på asfaltbitar (0,4 x 0,4 m) tagna vid försöksvägen. För en från början torr asfalt minskade infiltrations­ kapaciteten från 290 mm/min i rumstemperatur till 130 mm/min i klimat rum med en temperatur mellan –1,1 och –1,9 ºC. De försökena är gjorda på en från början torr asfalt. Vid en upprepning av försöket under två dagar i klimat rum utan att låta asfalten torka minskade infiltrations­kapaciteten till 5 mm/min innan den satte igen helt (Stenmark, 1995).

Dessa resultat gav hoppfulla indikationer om en tillräcklig infilt­ rationskapacitet för den dränerande asfalten under snösmält­ ningen. Det förutsätter att gatan inte är helt och hållet täckt med is och asfalten igensatt med partiklar.

32

Synpunkter från Luleå kommun Ekonomi Den totala ombyggnadskostnaden för Kockvägen och Tältvägen blev 2,03 miljoner kronor (1993). En ombyggnation på konventionellt sätt skulle enligt kommunen ha kostat ca 1,63 miljoner kronor.

Det som fördyrade ombyggnationen var bl a. en ökad tidsåtgång pga svårigheterna med att klara boendetrafiken och dräneringsrännorna som var tidsödande och svåra att lägga. Dessutom installerades mätutrustning för forskningsändamål, vilket försvårade och i vissa fall hindrade anläggningsarbetet och fördyrade konstruktionen .

I samband med asfaltläggningen var det problem för asfalteringsfordonen att ta sig fram eftersom de lätt grävde ner sig i det grova materialet.

Detta gjorde att anläggningen tog mer tid och fördyrades.

Drift och underhåll De enda underhållskostnader kommunen har haft för vägarna är kostnaderna för plogningen. Generellt undviker kommunen att “sanda” i villa­områdena.

Kommunen har inte funnit någon fördel med dräneringsrännorna i förhållande till väg­trummor. Tvärtom är de sköra och kan lätt gå sönder i samband med snöröjning.

Synpunkter från brukarna En enkätundersökning utfördes för att få in synpunkter från de som bor kring Kockvägen och Tältvägen. En sammanfattning av enkäten följer nedan: 20 av 21 enkäter har besvarats.

■ Efter ombyggnaden har ingen av de svarande haft källar­ översvämning. Före ombyggnationen hade 42 % av de svarande haft det.

■ 80 % av de svarande ansåg att informationen inför ombygg­na­ tionen varit tillräcklig. 10 % ansåg att så inte var fallet och 10 % visste ej.

■ Samtliga boende anser att vägens standard är bättre jämfört med efter ombyggnationen. Två har t o m har skrivit till ”mycket”, dvs mycket bättre.

33

■ 50 % av de boende besvärades ”lite” under byggtiden. 45 % besvärades inte alls. En störning var att det var svårt att ta sig fram i det grova gruset med bil, cykel och till fots.

■ Ingen av de svarande tycker att problemen med halka har ökat med den nya gatukonstruktionen.

■ 15 % av de svarande har märkt någon skillnad på grundvattennivån efter ombyggnationen. 55 % har inte gjort det och 30 vet ej. Någon enstaka har upplevt att tomten kring huset har blivit torrare.

■ Endast 10 % har någon enstaka gång sett vattenansamlingar på vägen efter ombyggnationen.

■ Ingen har iakttagit några ojämnheter på vägen efter ombyggnationen.

■ Övriga kommentarer och iakttagelser:.

Två husägare är missnöjda med slutförandet av dikena..

En vanlig kommentar är att de tycker att gatan är mycket bra..

En tyckte att plogningen har varit för sparsam..

Någon tyckte att ränndalar hade varit bättre än diken.

Slutsatser av projekten De båda projekten har uppfyllt de förväntningar man hade då vägen byggdes om med enhetsöverbyggnad och dränerande asfalt.

Följande slutsatser kan dras av de undersökningar som gjorts: Dagvattenvolymerna reduceras. Avrinningen under snösmältningsperioden reduceras med 50–60%. Infiltrationskapaciteten är god t o m under snösmältningsperioden. Vattenansamlingar har inte påträffats, förutom vid något enstaka tillfälle på Åkergatan under början av snösmältningsperioden. Trots att inga undantag gjorts när det gäller vinterväghållning (sandning) av Åkergatan har den fortfarande efter 10 år en god funktion med avseende på infiltra­tionskapacitet.

Minskade tjälproblem. Den alternativa gatusektionen klarar det kalla klimatet bra, inga tjälskador har iakttagits, till och med i ett mycket kallt klimat och tjälfarlig mark. Efter tjällossningen så återgår vägen till ungefär samma nivå som den anlades på.

34

Något dyrare att bygga men billigare att underhålla. Kommunens kostnadsberäkningar visar att försöksvägen är dyrare att anlägga än en traditionell väg. Besparingar pga att inga dagvattenledningar och brunnar behöver läggas har dock inte tagits med i kommunens kostnadsjämförelse. Någon uppföljning har inte gjorts av de vins­ter som minskade drift- och underhållskostnader har inneburit, men eftersom inga tjälskador antas uppstå blir underhålls­ kostnaderna avsevärt lägre.

Nöjda användare. De boende är mycket nöjda med den jämna och torra vägen. Helhetsomdömet är positivt, trots de något svåra förhållandena under anläggningsskedet.

35

Norrländsk ­gatusektion Vårar utan översvämningar och tjälskott Tjälskador är ett stort problem för både statliga och kommunala väghållare. I tätorterna är va-ledningar i gatorna en bidragande ­orsak till tjälproblemen. Dels kan ledningarna skapa ett ojämnt tjälförlopp och ge skador i vägkroppen. Dels kan tjällossningen ställa till problem för vattenavrinningen och medföra översvämningar och oönskade breddningar.

Sedan slutet av 70-talet har man försökt utveckla en ny gatu­ konstruktion som löser dagvattenproblemen och minskar tjäl­skadorna. En sådan ny gatusektion har utvecklats, prövats och utvärderats för norrländska förhållanden av Luleå tekniska universitet i sam­arbete med framför allt Haparanda och Luleå kommuner.

Denna skrift beskriver arbetsgången för anläggandet av en sådan gata, från planering och projektering till drift och underhåll.

Här presenteras också ­erfarenheterna från projekt i Haparanda och Luleå.

Fler exemplar av skriften kan beställas från Kommentus Förlag, tfn 08-709 59 90, fax 08-709 59 80.

SVENSKA KOMMUNFÖRBUNDET