Eksempelsamling

VejDim Eksempelsamling

• Eksempel 1 - Standarddimensionering af mindre landevej

• Eksempel 2 - Stoppested i byområde med bustrafik og almindelig trafik

• Eksempel 3 - Dimensionering af forstærkningslag

Eksempel 1: Standarddimensionering af mindre landevej

Eksemplet viser en simpel – ofte forekommende - dimensionering, herunder:

• Detaljer om hvordan resultater i skærmbillede og eksportfil læses

En ny mindre landevej skal anlægges. Forudsætninger for trafikbelastningen er:

Bruger vælger at bruge Trafikklasse-metoden til at beregne trafikbelastningen. Brug af Trafikklasse T3 er lidt på den sikre side, da den går op til 120 lastbiler i døgnet.

Landevejen ønskes opbygget som vist herunder:

Ved indtastning i VejDim og tryk på ”Beregn” opnås dimensionering som i skærmbilledet herunder.

• Lagtykkelser er beregnet for det bundne og ubundne bærelag samt bundsikringslaget.

• Vejreglernes E-værdier er indsat for materialerne. E-værdien for det samlede asfaltlag er en kombination af E-værdien af slidlag, bindelag og bundet bærelag, vægtet ift. lagtykkelserne.

• VejDim sikrer at alle lag har en levetid højere end dimensioneringsperioden på 15 år, og at koblingshøjden overholder kravet på 600 mm for Trafikklasse T3 og frosttvivlsom underbund.

• Det samlede asfaltlag er den svageste del af konstruktionen og fastsætter derved konstruktionens samlede levetid til 15,7 år. Laget med den korteste levetid betegnes som det kritiske lag.

Bemærk advarselsfirkanten ved lagtykkelsen af det bundne bærelag, der antyder at lagtykkelsen dimensioneringsmæssigt kunne være mindre, men begrænses af mindste udlægningstykkelse på 50 mm. Dette er årsagen til at VejDim ikke har ramt levetiden mere præcist på 15 år, men er endt på en lidt højere levetid.

Her kan man overveje om man vil reducere tykkelsen af slidlaget eller bindelaget, eller om man vil beholde lidt sikkerhed i konstruktionen.

I dette eksempel fastholdes resultatet, og resultatet kan eksporteres. Eksportfilen ses herunder. Første side af udskriften omhandler forudsætninger for beregning af dimensionsgivende trafikbelastning og mindste koblingshøjde, mens side 2 viser den beregnede vejopbygning (befæstelse).

Udskriften viser flere oplysninger om befæstelsen end skærmbilledet:

• Udskriften viser standard E-værdierne for slidlag, bindelag og bundet bærelag, som bruges til at beregne E-værdien af det samlede asfaltlag.

• Poisson’s forhold for materialerne er vist.

• Kolonnerne ”Påvirkning” viser detaljer om beregningerne for hvert lag:

  • Type: Angiver hvilken parameter det aktuelle lag dimensioneres for. Det vil være vandret tøjning i undersiden af asfaltlag, lodret spænding på oversiden af ubundne lag eller deviatorspænding 25 procent nede i BSM-lag.

  • Kritisk: Den beregnede værdi af f.eks. tøjning i den aktuelle befæstelse.

  • Tilladelig: Den værdi af f.eks. tøjning som materialet kan tåle i forhold til den givne trafikbelastning.

  • Enhed: Enheden af værdien af den dimensionsgivende parameter.

Eksempel 2: Stoppested i byområde med bustrafik og almindelig trafik

Eksemplet kommer ud i flere hjørner af programmet og gængse dimensioneringsprincipper:

• Ændring af trafikhastighed

• Vurdering af fælles levetidsforbrug fra to parallelle beregninger

• Oprettelse af nyt materiale inkl. nedbrydningskriterium

• Brugerbestemte lagtykkelser

Et stoppested uden buslomme trafikeres dels af almindelig kørende trafik, dels af stoppende/startende busser. De to trafiktyper kører med forskellig hastighed og har forskellige forudsætninger for trafikberegning. Eksemplet viser hvordan trafikberegning og dimensionering (beregning af levetidsforbrug) beregnes hver for sig, og efterfølgende kombineres.

Det er muligt at åbne VejDim både som registreret bruger og som gæstebruger, sådan der kan køres to helt parallelle beregninger.

Befæstelsen dimensioneres i flere trin:

Trin 1: Trafikberegning for de to trafiktyper

Tabellen herunder viser forudsætninger for trafikberegning for almindelig trafik og bustrafik.

Nederst i hver kolonne er den dimensionsgivende trafikbelastning N_Æ10/år skrevet ind. Input og beregningsresultat er vist i skærmbillederne nedenfor.

Forudsætninger:

Trin 2: Valg af materialer og oprettelse af nye materialer der ikke er standard

Buslommen ønskes opbygget som vist herunder:

*) SFB indgik i forrige håndbog ”Dimensionering – Befæstelser og forstærkningsbelægninger” med en E-værdi på 8000 MPa, for trafikklasse T1 til T7.

Det er nødvendigt at lave to nye materialer:

• 40 mm SFB med 8000 MPa, der kan bruges i trafikklasse T1 til T7. Det vælges også at lave et nyt nedbrydningskriterie, da det ser pænere ud at have et SFB-kriterie til et SFB-lag. Asfaltkriterierne er ens, så man kunne have brugt ethvert andet asfaltkriterie, der omkranser den ønskede lagtykkelse på 40 mm.

• 55 mm ABB modificeret, 3000 MPa, der kan bruges fra trafikklasse T4 (standard er fra T5)

Oprettelse af nedbrydningskriterie og materiale for SFB, samt ny ABB mod:

Trin 3: Parallelle beregninger for hver af de to trafiktyper

Befæstelsen dimensioneres for hver af de to trafiktyper.

Begge typer trafik kører i busbanen. Som udgangspunkt kunne en fælles befæstelse bestå af den største asfalttykkelse, det tykkeste stabilt gruslag og det tykkeste bundsikringslag opnået i de to parallelle beregninger. I dette tilfælde opnås de største tykkelser af hvert lag under den almindelige trafik. Så lagtykkelserne under den almindelige trafik skal øges, for yderligere at kunne bære bustrafikken. Samtidig ønskes kun 250 mm SG II, i stedet for 270 mm. Det forsøges at ”flytte” de 20 mm grus til det bundne bærelag, samt lave nogle ”pæne runde tal” for lagtykkelser.

Trin 4: Busstoppested – separate beregninger for fælles befæstelse.

Den fælles befæstelse tjekkes nu for ”Levetid” i de to belastningstilfælde.

Forbruget af levetid for hver af de to trafiktyper i en 40-års periode kan nu beregnes ved procentregning og det kontrolleres at det samlede levetidsforbrug for hvert lag ikke overstiger 100 %.

Beregningerne viser, at den samlede bæreevne af den valgte befæstelse ikke er tilstrækkelig til at opnå 40 års levetid, idet det samlede levetidsforbrug overstiger 100 % i ét eller flere lag. Dette justeres i Trin 5 ved at øge tykkelsen af asfaltbærelaget.

Trin 5: Busstoppested – tilpasning af lagtykkelser i den fælles befæstelse.

I dette trin tilpasses lagtykkelserne, så det samlede levetidsforbrug er mindre end eller lig med 100 % i alle lag. I nogle tilfælde kan det kræve noget iteration. I dette eksempel ramte Trin 4 tæt på, så der behøves kun ét gæt. I skærmbilledet herunder er asfaltbærelaget øget med 5 mm, til samlet 220 mm asfalt.

Det kontrolleres igen for hvert lag at forbruget af levetid for de to trafikmængder i en 40-års periode ikke overstiger 100 %.

Det ses af ovenstående beregning, at det samlede levetidsforbrug er mindre end 100 % for alle lag.

Koblingshøjden er 870 mm som overholder kravet om de 700 mm, gældende for frosttvivlsom underbund og trafikklasse T6.

Opbygningen som fundet i trin 5 kan derfor fint benyttes ved et busstoppested med den aktuelle trafikbelastning og underbundsstivhed.

Eksempel 3: Dimensionering af forstærkningslag

Eksemplet viser hvordan forstærkningsberegninger laves, herunder:

• Fastlæggelse af E-værdier til forstærkningsberegning

• Beregning af levetid af eksisterende opbygning

Ved forstærkningsberegning findes en eksisterende befæstelse, som har været trafikeret i en årrække. Nu er befæstelsen nedbrudt som følge af trafik eller anden belastning (eksempelvis vejret), og der er behov for forstærkning af befæstelsen, så den igen kan få en levetid som en ny vej.

Input til forstærkningsberegningen er sammenhørende lagtykkelser og E-værdier af de enkelte lag i vejbefæstelsen.

Oplysninger om lagtykkelser eksisterer enten fra "som udført" data eller kan skaffes ved f.eks. boringer, gravninger eller georadarmålinger.

Oplysninger om E-værdier af de enkelte lag kan fremskaffes ved f.eks. måling med faldlod.

Både lagtykkelser og E-værdier fra en eksisterende befæstelse må forventes at variere og for at tage højde for denne variation anbefales det at benytte følgende statistiske fremgangsmåde:

• Lagtykkelser: Opdel i ensartede delstrækninger, hvis tykkelsen af de enkelte lag varierer meget. Benyt gennemsnitstykkelse for hvert enkelt lag inden for hver enkelt, ensartet delstrækning

• E-værdier: Opdel i ensartede delstrækninger, hvis E-værdier for de enkelte lag varierer meget. Benyt nedre 25 % fraktil af E-værdi for hvert enkelt lag inden for hver enkelt, ensartet delstrækning

Ved brug af nedre 25 % fraktil af E-værdierne for hvert enkelt lag betyder det rent statistisk, at E-værdierne for det givne lag for 25 % af området ligger under dimensioneringsværdien, mens 75 % ligger over. Dette forudsætter dog, at målingerne er jævnt fordelt over området.

Som eksempel har en eksisterende befæstelse følgende opbygning med samhørende lagtykkelser og E-værdier:

Ovenstående befæstelse ønskes forstærket så den kan holde til trafikbelastning som angivet i tabellen med ”Forudsætninger” herunder. Trafikberegningen er vist i efterfølgende skærmbillede.

Forudsætninger:

VejDim Trafikberegning:

Indtastes eksisterende lagtykkelser og E-værdier i VejDims forstærkningsberegning, fås en tykkelse af forstærkningslaget på 28 mm. Denne tykkelse passer til udlægning af nyt slidlag i ét lag. For at opnå et godt resultat forudsætter det dog, at den eksisterende befæstelse er i god stand (eventuelle slaghuller og revner repareres på passende vis) samt tilstrækkelig jævn.

3.1 VejDim forstærkningsberegning – Nødvendig forstærkning:

Er den eksisterende befæstelse for ujævn, kan der foretages affræsning, hvilket gøres ved at reducere tykkelsen af den eksisterende asfalt og genberegne. Affræses f.eks. 50 mm af den eksisterende asfalt, øges forstærkningstykkelsen tilsvarende til 78 mm. I dette tilfælde øges forstærkningslaget, med samme tykkelse der affræses. Dette er ikke overraskende, da eksisterende asfalt og forstærkningslag har omtrent samme E-værdi.

3.2 VejDim forstærkningsberegning – Forudgående affræsning af 50 mm eksisterende asfalt:

Et så tykt forstærkningslag kan med fordel opdeles i f.eks. et asfaltbinde- og et asfaltslidlag, hvilket giver gode forudsætninger for at få en jævn overflade.

Levetiden af den eksisterende befæstelse uden forstærkningslag kan undersøges ved at overskrive forstærkningslagtykkelsen med mindst mulige tykkelse, 1 mm. Det ses i skærmbilledet nedenfor at befæstelsen kun holder 5,7 år under den forventede trafik, hvis ikke der sker en forstærkning.

3.3 VejDim forstærkningsberegning – Uden forstærkningslag (viser levetiden af eksisterende befæstelse):