Geometrisk vejprojektering

Transkript

1 2007 Geometrisk vejprojektering På Strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq Afgangsprojekt Erneeraq Zeeb s Lyngby d. 8. juni 2007 ARTEK BYG DTU

2 Forord Denne rapport er skrevet i forbindelse med afslutning af Arktisk Ingeniøruddannelsen ved ARTEK BYG DTU. Rapporten er skrevet af Erneeraq Zeeb, s032452, ved Center for Arktisk Teknologi, BYG DTU, i foråret Rapporten samt tegningerne er lagt som PDF filer på en cd. Cd en findes bagerst i rapporten. Formålet med denne rapport er projektering af en vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. I projektet vil der lægges fokus på geometrisk vejprojektering. Her er det specielt ønske om, at kravene for maksimum stigningsgradienter, samt minimum kurveradier i horisontal og vertikal retninger skal overholdes. I forbindelse med projektet, vil der opnås viden om geometrisk vejprojektering på et kuperet landskab, med lange vinterperioder med sne. Vejleder ved dette afslutningsopgave er Niels Brock, lektor ved ARTEK BYG DTU og Professor Arne Villumsen, centerleder ved ARTEK BYG DTU. Udover vejlederne på projektet, vil forfatteren gerne takke følgende for hjælp og inspiration under projektforløbet. Barten Abdel for godt supplement af data, herunder orthofoto af området. Speciel tak til Christian Ahler og Leif Sønderskov fra ViaNova i Århus for kursusophold, om programmet Nova Point og Virtual Map. Samt for at hjælpe med løse problemer pr. telefon, når der er behov. Grønlands Hjemmestyre, for dækning af rejseomkostningerne mellem København og Sisimiut, i forbindelse med vejkonferencen om arktiske veje i Sisimiut. Tak til Björn Olafson, Vegagarðin, Islands vejdirektorat. Projektet har en arbejdsbyrde på 20 ECTS point. Juni Erneeraq Zeeb Erneeraq Zeeb, s Forord II

3 Indholdsfortegnelse Forord... II Indholdsfortegnelse...III Abstract... V Indledning... 2 Formål Områdebeskrivelse Geografisk beliggenhed Geologi Klima Miljø Forundersøgelser af Sisimiut Kommune Danish Arctic Contractors Konsekvensanalysen Vejens potentiale Planlægning Vejregler Islandske vejregler Norske vejregler Danske vejregler Grønlandske vejregler Sammenligning Delkonklusion Vejgeometri Forudsætning for vejdimensionering Tværsnit Linjeføring Længdeprofil Traceet Erneeraq Zeeb, s Indholdsfortegnelse III

4 6 Masseberegning Første strækning st. 0 til st Anden strækning st til st Tredje strækning st til st Fjerde strækning st til st Femte strækning st til st Sjette strækning st til st Delkonklusion Afvanding Grøfter Kulverts Sikkerhedsforanstaltninger Skurer Telefonposter Tank station Forebyggelse mod sneskred Visualisering Konklusion Referenceliste Erneeraq Zeeb, s IV

5 Abstract Since the 1960 s, the desire for building a road between Sisimiut and Kangerlussuaq (earlier American airbase) has exist, the Americans needed the road. Reason for that is Kangerlussuaq is placed in the end of a long fjord, which freezes during the winters. That makes it difficult to supply the base in the winters. This problem would be solved, if the road between Sisimiut and Kangerlussuaq has been build. Danish Arctic Contractors made a road project in mid 1960 s, which the Danish ministry of Greenland rejected. Sisimiut town is placed in about the same latitude as Kangerlussuaq, about 50 km from northern Arctic Circle. Sisimiut town is the northernmost place in Greenland, with no sea ice, year round. The ground here has permafrost, which needs to be taken care of during the road construction. Nowadays, more than 40 years later the first road project is the municipality of Sisimiut that wants the road. Municipal government in Sisimiut think, the road will bring many products and activities in the municipality of Sisimiut. The following products has been appeared; tourism, mining, international fish transportation from Kangerlussuaq. The purpose here is to project a geometric road construction, in the stretch between Sisimiut and Kangerlussuaq. The road is two lane dirt roads, with a required speed limit 60 km/h, and design speed is 80 km/h. As the part of the project has the Norwegian and Danish standards geometric dimensions for road constructions been examined. The reason for this is, standard for road construction in open land in Greenland does not exist. On the examination has the standards been compared, here has the following standards been examined; the steepest allowable gradients, minimum horizontal and vertical allowable cambers. The results shows, that Norwegian allow steepest gradients, gradients up to 9. In the description of the Danish road standards is mentioned the minimum horizontal and vertical allowable cambers, according to ride comfort. The road between Sisimiut and Kangerlussuaq will have a total length of 170 km, which 153 km of them will be new plant. A two lane dirt road, with a total stretch of 26.5 km, has been designed in this project. The road starts in Sisimiut and goes toward east heading Kangerlussuaq. Sisimiut area have hilly terrain with snow during the winters, that makes it road construction challenging. Kangerlussuaq area has more flat terrain. The road here has been projected, in the field of Norwegian maximum allowed gradients, and the Danish minimum horizontal and vertical allowed radius according to ride comfort. The projected road contains three serpentine roads. On these stretches is the allowed maximum gradient and minimum allowed horizontal camber exceeded. Where the maximum gradient is 92 over 350 meters and the minimum camber have a radius of 50 m. On these cambers will the speed limit reduced to 40 km/h, to obtain ride comfort. After every camber on serpentine roads, is the gradients reduced dramatically, to give, up going heavy vehicles, chance to catch up the speed. On fillings, is the Norwegian standards used. The height difference between the existing ground and road level has to be minimum two meters in fillings on flat terrain. The edges on the top have to be rounded, with a radius of two times the height of filling. This is to avoid turbulence on roads. The rock cuttings have a 10:1 slope. A drainage ditch, with various widths and depths, is placed between the rock cut and road. The width and depths of drainage is determined by the height of the rock cut. The Norwegian standards are used here. Because of the permafrost, the Culverts are used for every water course. Reason for that is to obtain the natural water course. Several water courses collected to one big culvert might sink the grate line. This can result settlement in roads. The result of materials balance is extreme, with a m 3 surplus. The cause of that is huge amount of rocks have been cut on third serpentine road, on steep hill. The hill has been cut, to give room for half of 50 m turning radius, where the other half is made of steep filling. To minimize the material surplus, it is possible to raise the level of the roads. In this project, is less than one fifth of the total road length is projected. So it is difficult to decide now if the level of the road should be raised, because we do not know what the materials balance will be the next km. Erneeraq Zeeb, s Abstract V

6 Indledning Ønsket om etablering af en vej på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq, tidligere amerikansk base, har været der siden 1960 erne. Ønsket om vejen kom, da amerikanerne i 1960 erne ifølge rygterne kom med en forespørgsel om mulig etablering af en vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Ønsket om vejen var baseret på, ønsket om tilslutning af basen med åbenvandshavn, da man kan komme med forsyninger til Kangerlussuaq med skib, kun i sommermånederne. Sisimiut Kommune har i 2002 taget den længe ønskede ide op, vejen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq, efter Kangerlussuaq er kommet under Sisimiut Kommune i samme år. I dag er ønsket om vejen mere baseret på, de muligheder der vil komme, når vejen bliver etableret. I denne rapport vil en del af strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq projekteres. Den projekterede strækning vil have en begyndelse i Sisimiut. Da der ikke findes vejregler eller vejnormer for veje i åben land på Grønland, skal vejregler i de følgende lande; Island, Norge og Danmark anvendes under projekteringen. De islandske og norske vejregler er interessante i forhold til de danske vejregler, da landskabsforholdene i de to lande minder mere om Grønland. Island og Norge har ligesom Grønland høje fjelde, fjorde og er dækket med sne om vinteren. Disse ligheder vil gøre vejreglerne i Island og Norge til gode eksempler til at anvende, til et vejprojekt i åben land i Grønland. Erneeraq Zeeb, s Indledning 2

7 Formål Formålet med dette projekt er geometrisk vejprojektering i kuperet terræn på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Vejen skal placeres: så den er fremkommelige under alle årstider. Snerydning af vejen om vinteren samt afvanding af vejen om foråret skal være minimale, for at kunne holde drift og vedligeholdelses omkostningerne lavt. I dette projekt skal man sammenligne de islandske, norske og danske vejregler. Her skal følgende undersøges; krave til vejens vertikale og horisontale forløb. Følgende krave i de tre lande skal undersøges: Minimums tilladelige: o Bue radier i horisontale og vertikale forløb? o Tværfald og resulterende fald? Maksimum tilladelige: o Stigningsgradienter? o I hvilket strækninger gradienterne er tilladelige? o Tværfald og resulterende fald? De mest hensigtsmæssige kraver til projektet skal anvendes. Der er ingen økonomiske grænser for anlægsomkostninger i projektet, men her er det specielt ønske om at lave en realistisk linjeføring. Erneeraq Zeeb, s Formål 3

8 1 Områdebeskrivelse 1.1 Geografisk beliggenhed Sisimiut og Kangerlussuaq ligger i de nordlige breddegrader. De ligger omtrent i de samme breddegrader, ca. 50 km nord for den nordlige polarcirkel. Sisimiut ligger ved kysten og Kangerlussuaq ind i land. Kangerlussuaq ligger ved enden af en lang fjord, navnet Kangerlussuaq betyder lang fjord. Figur 1-1: Grønland. Figur 1-2 Sisimiut-Kangerlussuaq området. Thorsteinson,H(2007). Thorsteinson, H (2007). Ikke målfast. Ikke målfast. På figur 1-1 ses Grønland. Grønland med sin overflade areal på km 2, er verdens største ø, med indbyggertal på (jan. 2007). Det isfrie areal har en overflade på km 2, det vil sige at over 81 % af overfladen er dækket med is ( 2007). På nordvest kan man se øen Ellesmere Island, nordøstlige Canada. Til sydøst kan man se Islands vestkyst. I den lille kasse i figur 1-1, på kortets venstre nedre del, ligger Sisimiut Kangerlussuaq området. Dette område kan ses i større perspektiv på figur 1-2. På figur 1-2 er der peget på Sisimiut og Kangerlussuaq med pile. Afstanden mellem Sisimiut og Kangerlussuaq, ved luftlinjen er ca. 160 km. Det betyder, at Kangerlussuaq ligger ca. 160 km fra vestkysten, da de to beboelsesområder ligger i omtrent samme breddegrader. 1.2 Geologi Terrænoverfladen ved Sisimiut bestå mest af fjeld med tynde lag af løse aflejringer. De løse aflejringer ses mere ved Kangerlussuaq i større mængder. Området mellem Sisimiut og Kangerlussuaq er meget afrundet og skarpe tinder og bratte daler mangler helt Haarløv (1980), s. 25. På figur 1-3 ses, at omkring halvdelen af strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq består af bart fjeld. Hvor den sidste halvdel består af vekslende overflade; dog overvægt af løse aflejringer. Erneeraq Zeeb, s Områdebeskrivelse 4

9 Marineaflejringer ved Sisimiut område ligger oppe på kote 120. Haarløv (1980). Bæreevnen i marineaflejringer mistes, efter flere tusinde års regnvand skylning, da saltindholdet i aflejringer udvaskes. Dette har dog ingen betydning, så længe der er permafrost. Men optøning af permafrost vil frembringe kvik ler fænomen i disse aflejringer. Derfor bør traceet ved Sisimiut område ligge over kote 120. Sisimiut Kangerlussuaq Sisimiut Kangerlussuaq Figur 1-3 Terræn i Sisimiut Kommune. Haarløv, mfl. (1980). Ikke målfast. Figur 1-4 Geologi i Sisimiut Kommune. Haarløv, mfl. (1980). Ikke målfast. På figur 1-4 ses, at alpine regioner ikke eksisterer på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. 1.3 Klima Sisimiut og Kangerlussuaq har to vidt forskellige klimatiske forhold. Sisimiut, som ligger ved kysten, har kolde somre og varme vintre pga. det nærliggende hav. Hvorimod Kangerlussuaq, som ligger indlands, har varme somre og kolde vintre. Nedbørsmængden ved Sisimiut er betydeligt højere end nedbørsmængden ved Kangerlussuaq. Det betyder, at der ikke kommer meget sne om vinteren i Kangerlussuaq, hvorimod i Sisimiut området falder meget sne. Se figur 1-5. Figur 1-5 Temperatur- og nedbørskurve. Haarløv, mfl. (1980). Erneeraq Zeeb, s Områdebeskrivelse 5

10 På grafer i figur 1-5, kan man se søjler og linjer. Søjlerne fortæller den mængde nedbør der er faldet i årets 12 måneder, hvor linjen fortæller den gennemsnitlige temperatur forløb i løbet af et år. Data for de gennemsnitlige nedbørs- og temperaturværdier er samlet i perioden mellem; for Sisimiut og for Kangerlussuaq. På grafen kan man se, at gennemsnit temperaturen i Kangerlussuaq (Sdr. Strømfjord) i den varmeste periode er kommet over 10 ºC, hvor temperaturen i Sisimiut kun kom op til ca. 6 ºC. Nedbørsmængden i Sisimiut er betydeligt højere end nedbørsmængden i Kangerlussuaq. I sommer månederne juni, juli og august har Sisimiut området nedbørsmængde på over 100 mm, hvor nedbørsmængden i Kangerlussuaq kun er omkring 60 mm. I vintre måneder, det vil sige mellem november og april måned (hvor nedbøren er sne), er nedbørsmængden i Sisimiut på ca. 150 mm i løbet af de 6 måneder hvor Kangerlussuaq kun har omkring 50 mm nedbør. Haarløv, mfl. (1980). Sisimiut Kangerlussuaq Sisimiut Kangerlussuaq Figur 1-6 Års nedbør i Sisimiut Kommune. Haarløv, mfl. (1980). Ikke målfast. Figur 1-7 Snedækkets ophør. Haarløv, mfl. (1980). Ikke målfast. På figur 1-7 ses Snedækkets ophør i Sisimiut Kommune i årene På billedet ses, at sneen smelter mellem 1. maj og 15. maj i Kangerlussuaq, hvor i Sisimiut byen først smelter ca. 1. juni. 1.4 Miljø I dette projekt har man ikke taget højde for, hvilket konsekvenser vejen kan medføre for dyrelivet samt miljøet. Der er dog ingen tvivl på, at store ændringer i naturen kan medføre negative virkninger på dyrelivet. Rambøll har i 2006 lavet en miljøvurdering for Sisimiut Kommune, om hvilket konsekvenser vejen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq vil medføre for miljøet samt dyrelivet. Her er der bl.a. nævnt om hvor vejtraceet ligger bedst, med hensyn til miljø. Rapporten har titlen: Sisimiut Kommune Vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq Miljøvurdering. Erneeraq Zeeb, s Områdebeskrivelse 6

11 2 Forundersøgelser af Sisimiut Kommune Kommunalbestyrelsen i Sisimiut afsatte i deres budget for 2002 ½ millioner kr. til forundersøgelse af en eventuel vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Chefgruppen i Sisimiut kommune etablerede projektgruppe med denne hensigt, som fik en opgave til at lave konsekvensanalyse af en vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Kravet for projektgruppen er, at der skal undersøges fordele og ulemper af vejen. Her fokuseres der især på økonomiske, samfundsmæssige, miljømæssige virkninger af en vej. Sisimiut Kommune udgav i marts 2003 rapporten Vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Konsekvensanalysen om fordele og ulemper. Rapporten beskriver bl.a. hvad vejen vil betyde for den grønlandske infrastruktur, hvad der vil komme som følgevirkninger når vejen bliver etableret, hvordan det vil påvirke; byen Sisimiut, befolkningen samt resten af vestkysten økonomisk, turistmæssig osv.. Ved etablering af en vej, vil man forbinde atlantlufthavnen i Kangerlussuaq sammen med grønlandsk nordligste åbenvandshavn i Sisimiut. Der skal her gøres opmærksom på, at fordelene for byen Sisimiut er mere i fokus i følgende underkapitler. 2.1 Danish Arctic Contractors Danish Arctic Contractors har i 1964 lavet et foreløbig projekt for vejforbindelse mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Dette bekræftes i Ministeriet for Grønlands arkiver. Ifølge rygterne, har amerikanerne i begyndelsen af 1960 erne tilbudt om anlæg og finansiering for etablering af en vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Grunden til det er, at smeltevandsaflejringer fylder havnen i Kangerlussuaq op med sedimenter, som kræver afgravning af det hver sommer og da skibstrafikken umuliggøres om vinteren pga. hav is i Kangerlussuaq fjord. Desværre bliver det rygte ikke bekræftet, da det vil kræve større søgning i US Airforces arkiv. I 1966 afleverer Danish Arctic Contractors et overslag og projekt til Ministeriet for Grønland. Ministeriet henlagde projektet, da forslaget har et betydeligt beløb, som gør at det vil være nødvendigt at ændre budgettet for Danish Arctic Contractors fortsatte med egne midler undersøgelserne, trods afslaget fra Ministeriet for Grønlands. I 1967 holder Danish Arctic Contractors et møde med vicedirektør M. A. Jensen fra Ministeriet fra Grønland. Her har vicedirektøren bl.a. skrevet i sin dagbog, at Departmentchefen Eske Brun har allerede i 1964 taget forbehold for vejen, da fremførelsen af vejen til Holsteinsborg ville give en skæv udvikling i denne by, som ikke var tilsigtet og at den vedtagne anskaffelse af helikopterne måtte løse problemet på lettere måde. Danish Arctic Contractors opdaterede overslaget i 1968, hvor de i samarbejde med Geoplan A/S udarbejdede de en undersøgelse vedrørende trafikafviklingen mellem Kangerlussuaq og byerne på vestkyst, med undertitlen med særlig henblik på behovet for etablering af en vejforbindelse mellem Søndre Strømfjord og Holsteinsborg. De nævnte byer hedder Kangerlussuaq og Sisimiut på grønlandsk. Formålet med undersøgelsen er, at undersøge forskellige transportmuligheder mellem Kangerlussuaq og byerne ved vestkysten. De udvalgte transportsystemer er: Erneeraq Zeeb, s Forundersøgelser af Sisimiut Kommune 7

12 At trafikken afvikles med helikoptere. at der bliver etableret en vej mellem Kangerlussuaq og Sisimiut, hvor efter trafikken fordeles søværts. At der etableres luftbro af helikoptere mellem Kangerlussuaq og Sisimiut, hvor trafikken fordeles søværts fra Sisimiut. At der bliver etableret en lufthavn nærheden af Nuuk, hvor trafikken fordeles søværts fra Nuuk. Resultaterne viser, at alternativ b har de laveste transportomkostninger på 18,5 mio. kr., hvor alternativ a og d har det samme transportomkostninger på 21,1 mio. kr. og alternativ c har det højeste transportomkostninger på 22,1 mio. kr. I rapporten har man skrevet, at man ikke kan nøjes med at vælge et trafiksystem af det ovenstående. Idet intet af de ovenstående er fordelagtig I henseende til rejseomkostninger, rejsetid, regularitet og komfort. Rapporten blev offentliggjort på et stort møde i Dansk Ingeniørforening. Der blev rapporten kritiseret af Ministeriet for Grønland, KGH og GTO samt Grønlandsfly og SAS. Begrundelsen for dette er at: Ministeriet for Grønland var nervøse for amerikansk indblanding. GTO og KGH var bange for at de private entreprenører vil blande sig. Grønlandsfly og SAS var bange for, at den interne flytrafik vil formindskes. I Ministeriet for Grønlands arkiver slutter Danish Arctic Contractors involvering i sagen. Kommunal bestyrelsen i Sisimiut havde dog ikke betænkelighed overfor Kangerlussuaq og amerikanerne, da mange Sisimiut ere arbejdede allerede på basen og mulighederne indenfor turisme, vandkraft, diamanter og tung industri er enorme, når vejen først bliver etableret. Sagen om vejanlæggelse mellem Sisimiut og Kangerlussuaq blev dog henlagt af Ministeriet for Grønland i Løgstrup, mfl. (2003). 2.2 Konsekvensanalysen Sisimiut Kommune har lavet en cost-benefit analyse, for de følgevirkninger der vil komme, ved etablering af en vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. I beregningerne har man antaget at lufthavnen i Sisimiut lukkes. Dermed bliver vejtransport og havsejlads de eneste forbindelser til Kangerlussuaq. I cost-benefit analysen har Sisimiut Kommune, i Rapporten Vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq Konsekvens analyse af fordele og ulemper, 2003, konkluderet følgende, at vejen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq: vil være manglende led mellem den interne skibstrafik og eksterne flytrafik og samfundsøkonomisk fordelagtig. vil give flere turister, billigere flyfriske varer, billigere rejsemuligheder og årlig besparelse på 32 mio. kr. Erneeraq Zeeb, s Forundersøgelser af Sisimiut Kommune 8

13 vil for Sisimiut Kommune give borgerne bedre muligheder for at besøge venner og familier, give større konkurrence i erhvervslivet og på arbejdsmarkedet samt forbedre uddannelsesmulighederne. At flyve internt Grønland er en meget dyrt affære, og det er det færreste indbyggere som har råd til det. Hvis man skal til udlandet i dag, skal man via Kangerlussuaq hvis man bor i Nuuk eller nord for Nuuk. Transporten til Kangerlussuaq foregår kun via flytrafik. De mennesker som bor i mindre byer eller bygder, skal altid til større byer med skib eller privat båd for at kunne kom til Kangerlussuaq med flyveren. Hvis vejen bliver realiseret, kan man sejle med kystskibet til Sisimiut og evt. kør videre med bus til Kangerlussuaq. Det vil være stor gavn for de fleste grønlændere, da kystskibet sejler forbi de fleste beboelsesområder i kysten. Arctic Umiaq Line, Grønlands kystskibs selskab, har laven en fartplan for året 2007/2008, se bilag 2.1. Med den fartplan vil man have mulighed for at rejse til Sisimiut fra nord eller syd engang om ugen. Fra bygderne kan man sejle med Royal Arctic Bygdeservice. Priser for sejlads med Arctic Umiaq Line ses i bilag 2.2 og bilag 2.3, for priser for rejser med Royal Arctic Bygdeservice ses på bilag Vejens potentiale Mens de fordele i ovenstående kapitel vil komme ad sig selv, vil det nedenfor stående kun komme, hvis de lokaleindbyggere, turistselskaber, erhvervsfolk og ikke mindst de lokale- og landspolitikere tager initiativ. Løgstrup, mfl. (2003) Lokalebefolkning I dag skal man have en båd, hundeslæde eller snescootere, hvis man vil længere ud i naturen. Når vejen bliver bygget vil lokaleindbyggere får nemmere adgang til naturen, da man f.eks. vil kunne etablere en busrute på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq, Sisimiut og Sarfannguit (bygden mellem Sisimiut og Kangerlussuaq) eller Sarfannguit og Kangerlussuaq. Man kan besøge venner og familier på en weekend eller tage på weekend udflugt. Pensionister, skoleklasser, handicappede, ungdomsklubber, gangbesværede, daginstitutioner osv. vil får langt bedre muligheder for udflugter, da de ofte har meget begrænset budget. Via vejen, vil man få nemmere adgang til gamle bopladser fortidsminderne, som kan indgå som en del af klasseundervisninger. Derved får børnene bedre kendskab til deres forfædre. Der vil også mulighed for at etablere et frilandsmuseum. Kilde: Løgstrup, mfl.(2003) Turisme På de nuværende tidspunkt har Sisimiut et stort strukturelt problem indenfor turisme. I det turisterne kan deles op i to grupper, som ikke bruger ikke mange penge i byen. De første er dem der kommer til Kangerlussuaq med fly og sejler over vest kysten. De kommer til Sisimiut med skib, hvor de måske tager en rundtur i byen og køber lidt husflid. De oplever aldrig naturen omkring Sisimiut. De anden er dem der vandrer mellem Kangerlussuaq o Sisimiut, low-budget turister. De bruger dog deres tid ud i naturen, hvor de vandrer 7 til 14 dage. Når de kommer til byen Sisimiut, fortsætter de ofte at bo i deres telt og har oplevet nok på deres vandretur. Erneeraq Zeeb, s Forundersøgelser af Sisimiut Kommune 9

14 Om vinteren er situationen helt modsatte. Der kommer hundeslædeturisme og verdens hårdeste løb Arctic Circle Race (ACR). De turister og deltager i ACR lægger penge i byen Sisimiut. Vejen vil give mere stabile produkter for turisterne. Her vil øgede mængde turisme gøre det nemmere for lokalebefolkning at bibeholde de eksisterende turistprodukter så som udflugter, husflid samt andre grønlandske produkter. Naturen omkring Sisimiut og Kangerlussuaq vil blive nemmere tilgængelig for almindelige turister med en vej. I første omgang vil de bus eller bil kørende turister vil får glæde af det. Vejtransporten gør det nemmere at holde en pause undervejs for at komme i naturen, her vil man være på naturen og ikke kun se det fra afstand. Hvis man sidder på en fly eller er ombord på et skib vil man ikke have det samme muligheder. Vejen kan også benyttes andre end køretøjer. Vejen kan fx benyttes til vandring, cykle, løbe, løbe på ski osv. Med vejen kan de eksisterende turistprodukter udbydes i flere varianter. F.eks. kan man blive kørt ud i naturen og køre på hundeslæde eller vandre med guide i den uberørte del af naturen. Med vejen kan private sommerhuse etableres, hvor turisterne har mulighed for at leje dem i perioder. Her vil der opstå en ny indtægtsmulighed for de lokale, som gerne vil have en hytte i naturen. Bygdeturisme er også en mulighed, da den planlagte linjeføring kører forbi bygden Sarfannguit. Her kan turisterne opleve bygdelivet og se hvor primitiv bygdebefolkningen liver. Ski turismen, vil blive nemmere, da den nuværende skilift vil blive forbundet med Sisimiut, når vejen bliver bygget. Her vil de lokale samt turisterne billig adgang til skiliften, da man vil kunne kører med bus eller bil. Hvor i dag man skal have en snescooter, for at kunne komme til skiliften. Vejen vil også give adventure lystne turister en mulighed. Her kan man lave nogle events som kan afvikles hvert år. Kilde: Løgstrup, mfl.(2003) Erhverv Fiskeri er hovederhverv på Grønland, det gælder også for Sisimiut. Det vil være ganske naturligt at sende de friske råvarer til Europa, hvor fisk i dag er meget attraktiv råvare. Med vejen vil man få mulighed for at sende helt friske fiske råvare med en lastbil til Kangerlussuaq, hvor de herfra kan sendes videre med fly internationalt. I dag er man afhængig af, den interne flytrafik, hvis man vil sende friske fiskeråvarer ud til verden. Her er der mange begrænsende faktorer, da de interne flyvemaskiner kan tage begrænset mængde last. Hvis fisken skal sendes videre ud til Europa eller Amerika samme dag, skal den med fly om formiddagen. Men det er i øjeblikket ikke muligt, da mennesketransport prioriteres. Vejen giver ikke kun udviklingsmuligheder for fiskeri. Også moskus og rensdyr fangsten vil går gode muligheder. Her vil der være muligheder for etablering af moskus- eller rensdyrfarme. Erneeraq Zeeb, s Forundersøgelser af Sisimiut Kommune 10

15 Rensdyrfarme er allerede en realitet i Sydgrønland. Farme giver større afkast i form af fangst i end fri jagt. Der kan også etableres indhandlingsmuligheder for fangerne ved vejen, hvor fangerne kan sælge deres fangst. Her vil der også være mulighed for flyvning af frisk kød, til det internationale marked. Grønland har enorme vandkraftpotentiale. Et af de største potentialer ligger mellem Sisimiut og Maniitsoq. Her kan der etableres nogle energikrævende fabrikker, hvor energien kan produceres miljøvenligt. I øjeblikket er det næsten realiseret om at lave en aluminiumsmelteværksfabrik i Grønland. Landstyret har lavet en aftale med Alcoa Inc. (aluminiumsproducent) pr. 25. Maj Man vil undersøge mulighederne om mulig etablering af en aluminiumssmelteværksfabrik i Grønland. Namminersornerullutik Oqartussat (2007). Artiklen kan ses på bilag 2.5. Dette omtalte fabrik kan placeres ved vejen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. De ideelle forhold for sådan en fabrik er, at den er fremkommeligt året rundt. Hvis den placeres ved kysten ved Sisimiut, vil den være fremkommeligt med skib året rundt, hvor aluminium kan sejles ind. Hvis fabrikken er forbundet med et vej til Kangerlussuaq, vil man kunne anskaffe de nødvendige reservedele eller andre ting pr. fly dag til dag. Med vejen kan man lave en stabil produktion af indlandsisen som isterninger eller rent vand. Her vil man få muligheder for at fragte isen og vandet fra Kangerlussuaq til Sisimiut i store mængder, hvor fra Sisimiut kan fragtes med skib året rundt. Minedrift er også en anden mulighed. I dag findes der en kommerciel minedrift i Grønland. Den ligger i Sydgrønland. Her udvindes der guld. På strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq er der flere muligheder for etablering af minedrift. Her kan følgende udvindes; diamanter, niobium og tantal. Kilde: Løgstrup, mfl. (2003). Erneeraq Zeeb, s Forundersøgelser af Sisimiut Kommune 11

16 3 Planlægning Vejstrækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq skal projekteres. Da der ikke er eksisterende vej på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq og rejsende mellem Sisimiut og Kangerlussuaq kun beflyves, kan der ikke laves beregninger for dimensionerende trafik. Derfor skal bestemmelserne for dimensioneringen bestemmes af den ønskede rejsetid og kørsel komfort. Den samlede vejstrækning er på 170 km, hvoraf 153 km er nyanlæg. Da hovedformålet med vejen er person- og godstransport ønskes et transporttid på 3 timer, under det vejrmæssige ideelle forhold. Rosenstand (2007). Derfor dimensioneres vejen til kørsel med 60 km/t. Den ønskede hastighed, dimensionerende hastighed og vejtypen skal bestemmes af det anvendte vejregler. Vejen ligger i åben land. Derfor skal vejen dimensioneres efter dette forhold. Det maksimum tilladte hastighed og køretøjs typen skal anvendes til at bestemme hvilket vejtværsnit der skal anvendes. Den maksimale tilladte hastighed, skal være dimensionsgivende for geometrisk udformning af vejen Vejen skal kunne færdes med en større lastbil (sættevognstog), da tanken bag etablering af vejen er, at det bl.a. skal være nemt at transportere friske fiskeråvarer fra Sisimiut til atlantlufthavnen i Kangerlussuaq. Så friske fiskeråverer kan sendes pr. fly direkte til andre lande. I projektet er det et ønske om, at lave et 2 sporet grusvej med en ønskede hastighed på 60 km/t. Som nævnt i områdebeskrivelsen, på det første kapitel, smelter sneen i Sisimiut ca. pr. 1. juni. Det skal man tage hensyn til, når man vælger det endelige linjeføringsforløb. Vejen skal også føres over kote 120, da grænsen for øvre marineaflejringer i Sisimiut området ligger der. Store sætninger på veje vil fremkomme, hvis vejen bygges på aflejringer, da aflejringer generelt har lave Em-modul. Erneeraq Zeeb, s Planlægning 12

17 4 Vejregler Her skal de islandske, norske og danske vejregler undersøges og sammenlignes. Her skal der lægges fokus på kravene for vejgeometrien i vejens vertikale forløb. Geometrien i horisontale forløb vil have mindre betydning i undersøgelserne, da kravene i horisontale forløb på et kuperet terræn og fladt terræn antages at være det samme. 4.1 Islandske vejregler Pga. manglen på kundskab til islandske sprog, ønskes de islandske vejregler enten på dansk eller engelsk. Det islandske vejdirektorat er kontaktet til det formål. Björn Ólafsson fra det islandske vejdirektorat (Vefsvæði Vegagarðin), har i sit brev svaret på det ønske. Han har i sit brev skrevet: De islanske vegregler finnes kun paa islansk. Heldigvis er de islanske og norske regler de samme i dette hensikt. På baggrund af dette svar udelukkes de islandske vejregler. I stedet vil der lægges fokus på de norske og danske vejregler. 4.2 Norske vejregler De norske vejregler findes på hjemmesiden for vejdirektoratet i Norge På forsiden skal man gå ind på Fagstoff og Håndbøker. Hvis man trykker på Veg og gateutforming, kan man finde de nødvendige informationer om geometrisk vejprojektering i Norge. Dimensioneringsgrundlagene for veje er forskellige for forskellige vejtyper. Her er der valgt, at fokusere på (Hovedveg i spredt bebyggelse H1) 2-sporet vej i åben land med en ÅDT på Det vejtype er valgt, da tanken bag projektet er at etablere en 2 sporet vej. Den valgte vejtype er den mindste 2-sporet vej i åben land, i de norske vejregler. I det norske vejregler står der, at den dimensionerende hastighed skal være km/t højere end den ønskede hastighed. Derfor vil den dimensionerende hastighed i henhold til de norske vejregler være km/t for den projekterede vej. Håndbok 017 (1992) Tværprofil Kørespore med fast materiale så som asfalt, skal have et tværfald på 30 % i lige strækninger. På veje med pigdæks slitage, eller grusveje skal tværfaldet øges til 40. Se figur 4-1. På to sporet veje anvendes et tag formet profil. Yderrabatter skal have en bredde på 0,25 m og har samme hældning som tværfaldet. Figur 4-1 Vejens tværprofil for ovenstående vejtype. Håndbok 017 (1992). Erneeraq Zeeb, s Vejregler 13

18 Med en ÅDT på mindre end 5000, samt en dimensionerende hastighed på 80 km/h gælder følgende som tværprofil. ÅDT < 5000 Antall felt (antal spor) 2 Feltbredde (m) (kørespor) 3,25 Skulderbredde (m) (yderrabat) 1 Vegbredde (m) (kørebane) 8,5 Adskilt gs-veg (Adskilt fællessti vej) Se teksten Adskillelse (m) (skillerabat) >3 Dekkebredde gs-veg (m) (fællessti) 2,5-3 Skulderbredde gs-veg (m) (yderrabat fællessti) 0,25 Tabel 4-1 Tabel over tværsnit dimensioner for en 2-sporet vej i åben land. Håndbok 017 (1992) GS er betegnelsen for fællessti. Dette er ikke relevant i dette projekt, da der ikke skal etableres hverken cykel- eller gangsti ved vejen Grøfter Dræning udføres i forskellige systemer som åbent, delvis lukket eller lukket. I åben land bruges åben eller delvis lukket løsning. Delvis lukket er ideelt ved fjeldskæringer. I byområder bruges lukket systemer. På figur 4-2 ses forskellige løsninger. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 14

19 Figur 4-2 Dræningssystemer. Statens vegvesen, Håndbok 017 (1992) Bunden i grøfter skal ligge minimum 35 cm under vejbefæstelsen. Skråningerne i grøfter bør ikke være stejlere end 1: Afgravning På afgravninger ved fjeld skråninger, skal man tænke på sne og vindforholdene i området. Hvis vinden generelt følger faldet i fjeldet, laves afgravningen dybere, uden at placere hele traceen i en afgravning. Derved kan man forsinke sne dækning af vejen. Derfor er det nødvendigt at kende til vindforholdende i det eksakte område. Håndbok 167 (1993). Se på figur 4-3 og figur 4-4. Figur 4-3 Håndbok 167 (1993) Figur 4-4 Håndbok ) Påfyldning Den norske vejledning om vejbygning i de områder, hvor der kommer blivende sne om vinteren, siger at, fyldningsskråning på 1:4 er bedre end 1:2, hvis føn dannelse på veje skal undgås. Men hvis der laves en afrunding ved toppen af opfyldningen med et radius på 2 x grøftedybden, kan turbulens på vejen undgås i fyldningsanlæg på 1:2. Se figur 4-3. Modelforsøgene har nemlig vist, at turbulens kan undgås på 1:2 fyldningsskråninger med afrunding i toppen. Her laves en besparelse for materialer, på en vej der ligger 3 m over planum, på 9,7m 3 /m, ved at anvende fyldningsanlæg på 1:2 med afrunding i toppen i forhold til et fyldingsanlæg på 1:4 uden afrunding i toppen. I de områder, hvor man har flere end 15 frostdage, skal der anvendes en grøftedybde på min. 2,0 m. I de områder, hvor det ikke er muligt at danne en grøft med 2 m s dybde, skal man fjerne den omkring liggende jord. Håndbok 167 (1993). Se figur 4-4. I området omkring I Sisimiut og Kangerlussuaq området har man flere end 15 kuldegrader på en måned. DMI Erneeraq Zeeb, s Vejregler 15

20 (2007a og b). Derfor skal vejen placeres min. 2 m over planum ved påfyldninger med afrundinger på toppen, med en radius på 2 x grøftedybde. Figur 4-5 Vej tværsnit i områder med sne. Figur 4-6 Anvisning for minimum grøftedybde. Håndbok 167 (1993) Håndbok 167 (1993) Der anlægges ikke sidegrøfter på påfyldninger, for at undgå større vandsamlinger i lavere liggende områder. Smeltevand samt regnvand skal kunne ledes bort direkte ud til naturen, da de ikke vil være stærkt forurenet af vejen og trafikken Skæringer Ved vejføringer på fjeldside, som har hældning på 1:3 eller derover, skal skæringer på fjeld og løs jord udføres. Vejdæmningen skal læne i skæringen på skråningen. Det vil sige, at fyldning for vejdæmningen skal slutte inde i skæringen. Dette skal sikre vejdæmningen mod glidning langs fjeldsiden. Se figur 4-7. På figuren ses også fortændinger i fjeld og løs jord mod glidning. Figur 4-7 Skæringer i løs jord og fjeld. Hånbok 018 (2005) I fjeld Fjeldskæringer udføres generelt med en hældning på 10:1 eller lodret. I et fjeld af dårlige kvalitet, er en lodret skæring kombineret med en bred grøft en god løsning. Hvis fjeldet ikke er stejlt, kan man skære det for at give bedre landskabstilpasning. Korte og lave fjeldskæringer, bør laves med samme sideanlæg som afgravninger af løs jord, hvis udstikkende fjeldtoppe har en højde på 0,5 m eller under i forhold til vejens overflade. Eksemplerne på fjeldskæringer ses på figur 4-8. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 16

21 Figur 4-8 Udformning af fjeldskæringer. Hånbok 017, (1992). Ved stejle og høje fjeldskæringer skal der anvendes fanggrøfter mod faldende genstande. På figur 3.9 kan man se, hvornår man skal anvende fanggrøfter. Hvis fjeldskæringen ikke er højere end 5 meter er det ikke nødvendigt at lave en fanggrøft. Se figur 4-9. Figur 4-9 Vejledning for fjeldskæringer. Håndbok 018 (2005) I løs jord Skråning i løsjord for usorterede friktionsmasser samt morænesand kan udføres med en hældning på 1/1,5. For silt, finsand og ler bør skråningen ikke være stejlere end 1:2 til 1: Linjeføring På en 2-sporet vej, med en dimensionerende hastighed på 80 km/h og en ÅDT mindre end 1500, gælder følgende for linjeføring: Dimensionerende hastighed (km/t) 80 Mindste horisontalradius (m) 230 Mindste klotoideparameter (m) 125 Stopsigte (s=0) (m) 102 Mødesigt (m) 138 Overhalingssigt (m) 400 Overhalingsmuligheder pr. 5 km 1 Mindste horisont. Kurve uden overh. (m) Tabel 4-2 Tabel over dimensioner for en 2-sporet vej i åben land. Håndbok 017 (1992) Erneeraq Zeeb, s Vejregler 17

22 Når kurvepunkterne i det horisontale og vertikale forløb følger sammen, får man en ideel rumlig vejføring med hensyn til æstetik, visuel og afvanding. Figur 4-10 Knækpunkterne i horisontale og vertikale forløb følger sammen og resultatet ses til højre. Håndbok 017 (1992) Man bør så vidt muligt undgå horisontal og vertikale kurver der ikke følger sammen. Det giver en falsk indtryk for bilisten og det er ikke godt æstetik. Se på figur Figur 4-11 Knækpunkterne i horisontale og vertikale forløb følger ikke sammen og resultatet ses til højre. Håndbok 017 (1992) Der er endnu en eksempel for vertikale og horisontale forløb som ikke følger sammen. Se på figur Erneeraq Zeeb, s Vejregler 18

23 Figur 4-12 Knækpunkterne i horisontale og vertikale forløb følger ikke sammen og resultatet ses til højre. Håndbok 017 (1992) Længdeprofil På en 2-sporet vej, med en dimensionerende hastighed på 80 km/h og en ÅDT mindre end 1500, gælder følgende for længdeprofil: Mindste konveksradius (m) Mindste konkavradius (m) Maksimal overhøjde (%) 8 Maksimal stigning (%) 9 Største resulterende fald (%) 10 Mindste resulterende fald (%) 0,5 Tabel 4-3 Tabel over dimensioner for en 2-sporet vej i åben land. Håndbok 017 (1992) Overgangskurver Mindste horisontalkurveradius samt mindste klotoideparametre er angivet i tabel 4.2 for et to sporet vej. Hvis man anvender større radier end mindste tilladte radier skal man se på tabel i Bilag 4.1: Mindste klotoideparameter som funktionen af horisontale kurveradius og ÅDT. Håndbok 017 (1992). Her er klotoideparameter angivet i forhold til vejens horisontalkurveradius og ÅDT. Som vejledende angives klotoideparameteren til A =R/4. Kravene gælder både for enkelt klotoider, vendeklotoider, sammensatte klotoider og sammenstødende klotoider. De fire forskellige klotoider ses nedenfor. Hvor; en klotoide ses på figur 4.6, ægkurve ses på figur 4.7, vendeklotoide ses på figur 4.8 og sammensatte klotoider ses på 4.8. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 19

24 Figur 4-13 Eksempel for en klotoide. Figur 4-14 Eksempel for en ægkurve. Håndbok 017 Håndbok 017 Figur 4-15 Eksempel for en vendeklotoide. Figur 4-16 Eksempel for en sammensatte klotoider. Håndbok 017 Håndbok Danske vejregler Ligesom de norske findes de danske vejregler på de danske vejdirektoratets hjemmeside Her undersøges vejens vertikale forløb i Veje og stier i åbent land, Hæfte 2, Traceering. I forordets første afsnit er der skrevet: Vejregler for veje og stier i åbent land er udarbejdet af den af Vejregeludvalget nedsatte projektgruppe 1 vedrørende geometrisk udformning af veje og stier i åbent land, med udgangspunkt i følgende kommissorium: Projektgruppen anmodes om at virke som koordinationsgruppe for Vejregeludvalget i forbindelse med såvel danske vejregler som evt. europæiske standarder inden for området udformning af veje og stier i åbent land. Her formås, at de danske vejregler er anvendelige i alle europæiske lande. Sikkerhedstillægen for veje i åben land i Danmark er 20 km/h. Dermed vil den projekterende hastighed ligge på 80 km/h, hvis de danske vejregler anvendes Tværprofil Ifølge det danske vejregler skal den ønskede 2 sporet vej med ønskede hastighed på 60 km/t uden nødspor klassificeres til middelhastighedsklasse. Se på figur Erneeraq Zeeb, s Vejregler 20

25 Figur 4-17 Skema for hastighedsklassificering. Sdun, mfl. (2006). På figur 4-18 ses, at vejens tværsnit skal bestå af følgende elementer: kørespor på minimum 3,25 m, kantbane på 0,50 m og yderrabat på min. 3 m. Figur 4-18 Skema for tværsnits elementer. Sdun, mfl. (2006). Kilde: Sdun, mfl. (2006). Der skal her gøres opmærksom på, at der er anvendt forslag til tværprofiler i trafikarealer på land. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 21

26 Afgravning Skråningerne på en to sporet vej med hastighedklasse M skal udføres med en hældning på 1:2. Kilde: Sdun, mfl. (2006). Der skal her gøres opmærksom på, at der er anvendt forslag til tværprofiler i trafikarealer på land Påfyldning I Danmark har man to forskellige påfyldningsskråninger. Den første tager hensyn til trafikantens sikkerhed. Det vil sige at påfyldningerne udføres med flade skråninger med afrundede kanter ved toppen. Derved kan man undgå at sætte autoværne op. Den anden type er den traditionel påfyldning, her er skråningshældning og grøfteudformning styret af jordens geotekniske egenskaber samt pladshensyn. For en to sporet vej med hastighedsklasse M, vil skråningerne på påfyldning ville være 1:2 hvis grøften er udformet med kantede sider, hvor hældningen bør i udføres 1:3 hvis grøften er udformet med afrundede kanter. Kilde: Sdun, mfl. (2006). Der skal her gøres opmærksom på, at der er anvendt forslag til tværprofiler i trafikarealer på land Linjeføring Linjeføring indeholder retlinjet, cirkelbuer samt overgangskurver. På linjeføring skal man ikke bruge alt for lange retlinjer da de virker ensformig og sløvende. Man bør maksimum bruge 0,5 2 km lige strækninger, da uheldsfrekvensen er større i lange lige strækninger end korte lige strækninger. Man skal også passe på med at bruge for korte linjer, f.eks. ved overgangen mellem to ensvendte cirkelbuer der er bundet med et kort retlinje. Her skal man hellere bruge en cirkelbue med en større radius. Poulsen, mfl. (1999). Følgende sigtelængder har man på en vej med en projekterende hastighed på 80 km/t. V p, Standselængde Mødesigtlængde Overhalingssigtlængde Km/t Tabel 4-4 Sigtelængder i m. Poulsen, mfl. (1999) Sigtelængden ved kurver måles 1,5 m fra kørebanens inderside, som afstanden mellem trafikantens øje og hindring på kørebanen. Idet det antages at bilisten og den modkørende bilist befinder sig 1,5 m fra kørebanens inderside Oversigtsforholdende i en langkurve. Poulsen, mfl. (1999) Erneeraq Zeeb, s Vejregler 22

27 Følgende værdier er gældende for kurveradier. V p, Km/t Stopsigt over rabat 2 m (1,5 m) Stopsigt langs en kø Mødesigt over rabat 2 m (1,5 m) Overhalingssigt 4 m rabat Kørselsdynamik 70 sidefald * Tabel 4-5 Værdier for kurveradier i m. *kurver under 400 m er ofte uheldsbelastede. Poulsen, mfl. (1999) Veje med ønskede hastighed mindre end 70 km/t dimensioneres for stopsigt. Det vil sige kurve radierne skal have radier mindst på 510 m Længdeprofil I det danske vejregler står der, at det maksimale resulterende fald ikke må overstige 70 og jo højere hastighedsklasse vejen har, vil det tilladelig resulterende fald falde. I den nye forslag, står der, ved nyanlæg må det resulterende fald ikke overstige 60. Det er meget strengere end det nuværende tilladte maksimale resulterende fald. På stigningsgradienter større end 30, vil der ofte komme langsgående skyl i vejrabatter. Det kan resultere i erosion, især i køresporer med ensidigt tværfald. Sdun, mfl. (2006). På længere strækninger med stigning over 35 vil hastigheden for de tungekøretøjer falde drastisk. I det tilfælde er det nødvendigt at etablere et ekstra spor, for ikke og genere den øvrige trafik. I diagrammet i figur 4-20 ses, hvordan den tunge trafik vil miste i hastighed i forskellige stigningsgradienter. Figur 4-20 Hastighedsprofil for tungekøretøj. Poulsen, mfl. (1999). De mindste konvekse vertikalkurveradier for en vej med ønskede hastighed V ø på 60 km/t + sikkerhedstillæg på 20 km/t er: V p, Vertikalradius, Vertikalradius, Vertikalradius, Vertikalradius, Km/t stopsigte mødesigt overhalingssigt komfort Tabel 4-6 Minimum tilladte konvekse radier i m. Poulsen, mfl. (1999). Erneeraq Zeeb, s Vejregler 23

28 Værdierne mellem vertikalradius for stopsigt og mødesigt kan være byttet. Det kan ikke være rigtigt at vertikalradien for mødesigt skal være kortere end vertikalradien for stopsigt. De mindste konkave vertikalkurveradier for det samme type vej er: V p, Vertikalradius, Vertikalradius, Vertikalradius, Vertikalradius, Km/t stopsigte mødesigt overhalingssigt komfort Tabel 4-7 Minimum tilladte konkave radier i m. Poulsen, mfl. (1999) Overgangskurver Den danske vejregel siger, at overgangskurver bør anvendes, hvis dimensioneringshastigheden er 80 km/t eller derover og den horisontale radius er mindre end 1500 m. Efter en længere lige strækning, bør man undgå lange overgangskurver ved kurveradier mindre end 500 m. Da det kan være svært for bilisten, at vurdere kurveradius. Klotoider er det mest anvendte overgangskurver. For modsat rettede kurver, anvendes vendeklotoider. Klotoiden beskrives ved parameterfremstillingen: Hvor: Ligning 4-1 L er overgangskurvens længde R er cirklens radius A er klotoideparameter 4-21 Klotoidevinkel. Poulsen, mfl. (1999) Valg af klotoideparametre afhænger af størrelsen på cirkelbuens radier. Jo større cirkelbuer man anvender, falder værdien for klotoideparametrene. Her er nogle retningslinjer for valg af klotoideparametre fra de danske vejregler: R < m: ½ R A ⅔ R m < R < m: ⅓ R A ½ R R > m: 1 5 A ⅓ R Værdierne for klotoideparametrene er valgt ikke kun pga. æstetisk, men også pga. 4.4 Grønlandske vejregler I dag findes der ikke vejregler i åben land i Grønland. GTO har dog i 1987 udarbejdet en vejledning for geometrisk vejprojektering i grønlandske byer, for Grønlands Hjemmestyre. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 24

29 Dimensioneringshastighed i denne vejledning er generelt 40 km/t, som er hastighedsbegrænsningen i de grønlandske byer. Derfor er det dimensionsgivende horisontale og vertikale radier meget lave. 4.5 Sammenligning De norske har gode erfaringer med at bygge veje på kuperet terræn og i områder hvor der er lange vinter perioder med sne. Krave for gradienter er strengere i Danmark end det er i Norge. Der er lavet en tabel for sammenligning mellem danske og norske krave for vejgeometri. Se tabel 4-8. Der skal her gøres opmærksom på, at de mindste værdier for horisontalkurveradier, konvekskurveradier og konkave kurveradier i Danmark er taget fra de angivne værdier med hensyn til kørsel komforten. Lande Norge Danmark Ønskede hastighed Dimensionerende hastighed (km/t) Antal kørespor 2 2 Køresporsbredde 3,25 3,5 Yderrabet 1 3,0 Vejbredde 8,5 8,0 Stopsigt [m] Mødesigt Overhalingssigt [m] Mindste horisontalradius [m] Mindste horisont. kurve uden overhøjde [m] Mindste klotoideparameter [m] 125 ½ R Overhalingsmuligheder pr. 5 km 1 - Mindste konvekskurveradier [m] Mindste konkave kurveradier [m] Maksimal overhøjde ( ) Maksimal stigning ( ) Største resulterende fald ( ) Mindste resulterende fald ( ) 0,5 - Tabel 4-8 Tabel over sammenligning over de danske og norske krav for geometri. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 25

30 4.6 Delkonklusion Samtlige informationer om vejregler er hentet fra vejdirektoratets hjemmesider. De norske vejregler er hentet i Norges vejdirektoratets hjemmeside og de danske vejregler i Danmarks vejdirektoratets hjemmeside Vejreglerne fra Danmark og Norge kan i dette projekt bruges. For linjeføring er de danske vejregler mest hensigtsmæssige da kravene i forhold til de norske er mindre. For længdeprofil er det omvendt, hvor de norske vejregler mest er mest hensigtsmæssige. Derfor menes der, at de norske og danske vejregler kan godt supplere hinanden. Nordmændene har lavet vejledning for vejprojektering i områder med sne om vinteren. Den vejledning kan godt bruges, når den endelig traceering skal bestemmes. Under geometrisk vejprojektering vil de danske og de norske vejregler anvendes. Hvor man vil prøve at overholde kravene de mindste kraver. Erneeraq Zeeb, s Vejregler 26

31 5 Vejgeometri Den projekterede vejstrækning ligger mellem byen Sisimiut og ind mod Førstefjorden, ca. 18 km mod øst fra byen. Strækningen er præget af forskellige landskabstyper. Fra fladt terræn til kuperet terræn. Under projekteringen er der lavet flere alternativer i nogle strækninger. Disse alternativer skal så vidt muligt overholde krav i forbindelse med stigningsgradienter, minimum horisontale samt vertikale bue radier. Hele geometrisk vejprojekteringsdelen er udført med programmet Nova Point. I forbindelse med projektet er der holdt en to dags kursus hos ViaNova i Århus. Målet med kurset er at opnår en større indsigt og viden om egenskaberne i programmet Nova Point. Selvom kursusforløbet giver kursisten en god viden om programmet Nova Point, har de gennemgåede emner været begrænsede, da de terrændata man arbejder med er meget tunge og giver problemer med pc en. 5.1 Forudsætning for vejdimensionering Da der ikke eksisterer vej på strækningen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq og rejsende mellem Sisimiut og Kangerlussuaq kun beflyves, kan der ikke laves beregninger for dimensionerende trafik. Derfor er bestemmelserne for dimensioneringen bestemt af den ønskede rejsetid og kørsel komfort. Den samlede vejstrækning er på 170 km, hvoraf 153 km er nyanlæg. Da hovedformålet med vejen er person- og godstransport ønskes et transporttid på 3 timer, under det ideelle forhold. Derfor dimensioneres vejen til kørsel med 60 km/t. Rosenstand, K.G. (red.)(2007). Projekteringshastighed er: V + 20 km = [ ] p V ø km h h Ligning 5-1 Hvor: V p 80 km/t projekteringshastighed V ø 60 km/t ønsket hastighed 20 km/t sikkerhedstillæg Vejen er to sporet vej uden kantbane, den skal kunne færdes med en hastighed på V ø 60 km/t, derfor skal den dimensionerende hastighed ligge på V p 80 km/t. Den vejledende køresporbredde er på 3 m, derfor er det valgt at anvende 3 m kørespore. Thagesen, B. (red.) (1998). Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 27

32 5.1.1 Sigtelængder Med en projekterende hastighed på V p 80 km/t, gælder følgende ifølge de danske regler: Stopsigtslængde: L = L + L = 126m På et lige strækning. S R B L = L + L = 66m Opad bakke. S R B Mødesigtslængde L = 2 L = 152m På et lige strækning. m s L = 2 L = 132m Opad bakke. m S Overhalingssigtelængde: L = s+ s+ s = m Anbefalet, Thagesen, B.(red) (1998). O I nogle strækninger gør den omkring liggende terræn, samt de anvendte horisontale radier umuliggør overhaling, samt køre i samme hastighed som den ønskede hastighed. I de strækninger vil der være overhalingsforbud samt hastighedsnedsættelse. 5.2 Tværsnit Vejen er en to sporet grusvej, med en køresporsbredde på 2x3 m og yderrabatter på 2x1 m. Tværfaldet på kørebanen er på 40, da slidlaget består af grusvej. Håndbok 017 (1992). Se figur 5-1. På de områder, hvor vejføringen ligger på fjeldskråning og hvor der er udført fjeldskæringer, er der ensidigt tværfald på slidlaget og planum, i samme vej som fjeldskråningen. Figur 5-1 Tværsnit for en grusvej. Statens Håndbok 017 (1992) Påfyldninger På de islandske veje, laver man opfyldningerne med et anlæg på 1:2,5 1:3. Her vil man ikke have, at der dannes turbulens ved vejens overflade, hvor om vinteren vil der være risiko for sne samling på veje. Vinden skal kunne passere vejen uden at der dannes turbulenser. Heiđðreksson, G. (2007). Se figur 5-2. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 28

33 Figur 5-2 Vejopbygning på Islandske veje. Heiđðreksson, G. (2007) Her i projektet laves påfyldninger sammen som den norske standard. Beskrivelsen for de norske påfyldninger kan læses mere på kapitel I Sisimiut og Kangerlussuaq området har man flere end 15 kuldegrader på en måned, der for skal der anvendes grøfter med en dybde på min. 2,0 m. DMI (2007 a og b). I de områder, hvor det ikke er muligt at danne en grøft med 2 m s dybde, skal man fjerne den omkring liggende jord. Håndbok 167 (1993). På figur 4-5 og figur 4-6, ses hvilket grøfte dybder, der bør anvendes. Derfor skal vejen placeres min. 2 m over planum. Påfyldninger udføres med afrundinger på toppen, med en radius på 2 x grøftedybde. Sidegrøfter ved påfyldninger ligger under planum. Sidegrøfterne udføres på denne måde, at den vand der kommer i grøften kan løbe direkte ud i naturen. Dette gøres for at undgå større vandsamlinger i lavninger. Smeltevand samt regnvand skal kunne ledes bort direkte ud til naturen, da de formodes at vandet ikke vil være forurenet pga. trafikken Stejle påfyldninger På hvert serpentinvej ønskes der stejle påfyldninger, for at undgå alt for store påfyldningsskråninger. Der er flere alternativer man kan vælge for at lave en stejl påfyldning. En mulighed er at anvende stålnetsplader. Stålnetspladen ankres mod fjeldet, sådan kan man lave en stejl påfyldningsskråning. Påfyldningen kan have en hældning op til 70, hvis den udføres med Tensar produkter. Tensar international (2003). Der indsættes Tensar geonet ind i påfyldningen for hvert ca. 1 m. Se figur 5-3. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 29

34 Figur 5-3 Støttemure med Geonet (Stålnet). Figur 5-4 Tilplantning af Geotekstil. Tensar international (2003) Tensar international (2003) På figur 5-4 kan man se, at tilplantning af en geotekstil. En anden mulighed er, at anvende muret sprængsten som støttemurer. Det vil være en ideel løsning i området, da sprængsten er nemt tilgængelige materialer i området Afgravninger Under kapitel er det beskrevet, hvordan udskæringer ved fjeldside bør udformes, i områder hvor der kommer sne om vinteren. I dette projekt har man prøvet at undgå afgravninger. Det afgravninger på fjeldsider der er lavet, er nødvendigvis ikke lavet efter den norske vejledning. Da sne og vindforholdene i området ikke kendes. Hvis der skal tages hensyn til sne ved afgravninger, bør der indsamles data for sne og vindforholdene i de bestemte strækninger, hvor man ønsker at lave en udskæring Fjeldskæringer Under kapitel er det beskrevet, hvordan fjeldskæringer skal laves. Pga. manglen på viden om fjeldkvaliteten, er der her valgt at udføre fjeldskæringerne med en hældning på 10:1. Dette kræver dog, at fjeldet består af god kvalitet. Hvis fjeldet er sprækket, anvendes forankret geonet som beskyttelse mod skred. Under kapitel er det beskrevet hvornår en geonet skal anvendes. På de Islandske veje bruger man en fangegrøft med en bredde på større end 4m, hvor dybden fra vejoverfladen ned til bunden af grøften skal være minimum 1m. Skråningen på fjeldskæringen kan have en hældning mellem 3:1 og 10:1, hvor skæringer i løs jord kan udføres med et anlæg mellem 1:2-1:6. Anlægget på opfyldningen skal være større end 1:1,75. Se figur 5-5. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 30

35 Figur 5-5 Vejopbygning på Islandske veje. Heiđðreksson, G. (2007) Sikkerhedsrækværker På en stejl og høj opfyldning er det nødvendigt at opsætte autoværn mod bilistens sikkerhed. For at der kan være plads til autoværn, skal vejtværsnittet øges med et autoværnstillæg, typisk på 0,75 m. Tillægget er nødvendigt for at kunne opsætte autoværn så tæt som muligt på kronekanten, hvor der kan opnås nødvendige støtte bag de stolper, der bærer autoværnsbjælken. Da vejen er dimensioneret med høj hastighed, skal rækværkerne placeres minimum 1 m fra kørebanen. Thagesen, B.(red) (1998). Man skal tænke på hvilket form for rækværk det er bedst at bruge, i de områder hvor der kommer meget sne om vinteren, da rækværket besværliggør snerydningen. I den norske vejledning om rækværk, hvor der er problemer med sneen om vinteren. Foreslås at bruge smalle rækværk, da de gør snerydningen betydeligt nemmere. Rækværkerne skal placeres så højt som muligt fra vejplanum, som er tilladt ifølge vejnormer. Håndbok 167 (1993). Her er det bl.a. nævnt, at de smalle rækværker fungerer godt. På figur 5-6 kan man se, hvornår et autoværn eller andet rækværk ved en skråning er nødvendigt. GTO (1987). I x-retningen har vi dæmningshøjde hvor vi har skråningsanlæg på y- retningen. Kurven har to knæk i (x; y) (1;1) og (3;2) hvor derefter kurven fortsætter lineært. Figur 5-6 Grafen for autoværns nødvendighed. GTO (1987) I dette projekt vil det være nødvendigt at anlægge sikkerhedsrækværker på serpentinveje. Men sikkerhedsrækværker bør undgås, på det steder hvor det kan undværes. Da sikkerhedsrækværker besværliggør snerydningen om vinteren. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 31

36 5.2.8 Snevoldsarealer GTO har i 1987 udarbejdet en anvisning for veje i Grønlandske byer for hjemmestyret. Her kan man finde alt om geometrisk vejprojektering. Blandt afsnittende er der nævnt snevoldsarealer ved veje. Formlen for snevoldsarealer er: 0,6 x B x T (bredde af vej og tykkelse af snelag). Vejledende sne tykkelse er 1 m, GTO (1987). 0,6 B T = Snevoldsar eal Ligning 5-2 B= 6 m T= 1m Snevoldsar eal= 3, 6 m Det vil sige, at yderrabatterne, ifølge GTO anvisninger skal være på 2 x 1,8 m, hvis vejen skal bygges i en by. Da vejprojektet udføres i åbent land, er det ikke nødvendigt at have brede snevoldsarealer, med mindre vejen placeres i en afgravning, med begrænset plads for snerydning pga. fjeldskæringer. I det norske vejregler er der skrevet, at yderrabatter skal have en bredde på 1m, og det er den bredde som er anvendt her. 5.3 Linjeføring Projektet omfatter en linjeføring med en strækning på over 26,5 km. Forholdene ændrer sig meget under forløbet. I nogle strækninger er terrænet meget jævn, hvor i nogle strækninger der går terrænet stort set op og ned. Under vejprojekteringen har man mødt flere udfordringer af forskellige art. På nogle strækninger skal man bruge mange modsat rettede horisontalkurver efter hinanden, for at være i samme plan. Hvor i nogle strækninger serpentineveje ikke kan undgås. Den første udfordring kommer ca. 2 km efter st. 0., hvor traceen skal krydse vandsøen. Strækningen ligger mellem st og Her placeres traceet hvor dybden i søen er lavest, for at undgå kæmpe opfyldninger eller bro konstruktioner over søen. Her anvendes modsatrettede horisontalkurver. I rapporten Georadar Målinger Vandsø 5 Sisimiut, viser målingerne, at dybden i vandsøen på den valgte vejtrace (på strækningen mellem st og 2400) er 2 m dyb. Hvor dybden i søen stiger til 9 m, når man bevæger sig 100 m mod højre fra vejtraceen, med stationeringsretningen. Dybde forskellen på den venstre side er mere stabil de første 60 m, hvor dybden derefter stiger drastisk. David, H.C. (red) (2007). På figur 5-7 ses, hvordan vejforløbet følger lave dybder i søen. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 32

37 Figur 5-7 Linjeføring over vandsøen. Den første stigning giver udfordringer for placering af linjeføringen. Strækningen ligger mellem st og Her er der lavet en serpentinevej med to horisontalkurveradier på forholdsvis 75 m og 70 m. Stigningsgradienten på det næste bakke (mellem st og ) er en del højere end den første bakke. Højdeforskellen mellem bund og top er på: 375 m 150 m = 225 m, som skal bestiges på en strækning på m. For at kunne overholde kraven for stigningsgradienten på 90 er det nødvendigt at lave en serpentinvej, derved en lang omvej. Her er der anvendt radier på 75 m og 50 m. Her er det nødvendigt at anvende mange horisontalkurver langs fjeldsiden, for at formindske materialebehovet. Selvom vertikalforløbet på strækning mellem og har ikke det store gradienter, er det en stor udfordring for at placere det horisontale linjeforløb. Her er terrænet meget udjævn, som gør det nødvendigt at anvende mange små kurveradier for at undgå store påfyldninger samt afgravninger og fjeldskæringer. De mange små kurveradier er også anvendt for at give vejoverfladen omtrent samme kote. Den tredje bakke mellem st og , er den der kræver mest arbejde. Her falder koten fra ca. 412 m over havoverfladen ned til ca. 112 m over havoverfladen. Det er et fald på 300 m på en strækning på over 2 km i luftlinjen. For at overholde krave for gradienter anlægges her en serpentinevej. Vejen i denne strækning har i alt 7 skarpe sving, med en drejning på 180. Den sidste strækning, fra til enden, har ikke det store udfordringer for vejgeometrien. Der er dog nogle andre ting man skal tænke over her. På strækningen mellem og kan der være fare for sten- og sneskred. Løsning af dette problem omtales nærmere i kapitel 8 om sikkerhed under kørsel. Der er under projektering ikke anvendt vendeklotoider samt ægklotoider, da man ikke kender til metoden i programmet. Senere har man fundet ud af, hvordan man laver dem. Men tiden var for kort til at rette op på linjeføringen. Mere detaljerede linjeføring ses i bilag 5.1. Se tegningsfortegnelsen i bilaget. De vedlagte tegninger er udskrevet i A3 format, da det kræver for stor papirmængde hvis tegningerne skal udskrives i det rigtige mål. Der er dog vedlagt en cd bagerst i rapporten, med tegninger i det rigtige mål, i pdf filer. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 33

38 5.3.3 Sidehældning i kurve Den maksimale sidefriktionskoefficient for V d = 80 km/h er µ s = 0,14. Thagesen, B. (red) (1998) Af hensyn til overfladeafvanding skal der altid være en sidehældning til stede. I dette projekt har man valgt 40 som sidehældning, da slidlaget bestå af grus. Se kapitel Minimumradius for V = 80 km/h (v = 22,2 m/s) med et fald på i min = 40 er: R min 2 = v 244 m µ g + i g = s min Ligning 5-3 Et resulterende fald på 100 er ikke unormalt i kuperet terræn. Her vil man acceptere et resulterende fald på i = 100 eller mere. Thagesen, B. (red) (1998). Det vil sige: i = f p Ligning max Den mindste tilladelige radius her, med en fart på 80 km/h (v = 22,2 m/s) og sidehældning på 100 må være: R min ( 22,2 m ) 2 2 = v s 210m µ s g + imax g = 0,14 9,81m 2 + 0,100 9,81m 2 s s Ligning 5-5 Hastighedsreduktion ved horisontale radier i serpentinevejen er nødvendigt, da man har anvendt horisontalkurveradier på 50 m. Med en resulterende fald på 100, må hastigheden sænkes til følgende, i kurveradier kurveradius på 50 m: Ligning , ,1 9,81 10,9 40 Her vil man opsætte et skilt, med den angivne hastighed 40 km/t Breddeudvidelse Breddeudvidelsen er nødvendigt ved serpentineveje, da horisontalkurver med en radius på 50 m er anvendt. Ifølge de norske vejnormer ser formlen for breddeudvidelsen sådan: B = 2bs+bo+0,15 [ m] Ligning 5-7 Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 34

39 Da der vil komme store hastighedsreduktion ved små horisontale radier, skal der en stykke lige vej op ad bakke med små gradienter efter kurver. De vil give tungekøretøj plads til accelerering. På figur 5-8, ses den anvendte køretøj til dimensionering af breddeudvidelser ved horisontale kurver. Figur 5-8 Sættevognstog samt måleanvisninger i m. Håndbok 017 (1992) På tabel 5-1 nedenfor, er der angivne værdier for breddeudvidelser i m, for horisontalkurver. Køretøjstype HORISONTALKURVERADIUS Sættevognstog SVT 2,7 1,6 1,2 1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,3 0 Påhængvognstog PVT 2,3 1,4 1,0 0,9 0,7 0,6 0,5 0,5 0,2 0 Bus B 1,8 1,1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,1 0 Tabel 5-1 Breddeudvidelse i kurver. Håndbok 017 (1992) Pga. manglende kendskab til værdierne for bs og bo i ligning 5-6, laves der en potenslignings tilnærmelse, for at kunne beregne den nødvendige breddeudvidelse for cirkelbue med en radius på 50 m. Figur 5-9 Potensligning tilnærmelse for breddeudvidelse af angivne data i tabel 5-1. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 35

40 En breddeudvidelse på en horisontalkurve med en radius på 50 m bliver, med den angivne formel i figur 5-9 er: y = [ ] 0,897 73,962x m 2, 21 m for x = 50 Ligning 5-8 Breddeudvidelsen er 2,21 m i en kurveradius på 50m i den bredeste led. Det vil sige at køresporebredden vil være 8,21 m. 5.4 Længdeprofil I projektet er stigningsgradienten på 90 det tilstræbte maksimum, taget udefra de norske vejnormer. Danish Arctic Contractors (DAC), har udarbejdet en rapport om mulig etablering af vej mellem Sisimiut og Kangerlussuaq i midten af 1960 erne. Her har man taget følgende stigningsgradienter som udgangspunkt: Absolut maksimum: 120 < 0,5 km Normalt maksimum: 100 2,0 km Tilstræbt maksimum: 80 Kilde: Buhelt (2002). Det tilstræbte maksimum er følget godt ud under vejforløbet. Der anlægges serpentinveje i stejle bakke, for at undgå for store stigningsgradienter. I den endelig linjeføring er der i alt tre stejle stigninger med serpentinveje. Den første serpentinevej ligger i mellem st og Her stiger vejen 112 m (fra 50 m op til 162 m over hav niveau) på en strækning over ca. 2 km i luftlinje. Hvor vejen derefter fortsætter på stort set fladt terræn. Her er det nødvendigt, at anvende serpentinvej, for at kunne holde gradienten på ca. 90, det tilstræbte maksimum. Gradienterne her er groft sagt fordelt i tre. En stejl stigning, en mindre stejl stigning og en stejlstigning igen til sidst. På den fladere stigning vil de tungekøretøjer have mulighed for accelerering, for at kunne klare den efterfølgende stigning. Den anden serpentinvej ligger i mellem st og Her er højdeforskellen en del større i forhold til den første bakke. Højdeforskellen her er mellem bund og top (375 m 150 m) 225 m. Den højdeforskel skal bestiges på en strækning over 2,3 km over luftlinjen. For at kunne være indenfor det tilstræbte maksimum stigningsgradient på 90, er det nødvendigt at lave en serpentinvej. Det største stigning på den strækning er 91, som er lidt over den tilstræbt maksimum. Stigningen dækker over en strækning på over 1,3 km, derfor betegnes den som acceptabel, i forhold til DAC s normalt maksimum. Den efterfølgende stigning er på 48, hvor de tunge køretøj kan have mulighed for at indhente den tabte hastighed. Den tredje og højeste bakke ligger mellem st og st Her er højdeforskellen på (412 m - ca. 112 m) 300 m. Den højdeforskel skal gennemføres på en strækning over 2 km i luftlinjen. Linjeføringen her har i alt 7 skarpe sving, med en drejning på 180. Den største gradient i den strækning er 90 og dækker en strækning på 350 m, hvor de to efterfølgende gradienter ligger forholdsvis på 80 og 75. De tre strækninger har en længde på Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 36

41 m til sammen. De forrige gradienter har forholdsvis en hældning på 40 og 20. Her har de tungekøretøj mulighed for indhente deres tabte hastighed. Serpentinveje ligger således. Den første mellem st og 3.550, med en største gradient på 92. Den anden mellem st og , med en største gradient på 91. Den tredje mellem st og med en største gradient 90. De største gradienter i serpentinveje har følgende gradienter og strækninger. I den første, to efter hinanden. o 84 over 250 m. o 92 over 350 m. I den anden o 91 over m. I den tredje, tre efter hinanden. o 90 over 350 m. o 80 over 400 m. o 75 over 300 m På de ovenstående tal ses, at gradienterne ligger omkring den tilstræbte maksimum 90. Det resultat har medført store serpentinveje i nogle områder. Mere detaljerede længdeprofil ses i bilag 5.2. Se tegningsfortegnelsen i bilaget. De vedlagte tegninger er udskrevet i A3 format, da det kræver for stor papirmængde hvis tegningerne skal udskrives i det rigtige mål. Der er dog vedlagt en cd bagerst i rapporten, med tegninger i det rigtige mål, i pdf filer. På hele vejstrækningen bør det ikke være nødvendigt at anlægge et ekstra spor for tunge køretøj, da det her formodes at den øvrige trafik ikke vil blive generet af det. 5.5 Traceet Under kapitel er det nævnt, at knækpunkterne mellem horisontale og vertikale forløb skal følges ad, hvis man vil have en god trace. Dette projekt har vist, at det ønske er svært at overholde, i kuperet område. Her anvendes mange små modsat rettede kurveradier på fjeldsider. På billederne for neden, kan vi se den endelig trace. Billederne er taget på strækningen mellem st og Hvor det første billede er taget ved st Vejen er placeret på denne måde, for at sænke materialebehovet samt fjeldskæringer. Traceet følger omtrent samme plan. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 37

42 Figur 5-10 Slangelignende vejføring 1. Figur 5-11 Slangelignende vejføring 2. På figur 5-10 og figur 5-11 kan vi se slangelignende linjeføringer. På den første vejføring er sigteforholdene meget dårlig, da man skal kører uden om fjeldsiden flere gange. Her bør man lave overhalingsforbud, da der kan være fare for sammenstød med modkørende bilist. På den anden billede ser vi, mange modsatrettede kurver. Her kunne man anvende en kurve, med en stor radius. På samme figur, figur 5-10 og figur 5-11, ses også at vejen er placeret højere end den eksisterende planum. Som beskrevet i kapitel 4.2.4, påfyldninger i områder hvor der kommer sne om vinteren, under Norske vejregler, forsinker man sne dannelser på veje, ved at bygge veje på høje påfyldninger med afrundede kanter ved toppen. Her kan da dog være risiko for turbulens på veje, da man anvender stejle påfyldninger uden afrundinger ved kanten på toppen af påfyldningen. Den generelle vindretning spiller en stor rolle her. Derfor bør da indsamles data for vind og sne forhold i dette område, derved vil man kunne vurdere om der er risiko for turbulens på vejen. På de følgende billeder (figur 5-12 og figur 5-13), kan man se den første og tredje serpentine vej. Den første, med sin længde på ca m, har den korteste strækning. Hvor den tredje serpentinvej, med sin længde på over 5,5 km, er den længste. Figur 5-12 Første serpentinvej. Figur 5-13 Tredje og længste serpentinvej ved Qerrortusup Majoriaa På figur 5-12 kan man se hvordan vejføringen er placeret på terrænet. Ved bunden af bakken kan man se vandsøen. Den tredje og længste serpentinvej ses på figur På billedet kan man Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 38

43 se, at vejen har 7 kurver med en drejning på 180. Det vil sige, at man skal svinge syv gange, før man kommer ned. På billedet kan man også se, at stigningen på vejen falder efter hver eneste kurve, når man kører op ad bakke. Der har de tunge køretøjer mulighed for at indhente deres tabte hastighed. Figur 5-14 Høj påfyldning ved Qerrortusup majoriaa. På figur 5-14 kan man se en høj påfyldning. Her kræves enorme mængde materialer, hvis påfyldningen skal udføres på denne måde. For at formindske materialeforbruget her, kan man lave en rampe en bro der forbinder det højere liggende terræn med det andet højere liggende terræn. Erneeraq Zeeb, s Vejgeometri 39

44 6 Masseberegning Linjeføringen er delt op i 6 dele. Linjefordelingen foretages ved hver overgang mellem den første landskabstype til den anden landskabstype. F.eks. fra fladt terræn til stejlt terræn. Dette gøres for at have mulighed for at prøve forskellige alternativer, idet overgange. Strækningerne er fordelt således: Den første st. 0 til st Anden strækning fra st til st Tredje strækning fra st til st Fjerde strækning fra st til st Femte strækning fra st til st Sjette strækning fra st til st Disse overgange gør masseberegningen også mere overskuelig. Pga. manglen på kendskab til jorddybder i området, er det antaget at råjords har en dybde på 1 m, hvor efterfølgende der er fast fjeld. Derfor foretages masseberegninger med denne forudsætning. I virkeligheden, vil man ud og måle jorddybder samt vurdere om det er egnet som materiale til vejbygningen. Et andet vigtigt ting der skal udføres er, at få målt fjeldkvaliteten i strækninger, hvor vejføringen ligger på fjeldskråninger. Derved kan man vurdere, med hvilket hældning fjeldskæringerne kan udføres. Med disse antagelser ser masseberegningen således: 6.1 Første strækning st. 0 til st På den første strækning (st. 0 til st ) er der et masseoverskud på ca m 3, dette skyldes at der er store skæringer og afgravninger omkring serpentinvejen. Massebalancen i den første strækning, mellem st. 0 og st er meget stabil, i forhold til resterende strækning. 6.2 Anden strækning st til st I de første 1,5 km på den anden strækning (st. til st.), er massebalancen meget stabil, hvor herefter der kommer store fjeldskæringer. Fjeld skæringerne er størst ved st og 6.200, da man har skæret udstikkende fjeld på vejsiden. Den resulterende massebalance, på denne strækning (st til st ), giver et jordunderskud på m 3. Det skyldes at primært, at der er høje fyldninger mellem st og st Terrænet her er generelt rimelig fladt, derfor er massebalancen meget stabil på den længste strækning. 6.3 Tredje strækning st til st På den tredje strækning har man den anden serpentinvej. Her er der mange stejle påfyldninger samt fjeldskæringer. På tegning kan man se, at der er stor påfyldning mellem st og st , hvor på i de følgende strækninger der er afgravninger med en top på 120 m 3 /m samt fjeldskæringer med en top på ca. 45 m 3 /m. Den resulterende af massebalance viser at der er jordunderskud på m 3, hvilket er ret høj tal. Erneeraq Zeeb, s Masseberegning 40

45 6.4 Fjerde strækning st til st Materialebalancen ser meget fornuftigt ud på denne strækning. Der er dog et strækning (mellem st og st ) med høj fjeldskæring samt jordafgravning. Fjeldskæringen på det højeste niveau, nåede op over 300 m3/m, hvilket er udsædvanlig stort. Resultatet på fjerde strækning giver en overskud på ca m Femte strækning st til st På denne strækning har vi enorme fjeldskæringer samt store jordafgravninger. Påfyldninger findes også i større mængde. På tegningerne over denne strækning, kan man se at de horisontale linjer afstande i målelinjen for massediagram, med enheden m 3 /m, er meget store. På hvert linjeafstand er der en ændring på 75 m 3 /m og den højeste værdi på målelinjen er m 3 /m. Derfor er det meget svært at bedømme om der er store påfyldninger eller afgravninger ud fra massediagrammet. Når man læser masseprofilen står alting mere klart. Her kan vi se forløbet på vores massebalance. Man kan se på følgende tegninger; 3.501, og 3.503, hvordan kurven langsomt bevæger sig opad (det vil sige, at der skabes jordoverskud), hvor efter st eksploderer fjeldskæring samt jordafgravning til store mængder. Fjeldskæringen topper ved st , hvor den når op på m 3 /m. I denne omtalte område, er begyndelsen for kurveradien i serpentinvejen placeret. Næste større fjeldskæringer kommer ved strækningen mellem st og , hvor det også er begyndelsen for kurven i serpentinvej. Der er mængden på fjeldskæringerne nået op til over 375 m 3 /m. Massebalancen for den efterfølgende strækning er meget stabil, i forhold til massediagrams værdilinjer. Den resulterende materialebalance her giver en overskud på m 3, hvilket er kolossal stort. De overskydende materialer kan anvendes andre steder, hvor høje påfyldninger er krævet pga. sne perioder om vinteren. Eller kan man lave anlæggene på de stejle påfyldninger mindre stejle. 6.6 Sjette strækning st til st På den sjette og sidste består begyndelsen af strækningen primært af påfyldninger, hvor billedet ændrer sig drastisk mellem st og st Her er der nemlig jordafgravninger, der topper ved ca. 105 m 3 /m. Den jordafgravning vender masseprofildiagrammet på hovedet. På det resterende strækning er jordbalancen stabil, hvor man ender med et jordoverskud på i alt m Delkonklusion Den resulterende massebalance giver en materialeoverskud på m 3. Dette enorme overskud skyldes, at under den femte strækning er der store fjeldskæringer. For at formindske jordunderskuden eller jordoverskuden, kan man ændre på højden af vejplanen. Men det skal man gøre med omtanke, når man bygger veje i områder med lang sne perioder om vinteren. Da sænkningen af vejplanen, kan resultere i sne samlinger på veje i længere perioder. Påfyldningerne udføres med rundede kanter ved toppen. Disse laves for at undgå turbulens på vejen. Erneeraq Zeeb, s Masseberegning 41

46 Tegningerne af masseprofiler ses i bilag 6.1. Se tegningsfortegnelsen i bilaget. De vedlagte tegninger er udskrevet i A3 format, da det kræver for stor papirmængde hvis tegningerne skal udskrives i det rigtige mål. Der er dog vedlagt en cd bagerst i rapporten, med tegninger i det rigtige mål, i pdf filer. Erneeraq Zeeb, s Masseberegning 42

47 7 Afvanding Overfladeafvanding samt dræning af veje er en meget vigtig ting, hvis man vil have veje med en lang levetid. Regnvand samt smeltevand skal kunne ledes bort hurtigst muligt fra vejen. Dette gøres ved at have en god tværhældning på slidlaget (45 i dette projekt), samt ved at anvende permable materialer nederst i vejbygningen. Derved kan smeltevand samt grundvand ledes bort direkte. 7.1 Grøfter Her skal grøfter generelt følge bunden af påfyldningskanter. Der skal altid udføres ensidigt tværfald på planum, under vejkassen, mod den lavere liggende grøft, hvis vejen udføres på fjeldsiden. Derved kan vandet ledes bort fra vejkassen. Grøfter placeres i en kontant dybde, ca. 50 cm under terræn. Thagesen (1998). 7.2 Kulverts Ved at anvende kulverts i hvert vandløb tværs vejen, vil man bevare det naturlige vandforløb. Det er især vigtigt i det arktiske egne, da man ofte har permafrost i jorden. Canadiske erfaringer om rør gennemføringer tværs veje i permafrostområder viser, at ændring af det naturlige vandforløb vil ændre de termiske forhold i undergrunden. MacLeod, D.R. Det kan f.eks. resultere i at det øverste lag i permafrosten bliver optøet. En optøning af permafrost, kan medføre store sætninger i veje. Figur 7-1 Rør gennemføring ved opfyldninger. Håndbok 018 (2005) Ved fjeldskæringer skal der laves rør gennemføringer tværs vejen fra fangegrøften. Rørene skal placeres med en tilpasset afstand. Før afstanden samt dimensionerne for rørene kan bestemmes, skal der laves dataindsamling om nedbør i det omtalte område. På figur 7-1 er der et eksempel på en rørføring på en skråning tværs en vej. Det er vigtig for at indsætte rist ved indløbet af røret, da det vil være nemmere at holde rør gennemføringen fri for alt mulige ting, som kan være årsag til tilstopning. Erneeraq Zeeb, s Afvanding 43

48 8 Sikkerhedsforanstaltninger Vejen mellem Sisimiut og Kangerlussuaq vil have en total længde på 170 km. Rosenstand (2007). På dette strækning vil man kun kører næsten forbi bygden Sarfannguit, som ligger på en ø. På så en lang strækning uden civilisation og barsk natur hvor temperaturen om vinteren kan falde ned til -35 C og -40 C eller mere, er det ekstra vigtigt at have sikkerheden i orden. DMI (2007b) 8.1 Skurer En løsning kan være, at have isolerede skurer ved vejstrækningen, med en passende afstand. I dette tilfælde, vil 10 km være en passende afstand, hvor de strandede bilister ikke skal gå mere en 5 km, for at kunne komme til det nærmeste skur. I skurene kan der være førstehjælpskasser samt andre ting, som kan være til hjælpe for det tilskadekommende. 8.2 Telefonposter En anden løsning kan være, at opsætte telefonposter ved vejen. Afstanden for telefonposterne kan fx sættes til 1 km, så dem der er i nød ikke behøver at gå mere end 500 m, for at komme til den nærmeste telefonpost. Selvom mange har mobiltelefoner i dag, er det enorm vigtig at man sætter telefonposter. Da der ikke eksisterer mobiltelefon antenner i strækningen, vil de alligevel ikke have forbindelse. Selvom man kan opsætte mobiltelefon antenner i strækningen, vil det være mest hensigtsmæssig at opstille telefonposter, da alle vil have adgang til dem. 8.3 Tank station Selvom folk formentlig vil fylde op på deres tank, før de kører til Sisimiut eller Kangerlussuaq, vil det være en god ide at lave en tankstation mellem Sisimiut og Kangerlussuaq. Stationen behøver ikke være bemandet, da nutidens teknologi gør det muligt at lave en selvbetjent tankstation. Benyttelsen af det kræver dog, at man har betalingsmiddel som fx et dankort. Stationen kan også ligge ved bygden Sarfannguit, hvor man vil have en mulighed for bemandet tankstation. Her vil man også have mulighed for, at fylde tanke i stationen fra et tankskib, hvis tankstationen ligger tæt på havet. Dette vil dog være kun muligt i årets sommer- og efterårsmåneder, da fjordene fryser til om vinteren. 8.4 Forebyggelse mod sneskred På strækningen mellem st og st vil der være fare for sneskred om vinteren. Det skyldes, at vejen er placeret nær bunden af en høj fjeldside. I det strækning, vil det være mest hensigtsmæssig at anlægge et tag over vejføringen. Håndbok 167 (1993). Se figur 8-1. Figur 8-1 Halvtag mod sneskred. Figur 8-2 Halvtag mod sneskred, ved vandløb. Håndbok 167 (1993) Håndbok 167 (1993) Erneeraq Zeeb, s Sikkerhedsforanstaltninger 44

49 Ved vandløbe kan der laves røre gennemføringer tværs vejkassen. Se figur 8-2. Håndbok 167 (1993). Der er andre metoder, man kan anvende mod sneskred ved veje. Der anlægges fx stor kegleformet jordbunker i to linjeret strækninger, forskudt på hinanden. Håndbok 167 (1993) Figur 8-3 Kegleformet jordbunker mod sneskred. Eksemplet ses på figur 8-3. Her kan man se hvordan jordbunker er placeret i forhold til vejen. På den anden side ligger fjeldet. Når der sker sneskred, vil sneen ramme de kegleformede jordbunker, hvor styrken på sneskred vil blive afkræftet her. Den metode bruges, når vejen er placeret ved fjeldet, tæt på fjeldskråningen. Den metode kan ikke anvendes i denne strækning (mellem st og st ), da vejen ligger på selve fjeldsiden. Derfor vil den første løsning (figur 8-1 og figur 8-2) være det mest optimale her. Jordbunker kan dog anvendes fra st til endestationen, hvis der vurderes fare for sneskred her. Her ligger vejen nemlig tæt på fjeldskråningen. Erneeraq Zeeb, s Sikkerhedsforanstaltninger 45

50 9 Visualisering Til visualisering af området anvendes Virtual Map. Virtual Map er et værktøj som anvendes af Nova Point. Her er hele vejstrækningen visualiseret i 3D-format. Da animationen af visualiseret område, kræver alt for store hukommelse, er det her valgt at brænde hele visualiseret område ind i en cd. Cd en indeholder hele området i 3D-format, projekterede vej samt Virtual Map viewer. Her er det meningen, at man selv skal indsætte kameraets bevægelses linje ind Virtual Map. Her er det et ønske om, fremvisning af den endelig resultat, i den rigtige vinkel. I visualiseringen er der indsat kørende køretøjer i nogle strækninger. Animationsdelen lykkedes desværre ikke under kopiering af filen. Der er lavet linjer fra to forskellige vinkler. Den første vinkel er set fra bilistens øjne, hvor den anden giver fuglevinkel. Først skal cd en, indsættes i pc en. Derefter skal mappen Sisimiut_Kangerlussuaq åbnes. Inde i mappen findes der en batchfil med navnet start, den skal startes op, for at installere Virtual Map vieweren. Når den er startet op, vil vieweren være installeret automatisk. Inde i mappen er der en fil som hedder 3D_model_Sis_Kan, den åbnes med Virtual Map viewer. Når man åbner den kommer følgende besked. Se figur 9-1. Figur 9-1 Den betyder ikke noget for den endelig resultat, da vi her har ikke animation. Nu kan man åbne de forskellige kamerabevægelseslinjer. Linjerne kan kun åbnes i enkel vis. Følgende kamerabevægelseslinjer er lavet som filer: Fra bilistens udsigt: o strækning1.pth o strækning2.pth o strækning3.pth o strækning4.pth o strækning5.pth o strækning6.pth Fra fuglevinkel: o Fly_strækning_1.pth o Fly_strækning_2.pth o Fly_strækning_3.pth Erneeraq Zeeb, s Visualisering 46

51 o Fly_strækning_4.pth o Fly_strækning_5.pth o Fly_strækning_6.pth Disse bevægelseslinjer ligger i samme mappe som de øvrige (Sisimiut_Kangerlussuaq). For at åbne filer, skal man i Virtual Map vieweren trykke på fanen tools, her skal man ned til Mpovement path og trykke på load. Se figur 9-2. Figur 9-2 Når Load er trykket, kommer de filer med forskellige kamerabevægelser som man kan vælge. Hvis ikke de dukker op, så tjek om du er i den rigtig mappe, Sisimiut_Kangerlussuaq. Den efterfølgende figur skal dukke op. Se figur 9-3. Figur 9-3 Erneeraq Zeeb, s Visualisering 47

52 Åben den kamerabevægelseslinje du gerne vil se, fx strækning1.pth. Nu er bevægelseslinjen så loaded. Nu kan du trykke igen på fanen Tools, Movement path og i stedet for at trykke på load, skal du nu trykke på play. Følgende figur viser sig frem. Se figut 9-4. Her skal Play in real time være markeret. Alle bevægelser fra bilistens syn, har en hastighed på 17 m/s, som svarer sig til ca. 60 km/t, den ønskede hastighed. Nu kan du trykke på knappen OK. Figur 9-4 Hvis du vil køre på den næste strækning, skal du loade strækning2.pth (Tools -> Movement path -> Load). Derefter tryk på play, og play in real time. Processen gentages for de øvrige strækninger. Cd en med visualisering findes i bilag 9.1. Erneeraq Zeeb, s Visualisering 48