Danmarks Tekniske Universitet Kgs. Lyngby d. 3/1 2011 Afgangsprojekt efteråret 2010 Vejprojektering og geologi Hovedrapport af Emil Breinholm Skovlund, s062499 Thomas Søgaard Pedersen, s052481 Vejledere Anders Stuhr Jørgensen Marianne Rask
Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 2 af 79
Danmarks Tekniske Universitet Anker Engelunds Vej 1 2800 Kgs. Lyngby Danmark Nøgleord: Geologi, geoteknik, vejbygning. Linieføring, længdeprofil. Afvanding, afmærkning og udstyr. Novapoint. Keywords: Geology, geotechnics, road project. Horisontal alignment, longitudinal profile. Drainage, marking and equipment. Novapoint. Copyright 2011 by Emil Breinholm Skovlund og Thomas Søgaard Pedersen 1. Udgave Oplag: 7 Trykt på DTU, Kgs. Lyngby Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 3 af 79
Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 4 af 79
Forord Rapporten er udarbejdet som 7. semesters afgangsprojekt på diplomretningen i byggeteknologi ved Danmarks Tekniske Universitet. Der skal lyde en tak til vores vejledere: Adjunkt Anders Stuhr Jørgensen Civilingeniør Marianne Rask BYG.DTU Roskilde Kommune Det har været et spændende forløb med et lidt risikabelt emnevalg, da ingen af undertegnede havde nogen erfaring med vejprojektering ved projektets begyndelse. Vi anser derfor projektet som et læringsforløb, og hvor vi ønsker at formidle vores tilegnede viden. Forløbet har baseret sig på løbende indlæring af både teori og brug af Novapoint til projektering. Der skal i den forbindelse lyde en stor tak til Vejdirektoratets anlægsafdeling i Skanderborg for hjælp med Novapoint, deres viden og erfaring indenfor alle facetter af vejbygning og for den store hjælp med udskrivning af tegninger. Ligeledes en tak til Vianova Systems Denmark A/S for gratis udlån af to studielicenser til Novapoint. For hjælp med laboratoriearbejdet skal der lyde en tak til: Vita Larsen DTU Peter DTU Udvekslingsstuderende fra Estland Stud.polyt. Emil Breinholm Skovlund Stud.polyt. Thomas Søgaard Pedersen s062499 s052481 DTU, Kgs. Lyngby d. 3/1 2011 DTU, Kgs. Lyngby d. 3/1 2011 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 5 af 79
Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 6 af 79
Resumé Afgangsprojektet i vejprojektering og geologi tager sit udgangspunkt syd for Slagelse, hvor der skal projekteres en ca. 3 km lang etape 2 af Slagelse Omfartsvej fra Skælskør Landevej til Slagelse Landevej, som den således bliver en forlængelse af. To veje skal derudover tilsluttes i en 4 benet rundkørsel. Projekteringen er foretaget i Novapoint og de geologiske undersøgelser er foretaget på markerne omkring den fremtidige omfartsvej og analyseret i geoteknisk laboratorium i bygning 118 og jordlaboratoriet i bygning 204 på DTU. Der blev indledningsvist udarbejdet to forslag til linieføring og længdeprofil. Det videre projektforløbs rammer blev dog lagt omkring ét forslag til en linieføring og et længdeprofil samt opbygning af en rundkørsel, afvanding af rundkørsel og vejstrækning og et forslag til vejens befæstelse. Derudover kommenteres jordberegningen, og der gives nogle forslag til afmærkning og udstyr. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 7 af 79
Summary The final project in road design and geology is based south of Slagelse, which must be designed in a ca. 3 km long stage 2 of Slagelse Omfartsvej from Skælskør Landevej to Slagelse Landevej, which it thus becomes an extension of. Two roads must also be connected in a 4 legged roundabout. The design is made in Nova Point and geological surveys have been undertaken in the fields surrounding the future bypass and analyzed in the geotechnical laboratory in building 118 and soil laboratory in building 204 at DTU. There was initially prepared two proposals for alignment and longitudinal profile. Further program cycle framework was however put about one proposal for an alignment and a longitudinal profile and the construction of a roundabout, drainage of the roundabout and road and a proposed road sealing. In addition, commented soil calculation and gives some suggestions for lighting and equipment. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 8 af 79
Indholdsfortegnelse 1. Indledning... 17 1.1 Baggrund... 17 1.2 Geografi... 18 1.3 Projektet... 19 2. Gennemgang af eksisterende materiale for projektet... 20 2.1 Forundersøgelse... 20 2.1.1 Trafiktal... 20 2.1.2 Kommune og lokalplan... 21 2.1.3 Lokale natur, landskabs og kulturhistoriske forhold... 22 2.2 Brugerønsker... 26 3. Geologi for området... 27 3.1 Jordbundsforhold (oversigtskort)... 27 3.2 Indhentning af jordprøver... 29 3.2.1 Prøve 1:... 32 3.2.2 Prøve 2:... 33 3.2.3 Prøve 3:... 33 3.2.4 Prøve 4:... 35 3.3 Analyse (laboratorium)... 36 3.3.1 Sigte slemme... 36 3.3.2 Konsistensgrænser... 39 3.3.3 Glødetab... 41 3.3.4 Proctor... 42 3.3.5 CBR... 47 4. Linieføring, Længdeprofil og tværsnit... 49 4.1 Forudsætninger... 49 4.1.1 Kapacitet på strækningen... 49 4.1.2 Forudsætninger for vejens Tracé... 50 5. Planlægning og vejforslag... 52 5.1 Anvendt teori... 52 5.2 Horisontalprofil... 52 5.2.1 Oversigtsforhold... 52 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 9 af 79
5.2.2 Sigtelængder... 52 5.2.3 Horisontal kurveradius... 53 5.2.4 Projektplan:... 54 5.3 Længdeprofil... 55 5.3.1 Vertikal kurveradius... 55 5.3.2 Konveks vertikalradius... 55 5.3.3 Konkav vertikalradius... 55 5.3.4 Konkav vertikalradius i forhold til oplysning... 55 5.3.5 Opsummering... 56 5.4 Tværsnit... 58 5.4.1 Opbygning af normaltværsnittet... 58 5.4.2 Vejens forskellige tværsnit... 58 5.5 Rundkørsel... 59 5.5.1 Opbygningen... 59 5.5.2 Rundkørslens omfang... 60 5.5.3 Højdekurver... 61 5.6 Stier... 62 6. Vejbefæstelse... 64 7. Afvanding... 69 7.1 Regnvandsbassin... 69 7.2 Vejstrækningen... 70 7.3 Rundkørsel... 70 7.4 Dimensionering af afvandingsledninger... 71 8. Afmærkning og udstyr... 72 8.1 Belysning... 72 8.2 Skiltning... 72 8.3 Afmærkning... 73 8.3.1 Længdeafmærkning på vejstrækning... 73 8.3.2 Tværafmærkning... 74 8.3.3 Autoværn... 74 9. Jordberegning... 76 10. Konklusion... 77 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 10 af 79
11. Referencer... 78 12. DVD med digital version af afgangsprojekt.... 79 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 11 af 79
Bilagsliste Bilag 1 VVM screening Bilag 2 Teknisk notat fra COWI Bilag 3 Karteringskort Bilag 4 Lovforslag L15 Bilag 5 Afvandingsskema Bilag 6 Bassinskema Bilag 7 Dimensioneringsskema Bilag 8 Styreledning, bassin Bilag 9 Mødesigteanalyse, konveks vertikalkurve Bilag 10 Mødesigteanalyse, konkav vertikalkurve Bilag 11 Jordmængder fra Novapoint Bilag 12 Dimensionering af regnvandsbassin Bilag 13 Borerapporter Bilag 14 Sigteanalyse Bilag 15 Hydrometer Bilag 16 Konsistensgrænser Bilag 17 Pyknometer Bilag 18 Proctor Bilag 19 CBR Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 12 af 79
Tegningsliste Tegning nr. Titel Mål Dato 1 Oversigtsplan Ikke målfast 03.01.2011 2 Orthofoto Ikke målfast 03.01.2011 3 Projektplan St. 0 0.950 1:1000 03.01.2011 4 Projektplan St. 0.950 1.950 1:1000 03.01.2011 5 Projektplan St. 1.950 2.750 1:1000 03.01.2011 6 Projektplan rundkørsel 1:1000 03.01.2011 7 Længdeprofil St. 0 0.950 1:1000 03.01.2011 8 Længdeprofil St. 0.950 1.950 1:1000 03.01.2011 9 Længdeprofil St. 1.950 2.750 1:1000 03.01.2011 10 Afvandingsplan St. 0 0.950 1:1000 03.01.2011 11 Afvandingsplan St. 0.950 1.950 1:1000 03.01.2011 12 Afvandingsplan St. 1.950 2.750 1:1000 03.01.2011 13 Højdekurve plan rundkørsel 1:500 03.01.2011 14 Normaltværsnit 1:500 03.01.2011 15 Tværsnit pr. 50 m 1:200 03.01.2011 16 Alternativ forslag linieføring Ikke målfast 03.01.2011 17 Alternativ forslag længdeprofil St. 0 1.350 Ikke målfast 03.01.2011 18 Alternativ forslag længdeprofil St. 1.350 2.650 Ikke målfast 03.01.2011 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 13 af 79
Figurliste Figur 1.1 Sjællandskort med geografisk placering af projektområdet Figur 1.2 Oversigtskort med Slagelse Omfartsvej 1. etape og skitse af 2. etape. Figur 1.3 Omfartsvej etape 2 Vejkorridor. Figur 2.1 Trafik I 2030 (ÅDT) ved etablering af etape 1+2 frem for kun etape 1. Figur 2.2 Planforhold Figur 2.3 Naturbeskyttelse Figur 2.4 Fredning Figur 2.5 Bygge og beskyttelseslinier Figur 2.6 Kirkeomgivelser Figur 2.7 Trafikstøj Figur 3.1 Karteringskort Figur 3.2 Jordbundskort Figur 3.3 Drænsystem Figur 3.4 Bore og prøvepunkter Figur 3.5 Foto mod nord fra Galgebakken Figur 3.6 Foto mod øst fra Galgebakken Figur 3.7 Karteringsspyd P1 Figur 3.8 Boreprofil B1 Figur 3.9 Karteringsspyd P2 Figur 3.10 Boreprofil B3 Figur 3.11 Karteringsspyd P3 Figur 3.12 Boreprofil B4 Figur 3.13 Karteringsspyd P4 Figur 3.14 Boreprofil B6 Figur 3.15 Hydrometer Figur 3.16 Kornkurve Figur 3.17 Casagrandes apparat Figur 3.18 Flydegrænse Figur 3.19 Udrulningsforsøg Figur 3.20 Proctor indstampningsmaskine Figur 3.21 Proctorværdier P2 Figur 3.22 Proctorkurve P2 Figur 3.23 Resultatet af standard Proctor forsøg på en række forskellige jordtyper Figur 3.24 Proctorværdier P4 Figur 3.25 Proctorkurve P4 Figur 3.26 CBR maskine Figur 3.27 CBR værdier Figur 4.1 Vejkatalog Figur 5.1 Traceringsfingerregler Figur 5.2 Spor i tilfart til rundkørsel Figur 5.3 Arealbehov for sættevognstog Figur 5.4 Cykelsti før ny omfartsvej Figur 5.5 Cykelsti efter ny omfartsvej Figur 6.1 MMOPP inputparametre Figur 6.2 Inddeling af koblingshøjde Figur 6.3 Analytisk løsning Figur 6.4 Levetid Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 14 af 79
Figur 8.1 Længdeafmærkning Figur 8.2 Tværafmærkning Figur 8.3 Forskydning af autoværn ved tilbageføring Figur 8.4 Placering af autoværn Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 15 af 79
Tabelliste Tabel 1.1 Kornstørrelser Tabel 1.2 Vandbestemmelse Tabel 1.3 Morænejord Tabel 1.4 Flydegrænse Tabel 1.5 Plasticitetsgrænse Tabel 1.6 Glødetab Tabel 4.1 Beregning for belastning af en 1 sporet rundkørsel Tabel 4.2 Beregning for belastning af en 2 sporet rundkørsel Tabel 5.1 Horisontalkurveradier ift. Hastighed og sigtelængder Tabel 5.2 Valgte horisontal og vertikalradier Tabel 6.1 Mindste koblingshøjder for forskellige trafikklasser Tabel 6.2 Trafikklasser Tabel 8.1 Erkendelsesafstand til rundkørsel Tabel 8.2 Brede af sikkerhedszone Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 16 af 79
1. Indledning 1.1 Baggrund Projektet i dets nuværende form er blevet til i Vejdirektoratet, men dets historie strækker sig længere tilbage. Udkastet til et større vejprojekt, for en omfartsvej vest om Slagelse, startede i Vestsjællands Amt; en omfartsvej strækkende fra Kalundborgvej ved Jernbjerg i nord, og rundt sydvest til Slagelse Landevej. Af økonomiske overvejelser blev det dog i amtet besluttet at den sydlige afslutning af omfartsvejen i stedet blev ved Skælskør Landevej syd for motorvejen, altså knap 3 km kortere. Det er denne form af omfartsvejen (etape 1) Slagelse Byråd og Vestsjællands Amt i efteråret 2000 indgik overenskomst om anlæg af. Der skulle dog gå helt frem til medio 2002 før en mere detaljeret planlægning af vejen igangsattes. I forbindelse med kommunesammenlægningen og nedlæggelse af amtet, januar 2007, overgik projektet for Slagelse Omfartsvej til Vejdirektoratet. Det er under gennemførelsen af dette projekt, at ideen om at føre omfartsvejen helt ned til Slagelse Landevej igen kommer op (etape 2). At det samlede projekt ikke længere er bundet af de oprindelige økonomiske betingelser, er en af forudsætningerne for, at strækningen indgår i en Landspolitisk aftale om Bedre veje (af 2. december 2009) og en forundersøgelse bliver iværksat. Undersøgelsen viser, at der er trafikale og økonomiske fordele ved Figur 1.1. Sjællandskort med geografisk placering af projektområdet 4 samtidighed i etableringen af de to etaper. Den største trafikale fordel ved etape 2 af omfartsvejen er for de trafikerende mellem Kalundborg og Næstved (rute 22). Den nuværende situation er uhensigtsmæssig, idet trafikken er nødt til at køre på og af motorvejen efter kun en kort strækning. Økonomisk er der en fordel ifm. jordhåndteringen på etape 1, da det giver mulighed for deponering og opmagasinering af overskudsjord. 1 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 17 af 79
1.2 Geografi Slagelse er beliggende på den sydvestsjællandske del af motorvejsstrækningen E20 imellem Jylland/Fyn og København. Byen har ca. 30.000 indbyggere og er Sjællands 8. største by. Den er et knudepunkt for den vestsjællandske egn og en barriere på hovedvejen fra Kalundborg i nord til Næstved i syd. Det er netop denne barriere, der søges nedbrudt ved hjælp af en ny omfartsvej og i samme ombæring øge trafiksikkerheden. Figur 1.2. Oversigtskort med Slagelse Omfartsvej 1. etape og skitse af 2. etape. 1 Slagelses virkning som trafikal barriere vil blive ophævet ved anlægget af etape 1, og etape 2 er den sidste manglende brik for en fri strækning på rute 22 imellem Kalundborg og Næstved. Korridoren for Slagelse Omfartsvej etape 2 er 3 km lang og beliggende i forlængelse af etape 1 syd for Slagelse. Strækningen udspringer således fra Bjergby Overmark ved etape 1 s afslutning mod vest og fører til Harrested Mark mod øst lige syd for Antvorskov kaserne. Terrænet er let bakket marklandskab uden større veje og væsentlig bebyggelse. Figur 1.3. Omfartsvej etape 2 Vejkorridor. 3 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 18 af 79
1.3 Projektet Som afgangsprojekt på diplomretningen i byggeteknologi ved Danmarks Tekniske Universitet, projekteres anden del af omfartsvejen ved Slagelse. Projektet omtales som Slagelse Omfartsvej etape 2. I projektet udarbejdes der et forslag til linieføring, længdeprofil og tværsnit samt indsamles geologiske jordprøver med det formål at give en beskrivelse af undergrunden i marken. Derudover udarbejdes forslag til belægning, afvanding, afmærkning og andet udstyr. Det er formålet med opgaven at erhverve viden indenfor vejprojekteringsområdet. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 19 af 79
2. Gennemgang af eksisterende materiale for projektet 2.1 Forundersøgelse Der er udfærdiget en fuld VVM rapport for etape 1, mens det for etape 2 var tilstrækkelig med en VVMscreening. VVM screeningen 1 dækker en beskrivelse af de eksisterende forhold, projektbeskrivelse og de potentielle miljøforhold som følge af anlægget. Forundersøgelsen vil tage udgangspunkt i denne VVM screening og supplere med data fra Miljøportalen 5 og det tekniske notat fra COWI 6. 2.1.1 Trafiktal Figur 2.1 Trafik I 2030 (ÅDT) ved etablering af etape 1+2 frem for kun etape 1. 1 Markeret med rødt er de strækninger der vil opleve mértrafik efter etableringen af etape 2. Med grønt er markeret de strækninger, der vil opleve et fald i trafik. Som det ses af figuren ledes 2250 4350 færre biler igennem Slagelse af Rute 22, og samlet set vil den nye trafiksituation betyde et fald på 34.655 køretimer om året. Den nye omfartsvej vil medføre øget trafiksikkerhed al den stund den nye vej lever op til en højere grad af sikkerhedskrav. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 20 af 79
2.1.2 Kommune og lokalplan Med brunt er markeret boligområde Med turkis er markeret erhvervsområde, området ude til højre (L.E1) er også at regne for erhvervsområde Med lyserød er markeret centerområde Med grøn, rekreativt område (grøn ring) De tilstødende områder L.L7 og L.L24 er at regne for landzone Figur 2.2 Planforhold 5 Indtegnet med rødt er linieføringen skitseret. Som det ses, bliver den grønne zone brudt 2 steder. Området skal som udgangspunkt friholdes fra bebyggelse. Der kan dog dispenseres for denne regel, idet det kun er en meget lille del af arealet, der bliver berørt af vejen og dermed ikke er en direkte konflikt med rammen for den grønne zone. Omfartsvejens etape 2 vil skære ind over flere landbrugsarealer, hvor der skal tages hensyn til natur, landskab og kulturhistorie. Disse forhold vil blive gennemgået særskilt nedenfor. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 21 af 79
2.1.3 Lokale natur, landskabs og kulturhistoriske forhold Som det ses af nedenstående figur 2.3, er området dækket af talrige små vandhuller og søer langs vejstrækningen. Figur 2.3 Naturbeskyttelse 5 Som vejen er skitseret, er der dog ikke nogen steder, hvor der er overlap, og der er ikke nogen videre grund til at tro, naturbeskyttelsen ikke vil blive opretholdt. Der er dog et punkt hvor vejen tangere nær en sø, hvorfor det ikke helt kan udelukkes, at den bliver berørt under anlægsfasen. Der er i området kun én beskyttet dyreart, flagermusen og ingen beskyttet flora og fauna. Da vejanlægget kun berører træer, buske og skove i et meget begrænset omfang, og da der ikke skal fældes nogle af de ældre træer langs Sdr. Ringgade, anses påvirkningen af flagermusene at være uvæsentlig. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 22 af 79
De eneste fredede områder i nærheden af vejanlægget er Galgebakken og gravhøjen nordvest for Slots Bjergby, samt en affalds og kogegrube fra oldtiden. Figur 2.4 Fredning 5 Som det ses af vejskitseringen på figur 2.4, bliver den ført på behørig afstand af de fredede områder. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 23 af 79
Som det ses af figur 2.5 skærer vejen beskyttede diger to gange. I begge tilfælde vil digerne blive gennemskåret af vejanlægget, hvor der skal søges dispensation hos den rette myndighed. Figur 2.5 Bygge og beskyttelseslinier 5 Området langs Sdr. Ringgade og Slagelse Landevej er omgivet af en skovbyggelinie. Skovbyggelinier har til formål at beskytte skovenes værdi som landskabselementer, men idet skovbeplantningen her kun findes på den østlige side af vejen, er der ingen risiko for at forringe dets værdi. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 24 af 79
I nedenstående figur kan man se kirkeindsigtslinierne markeret med rødt. Det er på ingen måde muligt at undgå at gennemskære disse, men det er forsøgt for så vidt muligt at minimere forringelsen af oplevelsen af kirken, og kirkens betydning i landskabet fastholdes. Figur 2.6 Kirkeomgivelser 5 Det er usandsynligt, at der vil kunne rejses en fredningssag i forbindelse med anlæg af vejstrækningen. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 25 af 79
Figur 2.7 Trafikstøj 1 På figur 2.7 ses støjniveau 1,5 m over terræn, beregnet for dimensioneringstiden (år 2030) fra VVMscreening. Da den i projektet besluttede linieføring afviger fra den ovenfor viste, er støjpåvirkningen af beboerne langs etape 2 anderledes. Der er dog ingen grund til at forvente forandringer i trafiktal, hvorfor fritfeltsværdierne forbliver uændrede. Rundkørslen ved Skælskør Landevej flyttes mod syd og vil ligge i større afgravning, hvilket betyder, at færre af beboerne på Skælskør Landevej vil mærke støjgener i størrelsesordenen 63 68 db(a). I den østlige ende forventes støjniveauet at blive som den her viste, da afstanden til erhvervszonen ikke er ændret betydeligt. Ved etableringen af støjvolde og facadeisolering, anses den potentielle støjpåvirkning at være uvæsentlig. 2.2 Brugerønsker Vi havde nogle få samtaler med de lokale i forbindelse med vores eget besøg i området, og en korrespondance mellem brugere og myndigheder vedrørende 1. etape af omfartsvejen. Brugernes bekymringer går hovedsageligt på mulige støjgener. Jævnfør forrige kapitel angående trafikstøj er der øget støjniveau for beboerne ved Skælskør Landevej og delvis for erhvervszonen i øst. For at imødekomme brugerne anbefales det, at der tages tiltag, for eksempel facadeisolering af de berørte boliger, eller anden støjafskærmning. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 26 af 79
3. Geologi for området 3.1 Jordbundsforhold (oversigtskort) Et opslag i DGU s karteringskort 7 (se figur 3.1) viser, at der overvejende kan forventes morænesand og grus under vækstlaget, hvilket, udover at være en indikator for kornkurvens form, fortæller at lerfraktionen bliver under 15% for prøver taget i området. Et tilsvarende tjek på Danmarks Miljøportal 5 (se figur 3.2) viser med en anden kategorisering, at det kan forventes at finde sandblandet lerjord i det meste af området, og et kort stykke med almindelig lerjord. Landskabet er karakteriseret ved et meget bakket terræn dækket af marker. Fra vest mod øst er der en lille stigning de første 300 meter frem, hvorefter terrænet falder stejlt ned i en dal knap 45 meter over en strækning på 1200 meter. Herefter stiger niveauet ca. 10 meter igen frem til Sdr. Ringgade og Slagelse Landevej. Figur 3.1 Karteringskort 7 Henover dalen er der flere små vandhuller, der kan indikere, at det er svært at lede vand væk fra markerne. Figur 3.2 Jordbundsforhold 5 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 27 af 79
Som det ses af nedenstående figur 3.3 markeret med blåt, er der et omfattende drænsystem i området, hvilket indikere at der for jordbundsforholdene er vanskeligheder med stor vandmætning. Figur 3.3 Drænsystem Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 28 af 79
3.2 Indhentning af jordprøver Der er allerede flere boreprofiler for området tilgængelige gennem Jupiter, den nationale boringsdatabase (markeret med grønne prikker i nedenstående figur 3.4). Disse vil blive sammenholdt med de stikprøver, der indhentes fra området (røde prikker). Til formålet er der afsættes en dag, hvor området besigtiges med spyd og spade i hænderne. Ved alle fire stop bliver der brugt karteringsspyd, mens der kun bliver hjemtaget jordprøve fra P2 og P4 til laboratorieforsøg. Figur 3.4 Bore og prøvepunkter 5 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 29 af 79
Figur 3.5 Udsigt mod nord fra galgebakken (v. Slots Bjerby) langs Skælskør Landevej, i baggrunden ses Slagelse By Tanken er, at omfartsvejen skal krydse Skælskør Landevej mellem det hvide hus midtfor i billedet og tårnet til højre. Dette afdækkes senere i projektrapporten. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 30 af 79
Nedenfor (figur 3.6) ses terrænet hvorigennem vejstrækningen skal lægges. Figur 3.6 Udsigt mod øst fra galgebakken, i retning af Sdr. Ringgade Som det ses på billedet, er der nogle få hundrede meter med et svagt kuperet terræn, hvorefter det dykker ned i en dal, som det kan skimtes af den faldende trælinie midtfor i billedet. Længst væk i billedet, omtrentligt et par kilometer, kan terrænets stigning tydes igen. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 31 af 79
3.2.1 Prøve 1: Som det kan ses i karteringsspyddet figur 3.7, er der en ret tydelig laginddeling. De øverste 28 cm er muldlaget, brunt, sandet og kun lidt leret. De næste 48 cm er et gulbrunt lerlag I bunden er et 25 cm lerlag, gråbrunt, sandet. Figur 3.7 (P1) Sammenholdt med data fra den nærmeste boring (B1), se figur 3.8, ses det, at de to prøver er forholdsvis sammenlignelige. Først med et almindeligt muldlag 0,3 0,4m og herefter let varierende lag af moræneler. Der kan med en vis sikkerhed forventes disse jordlag på den første del af strækningen. Figur 3.8 (B1) 8 Boringsdata B1 B6 er dels fra GEUS 8 og dels fra de geotekniske undersøgelser ifb.m. Vejdirektoratets projektering. De fulde boreprofiler er vedlagt som bilag. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 32 af 79
3.2.2 Prøve 2: Ved P2 er der en lidt mindre tydelig lagdeling, se figur 3.9. De øverste 53 cm er muldlaget, mørkebrunt og sandet. De næste 37 cm, er meget lig det øverste lag, lidt lysere og mere leret. De nederste 10 cm er et gulbrunt lerlag. Figur 3.9 P2 Sammenholdes prøven med den nærmeste boring ses det, at der her ligeledes er et forholdsvis tykt muldlag, efterfulgt at et stærkt leret sandlag. 3.2.3 Prøve 3: Figur 3.10 B3 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 33 af 79
Prøven taget med karteringsspyd ved P3 minder i inddeling lidt om den fra P1. De øverste 22 cm er muldlaget, det er brunt, sandet, stenet og kun lidt leret. De næste 46 cm er et stærkt leret sandlag, gulbrunt. I bunden er et 32 cm lerlag, gråbrunt, sandet. Figur 3.11 P3 Det observerede afviger fra boredata fra B4, jf. figur 3.14. Ifølge figur 3.4 kan dette måske henledes til at både P3 og B4 er nær grænselinien mellem sandblandet lerjord og lerjord. Det er ikke usandsynligt at der mellem de to punkter er et skift i jordlagene. Figur 3.12 B4 8 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 34 af 79
3.2.4 Prøve 4: Prøven taget med karteringsspyd ved P4 minder i inddeling lidt om den fra P2, idet der også her ser ud til at være et tykt muldlag. De øverste 55 cm er muldlaget, mørkebrunt og sandet. De næste 45 cm, brunt og leret. Figur 3.13 P4 En borerapport (figur 3.14) fra Antvorskov kaserne nær P4, viser en laginddeling der ikke er uforenelig med det, der blev fundet ved karteringsspyd. Figur 3.14 B6 8 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 35 af 79
3.3 Analyse (laboratorium) Efter at jordprøverne er indhentet fra marken udtages der delprøver til gennemførelse af en serie af hhv. klassifikations og komprimeringsforsøg. Dette afsnit indeholder en beskrivelse af forsøgene samt en analyse af resultaterne herfra. Til baggrund for forsøgene er anvendt DGF s Laboratoriehåndbog 9 samt deres ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse 10. Herudover er der selvfølgelig konsulteret med de af Dansk Standard udgivne hæfter. Serien af forsøg er som følger: Kornstørrelsefordeling og vandindhold v. Sigte slemmeanalyse Korndensitet v. pyknometer Konsistensgrænser v. casagrandes metode og udrulningsforsøg Indhold af organisk materiale v. glødetabsforsøg Maksimal tørdensitet, optimalt vandindhold v. proctor test Styrkeegenskaber v. CBR test 3.3.1 Sigte slemme Til bestemmelse af kornstørrelsefordelingen anvendes våd sigtning, hvorfor en bestemmelse af jordprøvernes insitu vandindhold kan klares i samme ombæring. Inden vådsigtningen er jordprøven blevet grovsorteret med fingrene, hvor alle kornstørrelser større end 16 mm er frasorteret i en skål. Det frasorterede grus og småsten prøves på hhv. 16, 32 og 64 mm sigten, udtørres, vejes og massen noteres. Til forsøget er normalt foreskrevet en jordprøve på mindst 700g, men efter råd fra Laboratorieoverassistenten nøjedes med en ~200g prøve. Gennemfaldet på 16mm sigten udvaskes nu på den fineste sigte (0,063mm) med destilleret vand. Gennemfaldet herfra anvendes til slemmeforsøg, mens sigteresten tørres i en ovn ved 105 C i et døgn. Herefter fyldes prøven på en sigterystemaskine med maskvidderne 8,00 4,00 2,00 1,00 0,500 0,250 0,125. Efter sigtningen vejes og noteres materialeresten for de enkelte maskevidder Som det ses af tabel 3.1, er det kun sand og grus fraktionen der kan bestemmes ved sigtningen. Til vandbestemmelsen er der sikret, at det er en passende mængde Tabel 3.1 2 jordprøve til at veje nøjagtigheden er større end 0,1 % af jordprøvens masse. Den fugtige jordprøve lægges i en skål med en kendt masse (Sk), og afvejes (Sk+J+V). Skålen med jordprøven sættes i en ovn, hvor den udtørres ved 105 C i ca. et døgn, indtil den når konstant masse. Ved dette forstås at prøvens masse højst ændres 0,1 % ved 4 timers ekstra tørring. Vægten af skålen med den tørrede jordprøve noteres (Sk+J), og massen af vand (V) og tørret jordprøve (Jord) kan nu beregnes. Det er ved forholdet mellem disse to, at vandindholdet (w%) er bestemt. De noterede data og resultater af beregningerne kan læses af nedenstående tabel 3.2. Som det ses, er der tale om en forholdsvis stor vandprocent, der kan have en afgørende betydning for jordens bæreevne. To jordprøver er dog ikke tilstrækkeligt grundlag for at sige Thomas Tabel 3.2 Søgaard Pedersen, 052481 side 36 af 79
noget generelt om jordforholdene i området. Sammenholdt med de boredata, der er fundet i Jupiter, ligger de to prøver ret højt. I GEUS borerapporterne har vandindholdet ligget omkring 13 14 %. Bundresten fra udvaskningen (<0,063 m), anvendes nu til hydrometeranalysen. Materialet tilsættes 25 ml peptisatorvæske (0,005 molær natriumpyrofosfat opløsning) og bliver rørt til en homogen opslemning uden klumper. Opslemningen hældes i et måleglas, og der fyldes igen på med peptisatorvæske, så volumen når op på 1000 ml (se figur 3.15). Opslemningen rystes i knap et minut, hvorefter det stilles til hvile på et vibrationsfrit bord og tiden noteres. Hydrometeraflæsningen foretages nu efter 1 min., 2 min., 8 min., 15 min., 30 min., samt 1, 2, 4 og 24 timer. Den resulterende kornkurve af sigtning og slemning kan ses af nedenstående figur 3.16. Figur 3.15 Hydrometer Figur 3.16 Kornkurve Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 37 af 79
Som man kan aflæse af kurven, går kornkurverne for begge prøver over den frostfarlige grænsekurve. Det er det forholdsvis store indhold af silt der skaber problemer. Siltets kapillaritet gør at vand får en meget stor stighøjde i jordmaterialet og dermed er frostfarligt. Dette medfører en lavere forventelig bæreevne. Sammenholdt med den forventede kurve for morænesand og grus er kurven for prøve 2 (tabel 3.3) ikke helt i overensstemmelse med de forventede værdier, idet lerfraktionen større end 12 %. Prøve 2 kan snarere beskrives som en stærkt sandet moræneler. Tabel 3.3 10 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 38 af 79
3.3.2 Konsistensgrænser Til bestemmelse af jordprøvernes fasthed ved forskellige grader af vandindhold, udføres der to forsøg til bestemmelse af konsistensgrænserne; en bestemmelse af henholdsvis flydegrænsen og plasticitetsgrænsen. Bestemmelsen af disse størrelser er nødvendig, når man arbejder med ler og silt. Til bestemmelse af flydegrænsen anvendes et såkaldt casagrande slagapparat (se figur 3.17). Jordprøven, der anvendes til forsøget, er sigtet, så materialet, der indarbejdes i slagapparatet, er under 0,42 mm. Der skæres en 12mm bred og 1 cm dyb rille ned Figur 3.17 Casagrande apparat og vægt langs midten af prøven, hvorefter den udsættes for en serie af slag med en frekvens på 2 slag i sekundet. Når de to sider af prøven mødes, noteres antallet af slag, og en del af prøven tages til side til bestemmelse af vandindhold. Det er i forsøget tilsigtet at få mindst to prøver med varierende fugtighed på hver side af hvad der resulterer i 25 slag. Slagantallet som funktion af vandindhold plottes ind i et diagram, og trendline indtegnes. Vandindholdet, der svarer 25 slag givet ud fra denne linie, er, hvor jordens vandindhold antages at være lig med flydegrænsen (se figur 3.18). Flydegrænse y = 21496e 21,06x y = 7427,3e 14,72x Slagantal n 25 P2 P4 2,5 25,00% 27,00% 29,00% 31,00% 33,00% 35,00% 37,00% 39,00% 41,00% 43,00% 45,00% Vandindhold % Figur 3.18 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 39 af 79
Tabel 3.4 Som det kan ses af figur 3.18, fremstår resultaterne for prøve 2 uregelmæssige. Dette kan være et udtryk for flere fejlkilder. Her kan nævnes utilstrækkelig omrøring efter opblanding med vand, forskel i størrelse af prøve i slagapparat samt usikker hånd i tilskæring af prøven til den 12 mm brede rille. Disse fejlkilder kan betyde, at resultaterne ikke længere er retvisende (se tabel 3.4). Plasticitetsgrænsen bestemmes ved udrulning (udrulningsgrænsen) af en tilsvarende sigtet jordprøve (under 42 mm) som ovenfor. Rulningen foregår på en gipsplade der suger fugten ud af prøven, hvor den bliver formet til en pølse med fingrene (se figur 3.19). Grænsen forstås at være der, hvor vandindholdet i jordprøven får materialet til at gå fra at være plastisk til halvfast konsistens; altså smuldre. Forsøget fortsættes indtil smuldringen opnås ved 3 mm tykkelse, hvorefter vandindholdet for jordprøven bestemmes. Forsøget udføres yderligere to gange for at sikre tilstrækkeligt pålidelige resultater (se tabel 3.5). Tabel 3.5 Figur 3.19 udrulningsforsøg Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 40 af 79
Med bestemmelse af flydegrænsen og plasticitetsgrænsen er det muligt at beregne plasticitetsindekset I P samt konsistensindekset I C. For Prøve 2 bestemmes det at: 38,68% 22,93% 15,75% Prøve 4: 38,68% 24,14% 15,75% 0,92 32,08% 20,96% 11,12% 32,08% 17,92% 11,12% 1,27 Der er ikke overensstemmelse mellem den forventede og den beregnede I p. Dette kan skyldes, at forsøgene er forbundet med stor usikkerhed. Som det ses af tabel 3.3 burde den forventede I p for P4 og P2 ligge henholdsvis under 4% og mellem 4% og 7%. 3.3.3 Glødetab Til bestemmelse af glødetab vejes en jordprøve før og efter udtørring ved 100 C i et døgn, herefter sættes prøven i en glødeovn ved 400 C i 4 timer, hvorefter den køles ned og vejes. Afvejningerne og beregninger kan aflæses af nedenstående tabel 3.6. Som det fremgår, er glødetabet på begge prøver i omegnen af 4 5%, hvilket er mere end, hvad der er ønskeligt (Gl %<2%). Den kan dog stadig betragtes som almindeligt organiskholdigt idet insitu vandindholdet er under 40% (s. 48 i Prøvebeskrivelse 1 ). Tabel 3.6 Det er sandsynligt at jordprøven er taget i grænselaget (½ 1m), hvorfor problemer med organisk indhold kan imødegås ved at skrabe et lidt højere lag af jord af, end hvad ellers er standard (0,3m). Dog viser spydprøver og boreprofiler fra andre områder, at det ikke er sandsynligt med ligeså meget organiskholdigt jord på resten af strækningen. 1 Vejledning i Ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse, R1 maj 1995, dgf Bulletin Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 41 af 79
3.3.4 Proctor Ved Proctorforsøg indstampes homogeniserede jordprøver på en standardiseret måde. Herved er det muligt at bestemme den maksimale tørdensitet som materialet kan indbygges til. Den maksimale tørdensitet afhænger af vandindholdet, hvorfor en serie af proctorforsøg ved forskellige vandprocenter, afbilledet på en graf, vil kunne vise det optimale vandindhold svarende til den maksimale tørdensitet. Forsøget, som det er udført, er et Standard Proctorforsøg med jordprøverne indbygget i en stor Proctorform, også kaldet en CBR form. Dette gøres, da materialet til CBR forsøget skal indbygges tilsvarende, og dobbelt arbejde derved spares. Stor Proctorform (CBR form): Hammer (lille): Faldhøjde: Diameter: 152,44 mm Vægt: 2,495 Kg Lille faldhøjde: 304,8 mm Højde: 116,4 116,8 mm Diameter: 50 mm Formen består af en bund, selve rørformen samt en krave. På bunden lægges et stykke vokspapir. Før forsøget kan sættes i gang skal materialet præpareres. Dels er det nødvendigt at frasortere materiale med en kornstørrelse større end 16mm og dels ved at homogenisere materialet i en røremaskine. Efter hvert gennemført forsøg bliver materialet igen homogeniseret i røremaskinen, hvor det samtidig er muligt at justere vandindholdet til den ønskede værdi. Det er målet at have udført mindst to forsøg på hver side af det optimale vandindhold. Det betyder i praksis, at der for hver jordprøve, vil blive gennemført 5 6 forsøg, for at bestemme den optimale værdi. I forsøget er der flere værdier, der bliver målt. Vægten af hele formen og vægten af hele formen med indbygget jordprøve samt en bestemmelse af vandindholdet efter gennemført forsøg. Materialet indbygges i CBR formen i tre tilnærmelsesvis lige høje lag, der hver får 56 slag ved indstampningen. Efter indstampning bliver det overskydende jord i kraven skrabet frit med en metallineal, hvorefter form+prøve vejes som nævnt. Den nu indbyggede jordprøve er klar til at blive anvendt til CBR forsøg. Se afsnit 3.3.5 for CBR prøvebeskrivelse og resultater. Figur 3.20 Proctor Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 42 af 79
Prøve 2: Efter en serie vellykkede Proctorforsøg er de målte værdier plottet ind i et kurvediagram, se figur 3.21. Det er lykkedes at få 3 klare værdier på hver side af maksimum. For hvert sæt af stigende og faldende værdier indtegnes en trendline. Forskriften for de approksimerende liniefunktioner kan aflæses af figuren. Figur 3.21 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 43 af 79
Støttet af trendlinierne indtegnes proctorkurven med rødt med den forventede afrunding mod maksimal tørdensitet. Værdien aflæses sammen med dets tilsvarende optimale vandindhold. Figur 3.22 Sammenholdt med hosstående figur 3.23 fra VS, falder resultaterne i god tråd med klassificeringen af P2s kornkurve til en stærkt sandet ler. Figur 3.23 Resultatet af standard Proctor forsøg på en række forskellige jordtyper. (s. 297 2 ) Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 44 af 79
Prøve 4: Tilsvarende for Prøve 4 indtegnes trendlinier for de to sæt af punkter. Figur 3.24 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 45 af 79
På nær en lille forskel i hældning er de to proctor kurver for P2 og P4 meget ens, hvilket var forventet da graderingen af de to jordprøver var meget lig hinanden. Figur 3.25 Igen falder resultaterne i god tråd med klassificeringen af P4s kornkurve til morænesand, med en lerfraktion i den høje ende. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 46 af 79
3.3.5 CBR Til bestemmelse af jordprøvernes styrkeegenskaber gennemføres en serie CBR (California Bearing Ration) forsøg. Da præpareringen og indbygningen af jordprøven allerede er klaret i Proctor forsøget, er det umiddelbart muligt at installere formen med jordprøven i CBRmaskinen. To cylindriske lod placeres ned i kraven oven på jorden. Loddets diameter matcher formens og har et 54mm bredt hul i midten til stemplet. Igennem forsøget presser trykstemplet ned på jordprøven med en fast hastighed på 1,27 mm pr. minut. Computeren tilkoblet CBR maskinen noterer løbende kraften svarende til trykstemplets nedsynkning. Forsøget fortsætter indtil der nås en nedsynkning på knap 7 mm. Der gennemføres CBR forsøg for alle de jordprøver der er udført i proctordelen, såfremt prøven har en tilstrækkelig styrke til at der kan bestemmes en CBR værdi. Figur 3.26 CBR maskine Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 47 af 79
Resultatet af målingerne kan aflæses af nedenstående graf, figur 3.27. 45% 40% 35% 30% CBR CBR værdi 25% 20% 15% 10% 5% 0% CBR P4 CBR P2 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% Vandindhold Figur 3.27 Det skal bemærkes at der for den sidste CBR måling for P2 og P4 hver er tale om en ikke præcis værdi, idet der ved dette vandindhold ikke længere er muligt at måle en CBR værdi for prøven. Den reelle CBR kan antage værdier der er lavere end det viste. Kurverne af CBR værdier antager en forventelig form for de givne kornkurver. Det kan bemærkes, at der er en meget lav CBR værdi for højere værdier af vandindhold, hvilket betyder, at der såfremt insitu vandindholdsbestemmelsen er retvisende, skal tages forholdsregler, hvilket vandindholdet fra de nærmeste boreprofiler ikke peger på. Da jordinddelingen for P2 og P4 ikke gør sig gældende for hele strækningen, skal det ikke forstås, at denne problematik findes langs hele vejanlægget. Samtidig vil der for P2 være tale om en betragtelig dæmning, der vil betyde et lavere vandindhold. Jordens bæreevne kan eventuelt søges styrket ved kalkblanding efter en mere omfattende geoteknisk undersøgelse. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 48 af 79
4. Linieføring, Længdeprofil og tværsnit 4.1 Forudsætninger 4.1.1 Kapacitet på strækningen For Slagelse omfartsvej etape 2 er der foretaget kapacitetsberegninger på tilkoblingen på Sdr. Ringgade/Slagelse Landevej. Beregningerne er foretaget af COWI 6 i programmet DanKap, hvor vejkrydset er defineret som en rundkørsel. Ved gennemregning med en 1 sporet rundkørsel forudses overbelastninger og lange kødannelser i 3 af de 4 grene i rundkørslen. Eneste gren med en acceptabel trafikbelastning er Slagelsevej. Ved gennemregning med en 2 sporet rundkørsel fås tilstrækkelig kapacitet i alle grenene, hvilket gør, at kø på strækningen er meget usandsynligt. Kapacitetsfaktor Middelforsinkelse (s) Kølængde (m) Omfartsvejen 0,86 45 91 Slagelsevej 0,54 17 21 Slagelse Landevej 1,11 241 399 Sdr. Ringgade 1,03 146 231 Tabel 4.1 med beregninger for belastningen af en 1 sporet rundkørsel. 6 Kapacitetsfaktor Middelforsinkelse (s) Kølængde (m) Omfartsvejen, højre spor 0,44 9 14 Omfartsvejen, venstre spor 0,23 7 7 Slagelsevej 0,54 17 21 Slagelse Landevej, højre spor 0,61 10 28 Slagelse Landevej, venstre spor 0,31 6 7 Sdr. Ringgade, højre spor 0,51 9 14 Sdr. Ringgade, venstre spor 0,26 6 7 Tabel 4.2 med beregninger for belastningen af en 2 sporet rundkørsel. 6 Der benyttes derfor en 2 sporet rundkørsel med to spor i 3 af de 4 tilfarter. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 49 af 79
4.1.2 Forudsætninger for vejens Tracé Indledningsvist er der udarbejdet to forslag til linieføringen for etape 2. Det ene forslag bygger på den færdigtprojekterede etape 1, hvor tilkoblingen ved Skælskør Landevej er fastlagt. Det andet forslag forudsætter frie rammer for sammenkoblingen med etape 1. Der udarbejdes et forslag til et fornuftigt tracé. Det første bygger på den kommende Slagelse omfartsvej etape 1, som er færdigprojekteret og fastlagt i forhold til sammenkoblingen med Skælskør Landevej. Startpunktet for etape 2 er i dette tilfælde låst til denne placering. Det andet forslag bygger på den antagelse, at etape 1 endnu ikke er fastlagt og der derfor er frie rammer i forhold til placeringen af startpunktet på Skælskør Landevej. I begge tilfælde er der frie rammer i forhold til sammenkoblingen med Sdr. Ringgade/Slagelse Landevej og Slagelsevej. Efterfølgende er udvalgt et forslag, som gennemarbejdes i forhold til tegningsmateriale, belægning, afvanding og lidt generaliserende omkring udstyr og afmærkning. Strækningen har en ÅDT på 6.300 (år 2008) og en fremskrevet ÅDT på 8.800 (år 2030) jf. Teknisk Notat fra COWI 6. Vejen defineres som en gennemfartsvej med hastighedsklasse 80. Den valgte vejtype er en 2 sporet vej med typenr. 14 og typebetegnelse YxKKxY. De anbefalede krav til udformningen af denne vej kan ses i nedenstående udklip fra vejtypekataloget. Det skal bemærkes, at valget af denne vejtype indebærer en forhøjet risiko for mødeulykker med alvorlig personskade. Figur 4.1 Vejkatalog 11 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 50 af 79
Valget knytter sig til lovforslag L 15 Lov om anlæg af Slagelse Omfartsvej, 2. etape 20 fremsat d. 6. oktober 2010 af transportminister Hans Christian Schmidt. Heri er der fremstillet en ramme for den kommende omfartsvej imellem Skælskør Landevej og Sdr. Ringgade/Slagelse Landevej. Rammerne og forudsætningerne for dimensioneringen listes herunder: 2 sporet vej V ø = 80 km/t 14 meters bredde 3,5 meter pr. kørespor 0,5 meter kantbaner 3 meter pr. yderrabat I lovforslaget fremgår yderligere nogle krav til vejens udformning og opbygning: Støjreducerende asfalt Reflekterende afmærkning Rundkørsler ved Skælskør Landevej og Sdr. Ringgade/Slagelse Landevej Af de to indledende forslag vælges linieføringen, der udspringer syd for etape 1 s afslutning ved Skælskør Landevej. Valget skal ses som en tænkt situation, hvor etape 1 endnu ikke er færdigprojekteret, og det derfor tages med i overvejelserne, hvordan det videre forløb nord for Slots Bjergby skal udformes. Valget er en konsekvens af flere overvejelser. Terrænet imellem Skælskør Landevej og Sdr. Ringgade/Slagelse Landevej er stærkt kupperet, hvilket giver en stor udfordring i forhold til traceringen. Indledningsvist kunne det hurtigt konstateres, at den tænkte situation ville give de færreste udfordringer i den videre projektering. Derudover ville det give en svær situation at få pløjet en omfartsvej igennem den lille klynge af huse, der ligger lige umiddelbart øst for etape 1 s afslutning, uden egentlig at fjerne et helt hus. Det giver derfor større tilfredshed at arbejde med et projekt, der ikke i samme grad berører og laver store indhug i naboernes liv, selvom det rent faktisk er sådan, det virkelige scenarie udspiller sig. Linieføring og længdeprofil til forslaget, der er knyttet sammen med etape 1, kan ses på tegning nr. 16, 17 og 18. Der kommenteres og refereres ikke yderligere på dette projektforslag. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 51 af 79
5. Planlægning og vejforslag 5.1 Anvendt teori Den anvendte teori er primært hentet fra vejregelsamlingen 21. Derudover er der hentet forslag til projektløsninger fra erfarende fagfolk. Der er desuden hentet inspiration fra Vejdirektoratets paradigmesamling på http://webapp.vd.dk/tegn/index.html. 5.2 Horisontalprofil 5.2.1 Oversigtsforhold Det indses hurtigt, at overhalingssigt på hele strækningen er en umulighed. Terrænet er simpelthen for kuperet til at tilstrækkelige vertikalradier kan opnås. Ligeledes kræver overhalingssigt store horisontalradier medmindre der etableres oversigt henover grøfter og omkringliggende terræn, hvilket igen bliver en næsten umulig opgave, når der skal etableres passager med høje afgravningsskråninger. Mødesigt, eller 2 x stopsigt, bliver derfor den dimensionsgivende sigtlængde i den videre projektering. 5.2.2 Sigtelængder Stopsigt Stopsigt beregnet for flad vej i åbent land: Hvor,,, æ æ / Reaktionstiden sættes til 2 sekunder jf. Vejregelforslag; hæfte 2 Tracering for veje og stier i åbent land. Dimensioneringshastigheden sættes lig V ø +20 km/t. Friktionskoefficienten sættes til 0,31 jf. tabel 3.12 i V&S. Dvs. 182,3 Mødesigt Mødesigt beregnes som to gange stopsigtelængden. Dvs. 364,6 Ifølge de danske vejregler for afmærkning på kørebanen fastsættes mødesigtelængden som funktion af den tilladte hastighed og ikke dimensioneringshastigheden. I dette tilfælde er mødesigtelængden 240 meter ved 80 km/t. Se tabel 5.1. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 52 af 79
Tabel 5.1 12 I Novapoint er der foretaget en mødesigteanalyse, der bekræfter, at hele strækningen har mødesigt ved en sigtelængde på 240 meter. Resultatet kan ses i bilag XX. Overhalingssigt Overhalingssigt er klart at efterstræbe på størstedelen af den nye vejstrækning, men som tidligere omtalt er det en praktisk umulighed. Den beregnes dog alligevel i den følgende passage: Overhalingssigtelængden består af 3 strækninger: s 1 er den strækning der tilbagelægges fra en bil trækker ud til overhaling, og frem til den igen er i sin egen vognbane. s 2 er den strækning en evt. modkørende tilbagelægger i tidsrummet for en overhaling. s 3 er den strækning der er imellem to modkørende biler efter endt overhaling. Altså en sikkerhedslængde som generelt sættes til 125 meter. Dvs. 1,577 0,85 114 3,6 125 Hvor, 85 % t sættes generelt til 9 sekunder. Dvs. 623,0 5.2.3 Horisontal kurveradius På baggrund af kravet om mødesigt, beregnes den minimale horisontale kurveradius: Hvor, æ æ Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 53 af 79
d sættes indledningsvist til 7 meter. Dvs. 1.028 De 7 meter kan overholdes henover 1,5 meter kørebane + 0,5 meter kantbane samt rabat og grøft/trug tilsammen. Det betyder at passager med høje afgravningsskråninger også kan overholde mødesigt. Ydermere vil der på passager med påfyldning være overhalingssigt, da d her kan sættes meget højt. 5.2.4 Projektplan: Linieføringen kan ses i projektplanerne under tegning nr. 3, 4 og 5. Dette projekts linieføring er valgt med start lidt sydligere end den egentlige afslutning af Slagelse Omfartsvej Etape 1. Som nævnt tidligere er valget truffet på baggrund af flere overvejelser. Kuperet terræn og beboelsesejendomme har således været udslagsgivende for valget. Med start ved Skælskør Landevej i station 0 går vejen rimelig hurtigt over i en klotoide til den første venstresvingende kurve med en radius R = 1.000 meter. Klotoiden er givet parameteren A = 350, som ligger indenfor det anbefalede interval på 1/3 til 1/2 gange kurveradius. Fra kurven går vejen over i endnu en klotoide med parameteren A = 350. Klotoiden er en såkaldt vendeklotoide, som går direkte over i en kontrabevægelse med en højredrejende klotoide. Denne klotoide har parameteren A = 600, og er overgang til en kurve med radius R = 1.500 meter. Udgangsklotoiden har ligeledes parameteren A = 600. Det sidste stykke føres vejen retlinet hen til rundkørslen. Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 54 af 79
5.3 Længdeprofil 5.3.1 Vertikal kurveradius De minimale kurveradier i forhold til sigtelængder og bilens lyskegle beregnes i dette afsnit. Der forudsættes en maksimal hældning på 35 promille, som er den anbefalede på motorveje, hovedlandeveje og vigtige landeveje. 5.3.2 Konveks vertikalradius I forhold til komforten er den minimale konvekse vertikalradius på 988 m jf. tabel 6.4 2. Der kræves mødesigt på hele strækningen, hvilket giver en konveks kurveradius på: Hvor, æ ø ø ø ø æ 1 ø ø ø æ 1 Dette giver følgende minimale konvekse vertikalradius: 7.200 5.3.3 Konkav vertikalradius Radius i konkave kurver er givet ved: Hvor, ø å æ æ 4,5 ø ø ø æ 2,5 æ 0,5 Dette giver følgende minimale konkave vertikalradius: 2.470 5.3.4 Konkav vertikalradius i forhold til oplysning Bilens fjernlys bør være i stand til at oplyse stoplængden som minimum. Radius er da givet som: Hvor, æ ø æ 0,7 æ 1 0,0175 Dette giver minimum af den konkave vertikalradius på: 5.878 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 55 af 79
5.3.5 Opsummering De valgte radier for den videre projektering er opsummeret i nedenstående tabel Den benyttede Vertikalradius = 8 til 10 x hori. Radius Den benyttede Horisontalradius Min. Vertikalradius Max. vertikalradius Vertikalradius 1.000 m 8.000 m 10.000 m 10.000 m 1.500 m 12.000 m 15.000 m 13.000 m Tabel 5.2 Tabellen viser de valgte horisontal og vertikalradier. Derudover ses en fingerregel for forholdet imellem horisontal og vertikalradier. Der sigtes imod at de vertikale kurver skal være 8 til 10 gange større end deres respektive horisontalkurver. Ensidig hældning og overhøjde i horisontalkurverne Som et led i udarbejdelsen af et fornuftigt tracé, skal der i horisontalkurverne etableres en ensidig hældning og deraf en overhøjde. Dette gøres for at give en komfortabel køreoplevelse, når der køres på vejen. Hældningens og overhøjdens størrelse afhænger af vejens ønskede hastighed og kurvens horisontalradius. Novapoint beregner selv de nødvendige sidehældninger i kurverne på strækningen. Den nødvendige sidehældning beregnes manuelt ved nedenstående formel: Hvor, 0,5 / æ / Dette er en ældre formel. Formlen bygger på, at sidehældningen skal modsvare halvdelen af sideaccelerationen, hvorefter friktionen skal tage den resterende del. Der gennemregnes for de 2 horisontalradier. Først R = 1.000 meter: Den nødvendige overhøjde h o beregnes af: 100 3,6 0,5 0,0393 39 1.000 9,81 Dernæst R = 1.500 meter: 0,0262 26 Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 56 af 79
Hvor, 8 Der gennemregnes for begge overhøjder: 0,039 8 0,31 0,026 8 0,21 Selve vipningen skal foregå over en strækning, der giver et æstetisk udseende og en fornuftig dynamisk kørefornemmelse for bilisten. Ved den første kurve skal vejen vippes fra et tagformet profil med sidehældningerne 25 til en ensidig hældning på 25 for derefter at øges til 39. Hele denne vipning sker i klotoidens udstrækning. Ligeledes foregår det i de øvrige klotoider, at vipningen sker langs disse. Længdeprofilets udformning Længdeprofilet kan ses på tegning nr. 7, 8 og 9. Længdeprofilet starter ud i afgravning og med et svagt fald på 5,8 fra station 0 til station 0.585. I station 0.225 skærer den gamle del af Skælskør Landevej. Vejen skal via en bro føres over omfartsvejen. Den store afgravning tillader her rigeligt med højde til at føre vejen over omfartsvejen. Fra station 0.585 starter en konveks vertikalkurve med radius R = 10.000 meter. Herefter går vejen fra et fald på 5,8 til et fald på 35,0. Det er på dette stykke, at vejen går fra afgravning til påfyldning. I station 1.240 starter den konvekse vertikalkurve, og den slutter igen i station 1.710. Kurven har en radius R = 13.000. Frem til rundkørslen stiger omfartsvejen let med 1,0. I station 2.625 krydser den dobbeltrettede cykelsti, på det tidligere banelegeme, omfartsvejen i en underføring. I forhold til placering af vertikalkurverne er der gjort meget ud af at få disse placeret inden for horisontalkurvernes udstrækning. I hvert fald som minimum indenfor 1/3 af hver af de tilknyttede klotoiders længde. Det vil sige, at den krumme del af klotoiderne inkluderes eller opfattes som en del af horisontalkurven. På figur 5.1 ses de forskellige brugte fingerregler i forbindelse med udarbejdelse af horisontal og længdeprofil. Figur 5.1 Traceringsfingerregler Thomas Søgaard Pedersen, 052481 side 57 af 79