Udbedring af stabilitet i vejdæmning Ldv 722. af ingeniør Bjarne Kristensen, Fyns Amt Vejvæsenet, bkr@vej.fyns-amt.dk ingeniør Jørgen Mikkelsen, Carl Bro as, jmi@carlbro.dk Fyns Amt har udbedret stabiliteten i en vejdæmning på Langeland. Dæmningen har været udsat for store sætninger og revneskader. Indlægget vil omhandle: forhistorien undersøgelser og beregninger præsentation af løsningsmodel udførelsesforhold og fremtidige forhold 1 Indledning 1.1 Geografisk orientering Vi befinder os på Langeland, nærmere betegnet mellem Rudkøbing og Tranekær. Det må formodes, at det er en strækning, der lige fra middelalderen har haft meget stor betydning for lokalområdet, idet den forbinder øens største by Rudkøbing, der blev købstad i 12-hundrede tallet, og øens kraftcenter op igennem middelalderen og indtil langt ind i det sidste århundrede -Tranekær Slot, der blev grundlagt ligeledes i 12- hundrede tallet. 1.2 Ldv. 722 Rudkøbing Lohals Der er i dag en årsdøgntrafik på ca. 2000 biler heraf ca. 90 ækvivalente 10 tons aksler. Vejen må således betragtes som en mindre trafikeret vej. I slutningen af 1960-erne blev vejen bygget om. Den er uden tvivl blevet gjort bredere, og længdeprofilet er blevet rettet ud. Vi kan i dag se, at den gamle vej har ligget ca. 2 m lavere end vejen gør i dag. Ved dæmningsfoden på vejens venstre side er der et moseområde på en ca. 150 m lang strækning. Kort tid efter at vejen således var ombygget, begyndte der at opstå mindre uskridninger af dæmningen, med heraf følgende langsgående revner både i rabat og i asfaltbelægningen på en strækning, der svarer til moseområdets udstrækning. Der er foretaget jævnlige reparationer af revner og sætninger i belægning og rabat. Resultatet af alle disse reparationer vender vi tilbage til i projektforløbet. På et tidspunkt forsøgte man sig med at udføre et langsgående dræn, med forbindelse til rendestensbrønde i vejkanten. Det er spørgsmålet, om ikke det forværrede situationen, især i takt med, at drænledningen imellem brøndene gled med dæmningen ned, og dermed kom til at udlede vand i stedet for at opsamle. 1.3 Undersøgelse af årsagerne til skredproblemerne
I 1999 blev det besluttet at man ville bede et rådgivende firma om at undersøge jordbundsforholdene på stedet. Carl Bro blev herefter hyret til opgaven, og så vil jeg give ordet til Jørgen Mikkelsen fra Carl Bro, for at han kan fortælle hvad der kom ud af det. 2 Jordbundsforholdene og modelbegninger 2.1 Terrænforhold Vi blev som nævnt involveret i sagen i 1999, idet Fyns Amt ønskede at få undersøgt forholdene med henblik på at etablere en mere permanent og holdbar løsning på problemet. Efter besigtigelse og fremskaffelse af de historiske oplysninger foretog vi en foreløbig grov opmåling af vejtværsnittet. Vejen ligger tydeligvis på kanten af et moseområde vest for vejen. På det værste sted ligger vejen ca. 5,5 meter over mosen med skråningsanlæg lidt stejlere end a=2. Vejens østlige side ligger i niveau med naturligt terræn. 2.2 Jordbundsforhold Vi planlagde at udføre 3 geotekniske prøveboringer i tværsnittet. Resultatet af undersøgelserne viste ganske rigtigt, at der er foretaget en væsentlig opfyldning ud over mosen og der kunne med baggrund i undersøgelsesresultaterne optegnes et tværsnit, som dette.
2.3 Modelberegninger Med baggrund i de udførte prøveboringer og tolkning af tværsnittes geologi har vi udarbejdet en geometrisk model, som er indlæst i FEM-programmet PLAXIS (Finite Element Modelling). For hvert af de tolkede lag er skønnet en række jordparametre, der danner grundlag for et antal kørsler i PLAXIS under en række varierende forudsætninger. En beregning baseret på de eksisterende forhold viser et brud, der starter oppe under den vestlige halvdel af vejbanen og som forløber ned til tæt foran skråningsfoden. Beregningen er umiddelbart i god overensstemmelse med det brud, der kan iagttages i marken, om end selve deformationen ved skråningsfoden er vanskelig at erkende på stedet. Der blev herefter gennemregnet et antal modeller med følgende forhold: etablering af en kontrabanket (påfyldning ved skråningsfod) etablering af fladere anlæg med skråning længere ud i mosen aflastning ved at flytte vejen mod øst og etablere fladere skråning aflastning med letfyld Med baggrund i modelberegningerne vurderedes det, at den mest sikre og holdbare løsning ville være at etablere et fladere skråningsanlæg ved afgravning, således at belastningen på de underliggende sætningsgivende aflejringer nedsættes. Dette blev anbefalet gennemført ved, at skråningsfodens placering bevares, og der afgraves så meget, at vejens vestlige belægningskant flyttes 3-4 meter mod øst. Herved opnås også den fordel, at den vestlige asfaltkant flyttes uden for den revneskadede zone. Denne løsning åbner også mulighed for, at der samtidigt kan forberedes en vejudvidelse med henblik på etablering af cykelkantbaner. 3 Projekt fra 2001 På basis af rapporten fra Carl Bro blev det besluttet at se på de økonomiske konsekvenser af en flytning af vejen 4 m i retning væk fra mosen over en kortere strækning. Fyns Amts Vejvæsens Anlægskontor udarbejdede herefter projektet.
Projektet kom til at strække sig over 370 m med en forskydning af vejen, bort fra den sætningsgivende mose. Projektet ville endvidere medføre erhvervelse af arealer fra 2 private lodsejere. Overslaget for projektet lå på 1,2 mio. kr. som skulle finansieres over driftskontoen. Forskellige forhold gjorde at man valgte at udskyde projektet, og eventuelt overveje en alternativ løsning. Herefter forsatte man så med reparere sætningerne. 4 Alternativt forslag 4.1 Løsning med uændret linieføring I løbet af foråret og forsommeren 2002 kunne vi konstatere at udskridningen begyndte at virke bekymrende, vi kontaktede herefter igen Carl Bro, og indledte en dialog om en alternativ løsning, der som udgangspunkt skulle indebære en uændret linieføring, men løsningen måtte gerne have karakter af forsøg, med en rimelig risiko, af hensyn til fremtidige løsningsmodeller til tilsvarende områder. 4.2 Projektudformning Efter nogle forkalkulationer og overvejelser blev det besluttet at etablere en aflastning med letfyld ned til 3 meters dybde under den vestlige vejbane. Projektet blev udformet med interimsudvidelse af vejen i østsiden, således at man i hele udførelsesperioden - med lysregulering - kunne opretholde trafik i ét spor. Letfylden er indpakket i geotekstil langs skråningen, og der er monteret en erosionsbeskyttende måtte på skråningen, under muldlaget. I bund af vejkasse er der etableret en fibernetsforstærkning, og i vejens vestside er etableret betonvandrende og vejautoværn. Der er valgt en belægningsopbygning i overensstemmelse med den aktuelle trafikbelastning.
4.3 Udførelsen Der blev indhentet tilbud på anlægsarbejdet således at arbejdet kunne være gennemført inden årsskiftet 2002/2003. Ved opbrydning af eksisterende belægning fandt man op til 1,8 meter tykt asfaltlag, som følge af gentagne opretninger i de forløbne 30-35 år. Jordarbejdet forløb planmæssigt, og lagvist indbygning af letfyld blev gennemført efter forskrifterne med en let komprimering med larvebåndsmateriel. Der blev etableret autoværn med nye autoværnsprofiler, men vi valgte at bruge de gamle autoværnsplader til tværstabilisering, ved at montere disse på bagsiden af stolperne under rabatoverfladen. Færdiggørelsesarbejdet var lidt generet af koldt vejr. 4.4 Kontrol Entreprenørarbejdet er gennemført med sædvanlig kontrol af materialeegenskaber og udførelse. Herudover har vi gennemført nogle bæreevnevurderinger ved anvendelse af minifaldlod dels på bundsikringsoverfladen og dels på stabilgrusoverfladen. I foråret 2003 blev der gennemført pladebelastningsforsøg på asfaltbærelaget. Pladebelastningsforsøgene viser, at nedbøjningerne på asfaltoverfladen ikke er højere end forudsat ved dimensioneringen. Der er også gennemført et detaljeret overfladenivellement, så der er mulighed for at kunne registrere evt. fremtidige sætninger og lunker. 5 Resultatet Nu har vi selvfølgelig til hensigt at følge udviklingen på stedet meget nøje i fremtiden. Vi har indtil videre kun observeret meget små sætninger i belægningen, og det mener jeg ikke på nogen måde er noget der giver anledning til panderynker, idet vi jo skal huske på vejen har været gravet ud i ca. 3 m dybde. For at sikre optimal tæthed i belægningen, har vi afsluttet med en overfladebehandling. Om et eller to år vil vi vurdere, om der skal udføres en opretning af sætningerne og et nyt slidlag. Noget andet som vi skal være opmærksomme på er, at der under ingen omstændigheder må udføres ledningsarbejder i rabatområdet på strækningen. Telefonkablet er på strækningen lagt i kabelrør. Øvrige ledningsejere er henvist til højre rabat.