Det Ingeniør-, Natur- og Sundhedsvidenskabelige Fakultet Byplanlægning, vej & trafik Fibigerstræde 11 9220 Aalborg Ø Telefon 99 40 80 80 http://bsn.aau.dk Titel: Omfartsvej ved Brovst Tema: Projektering af vejanlæg Projektperiode: VT6, forårssemesteret 2009 Projektgruppe: Gruppe 4 Deltagere: Martin Kjellerup Tougaard Thomas Bjerregaard Nielsen Vejledere: Svend Erik Pedersen Benjaminn Nordahl Nielsen Synopsis: I denne projektrapport behandles en 40 år gammel plan om forlægning af rute 11 gennem Brovst, Arentsminde og Halvrimmen. Området beskrives kort, bl.a. vejens nuværende trafikmængder. Problemstillingen ridses op, og området analyseres, for at få et overblik over de geotekniske forhold og andre bindinger, der kan have indflydelse på omfartsvejens placering. Et løsningsforslag udarbejdes, og en delstrækning udvælges til mere detaljeret projektering. Herunder projektering af kryds ved to skærende veje. Sideantal: 29 Tegningsantal: 4 tegninger vedlagt i tegningsmappe Rapportens indhold er frit tilgængeligt, men offentliggørelse (med kildeangivelse) må kun ske efter aftale med forfatterne.
Forord Denne rapport er udarbejdet af gruppe 04 på Vej- og Trafikteknik, 6. semester ved Aalborg Universitet, hvor temaet for projektenheden har været Projektering af vejanlæg. Der er taget udgangspunkt i en 40 år gammel sag om forlægning af rute 11 gennem Brovst, Arentsminde og Halvrimmen. Til denne sag bliver der i denne rapport udarbejdet et løsningsforslag. Læsevejledning Rapporten starter med en kort introduktion til området, samt den trafikale situation. Derefter er der udarbejdet et konkret løsningsforslag, som for en given strækning er bestemt i yderligere detaljer. Dette projekt har haft hovedvægten på udarbejdelsen af de tekniske tegninger, som er vedlagt i bilag. Kildehenvisning er foretaget via nummerering i teksten, hvor eksempelvis "[3]", henviser til kilden med samme nummer angivet i kildelisten, med benævnelsen Litteratur. Kildehenvisninger kan også optræde med sideangivelse i kilden, f.eks. "[s. 5, 3]". Står kilden før et punktum, henviser denne til sætningen, og står den efter, henviser den til hele delafsnittet. Figurer er nummereret efter kapitel.figurnummer eks. Figur 3.5 henviser til 5. figur i 3. kapitel. Billeder og fotografier, der ikke angives med kilde, er udarbejdet af projektgruppen. Kortmateriale hvor intet andet er angivet, er tegnet med nord opad. Bilag 1-4 er tegninger der er vedlagt seperat og bilag A er boreprofilerne, der findes bagerst i rapporten. 3
Indhold 1 Eksisterende forhold 7 1.1 Trafikmængder................................... 8 1.2 Problemformulering................................. 8 1.3 Afgrænsning.................................... 9 1.4 Eksisterende løsningsforslag............................ 10 2 Analyse 13 2.1 Korridoranalyse................................... 13 2.1.1 Bindinger.................................. 13 2.1.2 Geotekniske forhold............................ 14 2.1.3 Korridorens placering........................... 15 2.2 Trafikanalyse.................................... 16 3 Projektering 19 3.1 Tværprofil...................................... 19 3.2 Tracering...................................... 20 3.2.1 Linjeføring................................. 20 3.2.2 Længdeprofil................................ 21 3.3 Konstruering af kryds................................ 21 3.4 Geotekniske undersøgelser............................. 23 3.4.1 Første boring................................ 23 3.4.2 Anden boring................................ 23 3.4.3 Tredje boring................................ 23 5
INDHOLD 3.4.4 Fjerde boring................................ 23 3.4.5 Løsningsmodeller.............................. 23 3.5 Jordarbejde..................................... 25 3.6 Konklusion..................................... 26 Litteratur 27 Bilag XXX A Boreprofiler XXXI 6
Kapitel1 Eksisterende forhold Efter strukturreformen i 2007 er det vigtigt, at der etableres et sammenhængende trafiknet, som kan forbinde Region Nordjylland fra det ene yderområde til det andet. Regionplan 2005 lægger vægt på, at der skal sikres gode og effektive vejforbindelser både i regionen, og til det resterende Danmark og udland. Målene er bl.a. at sikre en hensigtsmæssig trafikbetjening af byerne, og derved sørge for gode vejadgange til væsentlige trafikmål. Dette er med til at sikre samfundsudviklingen i regionen. Region Nordjylland består af det gamle Nordjyllands Amt, Thy og Mors fra Viborg Amt, samt Mariager fra tidligere Århus Amt. Aalborg, som er regionens største by, fungerer som regionshovedstad. Det er derfor vigtigt at sikre gode trafikale forhold fra hele regionen ind til Aalborg. Figur 1.1: Kort over Region Nordjylland, hvor de enkelte kommuner kan ses. www.rn.dk Adgangen fra Thisted til Aalborg sker ad rute 11, som går gennem byerne Brovst, Halvrimmen og Arentsminde. Rigtig mange steder i landet er der etableret omfartsvej omkring de byer, hvor hovedvejene går igennem. 7
1. Eksisterende forhold Figur 1.2: På dette kort ses den del af rute 11, der strækker sig mellem Fjerritslev og Aabybro, hvorimellem en evt. forlægning omkring Brovst, Halvrimmen og Arentsminde skal placeres. maps.google.dk 1.1 Trafikmængder Det er vigtigt i forbindelse med vejforlægninger, at kigge på, hvilken indflydelse det vil få for lokalsamfundende i gennemfartsbyerne. Når mange bilister hver dag kører gennem en by, er det meget nærliggende, at nogle af dem vil gøre deres indkøb i byen. Når disse bilister ikke længere i samme omfang kører gennem byen, vil der være risiko for, at nogle af disse butikker må lukke pga. manglende omsætning. Lukning af butikker i lokalområdet kan yderligere betyde, at det bliver vanskeligere at få nye beboere til at flytte til området. Der er dog ikke kun ulemper ved en vejforlægning. I Brovst løber vejen f.eks. lige igennem byens centrum. Trafikken skaber dermed en barriere for de bløde trafikanter, der gerne vil krydse vejen. Det vil alt andet lige føles mere trygt at færdes i Brovst ved en forlægning af rute 11. For at en forlægning skal have nogen effekt, kræver det at en del af trafikken er gennemkørende, da det ikke giver nogen mening at flytte de biler, der skal ind til de omtalte byer, ud på omfartsvejen. 1.2 Problemformulering Ud fra de indledende afsnit kan der nu opstilles en problemformulering, som ønskes besvaret. Hvordan kan transporten gennem Brovst, Arentsminde og Halvrimmen forbedres, både til fordel trafikanter og beboere i byerne? Til løsning af ovenstående problemstilling, kan følgende spørgsmål stilles og besvares. 8
1.3 Afgrænsning Hvor kan en evt. forlægning af rute 11 placeres? Er det muligt at en forlægning vil skabe øget trafiksikkerhed? Hvilke omkostninger er der ved udførelsen? Er der en samfundsøkonomisk gevinst? Hvilke geotekniske hensyn skal der tages? Hvilke anlægstekniske udfordringer skal der tages højde for? Hvilken betydning vil en forlægning have for lokalsamfundet henholdsvis på regionalt plan? Hvordan kan en hensigtsmæssig tracering udføres? Hvilke elementer er vigtige på en en teknisk tegning? Disse problemstillinger vil danne grundlag for det videre projektforløb. 1.3 Afgrænsning Rapporten vil fokusere på projekteringen af én nordlig forlægning af rute 11, herunder hvilke udfordringer der er med at få vejen lagt optimalt i forhold til terrænet, samt de geologiske forhold i den valgte linjeføring. Desuden vil der blive udarbejdet detailtegninger, som kan ses i bilag. Punkterne er som følger: Hvor kan en evt. forlægning af rute 11 placeres? Hvilke geotekniske hensyn skal der tages? Hvilke anlægstekniske udfordringer skal der tages højde for? Hvordan kan en hensigtsmæssig tracering udføres? Hvilke elementer er vigtige på en en teknisk tegning? Hele området beskrives overordnet, dog vil der med større detaljeringsgrad kun undersøges en strækning på ca. fem kilometer indenfor området på figur 1.3 på den følgende side. 9
1. Eksisterende forhold Figur 1.3: Afgrænsning for nærmere detaljeret beskrivelse. 1.4 Eksisterende løsningsforslag Siden 1967 har der været en plan om forlægning af hovedvej 11 ved Brovst, Halvrimmen og Arentsminde. Planen har siden ingået i samtlige regionplaner med undtagelse af regionplanen fra 2001. Der er dog ikke i Regeringens seneste trafikplan Bæredygtig transport - bedre infrastruktur afsat midler til en undersøgelse af forlægning af den pågældende strækning [1]. Det seneste forslag til forlægningen fra Regionplan 2005 kan ses på figur 1.4 på næste side. 10
1.4 Eksisterende løsningsforslag Figur 1.4: Linjeføring i henhold til Regionplan 2005. arealinfo.dk For de berørte kommuner er det meget problematisk med den store uvished omkring, hvor og hvorvidt en forlægning af rute 11 skal etableres. Det vanskeliggører udlægningen af nye boligområder og anden byudvikling. Det ville derfor være dejligt for lokalområdet snarligt at få endelig klarhed omkring den 40 år gamle plan. 11
Kapitel2 Analyse 2.1 Korridoranalyse At skabe en fornuftig linjeføring er en itterativ proces. Indledningsvis undersøges områdets bindinger, så det tydeligt fremgår, hvor vejen kan lægges, og hvilke punkter eller områder der bør undgås. Herefter optegnes en korridor, hvor vejen kan placeres indenfor. Herefter indtegnes der en linje efter tommestokmetoden. Denne metode tager i første skridt udgangspunkt i lange lige linjer og tvangspunkter, og efterfølgende indlægges der kurver, så vejen følger landskabets konturer på en harmonisk og komfortabel måde. Vejkorridoren er vist på 2.3. Den itterative process består i at placere kurverne, så linjeføringen ikke støder ind i restriktioner, men samtidig får en harmonisk struktur som nævnt. 2.1.1 Bindinger I Regionplan 2005 er der reserveret arealer til en omfartsvej syd om Brovst, Arentsminde og Halvrimmen. I denne rapport beskrives muligheden for at øge fremkommeligeden i området, ved at placere en alternativ omfartsvej nord om de førnævnte byer. I projekteringen af omfartsvejen undersøges planbindingerne og den geografiske struktur i området. Dette gøres, så linjeføringen kan skitseres, uden der forekommer unødige juridiske problemstillinger, samt for at tage de horisontale og vertikale radier i betragtning så tidligt som muligt i projektet. De områder der bør tages hensyn til fremgår af figur 2.1 på den følgende side. 13
2. Analyse Figur 2.1: Naturbeskyttelse og bygge- og beskyttelseslinjer. www.arealinfo.dk Undersøges figur 2.1, fra øst mod vest er den første restriktion der forekommer åbeskyttelseslinjer og skovbyggelinjer. Disse er omtalt i Lov om Naturbeskyttelse 16 og 17. Den ansvarlige myndighed er kommunalbestyrelsen, og i særlige tilfælde kan der gives dispensation. Længere mod vest, krydses et beskyttet jord- og stendige, der hører under museumsloven 29. Denne sikrer, at evt. naturhistoriske fund undersøges tilstrækkeligt. Kulturministeren beslutter, om arbejdet kan fortsætte, eller om det skal indstilles. Umiddelbart nord for Halvrimmen findes der beskyttede vandløb, der omtales i Lov om Naturbeskyttelse 3, og her er kommunalbestyrelsen ligeledes den ansvarlige myndighed, der skal søges dispensation ved. Efterfølgende kommer der et større område med beskyttede enge og strandenge. Disse er også omfattet af førnævnte 3 i Lov om Naturbeskyttelse, og kommunalbestyrelsen er derfor også den ansvarlige myndighed. Vest for Brovst er der kirkebskyttelseslinjer, der omtales i Lov om Naturbeskyttelse 19. Indenfor 100 m af kirken må der ikke opføres bebyggelse på mere end 8,5 m i højden. Der kan søges om dispensation for ovenstående restriktioner, dog tager hver ansøgning tid at behandle, og der er risiko for afslag, så desto færre områder og linjer, der krydses, desto hurtigere og mere økonomisk kan projektet udføres. 2.1.2 Geotekniske forhold Når der anlægges en vej, er en af de vigtigste forudsætninger, at der foretages grundige undersøgelser af jordbundsforholdende. Herunder hvilke jordarter der befinder sig i området, og hvordan landskabet er udformet. 14
2.1 Korridoranalyse Figur 2.2: Højdekurverne i området der indikere den generelle udformning. Som det fremgår af figur 2.2 består området af et rimeligt fladt areal nord og syd om Brovst og Skovsgård, hvor byerne er placeret på bakkerne, der er et resultat af Nordjyllands isostatiske landhævning. Bakkerne strækker sig op til ca. kote 40, og det flade landskab befinder sig i kote 1-5. I de lave koter i kystnære områder findes der mange organiske aflejringer, fra dengang områderne var dækket af varmt vand, der dannede god grobund for dyre- og planteliv. 2.1.3 Korridorens placering Ud fra ovenstående betingelser kan vejkorridorens placering fastlægges. Denne fremgår af figur 2.3 Figur 2.3: Bufferzone hvor omfartsvejen kan ligge indenfor. I dette tilfælde er vejkorridoren den samme bredde, 200 m, gennem hele forløbet. Det er dog ikke normal praksis, da der ved nogle punkter kan være større råderum end ved andre. Som nævnt placeres linjeføringen indenfor korridoren, og denne fremgår af figur 2.4 på den følgende side. 15
2. Analyse Figur 2.4: Linjeføringen for hele omfartsvejen. 2.2 Trafikanalyse I forbindelse med vejprojekter skal der benyttes data omkring trafikmængder. Problemet er, at der næsten aldrig er lige nøjagtigt de data, som der er behov for. Derfor er der gjort en antagelse af, hvor stor trafikmængden er på den pågældende strækning ud fra de data, der er tilgængelige i Mastras nøgletalsdatabase, se tabel 2.1. Det anslåes således, at der i 2006 var en ÅDT på 8.000 kt. Antages det at hverdagsspidstimen udgør 10 % af ÅDT, betyder det, at der i denne time kommer en bil hvert femte sekund. Denne trafikmængde kan muligvis accepteres på nuværende tidspunkt, men med stigende trafikmængder, er det ikke sikkert, det bliver ved med at være holdbart. Lokalitet Brovst Øst for Brovst Øst for Halvrimmen Arentsminde (permanent) Arentsminde (permanent) Årstal 2002 2006 2006 2006 2008 ÅDT 8.373 7.833 6.800 6.909 9.097 Tabel 2.1: Udvalgte tællinger fra Mastra på den pågældende strækning. Trafikintensiteten i Danmark er generelt stigende. Derfor fremskrives denne til 15-20 år frem i tiden, svarende til vejens forventede levetid. Der er valgt en årlig trafiktilvækst på 2,5 % i frem til år 2030. Det forventes altså, at der i år 2030 vil køre ca. 14.500 kt./døgn. Ud fra devisen om at der skal flyttes en hvis mængde trafik ud på omfartsvej før denne er rentabel, antages det, at det er muligt at flytte 2/3 af trafikken. Da det ikke har været muligt at foretage en nummerpladeundersøgelse til at give et billede af størrelsen på den gennemkørende trafik, er dette kun en antagelse. Da dette kun er en antagelse, er det nærliggende yderligere at kigge på nogle flere scenarier, for at undersøge om de vil være årsag til væsentlige ændringer. Det vælges at undersøge scenarier, hvor 25 % henholdvis 75 % af den samlede trafik forventes at være gennemkørende. I tabel 2.2 på modstående side kan de forventede og dimensionsgivende ÅDT er på omfartsvejen ses for de tre scanarier. 16
2.2 Trafikanalyse Forventet ÅDT 2009 Forventet ÅDT 2030 25 % 2.155 3.625 2/3 5.745 9.665 75 % 6.460 10.875 Tabel 2.2: Tabellen viser forventet ÅDT på omfartsvejen for tre forskellige antagelser af hvor meget trafik, der kan flyttes. Den dimensionsgivende timetrafik kan bestemmes ud fra den 30. højeste time, eller man kan antage at hverdagsspidstimen udgør 10 % af ÅDT, hvilket er valgt her. Den dimensiongivende timetrafik bliver således 967 biler/t. Trafikkens retningsfordeling er også af betydning for vejdimensioneringen. Det antages her at denne er ligelig, altså at der kører lige mange biler i begge retninger. Da der ikke findes konkrete målinger over lastbilprocenten for den pågældende strækning fastsættes denne til 15 %, hvilket er meget typisk. Hvad angår hastighed vælges en ønsket hastighed på 80 km/t. Hertil adderes 20, for derved at få projekteringshastigheden, som dermed bliver 100 km/t. Dette skyldes, at mange bilister erfaringsmæssigt har en tendens til at køre hurtigere end hastighedsgrænsen tillader. Dimensioneringskriterierne fremgår af tabel 2.3. V p 100 km/t Dimensionsgivende trafik 967 biler/t Lastbil-% 15 Retningsfordeling 50/50 Tabel 2.3: Dimensioneringskriterier for omfartsvejen. 17
Kapitel3 Projektering 3.1 Tværprofil Ved vejplanlægning i åbent land benyttes begrebet vejklasse, som opdeler vejene efter funktion og type. Der inddeles i fire forskellige vejklasser. Ved vejklassebestemmelsen kigges der på, hvilke trafikarter der er tilladelige, adgangsforhold, knudepunktsudformning og ca. afstande mellem kryds. De vejledende karakteristika kan ses i Typekatalog for nye veje og stier i åbent land [2, fig. 1, s. 3]. Dernæst inddeles vejene yderligere i 13 vejtyper. Disse er afhængige af projekteringshastigheden, samt den forventede trafikintensitet. Data for den valgte vejtype ses i tabel 3.1. Vejklasse III Vejtypenr. 7 V ø 80 km/t V p 100 km/t Kapacitet 1.900 biler/t/retn. Kronebredde 12 m Kørespor 3,5 m Kantbane 0,5 m Yderrabat 2 m Tabel 3.1: Data for den valgte vejtype. På figur 3.1 er tværprofilet af den valgte vejtype illustreret. Figur 3.1: Tværprofil for vejtypenr. III-7. Veje skal dimensioneres til at kunne bære mere trafik end den forventede. Derfor må belastningsgraden maksimalt være 70 %. Dette undersøges for til de tre scenarier opstillet i afsnit 2.2 på side 16. 19
3. Projektering B = N T ill N Maks 100 0, 7 B 25 = 363 100 = 10% 3.800 B 2/3 = 967 100 = 25% 3.800 B 75 = 1.088 100 = 29% (3.1) 3.800 Som det fremgår af formel 3.1, er den maksimale belastning ikke overskredet i nogle af de tre situationer. Trafikken på omfartsvejen vil altså ikke bryde sammen, fordi der kommer 75 % af trafikken mod de forventede 2/3. 3.2 Tracering Begrebet tracering er udtryk for en rummelig sammenhæng mellem vejens linjeføring og længdeprofil, hvor det tilstræbes at disse falder godt sammen med de omkringliggende elementer samt skaber harmoni og komfort for trafikanterne. 3.2.1 Linjeføring Linjeføringen sammensættes af rette linjer, cirkelbuer og overgangskurver. Tidligere har rette linjer været det absolut foretrukne linjeføringselement, men lange lige strækninger er ulykkesbetonede og det er besværligt at tilpasse disse til det kurvede danske landskab. Lige linjer kan dog sagtens benyttes i fladt landskab hvor der i forvejen er forvejen findes rette linjer såsom langs skovbryn, hegn, højspændingsledninger ol. i en udstrækning på 0,5-2 km [3]. Det bestræbes dog at indlægge lange cirkelbuer i stedet for rette linjer hvor ovenstående kriterier ikke er opfyldt. Cirkelbuer indlægges så vejen tilpasser sig landskabets udformning. I vejreglerne forefindes der anbefalede minimumsradier, der er baseret på oversigtsforhold, kørselsdynamik, trafiksikkerhed og æstetik. Da der i denne rapport er tale om en 2-sporet omfartsvej med en ønsket hastighedsgrænse, V, på 80 km/t anbefales det at dimnesionere radierne efter mødesigte, dog bør der på store dele af strækningen være overhalingssigte. Ud fra [4] er den mindste anbefalede horisontalradius 1440 m for mødesigte og 6980 m for overhalingssigte. Mødesigt måles fra et øjepunkt til et køretøjspunkt, begge placeret i vejens midtlinie og 1 m over kørebanen. Overhalingssigt er den længde, en bilist skal kunne se, for at en forsvarlig overhaling kan påbegyndes og gennemføres. Imellem de rette linjer og kurverne indlægges der overgangskurver, såkaldte klotoider, hvilket sikrer at svinget ikke virker brat. Indlægges der ikke klotoider opfattes vejen som vist til venstre på 3.2. 20
3.3 Konstruering af kryds Figur 3.2: Til venstre: et sving uden overgangskurve. Til højre: et sving med overgangskurve. 3.2.2 Længdeprofil I længdeprofilet anvendes der store radier, der svarer til R vertiakl 10 R horisontal, hvilket medfører at overgangskurver ikke er nødvendige. I [4] skelnes der mellem minimumsradierne for konvekse og konkave kurver, da det er oersigtsforholdene der er dimensionsgivende. I dette projekt benyttes ovennævnte R v, der forholder sig til horisontalkurvens radius, da dette er på den sikre side. [4] og [3]. Den detaljerede linjeføring med stationering og klotoider er vist i bilag 1. Som det fremgår er den mindste benyttede radius på 1800 m og den største på 2000 m. Ud fra en sigte-analyse foretaget i Novapoint, er der mødesigte på hele strækningen, dog er der ikke overhalingssigte på strækningerne i tabel 3.2 og 3.3 Vest mod øst Fra station [m] Til Station [m] I alt [m] 1520 2280 760 2420 2760 340 Tabel 3.2: Strækninger uden overhalingssigte fra vest mod øst. Øst mod vest Fra station [m] Til Station [m] I alt [m] 3380 2760 620 Tabel 3.3: Strækninger uden overhalingssigte fra vest mod øst. Længdeprofilet fremgår af bilag 2. Dette angiver også kurvebåndet, der viser linjeføringens gang, og sidehældningen. Det fremgår, at længdeprofilet består af to cirkelbuer med R v = 30000m og tre rette linjer. 3.3 Konstruering af kryds Hvor to veje skærer hinanden, skal der etableres et kryds. Dette er tilfældet nordvest for Brovst, hvor omfartsvejen vil komme til at skære den eksisterende Tranumvej, se figur 3.3 på næste side 21
3. Projektering Figur 3.3: På tegningen ses skæringen mellem den eksisterende Tranumvej og forslag til forlægning. Skæringen er markeret med gul, og forslag til forlægning er den røde linje. 22 Krydsets type og udformning er afhængig af den forventede trafikmængde og fremtidige planlægning i området. I afsnit 2.2 på side 16 er beskrevet den forventede trafikmængde på primærvejen, men hvor meget trafik der forekommer på sekundærvejen, og hvor mange der svinger i det pågældende kryds, er der ikke lavet nogen analyse af. Det forudsættes, at det er nødvendigt med venstresvingsbaner på primærvejen, dels for at sikre trafikkens fremkommelighed, og dels det trafiksikkerhedsmæssige aspekt, med at få evt. stillestående venstresvingende trafik ledt ind i sin egen bane. De topografiske forhold omkring krydsets placering, syner at være et meget fladt. Det antages derfor at de topografiske forhold ikke vil have nogen indflydelse på krydsets udseende, hvad angår trafikanternes oversigtsmuligheder i krydset. Vejens funktion er som nævnt at binde landsdelen bedre sammen, hvorfor der også må forventes en del godstransport. Derfor vælges det at arealbehovet for et sættevognstog skal være dimensionsgivende for krydset. Dette giver samtidig også plads til påhængsvogntog. Krydset tegnes ved hjælp af Novapoint, hvor tilslutningskanterne udføres som tre-cirkelbuer. De resterende parametre til krydsudformning i Novapoint er som følger: Dimensionsgivende køretøj: SVT Venstresvingsbaner på primærvejen R = 14 m Til de resterende input til Novapoint er valgt standardværdier, eller værdier som er nævnt tidligere.
3.4 Geotekniske undersøgelser 3.4 Geotekniske undersøgelser Efter linjeføringen og længdeprofilet er fastlagt, undersøges jordbundsforholdene ud fra boringer, der normalt foretages for hver 70-100 m. Dette vurderes at give et udemærket billede af hvilke forbehold, der skal tages samt vurdere den optimale løsningsmodel. I dette tilfælde er der benyttet boringer fra en lignende situation, da det ikke er muligt at få et detaljeret billede af jordbundsforholdene ellers. Boreprofilerne fremgår af bilag A. 3.4.1 Første boring Denne er foretaget i kote +20,9, hvilket er ca. i station 2800. Dette er, som det fremgår af længdeprofilet, på den østlige skråning af bakken. Det ses på boreprofilet at vandspejlet er i kote 19,4 og der allerede lige under kote 18 findes moræneler, hvilket udgør en god bund for en vejdæmning. I dette tilfælde er det mest fremtrædende problem vandspejlet. Da vejens overflade befinder sig under jordoverfladen, er det nødvendigt at grave noget jord af, og det er problematisk at konstruere vejdæmningen i en våd udgravning. Derfor skal der sørges for afvanding under udførelsen. I forhold til sætninger er der ikke nogen umiddelbare faretegn. 3.4.2 Anden boring Er foretaget lidt længere nede af bakken i kote +7,9 i station 3250. Ved dette profil findes vandspejlet i kote 7,3 og i kote 5,4 findes der moræneler. Der skal her køres 10 m sand ovenpå, så vandspejlet har ikke nogen indflydelse. 3.4.3 Tredje boring Lidt længere nede i kote +2, station 3700, befinder vandspejlet sig i kote 1,6. Ned til ca. kote 0 har prøverne vist postglaciale lag af sand med planterester. Problemet i dette tilfælde er igen sætninger, da vejoverfladen kommer til at ligge i ca. kote 10. Dette bevirker, som nævnt, at vandspejlet ikke har den store indflydelse på vejdæmningen. 3.4.4 Fjerde boring Finder sted i kote +2,1 i stationering 5100. De øverste lag består af muld og sand og vandspejlet har overaflade i kote 0,6. Under sandet kommer der et lille lag af tørv efterfulgt af silt. Underneden i kote -3,5 starter der igen et lag tørv der strækker sig til kote -12, hvor der er ler og silt. Et så tykt lag med sætningsgivende jordarter er ufordelagtig, når der skal lægges en vejdæmning ud. 3.4.5 Løsningsmodeller For at kunne anlægge en vejdæmning er det nødvendigt at den underliggende jord, ikke sætter sig så der forekommer uhensigtsmæssige sætninger, revner eller på anden måde brud i konstruktionen. Dette gøres ved at sikre, at jorden kan optage de laster, som den vil blive udsat for i løbet af vejens levetid. Som det ses under beskrivelsen af boreprofilerne, kan der for hver enkelt boring være vidt forskellige metoder, der skal benyttes, da jordens sammensætning og vandspejlet placering er af afgørende betydning. 23
3. Projektering Ved blødbund forstås der, et eller flere forhold i jordarternes sammensætning, der gør, at de påførte laster ikke kan optages, og der forekommer sætninger eller brud i dæmningen. 1. Bortgravning af blødbund 2. Armeret jord 3. Kompenseret fundering 4. Spredt pæledæk 5. Forbelastning AD 1: Metoden går ud på, som navnet antyder, at det jord, der ikke kan optage lasterne på en acceptabel måde, fjernes og erstattes ofte med friktionsjord. Denne metode kan kun bruges ned til en relativ lille dybde, da bortgravning og jordtransport væk fra pladsen fører store omkostninger med sig. Som tommelfingerregel kan bortgravning betale sig ned til 2-3 m dybde. Denne metode er en løsningsmulighed ved første og anden boring, da der 2,5 m under jordoverfladen findes moræneler i begge profiler. Ud fra længdeprofilet i Bilag 2 fremgår det, at der skal graves omkring 2 m af ved første boring og ved anden boring skal der fyldes ca. 7 m på. Det der skal graves af bakken antages at kunne benyttes til påfyldning, da det består af moræneler og ler. Der skal bare være fokus på at den stærke moræneler kommer til at ligge øverst, hvilket gør at den underliggende ler ikke bliver udsat for nær så store belastninger. AD 2: Armering af jord har den fordel, at den kan forstærke jordarter i en relativ lille dybde samt udjævne sætninger. Den benyttes hovedsageligt i kohæsionsjordarter. Det er en relativ omstændig proces, der kræves for at armeringen ikke bliver svækket. Det der skal tages hensyn til er: Armeringen/nettet må ikke trædes ned i kohæsionsjorden. Der skal vurderes om underliggende geotekstil er nødvendigt. Der skal benyttes lange baner af armering og så få overlapninger som muligt. Gennembrydning skal så vidt muligt undgås. Overgange mellem armeret og ikke armeret dæmninger. Efterfølgende jordudlægning må ikke skubbes ud, men skal tippes. Ved de to første boreprofiler kunne denne metode være en løsning, hvis ikke der skulle graves så meget af og fyldes så store mængder på. Den ville kunne spare en del jordarbejde, men det ville kræve en omlægning af længdeprofilet. AD 3: Kompenseret fundering går basalt ud på at fjerne jordens egen vægt, og erstatte det med vejens last. Dette gøres ved at grave den tunge jord væk og erstatte det med lette materialer såsom polystyren eller letklinker. På den måde påfører dæmningen ikke nogen større last end jorden har været udsat for og dermed fordrer det ikke store sætninger. Det er en speciel metode og kræver derfor specialister indenfor feltet, hvilket også gør det til en af de lidt dyrere løsninger. 24
3.5 Jordarbejde I tredje boring består de øverste lag som nævnt af sand med planterester, så disse ville kunne fjernes og erstattes med lettere materialer, til at optage lasterne fra dæmningen. Dog er vejoverfladen i dette tilfælde ligeledes ca. 7 m over jordoverfladen, hvilket også antages at fyldes op med afgravning fra bakken. AD 4: I mere specielle tilfælde er den metode, der sikrer færrest sætninger på relativ kort tid, spredt pæledæk. Det er en omkostningsfuld metode, der bruges i tilfælde, hvor der et dybt lag blødbund. Metoden går ud på, at der rammes pæle ned i jorden, med 1-4 m afstand. Ovenpå pælene støbes der betonfliser, der ikke sidder sammen, men benytter jordens buevirkning til at sørge for der ikke forekommer sætninger. Under udførelsen skal der bruges tunge materialer og store maskiner, så for ikke at belaste funderingen mere end højst nødvendigt, bør adgangsveje sideløbende med dæmningen indtænkes nøje i projekteringen. Ved fjerde boring er der tegn på at et spredt pæledæk kunne bruges, da der forekommer et relativt tykt lag tørv 5,5 m under jordoverfladen. Det kan ikke betale sig at grave så tykt et lag jord af, der ikke kan bruges andre steder på strækningen. AD 5: Jo ældre en jordart man beskæftiger sig med, desto stærkere er den sandsynligvis. Det skyldes hovedsageligt, at den har været udsat for enorme laster da fortidens gletschere har trykket på den. Det er det samme princip, der benyttes ved forbelastning. En stor last udlægges på det stykke, der ønskes forstærket, og jorden deformerer sig, i det omfang den ville have gjort ved direkte anlægning af dæmningen. Det er nødvendigt med et detaljeret kendskab til jorden, da der skal udføres sætningsberegninger, for at determinere tiden det tager før de acceptable sætninger er overstået. Der kan som belastningsmateriale med fordel anvendes friktionsjord, der senere skal indgå i projektet. Dette gør at der ikke køres en masse jord ud til deæmningen for at køre det væk igen. Dette er en meget tidskrævende proces og det kræver derfor meget god planlægning at benytte den. Der er dog muligheder for at skynde processen, ved at nedlægge vertikaldræn. Disse gør at poretrykket dissiperer hurtigere og de de nødvendige sætninger indtræder. Denne løsningsmodel vil være at foretrække i forbindelse med fjerde boring, da projektet indtil videre ikke har været en hastesag. Man ville med fordel kunne grave det nødvendige lag jord af bakken, benytte det til forbelastning, mens udførelsen af resten af vejen igangsættes. Der kan med fordel planlægges således at jorden har opnået den acceptable sætning tids nok til at overhøjden kan benyttes i dele af vejdæmningen. På dette punkt ville en løsning være at grave mulden væk, og lægge dæmningen på sandlaget derunder. 3.5 Jordarbejde Ved vejbygning er det umuligt at undgå jordarbejde. Det vigtig er her at finde ud af, i hvilket omfang der skal flyttes jord. Inden jordflytningsarbejdet kan påbegyndes skal de involverede arealer ryddes for beplantning, samt fjernelse af evt. gamle fundamenter og forsyningsledninger. Det er vigtigt at man inden jordflytningen går i gang får bestemt hvor meget jord der skal flyttes, og hvor langt. Dette er nemlig afgørende for hvilken type materiel der skal til for at udføre arbejdet. Grundlæggende kan man sige at jo større mængder jord der skal flyttes, jo længere afstanden er 25
3. Projektering og jo kortere tid der er til rådighed, desto større og dyrere materiel bør anvendes. Efter der er blevet flyttet rundt på jorden, er denne blevet løsnet, og det er derfor nødvendigt, igen at få jorden komprimeret og gjort fast for at forbedre jordens deformations- og styrkeegenskaber. I forbindelse med bygning af dæmning er det nødvendigt at komprimere flere gange efterhånden som man får lagt mere jord på. Til slut skal de sidste finesser på plads. Dette indebærer rabatter, grøfter og skråninger. Novapoint er udstyret med en funktion der kan bestemme jordflytningen for en given vejstrækning. En jordflytningskurve kan ses i bilag, hvorpå det er muligt at se hvor meget jord der skal køres til eller fra langs hele vejforløbet. De totale afgravninger og påfyldninger for den projekterede delstrækning kan ses i tabel 3.4. Total afgravning 165.127 m 3 Total påfyldning 239.248 m 3 Differens - 74.121 m 3 Tabel 3.4: Forskellen mellem afgravning og påfyldning, for den projekterede delstrækning. Da differensen i tabel 3.4 er negativ, betyder det at der på strækningen er et jordunderskud på lige godt 74.000 m 3. Det er en rimelig stor jordmængde der skal tilføres, hvilket ikke overrasker idet der på det lave stykke etableres en dæmning der ligger over terræn. 3.6 Konklusion Gennem beskrivelsen af området, fremgår det, at den sydlige forlægning er et projekt, der længe har været planlagt. At det ikke er blevet realiseret kan skyldes manglende finansiering, spørgsmålet om nødvendighede og andre faktorer. I dette projekt er muligheden for en nordlig omfartsvej undersøgt og projekteret. De lovmæssige bindingerne i området kan der dispenseres for, og der er løsningsmuligheder for de geotekniske forhold. Mængden af trafik er dimensionsgivende for størrelsen og nødvendigheden af omfartsvejen og da rute 11 udgør forbindelsen mellem Nordjylland og Thy vurderes det at 2/3 af de nuværende brugere vil benytte det nye alternativ. Dette svarer til en ÅDT på 5745. Tværprofilet der er valgt, har en kapacitet på 1900 biler/time/retn, hvilket er rigeligt til at bære den fremskrevne trafikmængde på 9665 ÅDT. Det vil være muligt at spare på bredden af kantbanen. Linjeføringen overholder de anbefalede minimumsradier, dog er der nogle steder på bakken den kan ændres for at undgå noget jordarbejde. Længdeprofilet er udformet af to cirkelbuer der er godt over den anbefalede størrelse. Det er muligt at placere vejens overflade tættere på terrænet og stadig overholde minimumsradierne. Dette vil ligeledes medfører mindre jordarbejde, dog vil der kommer udfordringer i forbindelse med geoteknikken. Jordbundsforholdene er i bakken gode at arbejde med, da den består af relativ stærke jordarter. Problemerne indtræder i dalene, da området hovedsageligt består af enge og strandenge. Disse er kendtegnet af blødbund, der kan bortgraves, forbelastes eller funderes. 26
3.6 Konklusion Det beregnede jordarbejde tyder på at en anden linjeføring og længdeprofil kraftigt bør overvejes, da leje af gravemaskiner, lastbiler og løn til førerne af disse sandsynligvis overvejer udgifterne til løsning af de geotekniske problemstillinger. 27
Litteratur [1] Regeringen. Bæredygtig transport - bedre infrastruktur, 2008. [2] Vejdirektoratet. Typekatalog for nye veje og stier i åbent land, 1981. [3] Lars Juhl Poulsen. Tracering af veje i det åbne land, 1989. [4] Vejdirektoratet. Vejregelforslag: Veje og stier i åbent land, hæfte 2, tracering, 1999. 29
BilagA Boreprofiler XXXI
XXXVII