|
BVFF nummer:
|
|
2020:2-08
|
 |
|
Projekttitel
|
|
Deformationer i terrass material under tung belastning
|
|
|
Projektledare/Kontaktperson
|
|
Sigurdur Erlingsson
|
|
|
Telefon
|
|
013 20 4123 / 0709 17 4219
|
|
|
Utförarorganisation
|
VTI
|
|
|
Medutförare
|
KTH (doktoranden blir inskriven där)
Trafikverket.
|
|
|
Bakgrund
|
VTI håller på i samarbete med TRV att utveckla en ny Mekanistiskt-Empiriskt (M-E) baserad dimensioneringsmetod för vägkonstruktioner. Genom att använda mekanistiskt angreppssätt fås en mycket bättre förståelse för hur strukturen beter sig under yttre belastning. M-E dimensioneringskonceptet förutsäger också tillståndsutvecklingen av vägkonstruktionen. I dag finns ett program, utvecklat på VTI, som kan utföra beräkningarna. Programmet benämns ERAPave PP. I ERAPave PP kan trafiklaster hanteras som axellastspektra (ALS) som betyder att alla boggi samt trippel axlar omvandlas inte till standardaxlar. Det betyder att konsekvenserna av multipla axlar tas med i beräkningarna och konsekvenser av multipla axlar är därför inte med). ERAPave PP programmet är inte färdigutvecklat.
74 t lastbilar har börjat användas mer och mer i Sverige. Multipla axlar (boggi och trippel axlar) bli därför allt vanligare på vägnätet. Även om axellasterna har inte ökats från tidigare bestämmelser kommer spänningsnivån (och töjningar) att öka i vägkonstruktioner eftersom axlar som ligger nära varan samverkar med djupet. Nere i terrassmaterialet ökar därför spänningsnivån. Detta syns i fältmätningar (teststräckorna i Långträsk). Konsekvenserna av detta är okända.
|
|
|
Sammanfattning
|
I Sverige används vanligtvis programmet PMS Objekt för dimensionering av vägkonstruktioner. I programmet görs all trafik om till standardaxlar genom fjärde potens regeln. Den empiriskt bakomliggande metodiken utvecklades för över 50 år och är bristfällig. VTI håller på i samarbete med Trafikverket att utveckla en ny Mekanistiskt-Empiriskt (M-E) baserad dimensioneringsmetod för vägkonstruktioner. Metoden innebär att man applicerar mekanistiska grundprinciper för att bestämma vägens respons från trafikens riktiga axellaster i vägens ambienta klimat. Därefter kopplas responsen genom strukturell ackumulering av alla förstörningsbidrag som varje belastningspuls ger upphov till. I dagsläget finns ett beräkningsverktyg, ERAPave PP. ERAPave PP programmet är dock inte färdigutvecklat.
När 74 t lastbilar introducerades i Sverige blev multipla axlar (boggi och trippel axlar) allt vanligare. Påkänningarna (spänningar och töjningar) i djupare lager i vägkonstruktionen ökar därför eftersom axlar som ligger nära varan samverkar med djupet. I terrassmaterialet ökar därför spänningsnivån. Detta syns i fältmätningar (teststräckorna i Långträsk). Konsekvenserna av detta är inte väl kända.
Här skall materialmodell utvecklas för bestämning av permanenta deformationer under multipla axlar i undergrundsmaterial (sand, silt, lera, torv mm) där hänsyn tas till materialets fuktberoende samt kapillaritet. Modellens materialparametrar skall bestämmas som sedan implementeras i ERAPave PP.
|
|
|
Förväntat resultat
|
|
Ökad kunskap om terrass material (och därmed vek undergrund) last och fuktberoende (ink. kapillaritet). Resultaten kan användas för bedömning av konsekvenser av införande av längre och tyngre lastbilar (74 t bilar och även tyngre lastbilar med boggi och trippelaxlar). Resultaten skall implementeras i ERAPave PP. Kunskapsläget om deformationsegenskaper av terrass material i Sverige (samt Norden) är litet. M Arm:s dr. arbete (2003) behandlade industriellt avfallsmaterial. F Salur (2015) bestämde deformationsegenskaper av två siltiga sandmaterial. Båda arbeten tittade inte specifikt på multipla axlars inverkan på deformationsegenskaperna.
|
|
|
Plan för resultatspridning och implementering
|
Projektet är ett doktorandprojekt och löper under fyra år. Rapportering av resultat blir därför konferensbidrag (muntligt samt skriftligt), granskade tidskriftsartiklar, Lic. samt dr. avhandling. Konferens samt tidskriftsartiklar publiceras allteftersom de är klara. Lic avhandling publiceras efter omkring två år och dr. avhandling i slutet av projekttiden.
Resultaten kommer att implementeras i ERAPave PP programmet.
|
|
|
Tidsramar
|
|
01.09.2021 – 31.08.2022
|
|
|