i
Fv.172, Oppland: Vegvedlikehold sammenlignet med ny veg.
Er det hensiktsmessig å vedlikeholde Fv.172 i stedet for å bygge ny veg?
Eirik Eng Stenbakken Jone Hartvik Martinsen
Bachelor i ingeniørfag - bygg
Innlevert: mai 2018
Veileder: Astrid Stadheim
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for vareproduksjon og byggteknikk
ii
Oppgavens tittel:
Fv.172: En vurdering og sammenligning av vedlikehold kontra bygging av ny veg.
Dato: 16.05.2018 Antall sider: 54
Masteroppgave: Bacheloroppgave x Navn:
Eirik Eng Stenbakken, Jone Hartvik Martinsen Veileder:
Astrid Stadheim
Eventuelle eksterne faglige kontakter/ veiledere:
Vegar Antonsen, Statens Vegvesen Sammendrag:
Gjennom de siste årene har det vært et økt fokus på vegvedlikehold i den norske
samferdselssektoren. Det høye vedlikeholdsetterslepet skal ned, og vegkapitalen må styrkes. Fv.172 i Oppland strekker seg fra Bråstadberget til Hunndalen i Gjøvik, og er 7,8 km lang. Oppgaven tar for seg HP1 meter 4504-6504, og det gjøres en vurdering og sammenligning mellom hva som er mest hensiktsmessig av å vedlikeholde vegen kontra å bygge ny.
I oppgaven er det benyttet kvantitativ analyse hvor spor- og jevnhetsmålinger tolkes. Disse målingene er en del av tilstandsregistreringen på vegnettet, og vil indikere et vedlikeholdsbehov dersom disse ikke oppfyller gjeldene krav. Analysedelen består av to alternativer. Alternativ 1 tar for seg de allerede utførte vedlikeholdstiltakene på Fv.172, og innebærer situasjon før tiltak og etter tiltak. Alternativ 2, bygge ny veg, inneholder forslag til ny vegoverbygning i henhold til HB N200.
Til slutt drøftes kostnader på ny Fv.172 i Oppland, sammenlignet med kostnader for vegbygging i Norden.
Resultatene som fremkommer i oppgaven viser et tydelig vedlikeholdsbehov på Fv.172 i Oppland.
For å avdekke vedlikeholdsbehov, settes PMS-målinger opp mot standardiserte krav. Vegbilder er også en del av tilstandsregistreringen på vegnettet. De utførte tiltakene på vegen resulterer i et «godt nok»- resultat, som er tilfredsstillende i forhold til vegens funksjon og formål. I alternativ 2
dimensjoneres en ny vegoverbygning, som blant annet skiller seg ut fra den eksisterende i form av et frostsikringslag og høyere SI-verdi. Ved sammenligningen av kostnadsnivåene på bygging av veg i Norden, kommer det frem at Norge er noe dyrere enn i Danmark, mens Sverige har det laveste kostnadsnivået.
Stikkord:
Tilstandsregistrering Vedlikehold
Vegbygging Kostnad
_______________________ _______________________
Jone Hartvik Martinsen Eirik Eng Stenbakken
iii
iv
Abstract
During the past years the focus on road maintenance in Norway has increased. Norwegian roads struggle with many sorts of surface damages on their roads, such as cracks, deep tracks, and a need for maintenance is high. While giving more money for maintenance work, there is also a high political pressure to rebuild roads. The study takes place on Fv.172 which extends from Bråstadberget to Hunndalen in Gjøvik, Oppland. The research question for this bachelor thesis is formulated: “Is it appropriate to maintain Fv.172 instead of building a new road?”
The study is a comparison of quality and costs, between road maintenance and building a new road.
The study is based on quantitative analysis, where tracks and smoothness of the surface are measured and used for state registration on Fv.172. The state registration is helpful to indicate a need of maintenance. The analysis contains two options. Option 1 is based on the
maintenance part, where we are looking at state before and after the maintained work. Option 2, building a new road, is a suggestion for a new road according to N200. Finally, the cost for building new roads in Norway is compared with the costs in Denmark and Sweden.
As a result of the state registration done on Fv.172, a need of maintenance work is shown.
The maintenance has led to a result that satisfies the requirements in HB R610, and is good enough for the roads function and purpose. In option 2, building new road, we accomplish a higher SI-value, and adds a frost protection layer. When the building costs are compered between Norway, Sweden and Denmark, we can conclude that Norway has slightly higher costs then Denmark, while Sweden are cheapest.
The study concludes that maintenance is most appropriate on Fv.172. The road is restored to its original state, and conserves the road’s function and capital.
v
Forord
Oppgaven er et resultat av bacheloroppgavearbeidet ved Institutt for vareproduksjon og byggteknikk ved NTNU, våren 2018. Bacheloroppgaven er skrevet som en del av det 3-årige bachelorstudiet ved NTNU. Oppgavens omfang er på 20 studiepoeng.
Oppgaven er skrevet i samarbeid med Statens Vegvesen Region øst, og dens problemstilling er valgt på bakgrunn av vår interesse innen veg- og anleggsteknikk. Anleggsteknikk er også vår studieretning innenfor byggingeniørstudiet.
Vi vil takke våre veiledere ved NTNU, Astrid Stadheim, og Vegar Antonsen ved Statens Vegvesen Region øst, for hjelp gjennom perioden.
_______________________ _______________________
Jone Hartvik Martinsen Eirik Eng Stenbakken
vi
Innholdsfortegnelse
Abstract ... iv
Forord ...v
Innholdsfortegnelse ... vi
Tabelliste ... viii
Figurliste ... ix
Forkortelser ...x
1 Innledning ...1
1.1 Samfunnsperspektiv ...2
1.2 Bakgrunn ...2
2 Teori ...4
2.1 Begreper ...4
2.2 Vegoverbygningen ...6
2.3 Trafikkbelastning ...6
2.4 Vegdekke ...7
2.5 Bærelag ...8
2.6 Forsterkningslag ...9
2.7 Frostsikringslag ...9
2.8 Spor ...10
2.9 Ujevnheter ...10
2.10 Sprekker ...11
2.11 Dreneringstiltak og grøfting ...12
2.12 Armering ...13
2.13 ViaPPS/PMS og ViaPhoto ...13
2.14 Prosjektkostnader ...14
3 Metode ...16
3.1 Metode benyttet ...16
3.2 Validitet og reliabilitet ...17
4 Resultater ...19
4.1 Alternativ 1, vedlikehold av veg ...19
Situasjon før tiltak, Fv.172 HP1 meter 4504-6504 ...19
Situasjon etter tiltak, Fv.172 HP1 meter 4504-6504 ...21
4.2 Alternativ 2, bygge ny Fv.172 ...25
Dimensjonering av ny vegoverbygning ...25
4.3 Kostnader i nordiske vegprosjekt ...29
vii
5 Diskusjon ...32
5.1 Konklusjon ...36
5.2 Veien videre/anbefalinger ...36
Litteraturliste ...38
Vedlegg 1: Beregning av trafikkbelastning ...41
Vedlegg 2: Dimensjoneringstabell for hoved-, samle- og adkomstveger ...42
Vedlegg 3: Lastfordelingskoeffisienter, a. ...43
Vedlegg 4: Årsak til prisforskjeller ...44
viii
Tabelliste
Tabell 2.1 Grunnstammen av dekketyper som legges på norske veger (Aurstad, 2016, s.
181) ...7
Tabell 2.2 Valg av dekkeløsninger, lagstykkelser i cm. (Håndbok N200, 2014b, s. 224) ...8
Tabell 2.3 Dimensjonerende frostmengde og maksimum tykkelse av overbygningen (Håndbok N200, 2014b, s. 113) ...9
Tabell 2.4 Ujevnhet på tvers/spordybde 90 %-verdi spordybde (mm) (Håndbok N200, 2014b, s. 29) ...10
Tabell 2.5 Ujevnhet på langs/IRI 90 %-verdi IRI (mm/m) (Håndbok R610, 2014, s. 30) 11 Tabell 4.1 PMS-målinger for Fv172, juni 2017 (SVV, 2017) ...19
Tabell 4.2 Utskifting av stikk- og avkjøringsrenner lokasjon, dimensjon og lengde (SVV, 2017) ...23
Tabell 4.3 Utførelse lukket rørgrøft fra meter til meter (SVV, 2017) ...23
Tabell 4.4 Kostnadsoversikt vegvedlikehold Fv.172 ...24
Tabell 4.5 Kontroll av styrkeindeks ...28
Tabell 4.6 Kostnad veg i dagen NOK/km (2017-0601/JMJ) ...29
Tabell 4.7 Eksempler på kostnad (NOK/m) vegprosjekt i Norge, Sverige og Danmark. (2017-0601/JMJ) ...29
Tabell 4.8 Eksempler på dim. frostmengde og tykkelse vegoverbygning på ulike vegprosjekt i Norge, Sverige og Danmark. (2017-0601/JMJ) ...30
Tabell 4.9 Kostnader pr Arbeidstime (2017-0601/JMJ) ...30
ix
Figurliste
Figur 1.1 Oversiktsbilde Fv.172 ...2
Figur 1.2 Oversiktsbilde Fv.172 HP1 meter 4504-6504 ...3
Figur 2.1 Aktiviteters grenseflater (Aurstad m.fl., 2016) ...4
Figur 2.2 Prinsippskisse vedlikeholdsetterslep (Sund m.fl., 2014) ...5
Figur 2.3 De forskjellige lagene i en vegoverbygning (Aurstad m.fl., 2016) ...6
Figur 2.4 Normalverdier på inngangsparametere. (Håndbok N200, 2014b, s. 209) ...7
Figur 2.5 Bruksområder for materialer i bærelag (Håndbok N200, 2014b, s. 213) ...8
Figur 2.6 Bruksområder for materialer i forsterkningslag (Håndbok N200, 2014b, s. 213) ..9
Figur 2.7 Et vanlig tverrprofil m/spor (Bakløkk, 2003) ...10
Figur 2.8 Illustrasjonsbilde ujevnhet (Ystenes, 2013) ...11
Figur 2.9 Langsgående sprekker Fv.172 (ViaPhoto, 2017) ...12
Figur 2.10 Kantskader Fv.172 (ViaPhoto, 2017) ...12
Figur 2.11 Lukket drenering (SVV, 2017) ...12
Figur 2.12 Utførelse av armering av skråning (SVV, 2017) ...13
Figur 2.13 ViaPPS målebil (SVV) ...14
Figur 2.14 Oversikt over minstelønnssatser/laveste satser (månedslønn) innenfor byggfag i de Nordiske landene. (Alsos, K. 2006) ...15
Figur 4.1 Bilde før tiltak på Fv.172 HP1 meter 5486 (SVV, 2017) ...19
Figur 4.2 Tilstandsutvikling spordybde (mm) (SVV, 2017) ...20
Figur 4.3 Tilstandsutvikling jevnhet IRI (mm/m) (SVV, 2017) ...20
Figur 4.4 Forslag TENTEX (Sandlie m.fl., 2017) ...21
Figur 4.5 Situasjon etter tiltak Fv172 HP1 meter 5521 (SVV, 2017) ...21
Figur 4.6 Spor90, antatt utvikling etter vedlikeholdstiltak (SVV, 2017) ...22
Figur 4.7 Jevnhet IRI, antatt utvikling etter vedlikeholdstiltak (SVV, 2017) ...22
Figur 4.8 Forslag til ny vegoverbygning ...27
Figur 4.9 Utvikling i verdiskapning per årsverk innen anleggsvirksomhet, bygg og næringsliv for øvrig (SSB, 2013, s. 7) ...31
x
Forkortelser
SVV Statens Vegvesen
ÅDT Årsdøgntrafikk
Ma Mykasfalt
Agb Asfaltgrusbetong
Ag Asfaltgrus
Ab Asfaltbetong
Ska Skjelettasfalt
Gja Gjenbrukasfalt
Ak Knust asfalt
Ap Asfaltert pukk
Fk Knust fjell
NVDB Nasjonal vegdatabank
Fv. Fylkesveg
HB Håndbok
LB Lærebok
1
1 Innledning
I følge Nasjonal Transportplan (NTP) 2018-2029 vil Regjeringen bevilge 667 milliarder kroner til vegformål. Tidligere har fokuset i NTP vært å stanse etterslepet på det eksisterende vegnettet, men kommende periode skal brukes på å ruste opp. I NTP 2018-2029 vil det gjøres en årlig investering på 9,4 milliarder kroner på vedlikehold, og det regnes med å få fjernet en tredel av dagens vedlikeholdsetterslep.
Etter det økende fokuset på vegvedlikehold, skal valgt problemstilling besvares:
Er det hensiktsmessig å vedlikeholde Fv.172 i stedet for å bygge ny veg?
Høsten 2017 utførte Statens Vegvesen vedlikehold på deler av Fv.172 Bråstadberget til Hunndalen i Gjøvik. Før tiltak bar vegen preg av ulik type slitasje, det ble derfor prioritert vedlikeholdstiltak på strekningen. På bakgrunn av dette, vil oppgaven vurdere tiltak som er gjort, opp mot å bygge ny veg. Hvilke av alternativene er mest hensiktsmessig?
Den overnevnte problemstillingen skal besvares ved å utarbeide to alternativer. Alternativ 1, vedlikehold av Fv.172, tar for seg situasjon før tiltak, og ser på resultat etter tiltak, i samsvar med Håndbok R610 Drift og vedlikehold av riksveger. Alternativ 2, bygging av Fv.172, resulterer i en ferdig dimensjonert vegoverbygning tilpasset krav fra Håndbok N200 Vegbygging.
Oppgaven presenterer byggekostnadene til de representative alternativene og disse brukes som et virkemiddel til å vurdere graden av hensiktsmessighet. Det fremgår også en
sammenligning mellom byggekostnader for Norge, Sverige og Danmark, for å undersøke om Norge preges av dyre vegprosjekter.
2
1.1 Samfunnsperspektiv
Statens Vegvesen, (2010) refererer til Regjeringen, som har besluttet at trafikksikkerheten i Norge skal være basert på nullvisjonen. Nullvisjonen sier det er moralsk og etisk uakseptabelt med drepte eller hardt skadde i trafikkulykker. Visjonen brukes som en etisk vegviser og en retningslinje for trafikksikkerhetsarbeidet i Norge. Ulykker på norske veger er uunngåelig, men tap av liv og varig skadde er uakseptabelt. I NTP er det satt opp et konkret mål om å redusere antall drepte og hardt skadde, med minst en tredel innen 2020.
Det har i følge Oppland fylkeskommune (2018), vært drevet et langsiktig og målrettet trafikksikkerhetsarbeid i Norge siden 1970, og utviklingen er positiv. Selv om arbeidet er på rett vei, er det mye som gjenstår. Oppland er det fylket i landet der den gjennomsnittlige risikoen for å bli drept eller hardt skadd, per kjørte kilometer, er høyest. Den er spesielt høy på fylkesvegnettet. Størst ansvar for trafikksikkerhet hviler på den enkelte trafikant, men vegnettet skal ikke være til hinder for trafikksikkerheten.
1.2 Bakgrunn
I en artikkel fra Oppland Arbeiderblad belyser Watz (2017) at fylkesvegnettet i Oppland er under opprustning. Thoresen, komitéleder for samferdsel og trafikksikkerhet (Ap), forteller følgende:
«Vi har i likhet med de fleste andre fylker et stort
vedlikeholdsetterslep i Oppland, men for oss er det viktig å vedlikeholde de vegene vi har etter beste evne.» (Thoresen, 2017)
Videre kan Moshagen (2017) opplyse et etterslep på
fylkesvegnettet i Oppland til å være om lag 1,5 milliarder kroner.
Figur 1.1 Oversiktsbilde Fv.172
3
Det er et stort behov for vedlikehold hvis etterslepet skal fjernes. Derfor er vedlikehold av fylkesvegene et
satsningsområde for fylkeskommunen i tiden framover.
Fv. 172 er en av de vegene som er blitt prioritert i denne satsningen, og høsten 2017 ble det startet opp et
vedlikeholdstiltak på Fv. 172 HP1 meter 4504 – 6504 (figur 1.2). Det skal i oppgaven undersøkes hvilke tiltak som ble utført på denne vegreferansen. En vegreferanse er en inndeling av vegen med et unikt vegnummer HP,
«frameter» og «tilmeter». Illustrert i figur 1.1, strekker Fv.172 seg fra Bråstadberget til Hunndalen i Gjøvik.
Strekningen føres inn og gjennom deler av Gjøvik sentrum og har en ÅDT på 1950.
Dyre norske produksjonskostnader er blitt debattert i norske medier. Derfor velges det å undersøke kostnadsforskjellene på nye veger i Norden. I nyhetsartikkelen «Så mykje kostar ein meter veg», Ese, B.K. (2014), fra NRK, argumenteres det med dyr vegbygging i Norge.
Solvang, O. (2014) fra Nordlys introduserer artikkelen sin med «Derfor er veiene i Sverige blitt en drøm, mens norske veiutbygginger havnet i grøfta». Her kommer blant annet frem:
Solvang, O. (2014) skriver, «En liten ekspedisjon mot Nordkjosbotn. Her er det nylig bygget ny riksvei. Et par kilometer av E6/E8 ble utbedret og gravd opp for 5 år siden. Hvordan har det gått? For det første er veien nesten like svingete som før. For det andre sprekker asfalten her allerede opp i telehiv og elendighet.»
.
Figur 1.2 Oversiktsbilde Fv.172 HP1 meter 4504-6504
4
2 Teori
2.1 Begreper
Vedlikehold og drift
Vedlikehold defineres i følge Aurstad m.fl. (2016, s. 414) som tiltak for å ta vare på den fysiske infrastrukturen på en måte som muliggjør trygg og effektiv transport i et lenger perspektiv. Tiltakene skal være i tråd med fastsatte kvalitetskrav, som sikrer og opprettholder anleggenes funksjon, innenfor en gitt levetid. Det skilles mellom begrepene drift og
vedlikehold. En driftsoppgave er en aktivitet som må gjentas kontinuerlig, og aktiviteten har et ubestemt tidspunkt for avslutning, Duaas (2015, s.14).
Aurstad m.fl. (2016, s. 414) illustrer grenseflatene i figur 2.1 på følgende måte:
Figur 2.1 Aktiviteters grenseflater (Aurstad m.fl., 2016)
«Godt nok»-prinsippet
I Handlingsprogram for fylkesveger 2018-2021(-23) (2017), kommer det frem at Statens Vegvesen Vedlikehold Oppland vedlikeholder vegene etter «godt nok»-prinsippet. Tiltak som prioriteres er overvannshåndtering, bæreevne, øke dimensjoner på stikkrenner og
skogrydding. Vegens kurvatur og bredde nedprioriteres, og HB N200 legges ikke til grunn når tiltak planlegges.
Vedlikeholdsetterslep
Vegobjekter som ikke tilfredsstiller kravene gitt i HB R610 har per definisjon et økonomisk vedlikeholdsetterslep. Aurstad m.fl. (2016. s. 417) sier vedlikeholdsetterslepet er kostnaden
5
fra et objekt, som ikke tilfredsstiller kravene i Håndbok R610, til en tilstand hvor objektet oppfyller sin tiltenkte funksjon og krav.
Figur 2.2 Prinsippskisse vedlikeholdsetterslep (Sund m.fl., 2014)
Figur 2.2 hentet fra Analyse- og strategifase, Sund m.fl. (2014), viser prinsippet bak vedlikeholdsetterslep. Det skilles mellom drifts- og vedlikeholdstiltak som har til hensikt å opprettholde eller tilbakeføre infrastrukturens funksjon og tekniske tilstand.
Bærlags- og styrkeindeks
Ved dimensjonering av ny vegoverbygning kan Statens Vegvesen Håndbok N200 Vegbygging (2014, s. 480) fortelle at kravene ved ny veg er konsentrert om to nivåer i vegkonstruksjonen;
i underkant av bærelaget og i underkant av overbygningen. Disse kravene er angitt som krav til bærelagsindeks, BIk og styrkeindeks SIk.
6
2.2 Vegoverbygningen
Aurstad m.fl. (2016, s. 73) hevder en tilstrekkelig dimensjonert vegoverbygning har som formål å sikre vegens levetid på en teknisk og økonomisk optimal måte. Vegoverbygningen skal kunne bli utsatt for de trafikk- og/eller klimapåkjenninger, samt opprettholde tilstrekkelig bæreevne gjennom hele året. En vegoverbygning består av ulike lag, hvor hvert av lagene har ulik oppgave. Felles formål for alle lagene er å fordele spenninger og trafikklaster gjennom konstruksjonen og ned i grunnen uten at deformasjoner eller skader oppstår.
Figur 2.3 De forskjellige lagene i en vegoverbygning (Aurstad m.fl., 2016)
2.3 Trafikkbelastning
(ibid., s. 76) Vegen vil normalt belastes både statisk og dynamisk av et vidt spekter kjøretøy.
De ulike kjøretøyene bidrar i varierende grad til nedbrytning og skadeutvikling på vegen, men den strukturelle nedbrytningen av vegen forårsakes hovedsakelig av de tunge kjøretøyene.
Antall ekvivalente aksellaster (N) beregnes etter formel (1) s. 472 i HB N200:
𝑁 = 𝑓 ∗ Å𝐷𝑇(∗ 365 ∗ 1 + 0,01 ∗ 𝑝 1− 1
0,01 ∗ 𝑝 ∗ 𝐶 ∗ 𝐸
Hvor:
f = fordelingsfaktor tungtrafikk mht. antall felt ÅDTT = midlere antall tunge kjøretøy pr. døgn p = årlig trafikkvekst
7
n = dimensjoneringsperiode i antall år E = aksellastfordelingen ved tillatt aksellast
Inngangsparametere for beregning av N, antas normalt på bakgrunn av figur 2.4.
Figur 2.4 Normalverdier på inngangsparametere. (Håndbok N200, 2014b, s. 209)
2.4 Vegdekke
(ibid., s. 73) Vegdekke skal sikre trafikantenes kjørekomfort og sikkerhet, i form av god friksjon under tørre og våte forhold. På norske veger med fast dekke er det utelukkende bituminøse materialer som brukes. Det skilles mellom myke og stive dekketyper. I praksis står valget som regel mellom fire dekketyper, se tabell 2.1. Uavhengig av hvilke dekketyper som velges, er funksjonen å forsegle overflaten slik at vanninnholdet i underliggende granulære lag holder seg på et lavt nivå.
Lavere kvalitetskrav/mindre trafikk <- Agb -> Større trafikk/økt kvalitetskrav
Tabell 2.1 Grunnstammen av dekketyper som legges på norske veger (Aurstad, 2016, s. 181)
Ma Mykasfalt
Agb Asfaltgrusbetong
Ab Asfaltbetong
Ska Skjelettasfalt .. er egnet på
lavtrafikkveger der det er behov for et fleksibelt dekke som kan følge med i bevegelser fra telehiv og setninger.
Bindemidlet er mykt.
.. er egnet på de fleste veger med
«normal» trafikk.
Kan ses på som et
«all round»
asfaltdekke.
.. er egnet på veger med stor trafikk.
Skiller seg ikke mye fra Agb, men
bindemidlet som brukes er hardere og kravet til
steinmaterialet strengere.
.. er også egnet for veger med stor trafikk. Har ekstra gode
slitasjeegenskaper
8
Krav til tykkelse på dekket og på hvilket grunnlag tykkelsen settes, vises i tabell 2.2.
Tabell 2.2 Valg av dekkeløsninger, lagstykkelser i cm. (Håndbok N200, 2014b, s. 224)
HB N200 (2014 s. 223) Stive dekketyper krever en samlet tykkelse for de bitmuniøse lagene på minst 6 cm, og de bituminøse massene legges i minst to lag (2 ganger 3 cm).
2.5 Bærelag
Aurstad m.fl. (2016, s. 74) nevner tunge trafikklaster og hjul med høyt ringtrykk som årsak til høye spenninger i bærelaget. Kvalitetskravene til bærelagsmaterialene er svært strenge, grunnet bærelagets oppgave, som består av å fordele trafikklastene videre ned i
forsterkningslaget. Kvalitetssikring av bærelagsmaterialene og fokus på riktig utførelse under bygging, er avgjørende for en god vegoverbygning. Et svakt bærelag er kostbart og vanskelig å reparere når dekke først er lagt. Ag er det mest brukte materialet og har kvaliteter som passer i både øvre og nedre bærelag, se figur 2.5.
Figur 2.5 Bruksområder for materialer i bærelag (Håndbok N200, 2014b, s. 213)
9
2.6 Forsterkningslag
(ibid., s. 74) Forsterkningslagets to hovedfunksjoner er:
• Lastfordeling for å unngå overbelastning av undergrunnen
• Drenering for å bidra til lavt vanninnhold i de overliggende lag.
Det brukes som regel knuste steinmaterialer i forsterkningslaget. De mest aktuelle materialene er kult og pukk.
Figur 2.6 Bruksområder for materialer i forsterkningslag (Håndbok N200, 2014b, s. 213)
2.7 Frostsikringslag
Aurstad m.fl. (2016, s. 94) hevder valg av frostsikringsmateriale bestemmes ut fra hvilken metode som gir den beste løsningen med hensyn til kostnad, gjennomføring av arbeidene, samt forventet fremtidig vedlikehold av vegen. Frostsikring er tiltak som gjøres for å unngå eller redusere de ulemper frysing og tining (telehivskader) medfører i en veg. Tykkelsen på frostsikringen vil variere etter trafikkmengde/-belastning av den aktuelle vegstrekningen.
Vegoverbygningen skal i hovedsak frostsikres når grunnen består av løsmasser i
telefarlighetsklase T3 eller T4. Kravene til frostsikringslaget er differensiert ut fra ÅDT og antall kjørefelt.
Tabell 2.3 Dimensjonerende frostmengde og maksimum tykkelse av overbygningen (Håndbok N200, 2014b, s. 113)
10
2.8 Spor
Aurstad m.fl. (2016, s. 166) knytter spordannelse til to ulike mekanismer, piggdekkslitasje og belastingsrelaterte deformasjoner. Deformasjoner kan opptre i asfaltdekket, øvrig
overbygning eller undergrunn.
Figur 2.7 Et vanlig tverrprofil m/spor (Bakløkk, 2003)
Resultater av Spor90-målinger skal være mindre enn angitt i tabell 2.4, for å tilfredsstille HB R610.
Tabell 2.4 Ujevnhet på tvers/spordybde 90 %-verdi spordybde (mm) (Håndbok N200, 2014b, s. 29)
2.9 Ujevnheter
Aurstad (2015, s. 211) hevder ujevnheter ofte er knyttet til forhold lenger nede i
konstruksjonen. Ujevnheter oppstår gjerne ved ustabile dekke-/overbygningsmasser, telehiv, mangelfull utførelse av gravninger/reparasjoner eller setningsskader. Isolert sett vil dårlig asfaltstabilitet i seg selv gi ujevnheter. Feil utførelse ved legging av asfalt kan også være en faktor for ujevnheter, men dette skal normalt fanges opp ved driftskontrollen og utbedres umiddelbart.
11
Figur 2.8 Illustrasjonsbilde ujevnhet (Ystenes, 2013)
Resultater av IRI90-målinger skal være mindre enn angitt i tabell 2.5. Her må det velges enten Vegklasse 1, som benyttes for riksveger, eller Vegklasse 2.
Tabell 2.5 Ujevnhet på langs/IRI 90 %-verdi IRI (mm/m) (Håndbok R610, 2014, s. 30)
2.10 Sprekker
(ibid., s. 212) Langsgående sprekker (figur 2.9) kjennetegnes som telesprekker, dårlig/åpen asfaltskjøt og sprekker mellom overbygning/undergrunn. Bakenforliggende årsak er som regel konstruksjonsmessige svakheter eller overbelastning av vegkonstruksjonen.
(ibid., s. 214) I dekkekanten oppstår ulike typer deformasjoner, sprekker og andre skadeformer (figur 2.10). Dette skyldes ofte for liten vegbredde, dårlig innspenning,
mangelfull drenering eller andre svakheter i vegkroppen. Kantskader forplanter seg lett både i vegens lengderetning og på tvers.
12
Figur 2.9 Langsgående sprekker Fv.172 (ViaPhoto, 2017)
Figur 2.10 Kantskader Fv.172 (ViaPhoto, 2017)
2.11 Dreneringstiltak og grøfting
Manglende eller utilfredsstillende drenering av
vegoverbygningen, vil medføre strukturelle problemer med bæreevnesvikt, redusert dekkelevetid, telehiv og
trafikksikkerhet. Vanlige vedlikeholdstiltak på norske veger er å skifte eller etablere nye stikkrenner, og lukket/åpent
drenssystem. Stikkrennens funksjon er å sikre vanngjennomløp på tvers av vegen. Det lukkede
drenssystemet har som hensikt å lede bort overflatevann fra vegkroppen som skyldes nedbør/snøsmelting.
Grøfting og fjerning av torvkant er også et vanlig
dreneringstiltak på norske veger, og et rimelig tiltak i kroner sammenlignet med mange andre. Hensikten med grøfting er å
drenere vegens overbygning og samle/transportere overvann til avløp.
Figur 2.11 Lukket drenering (SVV, 2017)
13
2.12 Armering
Armering er ofte godt egnet til å eliminere og/eller redusere ulike typer sprekker som telesprekker og kantsprekker. Fordelen ved bruk av armeringsnett, er en bredere veg uten å forbruke mer areal, fordi en helningsvinkel på 70° tillates (Sandlie m.fl., 2017). Det oppnås et samvirke mellom løsmasser og nett, som fører til en mer sikker skråning/vegkant.
2.13 ViaPPS/PMS og ViaPhoto
ViaPPS er et utstyr Statens Vegvesen bruker for å registrere tverrprofil (spordybder, tverrfall, vegmerkingslinjer, enkelte skader), lengdeprofil (jevnhet/IRI), og tekstur/ruhet.
Registreringen skjer med en laserskanner som har 140 omdreininger/sekund og 4 meter målebredde. Data for spordybde (mm), jevnhet (IRI-mm/m) og tverrfall (%) registreres pr.
kjørefelt og lagres i NVDB for hver 20 m. Videre eksporteres innsamlet data fra ViaPPS til PMS, hvor tallene kan tolkes og bearbeides i Microsoft Excel.
Figur 2.12 Utførelse av armering av skråning (SVV, 2017)
14
ViaPhoto er et program som viser stillbilder av vegen og det nærmeste sideterrenget, tatt av ViaPPS. Bildene brukes til å sammenligne en vegstreknings utvikling fra år til år.
Figur 2.13 ViaPPS målebil (SVV)
2.14 Prosjektkostnader
Rapporten Bygging av store veganlegg i Norden, Sammenligning av kostnader, (2017- 0601/JMJ), mener en sammenligning av prosjektkostnader i Norden må ta hensyn til
eksisterende forutsetninger som terreng, grunnforhold, formål, mm. Hvilken effekt de valgte løsningene på hvert enkelt prosjekt har, må også tas med i vurderingen, f.eks.
fremkommelighet, trafikantkostnader, ulykkeskostnader, miljøkostnader og ulike arbeidsvilkår mellom landene.
15
Figur 2.14 Oversikt over minstelønnssatser/laveste satser (månedslønn) innenfor byggfag i de Nordiske landene. (Alsos, K. 2006)
Figur 2.14 viser en oversikt over minstelønnssatser innenfor byggfag i de Nordiske landene.
Dette er et resultat av forskjellige arbeidsvilkår, og Alsos, K. (2006), henviser til kollektivavtalen mellom EU-landene.
En lav byggehastighet har betydning for byggekostnadene. Rapport 2017-0601/JMJ nevner at faktorer for byggehastighet kan være vegprosjektets lengde og antall mulige angrepspunkter, tilgjengelige ressurser og ressursdisponering hos entreprenør, mm. Målet er å kunne bygge rasjonelt med de riktige ressursene.
16
3 Metode
I kapittel 3 Metode, beskrives hvilke analysemetoder som blir brukt, og hvordan studien er gjennomført.
3.1 Metode benyttet
For å besvare oppgavens problemstilling er det gjort avgrensninger på Fv. 172. Det velges å se på Hp1, meter 4504 – 6504. Grunnen er at vedlikeholdstiltakene er utført på denne vegreferansen. Deretter settes opp to ulike alternativer. I alternativ 1, vedlikehold av veg, analyseres situasjonen før og etter vedlikehold. For å utføre en tilstandsvurdering før vedlikehold, velges en kvantitativ analyse av Spor90 og IRI90 og setter dette opp mot
standardiserte krav funnet i HB R610. Oppgaven sammenligner ujevnhet på langs/IRI (tabell 2.5) mot vegklasse 2, da vegklasse 1 skal benyttes for riksveger. Det er ikke utført målinger i PMS etter vedlikehold, og derfor estimeres et forbedret resultat (figur 4.6 og 4.7). Målingene er hentet ut fra Statens Vegvesens database PMS. Uthentingen av data er avgrenset til HP1, og 1000-meter parsellene som anvendes er 4504-5504 og 5504-6504. I alternativ 1 fremgår det også bruk av vegbilder som analyseverktøy. Gjennom Statens Vegvesens database for bilder, ViaPhoto, sammenlignes stillbilder før- og etter utførte vedlikeholdstiltak. Stillbildene er brukt til å indentifisere og dokumentere skadetyper, utførte vedlikeholdstiltak og
resultatene av de utførte tiltakene. Kostnadsberegningen i alternativ 1 er gitt i kr/m, og er beregnet ut i fra vedlikeholdsprosjektets enhetspriser, fordelt på antall meter.
Alternativ 2, ny veg, inneholder dimensjonering av ny vegoverbygning etter gjeldende norsk praksis. Teorien i kapittel 2.2 - 2.7, er bakgrunnen for dimensjoneringen, og Håndbok N200 Vegbygging (2014, kap. 5) legges til grunn. Arbeidsprosessen er beskrevet gjennom følgende fem punkter:
• Bestemmelse av dekketype og tykkelse.
• Beregning av dimensjonerende trafikkbelastning.
• Valg av bærelag og kontroll av bærelagsindeks.
17
• Valg av materiale og bestemmelse av tykkelse på forsterkningslag.
• Valg av frostsikringsmateriale og bestemmelse av lagtykkelser.
Det er utarbeidet et forslag til ny vegoverbygning basert på punktene over.
En ny Fv.172 og tilhørende kostnader, sammenlignet med den vedlikeholdte Fv.172, gir oss et grunnlag for å besvare oppgavens problemstilling. Kostnadene i alternativ 2 er hentet fra den publiserte artikkelen Så mye koster det å bygge én meter vei (2014).
Til slutt i oppgaven, er det valgt å sammenligne norske vegprosjekter mot svenske og danske.
Sammenligningen er utført ved bruk av kvantitativ analyse, hvor kostnadsnivået undersøkes. I tabell 4.6 vises oversikten over utvalgte vegprosjekter i Norge, Sverige og Danmark.
Avgrensingene i undersøkelsen er gjort på bakgrunn av rapporten Bygging av store veganlegg i Norden, Sammenligning av kostnader, (2017-0601/JMJ) fordi prosjektene anses å gi en tilstrekkelig illustrasjon av de faktorene som styrer kostnadsbildet til vegprosjekter i Norden.
Rapporten sammenligner norske motorveger med en vegbredde på 20 m (ÅDT 12 000-20 000) og 23 m (ÅDT > 20 000), med svenske motorveger på 21,5 m og 23 m (med kanttrekk) og danske på 29 m (basistverprofil).
For å kunne konkludere oppgaven, er fordeler og ulemper ved alternativ 1, vedlikehold av veg, og alternativ 2, bygging av ny veg, diskutert. Figur 2.2 Prinsippskisse
vedlikeholdsetterslep ble lagt til grunn for diskusjonen, og funksjonalitet, kvalitet og kostnad ble satt opp mot hverandre.
3.2 Validitet og reliabilitet
I en vitenskapelig artikkel er validitet eller gyldighet en betegnelse på hvor godt man klarer å måle det som er til hensikt å måle eller undersøke, Dahlum, S. (2018). Spørsmålet om
oppgavens validitet er aktuelt gjennom hele oppgaven.
Målingene av Spor90 og IRI90 er såkalte 90-percentiler basert på 20 m mediandata, som betyr at 10 % av strekningens lengde har dårligere tilstand enn det som fremkommer i figur 4.2 og 4.3. Spor90 og IRI90 gir en god indikasjon på vegens spor og jevnhet, og målingene, samt vegbilder brukes som en del av vegens tilstandsregistrering.
18
Vi har i oppgaven vært kritiske til talldatabasen PMS. PMS inneholder blant annet en
beregning på estimert dekkelevetid. Dette estimatet er utelukket i oppgaven, og grunnen er at det ikke er utført noen PMS-målinger etter 2017 på Fv.172. Programmet har dermed ikke tilstrekkelige målinger for å oppnå et nøyaktig estimat på dekkelevetiden. Vi har derfor valgt å se bort fra beregnet dekkelevetid før og etter tiltak, selv om det hadde vært mer
kostnadseffektivt.
PMS-målingene er utført av SVV, og er den eneste kilden som beskriver vegdekkets tilstand.
Det kan også stilles spørsmål til målingenes reliabilitet. For å oppnå høy reliabilitet, er PMS- målingene nødt for å bli utført på så lik måte som mulig ved hver enkelt måling. Tolkningen av målingene og oppfattelsen av vegens tilstand via vegbilder er individuelle, som kan være et resultat av erfaring og kunnskap.
19
4 Resultater
4.1 Alternativ 1, vedlikehold av veg
Alternativ 1, vedlikehold av veg, tar for seg en tilstandsvurdering av Fv.172. Alternativet inneholder: situasjon før tiltak, utførelse av tiltak, situasjon etter tiltak og kostnad.
Situasjon før tiltak, Fv.172 HP1 meter 4504-6504
Figur 4.1 Bilde før tiltak på Fv.172 HP1 meter 5486 (SVV, 2017)
Figur 4.1 anvendes som visuell tilstandsregistrering. Figuren viser et dekke med tydelige langsgående sprekker, og en vegskulder som har sklidd ut. I en rapport utgitt av Sandlie m.fl., (2017) har skråningen en helning på ca. 35° eller 1:1,4. Dette kan trolig knyttes til rasvinkelen på morenemassene i området.
Målinger av spor og jevnhet er viktig for å gjøre en mer grundig tilstandsregistrering, utover det visuelle. Spor- og jevnhetsmålinger før tiltak juni 2017, er angitt i tabell 4.1.
Tabell 4.1 PMS-målinger for Fv172, juni 2017 (SVV, 2017)
Fra HP Fra meter (m)
Til HP Til meter (m)
Spor90 (mm)
IRI90 (mm/m)
ÅDT Dekketype
1 4504 1 5504 16,6 5,5 1943 Agb
1 5504 1 6504 21,6 5,4 1943 Agb
20
Tilstandsutviklingen til Fv.172, Spor90 og IRI er vist i figur 4.2 og 4.3.
Figur 4.2 Tilstandsutvikling spordybde (mm) (SVV, 2017)
Figur 4.2 viser spordybde i mm (y-aksen) og år (x-aksen). Hel-gul linje representerer kjørefelt 1, mens stiplet linje er beregnet fremtidig utvikling. Hel-grønn linje representerer kjørefelt 2, og stiplet linje er beregnet fremtidig utvikling. Rød stiplet linje representerer kravet for spordybde i henhold til HB R610.
Figur 4.3 Tilstandsutvikling jevnhet IRI (mm/m) (SVV, 2017)
Figur 4.3 viser jevnhet i mm/m (y-aksen) og år (x-aksen). Hel-gul linje representerer kjørefelt 1, mens stiplet linje er beregnet fremtidig utvikling. Hel-grønn linje representerer kjørefelt 2, og stiplet linje er beregnet fremtidig utvikling. Rød stiplet linje representerer kravet for spordybde i henhold til HB R610.
21
Figur 4.4 Forslag TENTEX (Sandlie m.fl., 2017)
Figur 4.4 viser planlagt vegoverbygning dimensjonert av Sandlie m.fl (2017), TENTEX. Her foreslås det en total strukturell styrke på Si = 85,5.
Situasjon etter tiltak, Fv.172 HP1 meter 4504-6504
Figur 4.5 Situasjon etter tiltak Fv172 HP1 meter 5521 (SVV, 2017)
Figur 4.5 viser situasjon etter utført vedlikeholdstiltak. Vegen er breddeutvidet på ca. 1,5 meter, samt en armering av skråning (se eks. figur 2.12, kapittel 2.12 Armering). Dette medfører en helning på 1:1 eller 45°. For øvrig er jordarmering benyttet over 46,5 meter.
22
De nye spormålingene forventes å være mindre enn målingene gjort før tiltak. Figur 4.6 viser en antatt utvikling på spordybde etter vedlikeholdstiltakene er utført. Antagelsen baseres på resultater fra tidligere utførte vedlikeholdstiltak, og figurer viser en bedring av spordybde på ca. 5 mm.
Ved nye målinger av jevnhet, IRI, forventes en bedret utvikling. Som figur 4.7 viser, er det antatt en utvikling som baseres på resultater fra tidligere utførte vedlikeholdstiltak. Kjf.1 bedres fra 5,5 mm/m til 4 mm/m og kjf.2 fra 5,1 mm/m til 3,5 mm/m.
Stikkrenner er utspleiset i overbygningen. På stikkrenner som ligger på dybde 1 er det tatt 10 meter til hver side. For stikkrenner med dybde 2 er tatt utspleis på 12,5 meter til hver side.
Figur 4.6 Spor90, antatt utvikling etter vedlikeholdstiltak (SVV, 2017)
Figur 4.7 Jevnhet IRI, antatt utvikling etter vedlikeholdstiltak (SVV, 2017)
23
Tabell 4.2 viser en oversikt fra eksisterende dimensjoner på stikkrenner til ny, lokasjon på stikkrenne og lengde.
Tabell 4.2 Utskifting av stikk- og avkjøringsrenner lokasjon, dimensjon og lengde (SVV, 2017)
HP Meter Side Eks.
Dimensjon Ny
dimensjon Lengde (m)
HP1 4671 M - 400 12
HP1 4809 V - 300 8
HP1 4970 M 400 800 10
HP1 5202 M 400 800 10
HP1 5368 M 400 600 10
HP1 5456 M 400 600 11
HP1 5785 M 400 600 11
HP1 5941 M 400 600 11
HP1 6170 M 400 600 9
HP1 6519 V 300 300 9
Lukket rørgrøft er utført med Ø160 drensrør, og er lagt i bunn av grøft hvor det er fylt opp til 10 cm under vegkant, med egnende omfyllingsmasser uten finstoff (f. Eks. Kornstørrelse 11- 16). Lukket rørgrøft er utført følgende steder:
Tabell 4.3 Utførelse lukket rørgrøft fra meter til meter (SVV, 2017)
HP Meter fra Meter til
HP1 4975 5120
HP1 5220 5380
HP1 5380 5630
Øvrige vedlikeholdstiltak utført på strekningen er:
o Reetablering av grøft.
o Fjerning av torvkant.
o Riving og gjenoppretting av rekkverk.
24
Kostnadsoversikt på utførte vedlikeholdstiltak er vist i tabell 4.4.
Tabell 4.4 Kostnadsoversikt vegvedlikehold Fv.172
Tiltak Mengde Enhetspris SUM
Lukket rørgrøft 555 m kr 890,00 kr 493 950,00
Gravearbeid 81,9 m kr 490,00 kr 450 046,00
Øvrig kr 237 743,00
Masseutskiftning 682 m3 kr 299,00 kr 203 918,00
Jordarmering 46,5 m kr 3 885,00 kr 180 652,50
Stikkrenne Ø300-Ø800 20 m kr 892,00 kr 162 172,00
Kum 1 stk kr 77 000,00 kr 77 000,00
Rekkverk kr 28 500,00
Reetablering grøft 990 m kr 23,00 kr 22 770,00
Plastring 39,9 m2 kr 300,00 kr 11 970,00
Den totale kostnaden på vedlikeholdsprosjektet av Fv.172 beregnes til NOK 2.400.119,- inkl.
Mva.
Sektordiagrammet viser en kostnadsfordeling i % på vedlikeholdsprosjektet.
SUM
Lukket rørgrøft (26 %) Gravearbeid (24 %) Øvrig (13 %)
Masseutskiftning (11 %) Jordarmering (10 %) Stikkrenne Ø300-Ø800 (9 %) Kum (4 %)
Rekkverk (2 %) Reetablering grøft (1 %) Plastring (1 %)
25
4.2 Alternativ 2, bygge ny Fv.172
Alternativ 2, anlegge ny veg, inneholder antatte inngangsparametere, dimensjonering av vegoverbygning og kostnad på Fv.172 HP1 meter 4504-6504.
Dimensjonering av ny vegoverbygning
Dimensjonering av ny vegoverbygning gjøres punktvis i 5 steg, som beskrevet i kapittel 3.1 Metode benyttet. De enkelte punktene skal besvares nedenfor og resultere i et
dimensjoneringsforslag til den aktuelle vegstrekningen.
Punkt 1. Bestemmelse av dekketype og tykkelse:
På Fv.172, anbefales det å bruke Agb som dekketype, ref. tabell 2.1 i kapittel 2.4 Vegdekke.
Tabell 2.2, kap. 2.4 Vegdekke, med ÅDT = 1950 viser en nødvendig tykkelse med Agb på 3,5 cm over 3 cm, og har en lastfordelingskoeffisient på 3,0. (Se vedlegg 3)
Utregning av dekkelagsindeksen:
𝐷𝐼 = 3,5 + 3,0 𝑐𝑚 ∗ 3,0 = 19,5
Punkt 2. Beregning av dimensjonerende trafikkbelastning:
Vi antar følgende inngangsparamtere, i henhold til figur 2.4, kapittel 2.3 Trafikkbelastning.:
• ÅDT-T, i åpningsåret (10% andel tunge): 195
• Dimensjoneringsperiode: 20 år
• Årlig trafikkvekst: 2%
• Tillatt aksellast: 10 tonn
• Antall kjørefelt: 2
26
Utregning av sum ekvivalente 10 tonns aksellaster (N) i løpet av dimensjoneringsperioden, med antatte inngangsparametere:
𝑁 = 0,5 ∗ 195 ∗ 365 ∗ 1 + 0,01 ∗ 2 ;<− 1
0,01 ∗ 2 ∗ 2,4 ∗ 0,424 = 0,88 𝑚𝑖𝑙𝑙.
Diagram for beregning av N er vist i vedlegg 1, Beregning av trafikkbelastning.
Dimensjonerende trafikkbelastning velges til trafikkgruppe C.
Punkt 3. Valg av bærelag og kontroll av bærelagsindeks:
(ibid. s. 91) Ved bruk av vedlegg 2, Dimensjonering for hoved-, samle- og adkomstveger, leses nødvendig tykkelse (cm) på både bærelaget og forsterkningslaget. Hvilken materialtype som befinner seg i grunnen har stor innvirkning på valget. Det er gjort en antagelse, på grunnlag av rapporten fra Sandlie m.fl. (2017), hvor det antydes at det finnes morenemasser i området og velger grus, sand, morene, telefarlighetsklasse 3 som materialtype i grunnen.
Fremhevingen i vedlegg 2 viser en bærelagstykkelse på minst 11 cm. Vi har valgt bærelagstype Ag, ref. figur 2.5 i kapittel 2.5 Bærelag. Ved bestemmelse av tykkelse på bærelaget, skal to krav oppfylles. I vedlegg 2, avleses første krav om BIk = 50. Det andre kravet finnes i Statens Vegvesen Håndbok N200 Vegbygging (2014, s. 224) og fastsetter at indeksverdien for øvre bærelag bør utgjøre minimum 50 % av hele bærelagets indeksverdi.
For beregning av bærelagsindekser må lastfordelingskoeffisientene med. Disse er funnet i vedlegg 3, Lastfordelingskoeffisienter, a.
Utregning av bærelagsindeksen:
𝐵𝐼C = 6,5 + 2 ∗ 6,5 ∗ 3,0 = 58,5
27
Punkt 4. Valg av materiale og bestemmelse av tykkelse på forsterkningslag:
Forsterkningslag, Kult:
Henviser til figur 2.6, kap. 2.6 Forsterkningslag og bruker figuren som begrunnelse til valget om å bruke kult 22/120. Ved bruk av vedlegg 2, leses kravet om 70 cm tykkelse på
forsterkningslaget med lastfordelingskoeffisient 1,0. Kult har en lastfordelingskoeffisient på 1.1 (vedlegg 3), dermed blir tykkelsen på forsterkningslaget:
70/1,1 = 64 𝑐𝑚
Punkt 5. Valg av frostsikringsmateriale og bestemmelse av lagstykkelser:
Frostsikringslag, Knust fjell:
Det er i vårt forslag valgt knust fjell i frostsikringen. Bestemmelse av tykkelse på frostsikringslaget baseres på tabell 2.3, kap. 2.7 Frostsikringslag, hvor det oppgis en maksimal tykkelse på overbygningen til 1800 mm. I de overliggende lag er det allerede dimensjonert tykkelse på tilsammen 835 mm.
1800𝑚𝑚 − 835 𝑚𝑚 = 965 𝑚𝑚
Det kreves dermed et frostsikringslag på 965 mm.
Forslag til utforming av ny vegoverbygning ved Fv.172 HP1 m4504-4604:
Figur 4.8 Forslag til ny vegoverbygning
28
Kontroll av styrkeindeks:
For beregning av styrkeindekser, SIk er lastfordelingskoeffisientene nødvendige. Disse er funnet i vedlegg 3, Lastfordelingskoeffisienter, a.
Krav til styrkeindeks, SI, finnes ved å legge sammen krav til tykkelsen på forsterkningslag og bærelagsindeksen, BIk = 50. SI => 50+70 = 120.
Tabell 4.5 Kontroll av styrkeindeks
Lag: Tykkelse, cm: Lastfordelingskoeff.: Sum:
Bærelagindeks, BI 19,5 3,0 58,5
Forsterkningslag 64 1,1 70,4
Styrkeindeks, SI 128,9
Det oppnås en styrkeindeks på 128,9 som er innenfor kravet på 120.
Kostnad:
I en artikkel (SVV, 2014) finnes det kostnader per meter på vegbygging. Tallene som oppgis er det «normale», men de er ikke dekkende for alle typer prosjekter. Tallene viser kun byggekostnader, det betyr at planleggings- og byggherrekostnader ikke er innberegnet. Fv.
172 er en 2-felts veg med 6,5 m vegbredde. Ved en slik veg, er meterprisen satt til et spenn på NOK 50 000 – 90 000,-/meter.
29
4.3 Kostnader i nordiske vegprosjekt
Registrerte byggekostnader i kroner per meter veg i dagen for de nordiske prosjektene som inngår i kapittel 4.3 Kostnader i nordiske byggeprosjekt, er vist i tabell 4.6.
Tabell 4.6 Kostnad veg i dagen NOK/km (2017-0601/JMJ)
Tabell 4.7 Eksempler på kostnad (NOK/m) vegprosjekt i Norge, Sverige og Danmark. (2017-0601/JMJ)
I tabell 4.7 er det satt opp kostnader for hver enkelt HP til hvert prosjekt.
Merknader knyttet til vegprosjektene fra rapport Bygging av store veganlegg i Norden, Sammenligning av kostnader, (2017-0601/JMJ):
NO: Skaberud – Kolomoen Lett terreng, morene med store steinblokker NO: Sky – Langangen Tungt terreng, meget kupert, mye sprengning og
masseflytting
NO: Gulli – Langåker Grunnforsterkning
SE: Høgdahl – Nordby Grunnforsterkning
30
DK: Hårup – Låsby Lett terreng (Prosjektet tilsvarer 6-felts motorveg) DK: Aaby – Middelfart Utvidelse fra 4 til 8 felt
DK: Herning – Holstebro Lett terreng (Prosjektet tilsvarer 6-felts motorveg)
Tabell 4.8 Eksempler på dim. frostmengde og tykkelse vegoverbygning på ulike vegprosjekt i Norge, Sverige og Danmark. (2017-0601/JMJ)
Tabell 4.8 viser eksempler på krav til dimensjonerende frostmengde, tykkelse på
vegoverbygning og krav til telehiv. Det benyttes en tykkere vegoverbygning i Norge, og vegoverbygningen kan være 650-900 mm tynnere etter svensk metode sammenlignet med norsk metode for mildt klima.
Tabell 4.9 Kostnader pr Arbeidstime (2017-0601/JMJ)
I rapport Bygging av store veganlegg i Norden, Sammenligning av kostnader, (2017- 0601/JMJ) er det ikke gjort noen fullstendig sammenligning av lønns- og arbeidsvilkår i Norden, men tabell 4.9 viser grunnlag for forskjeller i personalkostnader. Som tabellen viser har Norge den høyeste arbeidstimekostnaden som ligger ca. 14-17 % over Sverige og
Danmark.
31
Figur 4.9 Utvikling i verdiskapning per årsverk innen anleggsvirksomhet, bygg og næringsliv for øvrig (SSB, 2013), viser en positiv utvikling i Norge, for arbeidsproduktiviteten i
veianlegg siden finanskrisen i 2008.
Figur 4.9 Utvikling i verdiskapning per årsverk innen anleggsvirksomhet, bygg og næringsliv for øvrig (SSB, 2013, s. 7)
32
5 Diskusjon
Alternativ 1, vedlikehold av veg
Resultatet av spordybde i tabell 4.1, må sammenlignes med angitt krav fra tabell 2.4 i kapittel 2.8 Spor. Målingene viser en spordybde på henholdsvis 16,6 mm og 21,6 mm, og
tilfredsstiller dermed kravet på 25 mm gitt i HB R610 for ÅDT 0-5000.
Resultatet av jevnhet på langs/IRI90 i tabell 4.1, må sammenlignes med angitte krav fra tabell 2.5, kap. 2.9 Ujevnheter. Målingene viser en ujevnhet på henholdsvis 5,5 mm/m og 5,4 mm/m, som dermed ikke tilfredsstiller kravet på 5,0 mm/m gitt i HB R610 for Vegklasse 2.
Dette indikerer et behov for vedlikehold på dekke.
Alternativ 1, Vedlikehold av Fv.172
Fordeler Ulemper
• Oppnår «godt nok»-resultat.
• Konkrete tiltak på allerede identifiserte skadetyper.
• Øker dekkelevetiden.
• Vedlikeholdsetterslepet synker.
• Krever begrensede bevilgninger sammenlignet med ny veg.
• Varierende kvalitet på veien i sin helhet.
• Åpner ikke for en betydelig endring av vegens funksjonalitet.
Ved vurdering av kvalitetsforskjellene mellom vedlikehold og ny veg, er det hensiktsmessig å bruke figur 2.2 Prinsippskisse Vedlikeholdsetterslep. Vedlikehold av Fv.172 kan i teorien ikke overstige sin opprinnelige funksjonalitet, tilstand og kvalitet. Funksjonaliteten kan dermed ikke endres, selv om dagens situasjon kan ha et annet behov. Et eksempel på et annet behov kan være en oppstått konflikt mellom vegens transportfunksjon og behovet for trygghet og trivsel i nærområdet, hvor miljøgate kunne vært et alternativ. Av de antatte resultatene som kommer frem i figur 4.6 og 4.7, ser vi at Spor90 og IRI90 nå tilfredsstiller kravene. Figur 4.5 viser en økt vegbredde og en forsterket skråning. Den lukkede rørgrøften vil forbedre
dreneringen i området, og resulterer i økt dekkelevetid. Fv.172 er ikke vedlikeholdt på hele strekningen, men der det har vært kritisk. Dette er kostnadsbesparende, og fører til et redusert vedlikeholdsetterslep.
33
Alternativ 2, bygging av Fv.172
Ved dimensjonering av ny vegoverbygning, er det nødvendig å tilfredsstille kravene i N200 ved de fem punktene forklart i kapittel 3.1 Metode benyttet. Av resultatene som fremkommer i kapittel 4.2 Alternativ 2, bygging av ny veg, velger vi å diskutere nærmere punkt 2 og 5. Punkt 2 er beregnet N = 0,88 mill. Som vist i vedlegg 1 vil dette i utgangspunktet havne i
overgangen trafikkgruppe B-C. Det ble i denne sammenheng diskutert hvor mange år som kreves før trafikkgruppe B er underdimensjonert. Følgende beregning, Hoff, K. G. m.fl.
(2016h) s. 375 undersøker dette:
M𝒏 = 𝑀<(1 + 𝑝)1 Hvor:
Mn = Krav til ÅDTT for trafikkgruppe C med inngangsparameterne fra Punkt 2, kapittel 4.2 Alernativ 2, bygging av ny veg. Mn ³ 222
M0 = Eksisterende ÅDTT. 10 % av 1950.
p = Årlig trafikkvekst
n = Antall år til trafikkgruppe C Setter inn og løser ut for n:
222 = 195(1 + 0,02)1
222
195= (1 + 0,02)1 ln 222
195 = ln 1 + 0,02 1 = 𝑛 ∗ ln (1 + 0,02)
𝑛 = ln 222195
ln (1 + 0,02)= 6,5 å𝑟.
Ut i fra beregningen av n, vil trafikkgruppe C være den dimensjonerende trafikkgruppen om 6,5 år. Dette er grunnlaget for valg av dimensjonering i trafikkgruppe C.
Punkt 5 resulterer i et frostsikringslag på 965 mm. Her ser vi en vesentlig forskjell mellom figur 4.8 Forslag til ny vegoverbygning og figur 4.4 Forslag TENTEX, som ikke har et frostsikringslag. Med et større frostsikringslag reduseres muligheten for telehivskader. Vårt
34
forslag til ny vegoverbygning oppnår en styrkeindeks på SI = 128,9, mot figur 4.4 på SI = 85,5.
Alternativ 2, Bygging av Fv.172
Fordeler Ulemper
• Sikrer kvalitet etter håndbøkenes krav.
• Kan endre vegens funksjonalitet.
• Kan sikre en god kjøreopplevelse for trafikanter.
• Bygging tar lengre tid enn vedlikeholdsarbeid.
• Krever større bevilgninger sammenlignet med vedlikehold.
Figur 2.2 Prinsippskisse Vedlikeholdsetterslep, viser at en ny Fv.172 vil bygges etter nye brukerkrav, lover og forskrifter, som utført i kapittel 4.2 Alternativ 2, bygge ny Fv.172. En ny veg vil derfor være av høyere kvalitet enn den eksisterende, selv om den gamle vedlikeholdes og tilfredsstiller de kravene den ble bygget under. I alternativ 1, som baseres på en eldre dimensjonering, repareres skader som allerede har oppstått. Ved bygging av ny veg, hvor et oppdatert dimensjoneringsgrunnlag benyttes, tas det høyde for dagens inngangsparametere.
Dette sikrer typiske skadetyper tilknyttet feil materialbruk, vegbredde og tekniske svakheter i vegoverbygningen.
Sammenligning av kostnad- vedlikehold mot bygging av Fv.172
For vedlikeholdstiltakene i alternativ 1, beregnes kostnaden til NOK 1 300,-/m, og for alternativ 2, bygging av ny veg, estimeres kostnaden til NOK 50 000 - 90 000,-/m. Som det fremgår av kostnadene per meter veg, er differansen stor. Over de 1848 vedlikeholdte meterne er det utført ulike tiltak med ulik kostnad, og hvert tiltak har sin egen enhetspris som vist i kostnadstabell 4.4. Kostnaden på 1 300,-/m vil derfor være meterprisen på alle tiltakene fordelt på hele strekningen, men til eksempel har jordarmeringstiltaket, som kun er utført på 46,5 meter, isolert sett en kostnad på 3 885,-/m.
35
Sammenligning av kostnad- vegprosjekter i Norden
Kostnadsvariasjonene mellom prosjektene i tabell 4.7 varierer betydelig. Grunnen er blant annet ulike prosjektspesifikke behov. Noen eksempler på prosjektspesifikke behov fra rapport Bygging av store veganlegg i Norden, Sammenligning av kostnader, (2017-0601/JMJ):
o HP 2, Sprenging og masseforflytning, hvor NO: Sky – Langangen koster NOK 38 500,-/m og SE: Høgdahl – Nordby koster NOK 24 200,-/m. Disse kostnadsforskjellene styres av terrengforhold og grunnforhold, f.eks. bergkvalitet.
o HP 4, Grøfter kummer og rør, hvor NO: Kolomoen – Skabberud koster NOK 1 100,- /m og DK: Aaby – Middelfart koster NOK 11 100,-/m. Disse kostnadsforskjellene styres av valg på drenerings- og overvannssystem. Eksempelvis er et lukket drenssystem mer kostbart å anlegge sammenlignet med åpent drenssystem.
Geometriske ulikheter mellom de tre landene vil også utgjøre vesentlige kostnadsforskjeller.
Som det fremkommer av resultatene i tabell 4.8, vil en svensk frostsikring være mindre enn den norske grunnet dimensjonerende frostmengde. Dette vil medføre større kostnader for norske vegprosjekter. Hvor stor denne kostnadsøkningen blir, avhenger av flere faktorer som f.eks. pris på frostsikringsmaterialer, grunnforhold, terrengtype, mm.
Diagrammet viser gjennomsnittet på byggekostnadene fra tabell 4.6. Vi ser at norske byggekostnader er 10,3 mill. NOK/km (10 300,-/m) dyre enn i Danmark, og 21,8 mill.
169
69
138
56,3
34,5 46
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
NO SE DK
Gjennomsnitt byggekostnad i Norden
mill. NOK/km Gj.snitt
36
NOK/km (21 800,-/m) dyrere enn i Sverige. I analysen er det henholdsvis tatt for seg tre byggeprosjekter i Norge og Danmark, og to i Sverige. Dette kan være en faktor som gjør det svenske gjennomsnittet noe lavere enn det norske og danske.
Som tabell 4.9 viser, har Norge den høyeste kostnaden per arbeidstime, sammenlignet med Sverige og Danmark. Samtidig er byggetiden i Norge påstått noe høyere (vedlegg 4). En høyere kostnad per arbeidstime, samt lavere byggetid, vil ha betydning for den totale
byggekostnaden. Det er ulike arbeidsvilkår mellom landene, som utgjør en faktor når kostnad per arbeidstime sammenlignes. Nye Veger As kan rapportere om 12 % lengre byggetid i Norge kontra Sverige (vedlegg 4). Lavere byggetid med høy innsatsintensitet er ikke
ensbetydende med høy produktivitet, billig bygging eller god kvalitet. Derimot viser figur 4.9 en positiv utvikling for arbeidsproduktiviteten i Norge.
5.1 Konklusjon
Vedlikehold av Fv.172 konkluderes i denne oppgaven som mest hensiktsmessig. De utførte vedlikeholdstiltakene på Fv.172 har opprettholdt og gjenopprettet vegens opprinnelige
tilstand, og tiltakene har resultert i bevaring av vegens funksjon og kapital. Trafikksikkerheten er også ivaretatt gjennom godt nok-prinsippet. De kostnadene som kreves for å bygge ny Fv.172 vil være 48 700,-/m dyrere enn ved vedlikeholdstiltakene som er utført. Ny veg vurderes ikke hensiktsmessig når Fv.172´s funksjonalitet og formål ikke skal endres. Sett den norske byggekostnaden opp mot kostnader på vegprosjekter i Sverige og Danmark,
konkluderes prosjektspesifikke behov, forskjellige forutsetninger og ulikt klima som faktorer for kostnadsvariasjonene. Det befinner seg en like stor spredning på kostnader i landende, som mellom landene.
5.2 Veien videre/anbefalinger
Konklusjonen i oppgaven ville fått mer dybde om flere vedlikeholdsprosjekter hadde blitt inkludert i sammenligningen. Dette ville resultert i flere målinger og en større sammenligning.
Vi har valgt å gå mer i dybden på én strekning, for å kunne se på detaljene ved vedlikeholdstiltakene, og kommentere tiltakenes virkning samt resultat.
Byggekostnaden som oppgis av SVV per meter veg for 2-felts veg ville også vært interessant å undersøke nærmere, da estimatet på 50 000 – 90 000,-/m virker høyt.
37
38
Litteraturliste
Alsos, K. (2006) Minstelønnssatser og gjennomsnittslønn innenfor utvalgte bransjer i Norden.
Aurstad, J. (2016a) Lærebok Vegteknologi. [Rapport nr. 626]
Bakløkk, L. (2003). Et vanlig tverrprofil m/spor. [Figur]
Dahlum, S. (2018) Validitet, Store norske leksikon. Tilgjengelig fra: https://snl.no/validitet [Lest: 14.05.18]
Duaas, L. I. (2015) Lærebok Drift og vedlikehold av veger.
Ese, B. K. (2014) Så mykje kostar ein meter veg. [Internett] Tilgjengelig fra:
https://www.nrk.no/hordaland/sa-mykje-kostar-ein-meter-veg-1.11822128 [Lest 19.04.2018]
Hoff, K. G., Helbæk, M. (2016h) Bedriftens økonomi. Oslo: Universitetsforlaget Hovland. (2016) Status etter 4 uker i operativ drift. Oslo: Nye Veier As [Vedlegg 4]
Oppland fylkeskommune. (2018) Trafikksikkerhet, 22. Januar 2018 [Internett] Tilgjengelig fra: https://www.oppland.no/fagomrader/samferdsel/trafikksikkerhet/ [Lest 20.03.18]
Oppland fylkeskommune. (2017) Handlingsprogram for fylkesveger 2018-2021(-23).
Sandlie, J. E. (2017) Forsterkning og utbedring av utvalgte fylkesveger i Oppland.
Solvang, O. (2014) Derfor er veiene i Sverige blitt en drøm, mens norske veiutbygginger havnet i grøfta. [Internett] Tilgjengelig fra: https://www.nordlys.no/nyheter/derfor-er-veiene- elendige-slurv-snarveier-og-billige-losninger/s/1-79-7381335 [Lest 13.04.2018]
Statens Vegvesen. (2010) Nullvisjonen, 5. November 2010 [Internett] Tilgjengelig fra:
https://www.vegvesen.no/fag/fokusomrader/trafikksikkerhet/Nullvisjonen [Lest 20.03.18]
39
Statens Vegvesen. (2014b) Vegbygging [håndbok N200]. Oslo: Statens Vegvesen, Vegdirektoratet.
Statens Vegvesen. (2014b) Vegbygging [håndbok N200, Figur 510.2 s. 210]. Oslo: Statens Vegvesen, Vegdirektoratet. [Vedlegg 1]
Statens Vegvesen. (2014b) Vegbygging [håndbok N200, Figur 512.1 s. 225]. Oslo: Statens Vegvesen, Vegdirektoratet. [Vedlegg 2]
Statens Vegvesen. (2014b) Vegbygging [håndbok N200, Figur 510.9 s. 214]. Oslo: Statens Vegvesen, Vegdirektoratet. [Vedlegg 3]
Statens Vegvesen. (2014) Standard for drift og vedlikehold av riksveger [Håndbok R610].
Oslo: Statens Vegvesen, Vegdirektoratet.
Statens Vegvesen. (2016) Lærebok Vegteknologi. Tittel: Grunnstammen av dekketyper som legges på norske veger. s. 181 [Tabell]
Statens Vegvesen. (2016) Rapport Nr. 600 Måling av homogenitet på asfaltdekker. Tittel:
ViaPPS målebil s. 12 [Figur]
Statens Vegvesen. (2014) Håndbok R610 Standard for drift og vedlikehold av riksveger.
Tittel: Ujevnhet på tvers/spordybde 90 %-verdi spordybde (mm) s. 29 [Tabell]
Statens Vegvesen. (2014) Håndbok R610 Standard for drift og vedlikehold av riksveger.
Tittel: Ujevnhet på langs/IRI 90 %-verdi IRI (mm/m) s. 30 [Tabell]
Statistisk Sentralbyrå. (2013) Samfunnsøkonomisk analyse, Rapport nr. 39-2016. Tittel:
Utviklingen i verdiskapningen per årsverk innen anleggsvirksomhet, bygg og næringsliv for øvrig. s. 7 [Tabell]
40
Statens Vegvesen. (2014) Så mye koster det å bygge en vei [Internett]. Tilgjengelig fra:
https://www.vegvesen.no/om+statens+vegvesen/presse/nyheter/nasjonalt/s%C3%A5-mye- koster-det-%C3%A5-bygge-en-meter-vei [Lest 09.04.18]
Sund, E. (2016b) Analyse- og strategifase. [Rapport nr. 626]
Wartz, M. T. (2017) Nå skal de ruste opp 85 kilometer med fylkesveg. Oppland Arbeiderblad, 27. april [Internett]. Tilgjengelig fra:
https://www.oa.no/nyheter/vegutbedring/statens-vegvesen/na-skal-de-ruste-opp-85-kilometer- med-fylkesveg/s/5-35-418614 [Lest 29.03.18].
Ystenes, M. (2013) Illustrasjonsbilde ujevnhet. [Figur]
Wold. (2017) Grøfting og spyling. [Figur]
41
Vedlegg 1: Beregning av trafikkbelastning
Vedlegg 1: Figur 510.2 i håndbok N200 (2014b), side 210
42
Vedlegg 2: Dimensjoneringstabell for hoved-, samle- og adkomstveger
Vedlegg 2: Figur 512.1 i håndbok N200 (2014b), side 225
43
Vedlegg 3: Lastfordelingskoeffisienter, a.
Vedlegg 3: Figur 510.9 i håndbok N200 (2014b), side 214
44
Vedlegg 4: Årsak til prisforskjeller
Vedlegg 4: Hovland. (2016) Årsak til prisforskjeller. Oslo: Nye Veier As
