Når norske veier skal dimensjoneres i dag, brukes et erfaringsbasert system som ble utviklet på 1960-tallet. Det er i dag beskrevet i håndboka N200 Vegbygging, hvor man finner dimensjoneringstabeller og materialkrav. Den består rett og slett av et 308 siders hefte (2018-utgaven) som kan leses på papir eller lastes ned som pdf-fil fra hjemmesidene til Statens vegvesen.
Nå vil Vegdirektoratet erstatte denne med et digitalt verktøy som blant annet gjør det mulig å analysere hvilke konsekvenser forskjellige prosjekteringsavgjørelser får for veikonstruksjonen, forteller Brynhild Snilsberg, som er prosjektleder for Statens vegvesens FoU-prosjekt VegDim.
– Erfaringene med dagens system er utviklet over mange år, og ikke alt er riktig tilpasset dagens veinett og påkjenninger. Vi har blant annet fått lengre og tyngre kjøretøy, og nye typer bildekk som sliter annerledes på veien.
N200 er også lite fleksibelt, forklarer Snilsberg.
– Vi har bruk for et system som kan analysere konsekvensene av de ulike valgene som gjøres i forbindelse med prosjekteringen av veiene, og som kan beregne levetiden til ulike konstruksjoner og vurdere hvilke som egner seg best økonomisk og livsløpsmessig, sier hun.
- N200 er forenklet: Ny håndbok om veibygging på plass
Konsekvenser for økonomi og miljø
I dag legger man til grunn en dimensjoneringsperiode på 20 år, og bruker en statistisk verdi for å beregne biltrafikken på veien. Snilsberg mener grunnlagsmaterialet man har når det bygges vei i Norge i dag, blir for grovt.
– Ja, vi har ikke så detaljerte data som trengs for å gjøre gode analyser om hvilke skader som kan oppstå på veien i løpet av veiens levetid, sier Snilsberg.
Hun mener et digitalt analyseverktøy kan få store konsekvenser både økonomisk og miljømessig for veibygging i Norge.
– I dag kan man for eksempel ikke bruke lokale materialer, dersom de ikke har god nok kvalitet i forhold til kravene i veinormalen. Med et digitalt analyseverktøy vil man kunne bruke alternative materialer ved å gjøre tilpasninger i veikonstruksjonen - for eksempel ved å øke tykkelsen på laget over, eller bruke materialer med bedre kvalitet i andre deler av konstruksjonen, sier Snilsberg.
Hun tror slike justeringer vil ha mye å si for hvor mye og hvor langt masser må transporteres når det bygges vei i Norge, og tror også det kan åpne for å ta i bruk nye materialer som ikke er i bruk i dag.
Et godt, digitalt analyseverktøy vil også gjøre det enklere for veimyndigheter å vurdere søknadene om å fravike kravene som er satt til veibygging.
– N200 stiller klare krav til hvordan offentlig vei skal bygges, men disse kravene presses stadig på grunn av andre krav - om at det skal bygges raskere og billigere. I tillegg blir det flere byggherrer enn før, med Nye Veier og fylkeskommunene. Da blir det viktig med et verktøy som gjør det lett å se hvilken effekt tiltak har på veien og livsløpet dens , sier Snilsberg.
Hun forteller at det legges fram store kostnadsbesparelser i de fravikssøknadene Vegvesenet får, men påpeker at det som spares under byggingen kan bli en tilleggskostnad på vedlikeholdet.
– Noen hevder at vi bygger for solid i Norge, men vi har jo episoder som viser at det kan være nyttig å bygge solid. Er det gjort for dårlig jobb med forsterkningslag og frostsikring, kan det bli veldig dyrt, sier Snilsberg, og peker blant annet på frostskadene som oppstod på nybygde veier på Østlandet for noen år siden.
- Underdimensjonerte: Norske veger er ikke bygd for ekstem nedbør
Samarbeid med Sverige
Flere andre land har allerede digitale systemer for veidimensjonering, men det er ikke bare å ta disse i bruk i Norge, forteller Snilsberg.
– Våre veier er utsatt for andre klimamessige nedbrytingsmekanismer som følge av frost og piggdekkbruk, for eksempel. Vi bygger også veier annerledes enn nedover i Europa. Vi har tilgang på bedre steinmaterialer, og bruker gjennomgående tynnere asfaltlag enn det som er vanlig lenger sør, sier hun.
Sverige er heller ikke kommet i mål med et digitalt dimensjoneringsverktøy. Derfor samarbeider Vegvesenet nå med Trafikstyrelsen i Sverige om å utvikle et analyseprogram.
– Sverige har jobbet med dette i mange år, og vi har sammenlignbar trafikk, piggdekkbruk, samme klima, bygger vei på samme måte, og bruker mye av de samme materialene, forklarer Snilsberg.
Det nye dimensjoneringsverktøyet vil bli en videreutvikling av programmet ERAPave (Elastic Response Analysis of Pavements), som i dag brukes til å beregne dekkekonstruksjoners respons på og nedbryting som følge av trafikklaster og klima.
I dag kan programmet beregne hvordan spor og sprekker i asfaltdekker utvikler seg, men det skal utvides, blant annet med flere skademekanismer og kalibreringsmuligheter, og muligheter for frosttekniske beregninger. I tillegg er det meningen å bygge opp en database over veibyggematerialer.
- Vegdirektoratet: Sier nei til Nye Veiers søknad om tynnere frostsikring
Vil gjennomføre forskningsoppgaver
NTNU og Statens Väg och Transportforskningsinstitut (VTI) er med på videreutviklingen av ERAPave, og nå ønsker Vegvesenet også å få et konsulentfirma med erfaring fra veibygging med i prosjektet.
– Meningen er at dette skal bli et fritt tilgjengelig verktøy. Derfor vil vi involvere framtidige brukere gjennom å hente inn et konsulentfirma i prosjektet, sier Snilsberg.
Statens vegvesen vil at konsulenten skal gjennomføre en eller flere utviklingsoppgaver, for eksempel gjennom en phD-oppgave i samarbeid med NTNU. I anbudsutlysningen av konsulentoppdraget skisserer vegvesenet flere aktuelle oppgaver. Blant annet disse:
- Gjøre en analyse av levetid for asfaltdekker i Norge for ulike veier og blant annet se på forskjellige skadetyper, utløsende årsak til vedlikehold og reasfaltering.
- Analysere de ulike delene av ERAPave-programmet for å vurdere hvilke parametre som er viktigst for skadeutviklingen.
- Vurdere kvaliteten på trafikkdata fra ATK-punkt, og sammenligne dem med andre målemetoder for trafikkbelastning.
- Vurdere krav til klimadata og hvor detaljerte data på nedbør og veibanetemperatur vi bør ha.
- Sammenligne byggemåter, krav og materialer for vei i Norge og Sverige.
- Bruke ERAPave til å vurdere konsekvenser for levetid og tilstandsutvikling på ulike veikonstruksjoner ved blant annet økt totalvekt på tunge kjøretøy, økt dekktrykk, bruk av supersingeldekk og ulike veibredder.
- Vurdere hvor stort telehiv som kan tillates på veier uten at det medfører skader på dekkekonstruksjonen.
Prosjektet skal gå fram til nyttår 2023, men Vegvesenet skriver i anbudsutlysningen at det kan bli aktuelt å forlenge det med seks måneder.
- Brukollaps: Grov underdimensjonering av en skjøt
