Forskning

Forsterket bæreevnen uten å redusere veibredden

Mange undersøkelser av skogsbilveienes standard peker på «for dårlig bæreevne» som en av hovedmanglene. Løsningen er gjerne å forsterke veien med mer bærelagsmateriale, men dette gjør veien smalere på toppen. Nibio-prosjekt testet EcoX og fikk bedre bæreevne uten å tape veibredde.



 

TEKST: JAN BJERKETVEDT, FORSKER VED NIBIO

«For dårlig bæreevne» har gjerne sin forklaring i at veiene er bygd opp av stedegne masser, ofte morenemateriale med et for høyt finstoffinnhold. Finstoff og vann er en dårlig kombinasjon, og resultatet blir nedsatt bæreevne i fuktige perioder. Historisk sett var dette vår og høst, men nå bør nok vinter også tas med i enkelte deler av landet.

Den tradisjonelle løsningen er å forsterke veien med mer bærelagsmateriale, men dette tiltaket gjør samtidig veien smalere på toppen og man kan ende opp med å måtte bredde-utvide veien i tillegg. En alternativ løsning kan være å for-bedre kvaliteten til de eksisterende massene i veikroppen. NIBIO har tidligere gjort forsøk med bruk av Dustex til dette formålet, nå har vi også testet bruk av EcoX (tidligere kalt Groundeco).

Hovedmålet for prosjektet var å evaluere en ny, forenklet metode for EcoX-behandling av skogsbilveier for å øke bære-evnen i eksisterende masser. Delmålene var å undersøke effekten av behandlingen på bæreevne, kostnader knyttet til tiltaket og å sammenligne dette med eksisterende praksis. Løiten Almenning stilte Skallbergveien til disposisjon for prosjektet.

 

DEN SAMLEDE EFFEKTEN ER BETYDELIG

Kort oppsummert kan det sies at den undersøkte veien hos Løiten Almenning har fått en klar økning av bæreevnen – registrert under fuktige forhold til syv eller ti tonn, avhengig av beregningsmetode.

Det er ikke mulig å si hvor mye som skyldes et oppgradert dreneringssystem og hva som skyldes EcoX-behandlingen, men den samlede effekten er tydelig. Man kan heller ikke se bort fra at det kan bli en ytterligere økning av effekten hvis den påsprøytede væsken fortsetter å påvirke nedover i veikroppen – det var kun et drøyt år mellom etablering og siste måling.

NIBIO konkluderte i 2020 med at den kjemiske væsken som benyttes i EcoX-metoden ikke utgjør noen miljøfare og LMD/SLF godkjente i 2021 denne metoden som berettiget til statstilskudd.

Det var prosjektets mål å få gjort bæreevnemålinger under krevende fuktighetsforhold når skogsbilveien er mest utsatt. Dette målet ble nådd, men samtidig har målemetodikken kanskje blitt dratt mot yttergrensen av sitt vanlige bruks-område. En eventuell fortsettelse av dette prosjektet burde inneholde videre målinger fra både sommer- og høstsesongen.

 

FØRST MÅ VEIEN «LØSES OPP»

Det første trinnet ved bruk av EcoX-metoden er å løse opp veiens overflate i en dybde av minimum 10–15 cm. Dette kan skje ved hjelp av en skålharv eller en fres. Deretter på-føres en kjemisk væske på kjørebanen ved hjelp av en åker-sprøyte. Denne kjemiske væsken er betydelig utblandet med vann, og utgjør ca. 4 % av det samlede væskevolum som påføres. Den kjemiske væsken har en faregrad tilsvarende maursyre. Etter at den utblandede væsken er påført, kommer en ny runde med skålharv/fres. Denne øvelsen (sprøyting og harving) gjentas en gang. Deretter kommer høvling og komprimering på vanlig måte.

 

JORDMASSEN BLIR EN IMPREGNERT SÅLE

Finstoffet i grunnen, altså kornstørrelse under 0,06 mm, består av ladede partikler. Det vil derfor binde seg til vann-molekyler og dermed holde på vannet i større eller mindre grad. Ved påføring av væsken til veikroppen skjer en kjemisk reaksjon (ionebytting). Denne fører til at det bundne vannet i grunnen blir omgjort til fritt vann som dreneres eller fordamper. Massen i veien blir altså fritt for vann ved at finstoffet i grunnen ikke lenger kan binde vann. Effekten er at bæreevnen øker når vannet blir borte, og ved at finstoffpartiklene lar seg presse tettere sammen (selvkonsolidering). Jordmassen blir en impregnert såle som etter hvert får en betydelig tykkelse, og denne sålen får varig høy bæreevne. Er det behov for grøfting og utskifting av stikkrenner bør det gjennomføres før selve forsterknings-arbeidet.

Skallbergveien var 3,55 km lang, men i tillegg ble det i enden ombygd en 1,05 km lang traktorvei, slik at den totale forsøksdistansen ble 4,6 km. Løsmassekartet viser at ¾ av veien går i tynn morene og resten i tykk morene. I et lavere-liggende område på veien var det en strekning på ca. 150 meter som var kavellagt.

Figur 1. Resultater fra platebelastningsmålinger fra mai 2019 til august 2020.

MÅLTE BÆREEVNEN MED PLATEBELASTNING OG FALLODD

Før EcoX-behandling av veien ble det i mai 2019 utført målinger med platebelastning, for å måle bæreevnen, samt oppgraving og grusprøver på seks punkter langs veien for å kartlegge finstoffinnholdet. Veien ble behandlet med EcoX i juni 2019. Dette ble fulgt opp med platebelastningsprøver i oktober 2019 og august 2020. Etter en avbrutt måling med Statens Veivesens fallodd på grunn av kraftig regn i juni 2020, ble den endelige målingen gjennomført i oktober 2020.

Figur 2. Resultatet fra bæreevnemålingene med Statens Vegvesens fallodd. Det er her beregnet en gjennomsnittsverdi for en strekning på 100 meter. Det svakeste partiet, fra 2200–2300 meter, var strekningen over det kavellagte myrpartiet. Vegvesenet klassifiserer enveis bæreevne utfra laveste kumulative 10 %-verdi, det vil si at klassen settes ved den verdi hvor 90 % av målingene er bedre. I dette tilfellet betyr det en bæreevne på 7,0 tonn. Den kumulative 50 %-verdien for bæreevne var på 9,75 tonn og gjennomsnittet på 10,15 tonn.

For alle seks prøvepunkter målt med platebelastning (figur 1) var det en positiv utvikling i bæreevne fra før-målingen i mai til oktober 2019, og med et unntak en ytterligere økning fra oktober 2019 til august 2020. Grusanalysene viste at morenematerialet i Skallbergveien hadde mye fin-stoff. Videre viste gjennomsnittlig registrert bæreevne på veistrekket en bæreevne på litt over ti tonn, og i 90 % av punktene var bæreevnen over syv tonn, (se figur 2).

 

GOD BÆREEVNE SELV I SVÆRT FUKTIG VÆRI

«Normaler for landbruksveier» har veiklasse 3 et krav om ti tonn som dimensjonerende aksellast og bruken er beskrevet som at «Veien skal kunne trafikkeres med lass hele året med begrensninger i teleløsningsperioden og i perioder med spesielt mye nedbør». Det er etter NIBIOs erfaring ikke definert noen konkret størrelse for disse begrensningene eller et redusert krav til bæreevne i disse periodene. Det var ikke innenfor prosjektets mål å definere forvaltningens krav til bæreevne i perioder med spesielt mye nedbør. Men det må understrekes at falloddsmålingene ble gjennomført under svært fuktige forhold i oktober. I følge data fra senorge.no var det «Svært høy grunnvannstand», «Svært liten vannkapasitet» og «80–90 % vann metning». Resultatene viste altså at under svært fuktige forhold har 90% av de målte punktene mer enn syv tonn bæreevne og en gjennomsnittsverdi på 10 tonn.

 

SPARTE OVER 250 KR/METER

En tradisjonell bæreevneforsterkning med påføring av et topplag på 25 cm tykkelse og tilhørende breddeutvidelse kan koste 250–300 kr pr løpemeter vei (kjøp av masser, transport og breddeutvidelse, – her kan det være store lokale variasjoner). Dersom veien går i halvskjæring og bredde-utvidelsen skjer på fyllingssiden, kan massebehovet bli enda større. Eventuell bruk av fiberduk for å separere de finstoff-rike eksisterende massene fra de nye massene, kan komme i tillegg. Varigheten av dette tiltaket bør være 20–25 år, forutsatt jevnlig vedlikehold.

I følge Løiten Almenning lå kostnadene på EcoX-oppgraderingen på 388 kr pr løpemeter. Utgangspunktet var «den dårligste veien vi hadde», «kunne ikke komme inn maskiner før utpå sommeren», «langt å kjøre etter masser» og «åtte tonns offentlig vei». I tillegg til bæreevne forsterk-ningen, ble det gjort en standardheving på grøfter og stikk-renner, samt påført slitelag. Anslagsvise kostnader til grøfte-rensk kan utgjøre 25 kr/m, ny grøft ligger på 40 kr/m og slitelag ca 60 kr/m ifølge Fylkesmannen i Hedmarks «Tilstandsregistrering skogsbilveier i Hedmark 2015». En tradisjonell opprusting av en annen skogsbilvei i Løiten Almenning kom på 659 kr pr løpemeter.

Kostnadene knyttet til EcoX-behandlingen vil imidlertid variere med finstoffinnholdet i veikroppen. Lavere finstoff-innhold gir lavere tilsatt væskemengde, men veibredden har selvsagt også betydning siden væskemengden er pr m2.

 

GOD VARIGHET

Dette forsøket kan foreløpig ikke si noe om varigheten av EcoX-behandlingen, men NIBIO har i et annet prosjekt gjennomført tilsvarende bæreevnemålinger på en vei 13 år etter behandlingen, med 11 tonn bæreevne som resultat. Et annet punkt som bør vurderes, er hvorvidt effekten av den endelige bæreevneforsterkningen er oppnådd i løpet av prosjektet etter mindre enn 1,5 år fra behandling? Det sies fra leverandørfirmaet Tekmas at den endelige virkningen kan variere med kombinasjonen av løsmasseforhold (kornfor-deling), fuktighetsforhold (dreneringsmuligheter) og selve behandlingen (kompaktering). De kan også vise til bære-evnemålinger fra to veier i Frogn kommune hvor bære-evnen har fortsatt å øke fra 1 til 3 år etter behandlingen.

Les mer fra Norsk Skogbruk Nr 4