Vägytemätning -mått, metoder och hjälpmedel NVF seminarium 27/1-05 peter.ekdahl@ramboll.se Innehåll Bakgrund - vägytemätning idag Kvalitet Bättre utnyttjande av dagens information Tvärprofil Längsprofil Textur Hjälpmedel för att kalkylera och ställa krav Bärighet från vägytemätning Sprickmätning 2
Vad mäts och vad beräknas? Mätning av geometri Beräkning av olika mått Användning för vägnät, objektskontroll och proj. 4 IRI och spår använt för budgetering och val av UH-objekt i 20 år 30% 25% 20% 15% Regional Distribution Vägar med IRI över 2.5 mm/m 10% 5% 0% 92 93 94 95 96 97 98 99 00 REG1 REG2 REG3 REG4 REG5 REG6 REG7 5
Objektsredovisning/kvalitetskontroll Parameter South lane IRI (mm/m) Rut depth (mm) 17 lasers Rut depth (mm) 15 lasers Crossfall % North lane IRI (mm/m) Rut depth (mm) 17 lasers Rut depth (mm) 15 lasers Crossfall % Mean Value 1.7 1.6 1.4 1.5 2.4 1.7 Standard deviation 0.6 0.6 0.4 0.5 0.8 0.4 Minimum value 0.6 0.9 0.8-3.1 0.5 1.1 0.9-3.3 10 percentile 1.1 1.1 1.1 1.0 1.5 1.2 25 percentile 1.3 1.3 1.1 1.2 1.8 1.4 50 percentile 1.6 1.4 1.3 1.4 2.1 1.6 75 percentile 2.1 1.6 1.5 1.7 2.9 1.9 90 percentile 2.5 2.4 2.0 2.1 3.5 2.3 98 percentile 3.6 3.4 2.8 3.1 4.2 2.7 Maximum value 4.0 4.3 3.4-1.6 5.6 5.3 3.3-1.7 Accepted 20m-values Numbers 281 433 433 351 433 433 Not accepted 20m-värden Numbers 152 0 0 82 0 0 IRI (mm/m) (mm/m) 7 5 3 1 1 3 5 7 78051 78151 78251 78351 78451 78551 78651 78751 78851 78951 79051 79151 79251 79351 79451 79551 79651 79751 79851 79951 80051 80151 80251 80351 80451 80551 80651 80751 80851 80951 81051 81151 81251 81351 81451 81551 81651 81751 81851 81951 6 Section Alla dessa mått IRI höger IRI höger IRI vänster IRI vänster RMS-värde höger 10-30m RMS-värde höger 10-30m RMS-värde höger 3-10m RMS-värde höger 3-10m RMS-värde höger 1-3m RMS-värde höger 1-3m RMS-värde höger 0.5-1m RMS-värde höger 0.5-1m RMS-värde vänster 10-30m RMS-värde vänster 10-30m RMS-värde vänster 3-10m RMS-värde vänster 3-10m RMS-värde vänster 1-3m RMS-värde vänster 1-3m RMS-värde vänster 0.5-1m RMS-värde vänster 0.5-1m Tvärfall regressionslinje Tvärfall regressionslinje Tvärfall ytlinje Tvärfall ytlinje Tvärfall 60% Tvärfall 60% Kurvatur Kurvatur Backighet Backighet Spårdjup max, 17 lasrar Spårdjup max, 17 lasrar Spårdjup vänster, 17 lasrar Spårdjup vänster 17 lasrar Spårdjup höger, 17 lasrar Spårdjup höger, 17 lasrar Procentsats spår > 5 mm, 17 lasrar Procentsats spår mm, 17 lasrar Procentsats spår >10 mm, 17 lasrar Procentsats spår >10 mm, 17 lasrar Procentsats spår >15 mm, 17 lasrar Procentsats spår >15 mm, 17 lasrar Medeltvärprofil laser, 17 lasrar Medeltvärprofil laser 17 lasrar Medeltvärprofil laser, 11 lasrar Medeltvärprofil laser 11 lasrar Spårdjup max, 11 lasrar Spårdjup max 11 lasrar Spårdjup vänster, 11 lasrar Spårdjup vänster, 11 lasrar Spårdjup höger, 11 lasrar Spårdjup höger, 11 lasrar Procentsats spår > 5 mm, 11 lasrar Procentsats spår mm, 11 lasrar Procentsats spår >10 mm, 11 lasrar Procentsats spår >10 mm, 11 lasrar Procentsats spår >15 mm, 11 lasrar Procentsats spår >15 mm, 11 lasrar MPD mitt MPD mitt MPD höger MPD höger Megatextur mitt Megatextur mitt Makrotextur mitt Makrotextur mitt Fintextur mitt Fintextur mitt Megatextur höger Megatextur höger Makrotextur höger Makrotextur höger X-koordinat RT90 X-koordinat RT90 Y-koordinat RT90 Y-koordinat RT90 Z-koordinat RH70 Z-koordinat RH70 Längd Längd Fritt vattendjup Fritt vattendjup Vattenarea Vattenarea Kanthäng 1 Kanthäng Kanthäng 2 Kanthäng Längsprofil vänster Längsprofil vänster Längsprofil höger Längsprofil höger Rätskenevärde Rätskenevärde PSD PSD Deformationsarea Deformationsarea 7
Dagens tillgängliga mått på vägytan (Laser RST) Tvärgående profil Längsgående profil Geometri Textur GPS Bildplockning Sprickmätning (Spår, profil, vattendjup..) (IRI, RMS.) (tvärfall, lutning, 3D-profil) (ISO, MPD, ASTM..) (koordinater) (video - bak, fram) (AASHTO, TRL ) 8 Handbok i vägytemått - en hjälp på vägen IRI Längsprofil RMS MPD Tvärfall Spårdjup 9
Det handlar om Har rätt krav ställts? Har rätta förutsättningar lämnats? Har arbetet utförts enligt kraven? 11 Helhet ger kvalitet 1 1 = 2 = 3 = 4 12
Kvalitet i alla skeden Jämförelse med referens på vägnät om ca 100km Measurement system control - example 100 meter - values IRI (mm/m) corr deviation Ref RST19 0.99 0.02 6 repeated runs RST20 0.98 0.03 3 repeated runs versus reference RST21 0.99 0.02 3 repeated runs versus reference RST22 0.98 0.03 3 repeated runs versus reference Rut depth (mm) corr deviation Ref RST19 0.98 0.07 6 repeated runs RST20 0.99 0.10 3 repeated runs versus reference RST21 1.00 0.09 3 repeated runs versus reference RST22 0.99 0.09 3 repeated runs versus reference 13 Kvalitetsförbättring vägnät Skillnad i spårdjup mellan produktion och kontroll 25 20 15 % 10 5 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 År Källa: Stockholms Universitet, Jan-Olov Persson m fl 15
Tvärgående ojämnheter Breda spår Hitta lokala ojämnheter med textur och IRI Fine texture, Öresund bridge 2004 1.4 1.2 1 mm/m mm 0.8 0.6 0.4 10.0 0.2 9.0 0 8.0 7.0 6.0 5 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 345 685 1025 1365 1705 2045 IRI (20 m) Öresund Bridge 2004 2385 2725 3065 3405 3745 4085 4425 4765 5105 5445 5785 6125 6465 6805 m 7145 7485 7825 8165 8505 Fine texture IRI (20m) 17
Textur exempel på beläggningsskifte väg108 Väg 108 Sektion 5018 Tät beläggning Öppen beläggning 18 Textur exempel på beläggningsskifte väg108 Texturmätning - Mpd 10 km sträcka på väg 108 2 1.8 1.6 1.4 Mpd Laser nr 5 (4) / Vänster spårbotten Mpd Laser nr 8 (7) / Vänster om mitten Mpd Laser nr 13 (12) / Höger spårbotten Skiftningar i beläggningen Kännbara skarvar Parti med annan typ av belägging 1.2 Mpd (mm) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Distans (m) 19
Textur i olika spår Väg 816- Sektion 100 20 Textur Väg 816 R1 Mpd från 3 olika lasrar Väg 816, 10 km sträcka 2 1.8 1.6 Öppen beläggning Mpd laser 5 (4) / Vänster spårdjupsbotten Mpd laser 8 (7) / Vänster om mitten Mpd laser 13 (12) /Höger spårdjupsbotten Foton Bro 1.4 1.2 Mpd (mm) 1 0.8 100 Tät beläggning 780 970 0.6 0.4 0.2 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Distans (m) 21
Homogenitet med Laser RST textur/dor DOR densitet RST-textur 22 Simulering av asfaltläggare (IRI-uppskattning) Utjämning av ojämnheter vid ny beläggning Ny beläggning Befintlig vägyta 23
Verktyget π-pms 24 Konsten att ställa rimliga IRI-krav med π-pms 8.0 7.0 6.0 Simulering Pi-PMS Väg 233 Riktn1 Prof1 18000-20000 IRI (mm/m) före Simulering IRI (mm/m) Låg kvalitet Simulering IRI (mm/m) Hög kvalitet IRI (mm/m) efter Skarvar enligt eftermätning 5.0 IRI (mm/m) 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 18 000 18 200 18 400 18 600 18 800 19 000 19 200 19 400 19 600 19 800 20 000 Distans enligt föremätning (m) 25
PLAN Användarfönster 3, Plankarta Beläggningsprojektering med π-plan Resultat väg 11 maskinstyrning IRI 6.0 5.0 IRI (mm/m) 4.0 3.0 2.0 före efter just efter topp 1.0 0.0 20 60 100 140 180 220 260 300 340 380 420 460 500 540 580 längd 27
Maskinstyrning med π-paver Resultat (IRI) på väg 11 6 IRI höger på topp 21/9-04-riktning 1 IRI (mm/m) 5 4 3 2 1 0 maskinstyrning 20 120 220 320 420 520 620 720 820 920 1020 1120 1220 1320 1420 1520 1620 1720 1820 1920 2020 2120 2216 Not: IRI innan åtgärd var högre på maskinstyrningssträckan än på övriga sträckan. 28 Vägytemått och bärighet? Kombinera nuvarande storlek och historisk utveckling av IRI och spår till ett eländesindex EI spår, IRI = ( X + 2 σ ) spår, IRI REF IRI, spår 1 tvf 1 + k Klass 1: EI<1 Klass 2: 1<EI<2 Klass 3: EI>2 29
TACK! Rambøll RST Peter Ekdahl