Upp í vindinn - 01.05.2014, Síða 36

ÞOLHÖNNUN VEGA
ÞORBJÖRG SÆVARSDÓTTIR, HÍ OG
SIGURÐUR ERLINGSSON, HÍ & VTI (SVÍÞJÓÐ)
Þorbjörg Sævarsdóttir
lauk B.Sc. prófi frá HÍ
2005, meistaraprófi frá
Canterbury University
á Nýja Sjálandi 2008
og stefnir að lokum
doktorsprófs frá HÍ 2014.
Starfaði hjá Almennu
Verkfræðistofunni 'l
námshléum B.Sc.
og M.E. prófs og hjá
Stahlton Engineered
Concrete á Nýja
Sjálandi 2008-2009.
Niðurbrot vega er flókið ferli sem er háð mörgum þáttum svo sem öxul- og hjólaálagi, efnisvali, undirlagi,
þykkt laga, umhverfisskilyrðum og svo mætti lengi telja. Ef til vill vegna þessa hefur burðarþolshönnun
vega lengi byggst að mestu á r.eynsluaðferðum. Helsti kostur slíkra aðferða er einfaldleikinn, en
hönnunin verður takmörkuð, niðurstöðurnar einhæfar og erfitt er að uppfæra aðferðirnar á nýjar og/
eða óvenjulegar aðstæður þar sem hönnunarferlið er ógegnsætt og byggir á fyrri reynslu sem ekki er
til fyrir allar aðstæður.
Síðustu ár og áratugi hafa aflfræðilegar
hönnunaraðferðir við þolhönnun vega verið
að ryðja sér til rúms víða um heim, en slíkar
aðferðir krefjast mikilla upplýsinga, til dæmis
um efniseiginleika byggingarefna og undirlag
vega yfir allan líftímann og við mismunandi
umhverfisskilyrði. Tilgangur aðferðanna er að
spá raunhæft fyrir um niðurbrot vega sem fall
af tíma og fá þannig góða yfirsýn yfir hrörnun
vegarins yfir líftíma hans sem nýtist til dæmis
við gerð viðhaldsáætlana. í sveigjanlegum veg-
byggingum, sem eru hvað algengastar á íslandi,
sýna óbundnu burðarlög vegarins ólínulega
hegðun undir umferðarálagi. Ef aflfræðilegu
aðferðirnar eiga að líkja eftir niðurbrotsferlinu
á raunhæfan hátt er því nauðsynlegt að bera
niðurstöður líkananna saman við niðurstöður
úr prófunum sem líkja eftir raunhegðun
burðarlaganna og undirlagsins í starfandi
vegbyggingum. Hröðuð álagspróf (e. Accelerated
Pavement Tests-APT) hafa aukið mjög skilning
manna á niðurbrotsferli vegbygginga og byggt
grunn fyrir nýjar skilvirkari hönnunaraðferðir.
Hérlendis þarf hönnunaraðferðin að taka mið af
þunnum vegsniðum í köldu loftslagi.
í dag er helsti veikleiki aflfræðilegra
hönnunaraðferða takmörkuð þekking á áhrifum
ýmissaumhverfisþátta, s.s. hitastigs, rakaogfrost/
þíðu skipta, á efniseiginleika og niðurbrotsferli
vegbygginga. Algengasta brotform íslenskra
vega er hjólfaramyndun. Því er mikilvægt að
þekkja og geta líkt eftir þróun hjólfaramyndunar
við mismunandi umhverfisaðstæður.
Hönnunarferlið
Flæðirit af nýju aflfræðilegu aðferðunum (e.
Mechanistic Empirical Performance Models),
sem nú eru í þróun og sumstaðar í notkun er sýnt
á mynd 1. Líftíma vegbyggingarinnar er skipt upp
36 I ...upp í vindinn