Simuleringar för Brista provväg Simuleringar av porvattentryck som funktion av vägens utformning, materialegenskaper och nederbördsvariation Rebecca Bertilsson, Ola Wik, David Bendz OBS Färgskalan har olika värde i olika OH- bilder

Slutsatser Om slaggrus placeras i slänten eller ej (geometri 1 - geometri 2) har avgörande betydelse för vattentransport i vägkroppens slaggruslager. Med ett dränerande material i slänten blir vattentransport i slaggruslagret mycket låg oavsett variation i andra parametrar som vi undersökt. Slaggrusets (hydrauliska) materialegenskaper stor betydelse för vattentransport (portryckssituationen) i slaggruslagret med slaggrus i slänten. Experimentella data från olika slaggrus ger tydligt skilda resultat. Dräneringssandens (hydrauliska) egenskaper i kombination med slaggrusets (hydrauliska) egenskaper har betydelse för vatteninträngningen i slaggruslagret. God dräneringsförmåga (permabilitet) viktig.

Vägens utformning Lutning 2,5 % Slaggrus Bärlagergrus Geometri 1 Geometri 2 1 m 2 m

Materialegenskaper vattenretentionskurvor Exempel på hur vattenretentionskurvor för olika material kan se ut. Vattenretentionskurvan är i hög grad materialspecifik och dess utseende kan variera kraftigt (stor inverkan på simuleringsresultat)

Materialegenskaper mättad hydraulisk konduktivitet-permeabilitet Den mättade hydrauliska konduktiviteten för de olika materialen är uppskattad -inte bestämd i laboratorie MaterialPermeabilitet [m/s] Sand Sollefteå5,3e-5 Sand Andersson & Wiklert (1972)1e-5 Sand Hydrus8,3e-7 Samtliga slaggrus1e-8 Obundet bärlager1e-2

Nederbördens påverkan Data hämtade från försök i Sollefteå Utgångsläge: hydrostatiskt spänningstillstånd Från detta utgångsläge appliceras tre nederbördsmodeller 1.Konstant nederbörd 17 mm per dag (2x10-7 m/s) 2.Månadsvis varierande nederbörd utan hänsyn tagen till avdunstning under sommarmånader 3.Månadsvis varierande nederbörd med hänsyn tagen till avdunstning under sommarmånader

Geometri 2 - Slaggrus Konstant nederbörd – steady state Steady state-simuleringar med nederbörd motsvarande 2e-7 m/s=17 mm/dag Slaggrus: Vändöra väg Slaggrus: Sysav Slaggrus: Gärstadsverken Slaggrus: Bottenaska C Dräneringssand: Sollefteå

Geometri 1 - Dräneringssand Konstant nederbörd – Stationärt tillstånd Dräneringssand: Sollefteå Dräneringssand: Andersson &Wiklert (1972) Dräneringssand: Hydrus Steady state-simuleringar med nederbörd motsvarande 2e-7 m/s=17 mm/dag MaterialPermeabilitet [m/s] Sand Sollefteå5,3e-5 Sand Andersson & Wiklert (1972)1e-5 Sand Hydrus8,3e-7 Samtliga slaggrus1e-8 Obundet bärlager1e-2 Slaggrus: Vändöra

Geometri 1 - Slaggrus Konstant nederbörd – Stationärt tillstånd Slaggrus: Vändöra väg Slaggrus: Sysav Slaggrus: Gärstadsverken Slaggrus: Bottenaska C Dräneringssand: Sollefteå Steady state-simuleringar med nederbörd motsvarande 2e-7 m/s=17 mm/dag

Geometri 1 – Tätare dränering Konstant nederbörd – Stationärt tillstånd Steady state-simuleringar med nederbörd motsvarande 2e-7 m/s=17 mm/dag Slaggrus: Vändöra väg Slaggrus: Sysav Slaggrus: Gärstadsverken Slaggrus: Bottenaska C Dräneringssand: Hydrus

Geometri 1- Permeabilitet slaggrus Konstant nederbörd – Stationärt tillstånd Slaggrus: Vändöra väg, k s =1e-7 m/s ) Dräneringssand: Andersson &Wiklert (1972) Slaggrus: Vändöra väg, k s =1e-9 m/s Steady state-simuleringar med nederbörd motsvarande 2e-7 m/s=17 mm/dag Slaggrus: Vändöra väg, k s =1e-8 m/s

Geometri 1 - Slaggrus Varierande nederbörd utan avdunstning - simulerings slut Slaggrus: Vändöra väg Slaggrus: Sysav Slaggrus: Gärstadsverken Slaggrus: Bottenaska C Dräneringssand: Sollefteå Transienta simuleringar

Geometri 1 - Slaggrus Varierande nederbörd utan avdunstning - Animering Transienta simuleringar Dräneringssand: Sollefteå Slaggrus: Sysav Lägre vattenhållning Långsammare påverkan Slaggrus: Vändöra väg Högre vattenhållning Snabbare påverkan 1 m 2 m1 m 2 m

Geometri 1 - Slaggrus Varierande nederbörd med avdunstning - Animering Slaggrus: Sysav Lägre vattenhållning Långsammare påverkan Slaggrus: Vändöra väg Högre vattenhållning Snabbare påverkan Dräneringssand: Sollefteå Transienta simuleringar 1 m 2 m1 m 2 m