Hovedside/ Del 2 - Effekt av tiltak/ 2: Vegvedlikehold/ 2.2 Utbedring av ujevnhet og spor i vegdekket

2.2 Utbedring av ujevnhet og spor i vegdekket

Kapitlet er revidert i 2016 av Rune Elvik (TØI)

Ujevnhet og spor i vegdekket kan føre til at førere mister kontroll over kjøretøyet, øker slitasjen og kan forårsake skader på kjøretøy, og medfører ofte at farten settes ned. Resultater fra studier som har undersøkt sammenhengen mellom ujevnhet og sport på den ene siden og ulykkesrisiko på den andre siden spriker mye. Økende ujevnhet medfører i de fleste studiene en økning av ulykkesrisikoen, men det ble også funnet synkende ulykkesrisiko og ikke-monotone sammenhenger mellom ujevnhet og ulykkesrisiko. For økende spordybde ble det funnet både økende, uendret og synkende ulykkesrisiko.

 

Problem og formål

Hull og andre ujevnheter i vegdekket er faremomenter som kan føre til at føreren mister kontroll over kjøretøyet. Ujevnheter i vegdekket øker slitasjen på kjøretøy og kan skade kjøretøy. Det er ukjent hvilken betydning ujevnheter i vegdekket har som risikofaktor ved trafikkulykker i Norge. En norsk studie (Christensen & Ragnøy, 2006) viser at spor i vegdekket (langsgående fordypninger) øker ulykkesrisikoen, men at ujevnhet (humper i vegen) ikke gjør det. Statens vegvesens dybdestudier av dødsulykker i vegtrafikken i 2005-2014 viser at andelen ulykker hvor spor i vegdekket har vært medvirkende faktor i ulykken i gjennomsnitt var 2,5%. Andelen er betydelig høyere på snø- eller isdekket veg (4,4%) enn på våt veg (2,9%) og lavest på tørr bar veg (1,8%). Andelen dødsulykker hvor hull eller defekt i vegdekket har vært medvirkende faktor er i gjennomsnitt 2,1% uten store forskjeller mellom bar veg og snø-/isdekke. Både for spor og hull/defekt i vegdekket er andelene omtrent uendret over tid. Spor bidrar i hovedsak til møteulykker (4,6%) og utforkjøringsulykker (2,1%) og kun i svært liten grad til andre ulykker. Hull eller defekter i vegdekket bidrar i hovedsak til utforkjøringsulykker (3,0%), fulgt av møteulykker (2,2%).

Utbedring av ujevnhet og spor i vegdekket skal fjerne farlige ujevnheter i vegdekket, slik at faren for å miste kontroll over kjøretøyet reduseres. Andre formål med tiltaket er å redusere slitasjen på kjøretøy og dekk og å øke framkommeligheten og kjørekomforten.

Beskrivelse av tiltaket

Jevnheten i vegdekker beskrives ved å måle vegdekkets megatekstur, makrotekstur og mikrotekstur. Spor og ujevnheter er elementer i vegdekkets megatekstur. Megatekstur er variasjoner i jevnhet i området mellom 50 og 500mm (Cairney & Styles, 2005). Megatekstur påvirker bl.a. i hvilken grad vann renner av vegen. Lav megatekstur reduserer slitasje på kjøretøyenes dempesystemer. Store ujevnheter (hull, sprekker) i vegen kan redusere kjøretøyenes sidestabilitet og øke bremselengde. Det mest vanlige mål for megatekstur er IRI (international roughness index).

Mindre ujevnheter i vegdekket (mellom 0.5 og 50mm) betegnes som makrotekstur og ujevnheter på under 0.5mm betegnes som mikrotekstur. Virkninger av makro- og mikrotekstur på ulykker er beskrevet i kapittel 2.3 Bedring av vegdekkers friksjon.

Slitasje på vegen i langsgående retning fører til spordannelse. I langsgående spor kan vann samle seg og kjøretøyenes sidestabilitet og styrbarhet kan bli påvirket.

Med utbedring av vegdekkers ujevnhet menes fylling av hull i vegdekket, tetting av store sprekker, oppretting av skader etter telehiv og andre tiltak i punkter der vegdekket er unormalt ujevnt. Slike tiltak reduserer vegens megatekstur, men fører ikke nødvendigvis til bedre friksjon. Alminnelig fornyelse av vegdekker (reasfaltering), som ofte med­fører at vegdekket blir jevnere, er behandlet i kapittel 2.1. Kriterier for utbedring av ujevnheter i vegdekket er gitt i Statens vegvesens vedlikeholdsstandard (Statens vegvesen, håndbok R610, 2012):

  • 90% verdien av spordybde (det vil si den verdi som kun overstiges i 10% av målingene) skal ikke være over 25 mm ved ÅDT inntil 5000 og ikke over 20 mm ved ÅDT over 5.000.
  • 90% verdien for IRI (ujevnhet, megatekstur) varierer etter trafikkmengde fra en maksimalverdi på 5 ved ÅDT inntil 300 til en maksimalverdi på 3,5 ved ÅDT over 10.000.
  • Friksjonskoeffisienten (mikrotekstur) skal ikke ligge under 0,40 ved fartsgrense inntil 80 km/t og ikke under 0,50 ved fartsgrense 90 km/t eller høyere.
  • Sprekker skal ikke være over 20 mm brede. Sprekker som er bredere enn dette skal tettes senest i løpet av en uke.
  • Tverrfall skal være tilstrekkelig til bortledning av vann (virkninger av tverfall på ulykker er beskrevet i Kapittel 1.11).
  • Hull som har et tverrmål på 10 cm eller mer skal tettes senest i løpet av en uke.
  • Langsgående kanter skal ikke være høyere enn 10 mm.
  • Nivåforskjell i kjørebanen (langs og tvers, unntatt spordannelse i vegdekket) skal ikke overstige grenseverdier mellom 20 og 50 mm, avhengig av årstid, vegtype og retning (lengde- vs. tverretning).
  • Høydeforskjellen mellom skulder og vegdekke skal ikke være mer enn 3 cm.

Statistikk oppgitt av Christensen og Ragnøy (2006) viste at 1,9% av riksvegene i perioden 1999-2004 hadde spor som var dypere enn 25 mm. Videre hadde 6% av riksvegene IRI-verdier over 5,0. Andelen av riksvegnettet i Norge som hadde tilfredsstillende dekkestandard (basert på spor- og ujevnhet) har vært 70,9% i 2011 og har økt til 81,4% i 2016.

Virkning på ulykkene

Det er gjort en rekke undersøkelser om virkninger av ujevnhet og spor på ulykkesrisikoen. De fleste av disse undersøkelsene er multivariate ulykkesmodeller der man beregner funksjoner som beskriver sammenhengen mellom ujevnhet eller spor og ulykkesrisiko. I alle slike modeller er det kontrollert for trafikkmengde og i varierende grad for andre faktorer som påvirker antall ulykker.

Ujevnhet

Følgende undersøkelser oppgir tilstrekkelige opplysninger til at det er mulig å rekonstruere de beregnede sammenhenger mellom ujevnhet og ulykkesrisiko:

Al-Masaeid, 1997 (Jordan)
Ihs, Velin og Wiklund, 2002 (Sverige)
Cenek og Davies, 2004 (New Zealand)
Christensen og Ragnøy, 2006 (Norge)
Chan et al., 2009 (USA)
Eriksson, 2014 (Sverige)

Figur 2.2.1 viser de funksjoner som er beregnet i disse undersøkelsene. I hver funksjon er den laveste beregnede verdien for ulykkesrisiko satt lik 1. Funksjonen som gjelder Al-Masaeid (1997) er beregnet som sum at funksjoner (en for eneulykker og en for flerpartsulykker). Funksjonen viser synkende ulykkesrisiko for IRI opp til 5,0, deretter en meget svak økning. Ihs, Velin og Wiklund (2002) beregnet to funksjoner, en lineær funksjon viser at ulykkesrisikoen øker når IRI øker, og et annengradspolynom som viser først en økning i ulykkesrisiko opp til IRI 4,75, deretter en nedgang i ulykkesrisiko. Cenek og Davies (2004) fant at ulykkesrisiko sank til IRI på omkring 2,5. Deretter økte ulykkesrisikoen, men økningen flater ut ved IRI over 7,5. I deres undersøkelse inngikk IRI både med logaritmen til målt verdi og med logaritmen til IRI i andre og tredje potens. Christensen og Ragnøy (2006) fant at ulykkesrisikoen sank jevnt med økende IRI. Chan et al. (2009) utviklet først en modell der flere variabler som beskrev egenskaper ved vegdekket inngikk, men forkastet denne modellen fordi resultatene virket ulogiske. Enklere modeller ble utviklet for fire ulykkestyper. I figur 2.2.1 er disse summert til en funksjon. Den viser en kraftig økning i ulykkesrisiko med økende IRI, men er bare definert opp til IRI på 4,0. Eriksson (2014) utviklet en modell der IRI inngikk både som selvstendig variabel og i form av et samspillsledd med fartsgrense. Kun funksjonen for fartsgrense 70 km/t er vist i figur 2.2.1. Funksjonene for fartsgrensene 90 og 110 km/t viste enormt store økninger i ulykkesrisikoen med økende IRI, langt utenfor det noen andre undersøkelser har funnet. 

 image - no description

Figur 2.2.1: Sammenheng mellom ujevnhet og ulykkesrisiko i ulike undersøkelser.

Alt i alt gir disse undersøkelsene et temmelig forvirrende bilde. Hvis man likevel velger å beregne et enkelt gjennomsnitt av funksjonene (der Chan et al., 2009, er utelatt), får man den tykke svarte kurven i figur 2.2.1. Den tyder på at ulykkesrisikoen øker svakt med økende IRI. Kurvens høyeste punkt antyder 27% høyere ulykkesrisiko enn dens laveste punkt. Dette er meget usikkert. Forskningen om IRI er av varierende kvalitet og en del undersøkelser gjør tvilsomme valg som å forkaste resultater de ikke liker (Chan et al., 2009) eller lar være å presentere viktige opplysninger (hvor godt annengradspolynomet passer til data; Ihs et al., 2002).

Spordybde

Undersøkelser om spordybde er, i likhet med undersøkelser om IRI, basert på modeller der sammenhengen mellom spordybde og ulykkesrisiko beregnes. Følgende studier har beregnet funksjoner som har latt seg rekonstruere slik at de kan framstilles grafisk:

Start, Kim og Berg, 1996 (USA)
Ihs, Velin og Wiklund, 2002 (Sverige)
Christensen og Ragnøy, 2006 (Norge)
Chan et al., 2009 (USA)
Eriksson, 2014 (Sverige)

Figur 2.2.2 viser de funksjoner som er beregnet i disse undersøkelsene.image - no description

Figur 2.2.2: Sammenheng mellom spordybde og ulykkesrisiko.

Start, Kim og Berg (1996) føyde ingen funksjon til sine data, men det er gjort her (potensfunksjon R2 = 0.8308). Den viser økende ulykkesrisiko med spordybde opp til cirka 12 mm. Ihs et al. (2002) føyde både en lineær funksjon og et annengradspolynom. Begge funksjoner var tilnærmet vannrette og viste ingen sammenheng mellom spordybde og ulykkesrisiko. Christensen og Ragnøy (2006) forsøkte ulike modeller, men endte med en modell der spordybde inngikk i form av dummyvariabler for fire intervaller. Ulykkesrisikoen økte med økende spordybde, men ikke jevnt. Den var likevel høyest ved den største spordybden, cirka 25% høyere enn ved spordybde under 4 mm. Chan et al. (2009) fant en sterk økning i ulykkesrisiko med økende spordybde, men datagrunnlag gikk bare til spordybde på cirka 8 mm. Eriksson (2014) fant, i strid med Ihs et al. (2002), en relativt sterk nedgang i ulykkesrisiko med økende spordybde. Eriksson er den eneste undersøkelsen som viser nedgang i ulykkesrisiko.

Det er ikke gjort noe forsøk på å beregne et gjennomsnittsresultat. Som figur 2.2.2 viser, ligger kurven i den norske undersøkelsen midt inne i viften av sprikende kurver.

Kombinert virkning av spor og ujevnhet

I den norske undersøkelsen av sammenhengen mellom vegdekkers tilstand og trafikksikkerhet (Christensen & Ragnøy, 2006) ble det beregnet hvordan antall ulykker forandrer seg på en veg over tid, når både spordybde og IRI øker. Gjennomsnittlig økning av IRI og spordybde antas å føre til en økning av antall ulykker på 2,3% etter 10 år og til en økning på 4,8% etter 20 år. Reduksjon av både IRI og spordybde til utgangsnivå (dvs. reasfaltering uten andre utbedringstiltak) kan da forventes å redusere antall ulykker med 2,2% etter 10 år og med 4,6% etter 20 år. Reasfaltering vil imidlertid også forbedre vegens friksjon, slik at effekten av friksjon bør også tas hensyn til i en slik analyse.

Virkningen på ulykkene av å utbedre både ujevnheter og spor i vegdekket ble undersøkt av Al-Masaeid, Sinha og Kuczek (1993). Det ble funnet en økning av antall ulykker på 8% som ikke er statistisk pålitelig. En mulig forklaring ifølge Al-Masaeid et al. (1993) er at farten økte og at friksjonen ikke ble forbedret etter utbedringene.

Virkning på framkommelighet

Det er dokumentert at ujevnheter i vegdekket fører til at kjørefarten settes ned (Anund, 1992; Karan, Haas & Kher, 1976). Størrelsen på fartsendringen avhenger blant annet av trafikkmengden og hvor store ujevnhetene i vegdekket er, men kan være opp til ca 10 km/t.

Virkning på miljøforhold

Det er ikke funnet undersøkelser som viser hvordan utbedring av ujevnheter i vegdekket påvirker miljøforhold. Hull i vegen og spordannelser fører til vann­dammer som kan øke sølespruten. Dette kan være et problem både for førere av motorkjøretøy og for fotgjengere og syklister. Ujevnheter i vegen kan også øke støy, for eksempel fra kjøretøy som kjører gjennom hull eller pga oppbremsinger og akselerasjoner fra kjøretøy som prøver å unngå støt fra hull i vegen.

Kostnader

Kostnadene for bedring av vegdekkers ujevnhet og spor er avhengige bl.a. av hvor store skader i vegdekket som skal repareres, hvor omfattende utbedringstiltak som blir gjort og av hvor store andeler av veglengden som trenger utbedring. Det er her gjort den forenklede antakelsen at kostnadene for punktuelle utbedringer er 10% av kostnadene for reasfaltering med en kvadratmeterpris på 200 kr. (se kapittel 2.1).

Nytte-kostnadsvurderinger

Det er ikke funnet noen nytte-kostnadsanalyser av utbedring av vegdekkers ujevnhet og spor. For å vise mulige virkninger av tiltaket, er det laget et regneeksempel. De samme forutsetninger er lagt til grunn for regneeksemplene som for alminnelig fornyelse av vegdekker, se kapittel 2.1, med unntak for to punkter. For det første, er det ikke forutsatt noen virkning på antall ulykker. For det andre er det forutsatt at tiltakets kostnad er 10% av kostnaden til alminnelig fornyelse av vegdekker og at levetiden er 2 år. Regneeksempelet viser at nytten ved utbedring av asfaltdekke er lønnsom på veger med en ÅDT på minst 2.000. Hvis holdbarheten bare er 1 år er utbedringen lønnsom fra en trafikkmengde på minst 7.000. Det kan derfor være samfunnsøkonomisk lønnsomt å holde en høy standard på vegdekker, selv om dette ikke bidrar til å øke trafikksikkerheten.

Tabell 2.1.2: Nyttekostnadsanalyse av utbedring av vegdekkers ujevnhet og spor 

 

 

Sparte kostnader i hele prosjektperioden (2 år) (mill. kr.)

 

Trafikk-mengde (ÅDT)

Kostnader per km veg
(mill. kr.)

Ulykkes-kostnader

Tids-kostnader

Kjøretøy-kostnader

Nytte-kostnads-forhold

500

0,13

0,00

0,03

0,02

0,40

2,000

0,17

0,00

0,12

0,09

1,23

7,000

0,25

0,00

0,43

0,30

2,92

12,000

0,32

0,00

0,74

0,51

3,91

25,000

0,44

0,00

1,54

1,07

5,93

40,000

0,44

0,00

2,46

1,71

9,49

 

 

 

Formelt ansvar og saksgang

Initiativ til tiltaket 

Initiativ til utbedring av spor og ujevnhet tas som regel av vegmyndighetene på grunnlag av regis­treringer av vegdekkets tilstand (spor, ujevnhet, friksjon, sprekker, hull osv.). Rapporter fra vegholder eller trafi­kanter om skader på vegdekket kan også utløse tiltak. Asfaltering av grusveger utføres ofte i sammenheng med andre utbedringer som ledd i en mer omfattende opprustning av vegstandarden. 

Formelle krav og saksgang 

Statens vegvesens vedlikeholdsstandard fastsetter krav til vegdekker på riksveg (Statens vegvesen, håndbok R610, 2012). Disse kravene kan også gjøres gjeldende på fylkesveg, dersom fylkeskommunale myndigheter godtar dette. For kommunal veg kan kommunen utarbeide egen vedlikeholdsstandard for vegdekker.

Hvert år utarbeides en plan for hvilke veger som skal reasfalteres, og arbeidene legges ut på anbud. Til grunn for utarbeidelse av planen brukes som regel informasjon om dekketilstand (spor, jevnhet, oppsprekking, hull og andre skader), trafikkmengde og vegens viktighet. Asfalteringsarbeider utføres av private asfalt­entreprenører. Det inngås en kontrakt med entreprenøren som fastlegger hvilken veg som skal asfalteres, hvilken type asfalt som skal brukes, når arbeidet skal være ferdig og kontraktsummen. Asfaltering av veg skal varsles i samsvar med retningslinjene for veg­arbeidsvarsling (se kapittel 2.9).  

Ansvar for gjennomføring av tiltaket 

Vegholder er ansvarlig for gjennomføring av reasfaltering. Kostnadene dekkes av staten for riksveg, fylkeskommunen for fylkesveg og kommunen for kommunal veg.

Referanser

Al-Masaeid, H.R. (1997). Impact of pavement condition on rural road accidents. Canadian Journal of Civil Engineering, 24, 523-531.

Al-Masaeid, H.R., Sinha, K.C. & Kuczek, T. (1993). Evaluation of safety impact of highway projects. Transportation Research Record, 1401, 9-16.

Anund, A. (1992). Vägytans inverkan på fordonshastigheter. VTI-meddelande 680. Väg- och TrafikInstitutet (VTI), Linköping.

Cairney, P. & Styles, E. (2005). A pilot study of the relationship between macrotexture and crash occurence. Road Safety Research Report CR223. ARRB Transport Research Victoria, Australia.

Cenek, P.D. & Davies, R.B. (2004). Crash risk relationships for improved safety management of roads. Towards Sustainable Land Transport Conference, Wellington, New Zealand.

Chan, C. Y., Huang, B., Yan, X., Richards, S. (2009). Relationship between highway pavement condition, crash frequency, and crash type. Journal of Transportation Safety and Security, 1, 268-281.

Christensen, P. & Ragnøy, A. (2006). Vegdekkets tilstand og trafikksikkerhet (The condition of the road surface and safety). TØI Report 840/2006. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Eriksson, O. (2014) Olycksrisk vid lokala ojämnheter och andra ytdefekter. VTI rapport 811. Linköping, Väg- och transportforskningsinstitutet.

Haldorsen, I. (2015). Dybdeanalyser av dødsulykker i vegtrafikken 2014. Statens vegvesens rapporter 396. Oslo, Statens vegvesen, Vegdirektoratet.

Ihs, A., Velin, H. & Wiklund, M. (2002). Vägytans inverkan på trafiksäkerheten. Data från 1992-1998. VTI meddelande 909.

Karan, M. A., R. Haas & R. Kher. (1976). Effects of Pavement Roughness on Vehicle Speeds. Transportation Research Record, 602, 122-127.

Start, M. R., J. Kim, & W. D. Berg. (1996). Development of safety-based guidelines for treatment of pavement rutting. In: Proceedings of the Conference Road Safety in Europe and Strategic Highway Research Program (SHRP), Prague, the Czech Republic, September 20-22, 1995, No 4A, Part 5, 79-98. Swedish National Road and Transport Research Institute, Linköping.

Statens Vegvesen. (2012). Håndbok R610. Drift og vedlikehold.