Om undergrunden i sig inte bär landsvägen, behövs en separat grundkonstruktion. Detta görs numera ofta genom pålning med armerad betong, ovanpå vilken man lägger en pålplatta av armerad betong som bär upp vägkonstruktionen.
”Undergrunden kan också stärkas, om den i sig inte är tillräckligt bärande men å andra sidan skulle en grundkonstruktion genom pålning vara en onödigt grov åtgärd. Vid grundförstärkning bearbetas naturens mark genom t.ex. massbyte, där den mjuka undergrunden grävs bort och ersätts med bärande jordmaterial eller sprängsten. Ett annat alternativ är djupstabilisering, där man blandar ett förstärkande bindemedel i marken”, berättar Veli-Matti Uotinen, sakkunnig inom geoteknik vid Trafikledsverket.
Jordarten avgör inte alltid grundförstärkningsbehovet
I teorin kunde en ny väg grundas på vilken mark som helst. Men t.ex. pålplattskonstruktioner, i synnerhet på djupa mjuka ställen, är dyra, så det lönar sig inte att dra vägen till en plats som bär dåligt. Oftast kan vägsträckningen dock inte göras enbart enligt markförhållandena.
”Man är ofta tvungen att göra en grundförstärkning eller grundkonstruktion bland annat i kustområden, där det finns mycket ler- och gyttjebotten. I inlandet kan torvområden eller siltiga undergrunder utgöra en motsvarande utmaning. Jordarten avgör dock inte alltid behovet av grundförstärkning, för t.ex. lerans hållfasthet och kompressionsförmåga kan variera avsevärt. Överlag avgör objektets jordmånsförhållanden, vägbankens höjd och teknisk-ekonomiska faktorer de nödvändiga åtgärderna från fall till fall”, förklarar Uotinen.
Samma lagbundenheter och metoder gäller också vid grundbyggande av en järnväg, men banornas strängare jämnhetskrav leder lättare till pålade grundkonstruktioner. Beroende på vägklass tillåts till och med i viss mån tjällossning på vägsidan, medan tjälbildning inte alls tillåts när nya järnvägar byggs, med undantag av långsamt trafikerande banor.
Bildtext: Exempelbild på vägens konstruktionsskikt. På lågtrafikerade vägar har beläggningen oftast 1–2 skikt, men riksvägarna har flera asfaltskikt under det bärande skiktet. Undergrunden bildar en underbyggnad, resten av skikten räknas till överbyggnadsskikten.
Gamla träpålar repareras årligen
Ännu fram till början av 1980-talet användes träpålar allmänt i vägens grundkonstruktioner. På grund av planerings- och arbetsfel har träpålarnas övre ändar ofta kommit i kontakt med luften, varvid risken för att träpålens övre ända murknar är stor. I konstruktioner där man gjort så kallade pålhattar i pålarnas ändar har man observerat problem förutom med murknandet även med själva pålhattarna och hela konstruktionens funktion, om undergrunden under dem har sjunkit under årens lopp.
”Träpålade objekt repareras varje år någonstans i Finland när vägsättningen eller någon annan skada ger anledning till det. När skadan bedöms vara kritisk, dvs. vägen håller t.ex. på att rasa, förnyas grundkonstruktionen ofta med nya pålar av armerad betong eller stål och en pålplatta inom ramen för de tillgängliga resurserna. Förnyandet av en grundkonstruktion som är i dåligt skick anknyter ofta till ett större projekt där leden även i övrigt förbättras”, konstaterar Uotinen.
Så gjorde man nyligen i t.ex. Askis i Vanda, där man i samband med förbättringen av Ring III helt förnyade skadade geokonstruktioner i samband med det övriga projektet. Den reparerade eller helt nya vägen borde till sin grundkonstruktion hållas i skick åtminstone de kommande 100 åren.
Bildtext: Exempelbilden åskådliggör den försänkta markytan under vägen. När vägen reparerades kom den nya pålplattan lägre ner än den gamla, varvid det inte blev tomt utrymme under vägen. Den nya pålplattan är tjockare än tidigare av byggtekniska skäl. Dessutom pålades de nya pålarna av armerad betong i marken för att ersätta de gamla träpålarna. Den stadiga undergrunden kommer fram efter cirka 5–20 meters ler- och gyttjelager.
Många vägskikt
Vägarna har olika konstruktionsskikt, eftersom de vägar som byggts i skikt är mer bärande, hållbara och bättre skyddade mot fukt. Vi ser alla ett slitskikt, vars tjocklek bestäms enligt trafikmängden. Såsom framgår av den tidigare infografiken finns det ett bärande skikt under det och ett eventuellt lägre beläggningsskikt. Som namnet antyder ökar detta skikt vägens bärkraft och utgör ett tillräckligt jämnt underlag för slitskiktet.
Under det bärande skiktet finns ett delande skikt på de byggda vägarna. I ett delat skikt används i allmänhet stenmaterial med större korn än i det bärande skiktet. Grovt stenmaterial begränsar också vattnets kapillära stigning från undergrunden.
”Oftast är både det delande och bärande skiktet gjort av bergskross, men på livligt trafikerade huvudvägar kan man också använda en så kallad sprängstenskonstruktion där det delande skiktet är gjort av sprängsten som är grövre än kross. Ju tyngre trafiken på beläggningen är, desto större bärkraft ska uppnås på beläggningen. Det kräver tjockare överbyggnadsskikt”, sammanfattar Sami Petäjä, chef för enheten för väg- och geoteknik vid Trafikledsverket.
Det sista skiktet före undergrunden är på en finkornig undergrund filterduk eller ett filterskikt av sand. Syftet med detta skikt är att förhindra att de grova stenkornen i det delande skiktet blandas med lera eller annan finkornig undergrund.