Från Teknologidagene i Trondheim 2013.

1. Kost-Nytte-Analyse
Økt skulderbredde på vegen
Bilde: M Birkeland
Veger med smal skulder har generelt lav bæreevne nær
kantlinjen, dype ytre hjulspor, sprekker og kantdeformasjoner.
Dette gir høy ulykkesrisiko og økte vedlikeholdskostnader.
Johan Granlund, CTO Vegteknikk
Vectura Consulting

2. Oftere enn annenhver dag
velter vogntog langs norske veier
– Korte tidsmarginer, manglende
vegvedlikehold, dårlig vegdekke,
smale veger og få eller manglende
vegskuldre er blant årsakene,
sier produktsjef Asbjørn Thaule i IF forsikring til NRK.
INNLEDNING

3. Agenda
Oppdragets omfang; alternative tverrprofiler H1 og Hø1.
Trafikksikre møter mellom vogntog.
Analysemetode; bæreevne nær vegkant og trafikksikkerhet.
Kost-Nytte-Analyse; resultat og usikkerhet.
H1: Beste K/N-kvot har vegbredde 8.0 m med 1 m vegskuldre og rumleriller,
sammen ved 9.0 m med 1.5 m vegskuldre og sykkelfelt. Både disse
tverrprofiler er lønnsom ved trafikk ned til ca 500 ÅDT.
Hø1: Med 0.5 m vegskuldre er vegkanten helt ustabil. Utvidelse til 7.5 m
med 3.0 m kjørefelt og 0.75 m vegskuldre skaper margin for møtet mellom
vogntog og er lønnsom ved trafikk ned til under 500 ÅDT.
OVERSIKT

4. Oppdragets omfang
Kost-Nytte-Analyse av økt skulderbredde på vegen
VURDERING AV ØKT LEVETID FØR VEG OG AV ØKT TRAFIKKSIKKERHET
Økt skulderbredde fra 0.75 m til 1.0 m eller 1.25 m.
Resulterende vegbredde 8.0 m eller 8.5 m.
H1 Nasjonale hovedveger og øvrige hovedveger.
ÅDT 0 – 4 000, 60 km/t
Hø1 Øvrige hovedveger.
ÅDT 0 – 1 500, 80 km/t
Øke bredden av veien 6.5 til 7.5 m.

5. Hø1 Øvrige hovedveger. ÅDT 0 – 1 500, 80 km/t
TVERRPROFIL HØ1
Over 60% av riks-og fylkesveger skal ha denne tverrprofil.
Analysen er relatert til økt vegbredde fra 6.5 ​​m til 7.5 m.
MERK: Trafikksikre møter mellom vogntog: Kjørefeltbredde 2.75 m gir ikke toleranse for møte
mellom vogntog med bredde 2.6 m (speil medregnes ikke)! Til dette skal legges margin for
"outside off-tracking" av tilhengere. Ved 80 km/t på vinterføre gjenom kurve med radius 200 m* er
off-sporingen ca 0.6 m. *Teknologisk Institutt, R51/1991.
Forslag ved ny vegbredde 7.5 m: Øk kjørefeltbredde til 3.0 m, øk skulderbredde til 0.75 m. Dette
er den samme tverrprofil som den eksisterende H1. Kjørefeltbredde 3.0 m innebærer
obligatorisk breddeutvidelse i trange kurver.

6. Vegens bæreevne ved kantlinjen
VARIGE VEGKANTER MED NVF METODE
Veger med smal skulder har rutinemessig lav bæreevne
nær kantlinjen, dyp ytre hjulspor, sprekker og
kantdeformationer.
Beregningsmetode basert på
utprøvde geotekniske prinsipper er
publisert i NVF rapport 04/2012.
Beregninger viser at med bare 0,25 m skulder og helling 1:3 kan vegkanten
ha så lite som 45% av bæreevne ved vegens sentrum.
NVF publikasjon 04/2012

7. Vegens bæreevne ved kantlinjen (2)
VARIGE VEGKANTER MED NVF METODE
NVF publikasjon 04/2012
De viktigste parametrene er:
• Helling hos indre skråning.
• Skulderbredde.
Avkjørsel gir god sidestøtte
Modellen er basert på klassisk
geoteknisk beregning.
Bred skulder gir god sidestøtte
• Grøftedybde.
• Vegoverbygningens bæreevne.
7 cm dyp vegdeformasjon
Merk: Eksplodert lastebildekk

8. Bæreevne ved vegens senter, H1 og Hø1
BEREGNING MED NVF METODE AV BÆREEVNE
Belastning på planum fra 60 kN hjul og vegens tyngde er 111 kPa.
Formel for bæreevne under firkantet "grunnlag" på friksjonsjord med endeløs
utstrekning: Q/A = q*Nq + 0.4**B*N
Innsetting av data og belastningsfaktorer henhold Terzaghi & Vesic (NVF
rapport 04/2012) gir bæreevne Q/A = 333 kPa.
Ved vegens sentre klares dermed belastningen 111 kPa.
Sikkerhetsfaktoren før bæreevne under lastebilenes venstre hjul er 3.0;
dvs margin er høy og god.

9. Kantbæreevne, tverrprofil H1 og Hø1
UAKSEPTABELT LAV KANTBÆREEVNE VED ORIGINAL HØ1 SKULDERBREDDE 0.5 M
15-25 % ØKT SIKKERHETSFAKTOR DERSOM H1 SKULDERBREDDE ØKES TIL 1.0 RESP 1.25 M
Vegkantens innvirkning:
Minste skulderbredde uten reduksjon: B*Nq
0.5 = 0.8*18.40.5 = 3.4 m.
Reduksjonsfaktor for bæreevne er ”1 - sin(2)” og beror av
overbygning (her 0.54 m), grøftdybte (0.35 m) og skulderbredde.
Total belastning på planum: 111 kPa
Skulderbredd Reduksjon 1-sin(2) Kantbæreevne Sikkerhetsfaktor Økt sikkerhetsfaktor
0.5 m (bef Hø1) 0.323 107 kPa 0.96 Referense Hø1
0.75 m (bef H1) 0.374 125 kPa 1.10 Ref. H1 / +15 % Hø1
1.0 m 0.418 140 kPa 1.26 +15 % henhold H1
1.25 m 0.458 154 kPa 1.38 +25 % henhold H1

10. Utbedring av vegers tverrprofil…
”….har til formål å gi alle trafikanter økte sikkerhetsmarginer,
blant annet ved at vegen gjøres bredere, ved at det etableres
vegskulder” [TØI: Trafikksikkerhetshåndbok]
Bred veg gir marginer ved svinger, bremsing, møte, forbikjøring og til å
gjenvinne kontrollen på hendelsen.
ÅRSAKSSAMMENHENG TRAFFIKKSIKKERHET
Gir mulighet til å skille gående og syklende fra kjøretøy. [Hb017 del C Veger]
I områder med drivsnø bør skulderbredden økes med 1 m. [Hb017 del C Veger]
Fast dekke på skulderen gir færre ulykker. [Sakshaug et al, 2004]
Stabile vegkanter hindrer trafikkfarlig krenging i kjøretøy. [EU-prosjekten ROADEX III & IV]

11. Virkning på ulykker av vegskuldre
Anlegg av vegskulder => 17 % færre personskadeulykker.
0.3 m økt skulderbredde => 18 % færre personskadeulykker.
OPPNÅ DE GODE EFFEKTENE, MOTVIRKE DE NEGATIVE
Ekstra brede vegskuldre kan resultere i flere forbikjøringer
og aggressiv kjøring. Denne effekt kan og må motvirkes, f x
ved bruk av freste rumleriller.
Rumleriller gir 29 % færre ulykker.
(1.5 m brede skuldre med rumleriller har plass for sykkel-
felt. Dette gir 13 % færre personskadeulykker på strekning)

12. Kost-Nytte-Analyse
Nytte-aspekter ved bredere vegskuldre:
• Økt levetid / reduserte kostnader for drift og vedlikehold.
• Færre ulykker.
Kost-aspekter:
• Forbedring av eksisterende veg (høyere kostnad per meter)
Analyseperiode, restverdi og kalkylerente ifølge NOU 2012:16
”Samfunnsøkonomiske analyser”.
PRISEN ER LETT Å MÅLE, MEN NYTTEN KAN VÆRE VANSKELIGERE Å VERDSETTE RETT

13. Referanse: Smal veg med svak vegkant
REFERANSE ER EKSISTERENDE VEGKONSTRUKSJON
Kalkylreferanse er 6 m asfaltert bredde og svak vegkant.
(Gjennomsnittlig dekkebredde på riks- og fylkesveg Hø1 er 5,6 m, H1 5.8 m).
Kantdeformasjon reparert i 1/4 av vegen, koster 200 kr / kvm per tilfelle.
0
Nytt asfaltbelegg 100 kr/kvm
40
År
13.5 27
Reparerer deformasjoner
osv
Årlig kostnad 42 kr / år per meter veg
(7.0 kr / m² * år belagt bredde)Kalkylerente 4.0 %.

14. Kalkyle for dagens tverrprofil H1
NULLALTERNATIV H1 MED 7,5 M VEGBREDDE, HVORAV 2 X 0,75 M BRED VEGSKULDER
7,5 m vegbredde inkludert 2 x 0,75 m bred vegskulder.
Eks: Investering i breddeutvidelse koster 900 kr per m og vegside.
Restverdi ved år 40: 20 % av investering vegskuldre, 0 kr for dekke.
Årlig kostnad 84 kr / år per meter veg
(11.2 kr / m² * år belagt bredde)
0
Nytt asfaltbelegg 100
kr/kvm
40
År
14 27
Reparerer deformasjoner
osv

15. Alternativ H1 med 1,25 m utvidet skulder
ANALYSEALTERNATIV H1 MED 8.5 M VEGBREDDE OG 2 X 1.25 M BRED VEGSKULDER
8.5 m bredde og 2 x 1.25 m utvidet vegskulder m/u rumleriller.
Exempel investering 1125 kr per m og side av vegen.
Restverdi ved år 40: 50 % av dekke + 20 % av investering vegskuldre.
Årlig kostnad 92 kr / år per meter veg
(10.9 kr / m² * år belagt bredde)
0
Nytt asfaltdekke 100 kr/kvm
40
År
16 32
Rumlerille koster 15 kr/m.

16. Nyttekalkyle Trafikksikkerhet
Analysen er basert på data for personskadeulykker (PSU) på eksisterende
vegnett, (tab 3.9, Elvik, 2006).
REFERANSEDATA FOR TRAFIKKULYKKER FORHOLD EKSISTERENDE VEGER MED "UNDERSTANDARD"
Riksveg 60 km/t, 2-felt uten kryss (=>H1)
• Ulykkefrekvens 17.0 PSU per 100 Mill kjøretøykm
• Skadekost 61 kr per 100 Mkkm
Riksveg 80 km/t, 2-felt uten kryss (=>Hø1)
• Ulykkesfrekvens 14.3 PSU per 100 Mkkm
• Skadekostnad 72 kr per 100 Mkkm

17. TS-nytte på riksveg 60 km/t (H1)
TS-NYTTE TVERRPROFIL H1
Tverrprofil H1: Nasjonale
hovedveger og øvrige hovedveger
med ÅDT 0 – 4000, 60 km/t
• Skulderbredde 1 m og 1,25 m
gir tilsvarende
ulykkesreduksjon.
• 1 m skulder kombinert med
rumleriller gir mer TS-nytte enn
1.25 m skulder uten riller.
• Den største TS fordel oppnådd
med bredeste vegskulder (1.5
m) i kombinasjon med
rumleriller og sykkelfelt.

18. Sammenligning for tverrprofil H1
H1: 1.25 M BRED VEGSKULDER MED RUMLERILLE OG SYKKELFELT ER LØNNSOMT VED TRAFIKK NED TIL 500 ADT
Lønnsamt
Tverrprofil H1: Nasjonale
hovedveger og øvrige hovedveger
med ÅDT 0 – 4000, 60 km/t
1 m og 1,25 m vegskuldre gir lik K/N.
Rumleriller gir kraftig forbedret K/N
av utvidet vegskulder.
1,5 m bred vegskulder med
rumleriller gir plass for sykkelfelt og
er en av de to mest lønnsomme
tverrprofilerne.

19. Sammenligning for tverrprofil Hø1
HØ1: 0.75 BRED VEGSKULDER ER LØNNSOMT VED TRAFIKK NED TIL 500 ADT
Lønnsomt
Vegtype Hø1: Øvrige hovedveger.
ÅDT 0 – 1 500, 80 km/t.
Ved å utvide kjørefelt fra 2.75 til
3.0 m skapes rimelig margin for
møtet mellom 2,6 m vogntog.
Dette reduserer ulykkene.
Ulykkesrisikoen er ytterligere
redusert med utvidete vegskuldre.
Bredere vegskuldre øker vegens
holdbarhet og gir lengre intervall
mellom vegvedlikehold.

20. Mye nytte er uregistrert eller neglisjert
MYE NYTTE ER UREGISTRERT ELLER NEGLISJERT
• Uregistrerte personskadeulykker (spesielt alvorlige og lett skadede) fører til at også nytte av
reduksjon i personskadeulykker blir undervurdert.
• Materiellskade er helt neglisjert i vår analyse.
• Innvirkning på fremkommelighet, komfort og arbeidsforhold for yrkessjåfører er blitt neglisjert.
Gjennomsnittlig rapporteringsgrad
for trafikkulukker Antall skader

21. ”Rett vegstandard” er blitt undervurdert
ANALYSENS NATUR ER SLIK AT OPTIMAL VEGSTANDARD KONSTANT UNDERVURDERES
Vegkost er godt kjent, men nytten fra redusert trafikkost er undervurdert.
Derfor er analysene preget av systematisk skjevhet.
Hvis alle trafikkostnader er blitt vurdert, blir høyere vegkost (dvs. bedre
vegstandard) motivert.
Dette innebærer at det er samfunnsøkonomisk lønnsomt med utvidete
tverrprofiler også ved noe lavere trafikkvolum enn de framreknede.
Sensitivitetsanalyse viser at vis trafikksikkerhetsnytten på grunn av uregistrering
er 30 % høyere enn i vår analyse før tverrprofil Hø1:
-Da flyttes lønnsomhetsgrense for utvidelse fra 500 ÅDT ned til ca 450 ÅDT.

22. Sammendrag
Analysert alternativer for tverrprofiler H1 og Hø1.
Trafikksikre møter mellom vogntog.
Bæreevne nær vegkant analysert med NVF-metode.
Trafikksikkerhetsnytte, med/uten uregistrerte ulykker.
Kost-Nytte-Analyse; ”Rett vegstandard” er blitt undervurdert.
H1: Beste K/N-kvot har 8.0 m med 1 m vegskuldre og rumleriller,
sammen ved 9.0 m med 1.5 m vegskuldre og sykkelfelt. Både disse
tverrprofiler er lønnsom ved trafikk ned til ca 500 ÅDT.
Hø1: Med 0.5 m vegskuldre er vegkanten ustabil. Utvidelse til 7.5 m med
3.0 m kjørefelt og 0.75 m vegskuldre skaper margin for møtet mellom
vogntog og er lønnsom ved trafikk ned til under 500 ÅDT.
SAMMENDRAG