National Transport Library Research Database

KCV 1068 Vidareutveckling av ERAPave PP – ett M-E dimensioneringsverktyg för flexibla vägkonstruktioner (Further development of ERAPave PP – an M-E design tool for flexible pavements)

  • Erlingsson, Sigurdur
  • Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI), Statligt forskningsinstitut, 202100-0704
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-06-01 -- 2027-11-30 Registration number:
  • Trafikverket 2024/77682
Subject(s): Abstract: Vägkonstruktioner bryts ned med tiden från den kombinerande effekten av upprepade axellaster samt exponering av vägens omgivningsklimat. I Sverige har programmet PMS Objekt använts för dimensionering av vägkonstruktioner i över 20 år. Där används två kriterium för nedbrytningen, dvs. utmattningshållfasthet för beläggning (sprickkriterium) samt ett förenklat spårkriterium. Metodiken är empiriskt baserad bakom och utvecklades i samband med fullskaliga fältförsök i USA för över 50 år sedan. En omfattande utveckling inom vägområdet har skett sedan metodiken infördes. Lastbilarna samt vägbyggnadsmaskiner har utvecklats och i dag används andra vägbyggnadsmaterial. Allt detta gör att den metod som togs fram i slutet av 1950 talet har stora brister i att beskriva den aktuella nedbrytning pga. trafikbelastningen och det lokala klimatet. VTI har med stöd från Trafikverket utvecklat en ny Mekanistiskt-Empiriskt (M E) baserad dimensioneringsmetod ERAPave PP för vägkonstruktioner. Där appliceras mekanistiska grundprinciper enligt hållfasthetsläran för att bestämma vägens respons från trafikens riktiga axellaster i vägens omgivningsklimat. Därefter kopplas responsen till strukturell förändring (nedbrytning) genom ackumulering av alla förstörningsbidrag som varje belastningspuls ger upphov till och därmed förutsäger tillståndsförändringen (nedbrytningen) som funktion av tid. I detta projekt är syftet att utveckla ERAPave PP verktyget vidare för att öka dess robusthet och göra det mera användarvänligt. Detta innebär bl. a. utökning av verktygets materialdatabas (fler material), bättre inkludering av vägens loka klimat, förbättrad tjällyftsberäkning, inkludering av låg temperatursprickor, förbestämda axel last spektra från WIM data och inkludering av underhållsåtgärd. Abstract: Road pavement structures deteriorate with time due to the combined effect of repeated heavy axle loads and exposure to the ambient climate. In Sweden the design tool for flexible pavement structural design the last 20 years has been the software PMS Objekt. Included there are two empirical based criteria for degradation; fatigue cracking and rutting. The approach in PMS Objekt is based on the road test results carried out in Illinois in USA more than 50 years ago. Since then the state of knowledge in the field has improved. Further has road building materials changed, loading from axles has changed as well as road building equipment. This makes the method that was developed around 1960 not applicable to the design needs of today. VTI has, with support from the Swedish road administration, developed a new design method based on a mechanistic principle. The method is named ERAPave PP (Elastic Response Analysis of Pavements – Performance Predictions). The method calculates the response from the axle loadings in the pavement structure in the ambient climate. Thereafter is the response used to predict small structural changes (degradation) that adds up over time creating a distress time history. This projects aims to develop the ERAPave PP tool even further and make the software more robust and more user friendly. This will be done by i) addend more validated tested materials to the software material database, ii) improve the moisture dependency degradation model, iii) improved frost heave calculations, iv) include low- temperature cracking model to the software, v) create a library of predefined axle load spectra for different road categories and vi) add an maintenance module to the software.
Item type: