Vad orsakar gropar/hål

Om du kör bil tillräckligt ofta har du säkert funderat på vad som orsakar gropar. Varje förare har en historia att berätta, alla är negativa - ingen är lik varan. Det finns en sådan allmän känsla i Storbritannien att det till och med finns en nationell dag för Gropar för att rikta uppmärksamheten och verka för mer åtgärder för att fixa dem. Hålgropar är ett problem för vägtekniker och trafikanter runt om i världen, i alla klimatzoner och på alla typer av vägar.

I den här bloggen kommer vi att titta på hur gropar bildas, vilka faktorer som kan leda till att dessa obehagliga hål i vägen uppstår och vad man kan göra för att förebygga dem.

Om du är särskilt intresserad av detta avsnitt kan du använda länkarna nedan för att navigera till det:

• Vad är egentligen gropar?
• Hur bildas gropar?
• Vilka faktorer leder till gropar?
• Hur ska man förhindra att gropar bildas från början?
• Tensars roll att förebygga potthålsbildning när det gäller.

 

Vad är egentligen gropar?

Gropar är skålformade fördjupningar i vägytan, vanligtvis asfalt, har fått sprickor och sedan brutits bort under trafikens inverkan, vilket har skapat ett hål med grova vertikala sidor. De kan börja med små sprickor men kan växa från bara några centimeter till upp till en meter bred och 10 eller fler centimeter djup. Gropar kan uppstå på alla typer av vägar, men är ett problem som är särskilt förknippat med asfaltbeläggning.

Varför kallas potholes för gropar?

Ordet "pot" användes i slutet av 1300-talet på engelska och används fortfarande i Skottland och norra England för att beteckna ett djupt hål för en gruva eller grotta. Termen "pothole" användes från 1826 för att beskriva geologiska egenskaper i glaciärer och stenar och sedan från 1909, som vi använder det i dag, för att beskriva ett hål i vägen.

Är gropar farliga?

Gropar är en orsak till allvarliga olyckor. Faran för cyklister och motorcyklister är uppenbar. Enligt det brittiska transportstatistikdepartementet har det under tioårsperioden fram till 2021 inträffat totalt 7847 olyckor, varav 452 cyklister och 725 motorcyklister dödats eller skadats allvarligt, i olyckor där den primära orsaken var "dålig eller defekt vägbeläggning". Ett ännu större antal olyckor som drabbar både trafikanter och gångtrafikanter beror dessutom på att förare svänger för att undvika gropar.

Hur bildas gropar?

Gropar bildas av tre faktorer: sprickor i ytan, vatten och trafiken. Små ytsprickor bildas och växer med tiden av trafiken. Vatten rinner sedan genom ytan på den spruckna beläggningen och orsakar ytterligare skador - i kalla klimatet kan detta förvärras av frost- och tjäleffekter (freeze-thaw action).

Läs vidare för att få mer information om hur gropar bildas.

De fem stegen i bildandet av potthål

Beskrivningen ovan är en förkortad och förenkladf version av processen. I denna avsnitt nedan utforskar vi de fem steg i potthålsbildningen i sin helheten.

Steg 1 - Sprickor i vägbanan

Sprickbildning i asfalten uppstår på grund av en otillräcklig beläggningsstruktur. Om beläggningslagren är inte tillräckligt starka och styva för den trafikbelastningen som tillämpas, kommer beläggningen att böja sig under hjulbelastning och den upprepande belastningen i asfaltens botten leder till att sprickbildning uppstår och sprider sig i asfaltslagren. Dessa kan uppträda som ”alligatorsprickor” där ytan delas upp i oregelbundna block.

Andra faktorer som kan också bidra till sprickbildning i vägbanan, t.ex.:
●    Dålig dränering
●    Asfaltens livslängd (åldrande)
●    Krympsprickor (på grund av termiska rörelser eller förekomst av expansiva lerjordar i underlaget).
●    Reflekterande sprickor (när ett nytt asfaltskikt har lagts över befintliga sprickor kommer dessa så småningom att reflektera genom till ytan - detta kan minimeras med hjälp av ett asfaltförstärkande mellanskikt, t.ex. Tensar AX5-GN, kan fördröja uppkomsten av reflekterande sprickor och alla andra typer av sprickor som uppstår underifrån).
●    Tekniska arbeten (i fall där diken har grävts i vägen och fyllts igen kan sättningar uppstå som leder till sprickor i ytan om arbetet utförs dåligt).

Steg 2 - Vatten tränger sig in i beläggningen

Vatten rinner ner genom beläggningsskikten, mättar den fyllning som ligger i underlaget och grundskiktet som mjukar upp den underliggande jorden.

Steg 3 - Trafiken slår på beläggningen 

Trafikbelastningen börjar bryta upp den brutna ytan. Små asfaltblock släpps ut, vilket ger upphov till ett potthål som sedan expanderar och fördjupas. Trafikinducerad pumpning av vatten vid gränssnittet mellan underlag och underlag som gör att fina jordpartiklar från underlaget kontaminerar det ballastfyllda underlaget, vilket leder till ytterligare försvagning av beläggningen och ytterligare ökning av beläggningens böjning under trafik.

Steg 4 - Frys- och upptiningsperioder accelererarutvecklingen

I de områden där det råder minusgrader fryser vattnet i vägbanan och expanderar, vilket öppnar sprickor och spräcker asfalten runt hålen, vilket ökar utvecklingen.

Steg 5 - Stående vatten slutför processen

Vattnet som ansamlas i groparna efter nederbörd sköljer och kastar ut material under trafikens inverkan, vilket snabbt expanderar och fördjupar groparna.

Vilken del av vägen är mest utsatt för gropar?

Gropar kräver att fordon passerar för bildning och utvecklas, så de brukar uppstå under hjulbanorna. Undantaget är om det är dåligt fyllda anläggningar som är orsaken, och vattnet i underlaget är en annan bidragande faktor. Det är mer sannolikt att detta inträffar under den yttre hjulbanan närmare vägkanten.

Och varför återkommer groparna på samma ställen?

Reparation av potthålen är vanligtvis en reparation som endast gäller på ytan. Hålet trimmas bort och fylls med asfalt, packas och förseglas i kanterna. På så sätt åtgärdas det inte det underliggande problemet, där utmattningssprickor på grund av otillräcklig tjocklek på beläggningen eller en dålig dränering som är orsaken till potthålen. I sådana fall kan man förvänta sig att hålet kommer att uppstå igen, ibland mycket snabbt.

Vilka faktorer leder till gropar?

Dåligt vägunderhåll anses ofta vara orsaken till gropar, vilket kan vara fallet. Regelbunden ny beläggning eller tätning behövs för att förhindra att asfalten åldras och att ytan bryts upp. Regelbundet underhåll av sidodräneringarna är också ett krav om vägunderlaget ska skyddas.

I de flesta fall är det dock överbyggnaden som är grundorsaken till gropar. Konstruktionen kan ha varit otillräcklig från början, men det är mer troligt att den ökade trafikbelastningen nu överstiger den ursprungliga konstruktionen eller att problem med dränering under väggrunden lokalt har försvagat beläggningen. Dessa problem kräver mer än bara en reparation på vägytan, och budgetarna kanske räcker inte till för en återuppbyggnad.

Så varför har Storbritannien så många gropar?

I Storbritannien ökade den genomsnittliga budgeten för vägunderhåll med 4 % under 2021/22, men andelen som avsätts för vägbanor minskade till 51 %, vilket motsvarar en minskning i reala prise. Det eftersatta underhållsarbetet beräknas kosta 12,64 miljarder pund, och Asphalt Industry Alliance (AIA) uppskattar att det skulle ta ett decennium att slutföra detta. Hålgropar kommer att finnas kvar i årtionden framöver.

En annan viktig faktor som leder till gropar uppstår är dåligt återställda grävningar för anläggningsarbeten. Varje år utförs över 2 miljoner grävningar på vägar i Storbritannien, där privata företag har laglig rätt att gräva upp vägar, även helt nya vägar. Även om företagen har en skyldighet att återställa vägen till en viss standard, uppnås detta ibland inte.igation to reinstate the road to a certain standard, this is sometimes not achieved.

Har Storbritannien en sämre situation än andra europeiska länder? Hålgropar finns överallt. Storbritannien har dock vissa specifika problem som bidrar till detta, förutom budgettilldelningen:

●    Storbritanniens vägar har mycket högre trafikbelastning än de flesta andra länder.
●    Storbritannien har också en mycket hög täthet av ledningar som är nedgrävda under vägarna.  
●    Vintertemperaturerna i Storbritannien brukar ligga strax över nollstrecket under en stor del av tiden, men med frekventa nedgångar under nollstrecket. Resultatet är att det finns fler cykler av frysning och upptining i Storbritannien jämfört med vissa nordeuropeiska länder där temperaturen ligger under noll under längre perioder.

Varför bildas gropar oftast på våren?

Frys- och upptiningsperioder är en viktig faktor som bidrar till groparnas uppkomst. Under vintermånaderna sjunker temperaturen regelbundet under nollstrecket. Varje cykel skapar mer skada på groparna och gör dem bredare och djupare. Resultatet är att våra vägar är i betydligt sämre skick på våren.

Hur ska man förhindra att gropar bildas från början?

Även om mycket uppmärksamhet riktas mot behovet att reparera gropar - en oändlig cykel - inser vägingenjörer/tekniker vikten av att bygga nya vägar på ett sådant sätt att gropar inte uppstår överhuvudtaget. Nyckeln till detta är att bygga vägar som inte kommer att utveckla slitagesprickor. Utmaningen är hur man kan framtidssäkra vägbyggandet utan att öka kostnaderna.

Undvika slitagesprickor i asfalten

Utmattningssprickor uppstår när vägbeläggningen inte är tillräckligt styv för att klara av trafikbelastningen utan alltför stor böjning. Vi kan öka styrkan och styvheten hos en beläggning genom att öka tjockleken på ett eller flera beläggningslager.

Om man ökar tjockleken på asfaltlagret eller tjockleken på det granulerade underlagslagret - eller båda - ökar styvheten och minskar deformationen under trafikbelastning. Det är också viktigt att korrekt förutsäga trafikbelastningen på beläggningen under hela livslängden, dvs. det ackumulerade antalet standardpassager av axlar under hela konstruktionstiden.

Varje ökning av skiktets tjocklek, asfalt eller granulat, kommer att medföra högre byggkostnader, längre byggtid och ökade totala koldioxidutsläpp. Detta blir alltmer oacceptabelt i dagens ekonomiskt ansträngda och miljömedvetna värld. Ett alternativt tillvägagångssätt är att optimera beläggningens utformning genom att använda ett mekaniskt stabiliserat skikt. Och det är här Tensar kan erbjuda en lösning.

Tensars roll att förebygga potthålsbildning när det gäller

För att minska den slitagerelaterade sprickbildning som leder till att gropar bildas måste vi öka beläggningarnas hållfasthet och styvhet utan att öka byggkostnaderna. Genom att integrera Tensar InterAx geogrids i vägunderlaget för att stabilisera och förstärka det granulära materialet förbättras överbyggnadens hållfasthet och styvhet. På så sätt ökar den trafikbärande kapaciteten utan att man behöver öka tjockleken på skikten. Detta har en positiv inverkan på byggkostnader och koldioxidutsläpp.

Genom att öka den trafikbärande kapaciteten hos nya beläggningar genom att integrera Tensar InterAx geogrid minskas böjningen av beläggningen och därmed sammanhängande slitagesrelaterade sprickor. På så sätt kan man undvika framtida utveckling av slitagerelaterade gropar.

När det gäller underhållsarbetet, finns inte något alternativ att byta ut hela beläggningen, kan den nya asfaltbeläggningen i sin tur förbättras med ett asfaltsunderlag. Genom att integrera Tensar AX5-GN geokomposit i botten av den nya asfalten i sin helhet för att stabilisera och förstärka det bundna asfaltskiktet, förhindras slitagesprickor och utmattningslivslängden för en vägbeläggning.

Vad händer sedan?

Vi har sett att de flesta gropar uppstår genom att vägytan spricker under trafikens inverkan. Denna slitagesrelaterade sprickbildning uppstår när beläggningen är otillräcklig för den verkliga volymen och belastningen från trafiken som inverkan på vägen. När groparna väl har uppstått expanderar de snabbt under trafikens inverkan när det finns vatten. Detta påskyndas ytterligare av frysning och upptining av vatten som tränger sig in i beläggningslagren.

Även om betydande summor kommer att spenderas på att reparera gropar långt in i framtiden, kan gropar i nya vägkonstruktioner elimineras genom att optimera beläggningens utformning med hjälp av mekaniskt stabiliserade överbyggnader och beläggningsskikt som innehåller en stabiliserande geogrids, t.ex. Tensar InterAx. För befintliga beläggningar kan återkomsten av gropar i asfaltsbeläggningar fördröjas genom att man använder ett förstärkande asfaltsinlägg, t.ex. Tensar AX5-GN.

Mer information finns på vår sida om geogrider för vägar, överbyggnader och trafikerade områden. Om du vill skicka in ett projekt eller en förfrågan kan du gå till vår supportsida.