Marginal costs of heavy traffic on flexible roads : a heavy vehicle simulator study

Regeringen (Näringsdepartementet) har gett VTI uppdraget att ta fram och uppdatera kunskapsunderlag om trafikens samhällsekonomiska kostnader. En del i detta arbete är att ta fram ett säkrare underlag om effektsambanden mellan trafiklast (axellast) och nedbrytning av vägkonstruktioner. I denna rapport redogörs för undersökningar av effektsamband mellan axellaster och nedbrytning av vägkonstruktioner för tre vägtyper (konstruktioner) som testas med en lastbilssimulator (Heavy Vehicle Simulator, HVS) där tre olika lastnivåer, 40, 50 och 60 kN (motsvarande 8, 10 och 12 tons axellaster), har används för att undersöka lastnivåens inverkan på nedbrytningen. Konstruktionerna har olika bärighet där den första är starkast (tjockast överbyggnad) och den sista vekast (tunnaste överbyggnaden). Som ett mått på nedbrytningen har utnyttjats lutning i tillväxt i spårdjup när man har passerat den initiala (exponentiella) tillväxten och den kan uppskattas som att den ökar linjärt med antal överfarter. Spårdjup har använts som mått på nedbrytningen eftersom det ansågs som den mest relevanta nedbrytningsmekanismen för dessa relativt tunna vägkonstruktioner. Jämförelse med fjärde potensregeln har sedan gjorts som en grund för skattningen. Försöken har utförts i VTI:s testhall i Linköping under konstanta klimatförhållanden för att minska antal variabler och renodla resultaten.The Swedish Ministry of Enterprise and Innovation (Näringsdepartementet) has given VTI the assignment to update the knowledge about the society costs of the transport infrastructure. A part of that work is to improve our knowledge about the relationship between traffic axle loads and degradations of pavement structures. The objective of this report is to investigate if a simple relationship between axle loading and pavements degradation can be used as a tool for estimation of marginal costs for degradation of the entire road network. Three full scale test pavement structures have therefore been tested with an Heavy Vehicle Simulator using three half-axle load levels 40, 50 and 60 kN (corresponding to 8, 10 and 12 tonnes axle loads) to investigate the load intensity on the degradation progress. As a measure of the distress development has the linear rutting rate during testing been used after the initial exponential rutting phase was passed