Exempel 1

Parkeringsplats, givet volym (d_r) för omhändertagande

Uppgift: Gör en första preliminär bedömning av konstruktionen samt möjlighet för magasinering och fördröjning av dagvatten i förstärkningslagret. Uppskatta tömningstid för vald konstruktion. Utgå ifrån att fördröjningsbehovet är givet, d_r = 20 mm (enl PM Beräkningsmetodik för dagvattenflöde, Stockholm Stad [43]). Antag 0,5 som säkerhetsfaktor för variation i terrassens hydrauliska förmåga (f_K = 0,5).

 

Detaljerad arbetsgång – bärighetsberäkning (följer arbetsgång enligt avsnitt "Arbetsgång - bärighetsberäkning"):

1. Bestäm trafiklast och trafikklass enligt avsnitt "Trafiklast": Analys av trafiksituationen samt avvägning mot intilliggande ytor och gator ger trafikklass 2.
2. Fastställ materialtyp i terrassen enligt tabell 7.1: Enligt fältundersökning fastställs terrassmaterialet vara grusig morän (grMn), Materialtyp 2.
3. Fastställ hydraulisk konduktivitet i terrassen enligt avsnitt "Hydraulisk konduktivitet i terrass": Genom fältförsök har terrassens hydrauliska konduktivitet mätts till 1.0 x 10^-6 mm/s (= 0,0036 mm/h).
4. Fastställ grundvattennivåns läge enligt avsnitt "Närhet till grundvattenyta": Genom fältmätning har grundvattenytans läge fastställt till ca 1 m under färdig terrass.
5. Utred eventuella föroreningar i undergrunden samt närhet till grundvattentäkt eller vattenskyddsområde enligt avsnitt "Föroreningar i undergrund": Utredning (fältmätningar och dokumentation av tidigare verksamhet inom området samt kontakter med Länsstyrelsen och kommunens exploateringsenhet) visar inga tecken på förhöjda halter av föroreningar. Ingen närhet till vattentäkt eller vattenskyddsområde.
6. Med ledning av punkt 1–5 samt avsnitt "Val av typkonstruktion" bestäm lämpligt System (I, II eller III) för aktuellt objekt: System I (Dränerande Obunden konstruktion) väljs.
7. Med ledning av punkt 1–6 samt avsnitt "Hydraulisk konduktivitet i terrass" bestäm möjlighet till infiltration i terrassen (full-, partiell- eller ingen infiltration) för aktuellt objekt: Terrassens infiltrationsförmåga (1.0 x 10-6 mm/s) ligger på gränsen mellan möjlighet till full infiltration till terrass och krav på partiell infiltration (d v s avvattning av överbyggnaden kan ske endast via exfiltration eller behöver avvattnas både till terrass och via dräneringsrör, se tabell 4.2). Initialt undersöks möjlighet till konstruktion med full infiltration till terrass.
8. Med ledning av punkt 1–7 och tabell 4.1 erhålls typ av System och dess beteckning för bärighetsberäkning: System typ I - DO(F) väljs (Dränerande Obunden konstruktion, Full infiltration).
9. Trafikklassen, typkonstruktion samt uppgifter om trafiksituationen för ytan samt ger den information som möjliggör val av marksten med hänsyn till format (längd, bredd och tjocklek) och form. Detta har tillsammans med läggningsmönstret betydelse för beläggningens stabilitet och lastfördelande egenskaper. Varje tillverkare tillhandahåller information om vilken trafikklass respektive produkt är lämpad för: Val av markstensbeläggning görs i samråd med tillverkare. Enligt uppgift från tillverkaren har beläggningen ca 8 procent area tillgänglig för infiltration och hänvisar till svenska mätningar som visar att beläggningen har infiltrationskapacitet på ca 10 000 mm/h.
10. Överbyggnaden och de olika materiallagrens tjocklek framgår av tabell 7.8 System I, II och III: Enligt tabell 7.8 fås följande konstruktion för trafikklass 2 på terrass av materialtyp 2: Dränerande marksten (80 mm), sättmaterial (30 mm krossat 2/5), bärlager (80 mm krossat 4/32), förstärkningslager (263 mm krossat 4/90).
11. Överbyggnadstjockleken är i tabell 7.8 beräknad med 80 mm marksten för trafikklass 0 till 4. Reduktion av tjocklek bör ej ske utan föregående utredning. Om en annan tjocklek används ska den totala överbyggnadstjockleken justeras enligt tabell 7.9. Om exempelvis 60 mm tjock sten används för trafikklass 1, ska förstärkningslagrets tjocklek ökas med 50 mm. Om däremot 100 mm tjock sten används, kan förstärkningslagrets tjocklek minskas med 35 mm. Varje tillverkare tillhandahåller information om vilken trafikklass respektive produkt är lämpad för. Ingen justering av överbyggnaden är nödvändig.

I områden där dimensionering med hänsyn till tjällyftning normalt sker, ska detta även göras för markstensöverbyggnader. Punkt 12–13 gäller dimensionering med hänsyn till tjällyftning.

12. Bestäm tjälfarlighetsklass enligt avsnitt "Geologi, terrassmaterial och klimat" (tabell 7.2) och klimatzon enligt figur 7.1: Grusig Morän (GrMn) bedöms vara tjälfarlighetsklass 1. Stockholm ligger i klimatzon 2.
13. Kontrollera den totala överbyggnadstjockleken med hänsyn till tjällyftning enligt tabell 7.10: Ingen justering med hänsyn till tjällyftning är nödvändig.
14. Överbyggnadstjocklek har nu räknats fram med hänsyn bärighet (punkt 1–11) och m h t tjällyftning (punkt 12–13). Största tjocklek är dimensionerande och ska väljas: Slutlig förstärkningslagertjocklek med avseende på bärighet är 263 mm.

 

Detaljerad arbetsgång – hydraulisk analys (följer arbetsgång enligt avsnitt "Arbetsgång-hydraulisk analys"):

1. Med ledning av avsnitt "Riskbedömning", gör lämplighetsbedömning av möjlighet för konstruktion med full, partiell eller ingen infiltration: Se punkt 1–11 under avsnitt "Arbetsgång – bärighetsberäkning". Riskbedömning och konsekvensbeskrivning påvisar inga särskilda risker eller allvarliga konsekvenser för exempelvis närliggande byggnader, recipient eller människors hälsa om konstruktionen skulle överfyllas eller haverera. Konstruktionen ingår heller inte i en större kedja av åtgärder där eventuella risker måste övervägas. Platsen bedöms som lämplig för samtliga konstruktionstyper.
2. Med ledning av avsnitt "Val av typkonstruktion" och "Trafiklast" gör en teknisk bedömning av lämplig typkonstruktion: Se punkt 1–11 under "Arbetsgång – bärighetsberäkning". Platsen bedöms som lämplig för samtliga konstruktionstyper.
3. Med ledning av avsnitt  "Arbetsgång – bärighetsberäkning", punkt 1–8 erhålls slutligt val av System (I, II eller III) och dess beteckning (exempelvis DO(F), DB(P) etc): Se punkt 1–8 under Arbetsgång – bärighetsberäkning. Primärt undersöks möjlighet för konstruktionstyp DO(F), sekundärt DO(P).
4. Med ledning av lokala föreskrifter eller Svenskt Vatten P110 [33], bestäm dimensionerande regndjup (d_r) som ska omhändertas, eller utgå från regnintensitet (i_dim) med tillhörande varaktighet (t_dim ) och skapa envelopkurvor (med kumulativt regndjup) för olika återkomsttider enligt Dahlström (2010) [48], [52]. Fördröjningsbehovet är givet, d_r = 20 mm.

 

Full infiltration (pkt. 14-20 enligt avsnitt "Arbetsgång-hydraulisk analys"):

14. Beräkna dimensionerande mängd infiltrerande vatten (Vin) enligt tabell 8.2. Fördröjningsbehovet är givet, d_r = 20 mm, enligt PM Beräkningsmetodik för dagvattenflöde, Stockholm Stad [43].
15. Beräkna maximalt erforderlig magasinhöjd (d_max) enligt avsnitt "Beräkning av maximalt behov av magasintjocklek".

Där:

d_max = Maximalt erfoderlig tjocklek på förstärkningslager för magasinering [m], utan avtappning under regnets varaktighet.

V_in = Infiltrerande vattenmängd, enligt ekvation i tabell 8.2 [m³].

A_D = Dränerande ytans area [m²].

n_f = Förstärkningslagrets porositet [>0,25, dimensionslös].

 

16. Beräkna dimensionerande magasinhöjd, d_dim enligt tabell 8.6 och tabell 8.5 (med tidssteg = t_dim). System med full infiltration har inga dräneringsrör och d_d = 0. Detta ger: d_dim= d_max - d_t. t_dim är inte givet, men kumulativt regndjup (d_r) för olika regnvaraktigheter, kan beräknas enligt Dahlström (2010) (se figur 12.4). Till exempel för ett 2-årsregn motsvarar d_r = 20 mm intensiteten av nederbörd för 2,5 timmars varaktighet. För ett 5-årsregns motsvarar d_r = 20 mm, intensiteten av nederbörd med varaktighet ca 55 min. Eftersom t_dim är inte givet väljs det mera konservativa d_dim= d_max = 80 mm.
17. Beräkna avvattningskapaciteten, (d_t+ d_d), av förstärkningslagret för önskad tömningstid (t ex 24 h) enligt tabell 8.4 och tabell 8.5. Antag önskat tömningstid är 24 timmar. System med full infiltration har inga dräneringsrör och d_d=0. Detta ger:

 

 

18. Om d_dim ≥ d_t, enligttabell 8.7, måste magasinhöjden ökas, avståndet mellan dräneringsrören (S) minskas eller area på eventuell avrinningsyta (A_T) minskas. ddim < dt uppfylls mer än väl och terrassen har förmåga att avvattna 260 mm förstärkningslager på 24 timmar, vilket är mera än tre ggr den vattenfyllda zonens höjd (80 mm). Beräknat avvattning sker enbart genom infiltration till terrass.
19. Passningsräkna om punkt 14–19, tills villkoret d_dim < d_t, enligt tabell 8.7 uppfylls. Villkoret uppfyllt, passningsräkning ej nödvändigt.
20. Fortsätt till punkt 29.

29. Jämför dimensionerande magasintjocklek (d_dim) med dimensionerande tjocklek på förstärkningslager med hänsyn till bärighet och tjällyftning enligt avsnitt "Arbetsgång – bärighetsberäkning". Största tjocklek på förstärkningslager är dimensionerande och ska väljas som dimensionerande förstärkningslagertjocklek. Övriga lagers tjocklekar ges av avsnitt "Arbetsgång – bärighetsberäkning".

 

Duskussion:

Enligt bärighetsdimensioneringen fås följande konstruktion för trafikklass 2 på terrass av materialtyp 2: Dränerande marksten (80 mm), sättmaterial (30 mm krossat 2/5), bärlager (80 mm krossat 4/32), förstärkningslager (263 mm krossat 4/90). Enligt den hydrauliska analysen behövs endast 80 mm förstärkningslager för fördröjning av dimensionerande regndjup (d_r = 20 mm). Terrassen har förmågan att avvattna 260 mm förstärkningslager per dygn (ca 7 timmar för 80 mm), vilket väl överstiger kraven.

Enligt de givna förutsättningarna avses preliminärt att avrinning från asfaltytorna (5 000 m²) leds direkt via brunna till befintligt dagvattensystem medan nederbörd på parkeringsytorna (5 000 m²) infiltreras genom beläggningen. Konstruktionens höga förmåga att omhänderta infiltrerande nederbörd i kombination med terrassens avvattningsförmåga av förstärkningslagret möjliggör dock att all nederbörd inom området (totalt 10 000 m²) skulle kunna infiltreras i konstruktionen. Detta skulle kunna leda till avsevärda besparingar med avseende på dräneringssystem av dagvatten från asfaltytorna. Om all nederbörd inom området infiltreras i konstruktionen ges följande (ingen avrinningskoefficient för asfaltytorna används, vilket är ett konservativt antagande):

 

 

Terrassen har förmågan att avvattna 260 mm förstärkningslager per dygn (ca 15 timmar för 160 mm vattenfylld zon), vilket väl överstiger kraven.