Trixig lutning gör färden farlig
Sladda av vägen på grund av dålig avrinning eller köra i diket för att kurvan är lutad åt fel håll? Enligt Johan Granlund på Vectura kan man slippa båda problemen om kurvan byggs på rätt sätt.
Men i övergången mellan raksträcka och uppbankad ytterkurva minskar lutningen för att på ett tiotal metrar bli helt horisontell.
- Ytterkanten av vägen höjs 5-7 decimeter så att lutningen ändrar riktning. Mitt i den lutningsändringen blir tvärfallet (sidolutningen) 0,0 procent, säger Johan Granlund, teknikchef för drift och underhåll på Vectura (fd Vägverket Konsult) .
Uppbankningen av ytterkurvor görs för att minska sidkraften så att fordon kan svänga på ett kursstabilt sätt. Om övergången till en uppbankad kurva ger noll procents tvärfall på ett ställe där vägen även i längsled har noll procents lutning uppstår en allvarlig olycksrisk, förklarar han.
-Utan lutning vare sig längs eller tvärs vägen kan vatten inte rinna av vägbanan. Är det kallt kan vattenansamlingen ge fläckvis halka, i annat fall kan den ge upphov till vattenplaning. Dessa ytor med dålig avrinning står bara för cirka tre promille av vägnätets längd. Trots det inträffar en stor del av alla halkolyckor i anslutning till dem.
Johan Granlund tillägger att två tredjedelar av de olyckor som sker på landsväg i någon grad har med vägens utformning att göra.
- Skevningsövergångarna står för en betydande del av sladdolyckorna. Enligt svensk vägnorm ska körfältet normalt luta -2,5 procent åt höger i färdriktningen. Normens minimilutning är 0,5 procent.
Johan Granlund uppger att det bara är i vissa fall som det blir problem när tvärfall och längslutning gör att snedlutningen inte uppfyller minimivärdet 0,5 procent på bäriga vägar - nämligen när tvärfallet ska ändra riktning och passera noll procent.
- Detta sker enbart i in- och utgång av uppbankade ytterkurvor.
Han tillägger att det länge varit känt att olyckor oproportionerligt ofta sker i in- och utgången till ytterkurvor. Både väghållare och forskare har reagerat på den höga olycksfrekvensen och för flera decennier sedan lanserades idén att helt enkelt låta bli att banka upp vägen och låta den negativa lutningen följa med genom hela kurvan.
- Det är inte dumt om sidokrafterna är små. I flacka kurvor blir det färre olyckor om skevningen är negativ, det vill säga om ytterkurvan lutar utåt, än om vägen byggs med uppbankade ytterkurvor och då får lokalt horisontella partier utan avrinning. Studier i Tyskland har visat att en lutning på -1,5 procent är optimal när det gäller att minska olyckorna i flacka ytterkurvor. I Sverige används dock -2,5 procent, vilket enligt de tyska resultaten sannolikt skapar onödiga olyckor, säger Johan Granlund.
Han ser negativt skevade kurvor som en nödlösning att välja i yttersta undantagsfall.
- Tyvärr är dock många ytterkurvor på högtrafikerade vägar byggda på just detta sätt.
Att bygga ytterkurvor utan att banka upp dem minskar olycksrisken vid in- och utgång av kurvor, men medför i stället extrem olycksrisk inne i kurvorna, anser Johan Granlund.
- I en någorlunda tvär kurva som inte är uppbankad ökar risken för att fordonen flyger av dramatiskt.
Detta kan man enkelt testa i en leksaksbilbana med, respektive utan, dosering i kurvorna.
- Fordonet utsätts för högre sidkraft och får sämre kursstabilitet när vägbanan lutar utåt i ytterkurvor. Detta är mycket allvarligt i kallt klimat, i synnerhet när vägbanan överraskande täcks av extremt "svart" is som knappt färgar asfalten och därför kan vara svår att se.
Problemet beror på att väggreppet vid halka står i direkt relation till den lutning som vägbanan har, förklarar han.
- Hastigheten, kurvradien och gravitationsfaktorn avgör vilken friktion som behövs. Är lutningen negativ dras bilen av vägen eftersom lutningen då motverkar den lilla friktion som finns mellan däck och ishal vägyta.
Johan Granlund anser att bilister bör informeras om denna risk innan de väljer dubbfria vinterdäck i stället för dubbdäck.
- Vad håller dig annars kvar på vägen i ytterkurvor som lutar utåt och när vägbanan täcks av såphal svart is?
Vectura granskar nu olycksutfallet på Europavägar och jämför ytterkurvor som är negativt skevade med uppbankade kurvor.
- De första resultaten pekar på att feldoserade kurvor ger högre olycksutfall och att en massa bilar med dubbfria däck råkar illa ut. Man kan ibland bryta mot Svea rikes lag och undgå straff, men försöker man bryta mot fysikens lagar kommer straffet ofelbart. Dubbdäck är oslagbara vid ishalka i ytterkurvor som byggts med dålig lutning eller till och med lutar åt fel håll.
Johan Granlund förespråkar helt andra lösningar på hur man ska slippa den livsfarliga kombinationen av sidkrafter och vattenpölbildning eller fläckvis ishalka vid in/utgång i de för övrigt korrekt uppbankade och säkra ytterkurvorna.
- Det behövs 0,5 procent lutning för avrinning. Detta kan skapas genom att lägga nollutningen i sidled på ett ställe där lutningen i längsled är minst 0,5 procent.
Finns inte en upp- eller nerförsbacke går det att i enlighet med den engelska vägnormen tillverka en, påpekar han.
- I ett platt landskap kan vägprojektören rita in en lutning, sen är det bara att låta en bandschaktare dra dit jord och bygga upp en liten vertikalradie. Ett annat knep, som dock inte fungerar i kallt klimat, är att använda sig av dränerande porös asfalt där vattnet kan sippra ner i beläggningen.
Det skulle också gå att göra övergången mjukare.
- När man kommer till -0,5 procent lutning åt höger kan man snabba upp tiltningen, och gå på kortare sträcka till +0,5 procents lutning. Då blir det en minimal sträcka med kritiskt låg snedlutning.
Johan Granlund menar också att olycksrisken kan minskas om man flyttar själva problemavsnittet längre bort från kurvan med de sidkrafter den skapar. I stället för att börja banka upp vägkanten precis vid kurvan kan vägprojektören börja längre bort.
- Då utsätts fordonsflottan inte för systematiska sidkrafter. Problemet med vattenpölar och ishalka finns fortfarande kvar men olycksrisken är betydligt mindre. Detta upplägg kan också ge projektören större möjligheter att hitta en backe att lägga nollutningen i.
En uppenbar nackdel med denna lösning är att motstående körfälts yttre hjulspår får ta mycket mer regnvatten eftersom allt vatten även från det "manipulerade" körfältet leds över även på raksträckan.
- Det är en måttlig uppoffring för en kompromiss som ger en mycket lägre olycksrisk. Motsvarande måttliga avrinningsproblem finns redan i innerkurvor, där det dessutom kombineras med hög sidkraft, och där har vi inte sett förhöjt olycksutfall, säger Johan Granlund.
Han vill se att problemställningen kring både uppbankade och negativt skevade ytterkurvor tydligt diskuteras i den svenska vägnormen, så att projektörerna inser att de faktiskt kan och bör göra något åt saken.
- Många yngre projektörer tror att de inte får göra annat än det som uttryckligen står i regelverket. Jag vill att det ska stå att man bör se upp just med dessa två risker, och att normen dessutom beskriver olika sätt att minimera olycksriskerna.