KIVIAINEKSEN LOUHINTA JA MURSKAUS, TOLKKINEN, PORVOO LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA

Transkriptio

1 Vastaanottaja NCC Industry Oy Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä Viite KIVIAINEKSEN LOUHINTA JA MURSKAUS, TOLKKINEN, PORVOO LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA

2 KIVIAINEKSEN LOUHINTA JA MURSKAUS, TOLKKINEN, PORVOO LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA Päivämäärä Laatija Kirsi Koivisto Porvoon Tolkkisiin suunnitellun louhinnan ja murskauksen tärinäselvitys. Viite Ramboll Niemenkatu LAHTI T F

3 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 3 SISÄLTÖ 1. Tehtävä 4 2. Kohteen ja ympäristön kuvaus 4 3. Tärinävaikutusten syntyminen ja tärinän raja-arvot Tärinän lähteet kiviaineksenotossa Ihmisten häiriintyminen ja rakennuksille haitallisen tärinän raja-arvot 7 4. Tärinävaikutukset hankkeessa Tärinävaikutusten arviointiin vaikuttavat tekijät Lähtötiedot ja arviointi Haitallisten vaikutusten ehkäiseminen ja lieventäminen 9 5. Yhteenveto ja seurantatarve 10

4 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 4 1. TEHTÄVÄ Ramboll Finland Oy on arvioinut tärinävaikutuksia NCC Industry Oy:n Porvoon Tolkkisiin suunnittelemalle kiviaineksen louhinta- ja murskausalueelle. 2. KOHTEEN JA YMPÄRISTÖN KUVAUS NCC Industry Oy:n Porvooseen suunnittelema kiviaineksenottotoiminta sijaitsee Tolkkisen kylässä (tila ). Sijainti on esitetty kuvassa 1. Suunnittelualue rajautuu pohjoisosastaan Porvoon kaupungin louhimaan alueeseen, joka on tasolla + 6 mpy ja laskee rantaa kohden. Maanpinta louhittavan alueen itäosassa kohoaa nykyisin noin tasolle +10 m mpy. Alueen länsiosassa oleva kumpare kohoaa noin tasolle + 30 m mpy. Etelässä kumpare, johon vaiheen 1 louhinta rajoittuu, on korkeimmillaan noin + 31 mpy. Louhintakenttä on tasolla + 6 mpy pohjoisessa ja nousee etelään päin mentäessä tasolle + 8 mpy. Louhinta-alueet on esitetty kuvassa 2. Lähimmät asuintalot sijaitsevat louhinta-alueen rajalta koilliseen lähimmillään noin 530 metrin päässä. Luoteessa saarella sijaitseva loma-asunto on noin 520 metrin päässä louhinta-alueen rajalta. Alueen maaperäkartta on esitetty kuvassa 3. Kuva 1. Louhinta-alueen sijainti

5 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 5 Kuva 2. Louhinta-alueet

6 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 6 Savi Moreeni Kallio Kuva 3. Maaperäkartta. Lähde: GTK 3. TÄRINÄVAIKUTUSTEN SYNTYMINEN JA TÄRINÄN RAJA- ARVOT 3.1 Tärinän lähteet kiviaineksenotossa Tärinävaikutuksia syntyy kallion räjäyttämisestä ja murskaukseen käytettävistä koneista. Räjäytyksen vaikutus voidaan havaita jopa kilometrin etäisyydellä louhittavasta kohteesta. Louhinnassa räjäytys synnyttää kallioon jännitysaallon, joka aiheuttaa paitsi kiven irtoamista myös väliaineen hiukkasissa liikettä eli tärinää. Räjäytyskohteesta leviävä tärinä voi pahimmillaan vaurioittaa viereisiä rakennuksia ja herkkiä laitteita sekä häiritä ihmisiä. Asianmukaisesti suoritettu räjäytys ei kuitenkaan aiheuta rakenteiden rikkoutumista tai vastaavia omaisuushaittoja. Louhinnan tärinävaikutukset keskittyvät tyypillisesti päiväsaikaan. Ylisuurten lohkareiden rikotuksesta aiheutuvan tärinän suuruus vaihtelee rikotusmenetelmän mukaan. Tutkimusten mukaan räjäyttämällä tehtävä rikotus ei aiheuta merkittävää tärinää ympäristöön, vaikka räjäytettävät lohkareet ovat kosketuksissa kiinteään kallioon. Hydraulisella iskuvasaralla tehtävästä rikotuksesta syntyy tärinää, mutta tärinä ei leviä rikotettavan kiven ulkopuolelle. Kallion murskaukseen käytettävästä laitteistosta ja muusta toiminnasta kuten porauksista aiheutuvan tärinän vaikutusalue on käytännössä niin pieni, etteivät vaikutukset ulotu tässä

7 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 7 tarkastellun hankealueen ulkopuolelle. Esimerkiksi murskaus aiheuttaa lievää tärinää, jota ei kuitenkaan havaita kuin murskaimen välittömässä läheisyydessä. 3.2 Ihmisten häiriintyminen ja rakennuksille haitallisen tärinän raja-arvot Ihmisen kokemaan tärinän häiritsevyyteen vaikuttavat pelkän tärinän suuruuden lisäksi olosuhteet joissa tärinää havaitaan. Tärinä häiritsee ihmisiä enemmän yöaikaan. Tähän vaikuttaa paitsi vuorokauden aika, myös se, että levossa ja vaakatasossa maatessa tärinä havaitaan helpommin. Tärinän kanssa koettava yhtäaikainen melu saattaa aiheuttaa yhteisvaikutuksen, jossa tärinä koetaan suurempana kuin jos melua ei kuuluisi. Lisäksi tärinän aiheuttaessa vaikutuksia ympäröivässä rakennuksessa, kuten tavaroiden heiluminen, ikkunoiden heliseminen jne., lisääntyy asukkaiden häiriintymisen kokemus merkittävästi. Tärinän kokemus on yksilöllistä. Osa ihmisistä kokee jo havaintokynnyksen ylittävän tärinän voimakkaan epämiellyttävänä, kun taas osa ihmisistä ei häiriinny tottumisen seurauksena merkittävästäkään värähtelystä. Tärinä koetaan helposti haitalliseksi erityisesti silloin, kun myös tärinälähteestä aiheutuva melu koetaan haitalliseksi. Karkea arvio ihmisen aistiman tärinän vaikutuksesta eri heilahdusnopeuksilla on esitetty taulukossa 1. Tärinän suuruus, jolla rakennuksiin ja rakenteisiin alkaa syntyä vaurioita tärinän vaikutuksesta, on pienimmilläänkin yleensä viisi kertaa suurempaa kuin ihmistä merkittävästi häiritsevän tärinän taso. Taulukko 1. Esimerkki normaalille kallionvaraisesti perustetulle rakennukselle annetuista tärinäraja-arvoista (rakennuksen etäisyys räjäytyskohteesta 20 m) sekä arvio ihmisten tärinäkokemuksista (Vuolio 1999). Ihmisen alttius Heilahdusnopeuden huippuarvo (mm/s) Tuskin huomattava 2 5 Kalliolle perustettujen rakennusten tärinäraja-arvot (etäisyys 20 m) Havaittava 5 10 Herkät laitteet Epämiellyttävä Häiritsevä Historialliset rauniot Erittäin epämiellyttävä Normaali rakennus 4. TÄRINÄVAIKUTUKSET HANKKEESSA 4.1 Tärinävaikutusten arviointiin vaikuttavat tekijät Tärinä ympäristöhaittana on monimutkainen ja vaikeasti arvioitavissa, koska tärinän voimakkuuteen vaikuttavat monet tekijät. Tärinän leviämisen arviointi on merkittävästi monimutkaisempi kokonaisuus kuin esimerkiksi melun leviämisen ennakointi. Tärinän rakennuksissa mitattavaan suuruuteen vaikuttaa tärinän syntyminen, leviäminen maassa sekä välittyminen rakennukseen ja vaikutukset rakennuksessa. Tärinän leviämiseen vaikuttavat ennen kaikkea tärinälähteen ympäristön maapohjaolosuhteet: maapohjan pehmeys, kerrosten paksuus sekä niiden vaihtelut mm. kerrospintojen vinoudet, pohjavedenpinnan sijainti, maan kosteus jne. Louhinnan yhteydessä merkittävä vaikutus on myös kallion laadulla sekä kallion ja maaperän rajapinnalla. Tärinän välittymiseen maapohjasta rakennukseen vaikuttavat maapohjassa etenevän tärinän suuruus ja taajuus, maapohjan ominaisuudet perustamisalueella, perustamistapa, rakennuksen kellarillisuus, rakennuksen ja rakennusosien vaaka- ja pystysuuntaiset jäykkyydet sekä materiaalit ja jännemitat. Rakennuksen yksityiskohtienkin ominaisuuksilla on vielä tärinän ilmentymiseen vaikutusta.

8 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA Lähtötiedot ja arviointi Louhinnasta aiheutuvan tärinän tarkastelun lähtötietoina ovat olleet tiedot louhintamääristä, lähialueen rakennustyypit ja sijaintitiedot sekä GTK:n maaperäkartoista saadut maaperätiedot. Asuinrakennukset Kuvassa 4 on esitetty raja-arvot erityyppisille maaperäolosuhteille rakennetuille asuin- ja lomarakennuksille sekä lähimpien olemassa olevien rakennusten etäisyys ottoalueesta ko. maaperäolosuhteissa. Tärinästä rakennuksiin aiheutuvat rakenteelliset vauriot ovat epätodennäköisiä, mikäli pysytään kuvassa esitettyjen raja-arvojen alapuolella. Lähimpien olemassa olevien asuinrakennusten etäisyys ottoalueesta eri maaperäolosuhteissa ja tärinän raja-arvot ko. rakennuksille on esitetty myös taulukossa 2. Luoteessa saarella n. 520 m etäisyydellä sijaitseva loma-asunto on perustettu kallioalueelle, mutta koska alimmat louhintatasot sijaitsevat merenpinnan yläpuolella, katkaisee välissä oleva merialue tärinän välittymistä lomaasuntoon siten, että siellä tärinävaikutusten arvioidaan olevan huomattavasti pienempiä kuin mantereella sijaitsevien asuntojen. Taulukko 2. Lähimmät suurimman tärinäriskin alueella sijaitsevat asuintalot ja niille suurin sallittu heilahdusnopeuden huippuarvo. Maaperätyyppi Lähimmän asuinrakennuksen sijainti Suurin sallittu heilahdusnopeuden huippuarvo ko. rakennuksessa (mm/s) (m) Savi 610 2,6 Tiivis hiekka, sora, moreeni 530 8,4 Kiinteä kallio ,6 Kuva 4. Asuin- ja lomarakennuksille sallitut louhinnasta aiheutuvat heilahdusnopeuksien arvot pehmeälle savelle / tiiviille hiekalle tai moreenille / kalliolle perustetuille rakennuksille (RIL 2010).

9 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 9 Finngridin voimalaitos Finngridin voimalaitos sijaitsee louhinta-alueen eteläpuolella, lähimmillään noin 50 m etäisyydellä vaiheen 2 louhinta-alueen rajasta. Maaperä voimalaitoksen kohdalla on todennäköisesti kalliota tai hiekkamoreenia. Voimalaitosalueella sijaitsevat johdot ja maakaapelit ovat herkempiä tärinälle kuin varsinainen voimalaitosrakennus. Kuvassa 5 on esitetty raja-arvot kalliolle tai moreenille perustetuille johdoille ja maakaapeleille sekä voimalaitoksen etäisyys ottoalueesta. Raja-arvo 50 m etäisyydellä on 20 mm/s moreenialueella ja 37 mm/s kallioalueella. Tärinästä rakenteisiin aiheutuvat rakenteelliset vauriot voimalaitosalueella ovat epätodennäköisiä, mikäli pysytään esitettyjen raja-arvojen alapuolella. Louhintatärinän raja-arvot - Johdot ja maakaapelit Heilahdusnopeuden huippuarvo v_max (mm/s) 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0, Etäisyys (m) Sallittu heilahdusnopeuden arvo kalliolle perustetuille rakennuksille Sallittu heilahdusnopeuden arvo tiiviille hiekalle tai moreenille perustetulle rakennukselle Voimalaitoksen etäisyys kohteesta Kuva 5. Johdoille ja maakaapeleille sallitut louhinnasta aiheutuvat heilahdusnopeuksien arvot tiiviille hiekalle tai moreenille / kalliolle perustetuille rakenteille (RIL 2010). 4.3 Haitallisten vaikutusten ehkäiseminen ja lieventäminen Kiviaineshankkeissa haitallista tärinää voidaan lieventää oikealla työn suorituksella ja suunnittelulla. Räjäytyksistä aiheutuvaa tärinää ei voida täysin poistaa, mutta tärinästä aiheutuvia haittoja voidaan vähentää oikeilla työmenetelmillä ja räjäytysten suunnittelulla. Louhintasuunnalla voidaan vaikuttaa tärinän leviämiseen, ja oikealla ominaispanoksella siihen, että kiviaines irtoaa halutussa lohkarekoossa. Tällöin myös ympäristöön leviävän tärinän vaikutukset ovat vähäisempiä kuin huonosti panostetussa tilanteessa. Räjäytykset ja panostuksen suunnittelee siihen erikoistunut ammattilainen. Tärinän häiritsevyyttä voidaan myös merkittävästi vähentää tärinää aiheuttavien toimintojen, erityisesti räjäytysten, sijoittamisella päiväsaikaan klo Ilta-aikaan havaittava tärinä yhdistettynä meluun häiritsee ihmisiä merkittävästi enemmän kuin päiväsaikainen tärinä, jolloin valtaosa asukkaista on joko poissa kotoa tai muuten aktiivisesti liikkeessä. Tiedottamalla räjäytyksistä ja niiden ajankohdasta etukäteen lähimmille häiriintyville asukkaille voidaan vähentää räjäytyksistä aiheutuvaa säikähtämisvaikutusta.

10 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA YHTEENVETO JA SEURANTATARVE Kiviaineshankkeissa tärinää aiheuttavat räjäytykset ja louheen murskaus. Murskauksesta aiheutuvan tärinän vaikutusalue on käytännössä niin pieni, etteivät vaikutukset ulotu tässä tarkastellun kiviaineksenottoalueen ulkopuolelle. Tärinästä rakennuksiin aiheutuvat rakenteelliset vauriot tarkastelualueen läheisyydessä ovat epätodennäköisiä, mikäli pysytään kappaleessa 4 esitettyjen raja-arvojen alapuolella. Rakennusten ja rakenteiden rakenteellisten vaurioiden osalta suurimman riskin muodostavat tärinän erilainen johtuminen eri maaperätyypeissä ja erityyppisten rakennusten toisistaan eroava reagointi tärinään. Molempia riskejä voidaan pienentää tekemällä rakennuksissa tarkkailumittauksia tärinän osalta. Ennen louhinnan aloittamista suositellaan tehtävän riskianalyysi, jossa kartoitetaan tarvittavat toimenpiteet räjäytysten turvallisen suorittamisen varmistamiseksi. Toimenpiteisiin kuuluu mm. kiinteistöjen katselmustarpeen selvittäminen ja mahdollisten riskikohteiden tunnistaminen, räjäytyksissä syntyvien tärinöiden johtuvuuden selvittämistarpeen kartoitus sekä sopivien räjähdysmäärien käytön varmistaminen. Riskianalyysien perusteella määritetään tärinää mittaavalle heilahdusnopeudelle raja-arvot, joita ei saa ylittää räjähdystoiminnan aikana. Tarkkailumittauksia tärinän osalta suositellaan tehtäväksi etenkin toiminnan alkuvaiheessa maaperältään ja rakenteiltaan erityyppisissä kohteissa, eri etäisyyksillä ja eri ilmansuunnilla louhinta-alueelta. Mittauksia esitetään tehtäväksi valikoiduista lähialueen rakennuksista sekä Finngridin voimalaitosalueelta toimintaa aloitettaessa tai louhintatapaa oleellisesti muutettaessa. Mittauksilla varmistetaan, ettei louhinnassa käytetä ylisuuria momentaanisia räjähdysainemääriä.

11 LAUSUNTO LOUHINNAN TÄRINÄVAIKUTUKSISTA 11 LÄHDEVIITTEET RIL Rakentamisen aiheuttamat tärinät. Suomen Rakennusinsinöörien liitto. Vuolio, R Räjäytystyöt. Suomen Maarakentajien Keskusliitto r.y.