ITIKANMÄKI ASEMAKAAVAMUUTOKSEN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO

Transkriptio

1 Vastaanottaja Peab Oy / Reijo Sarvela, Paula Lehtisaari Asiakirjatyyppi Tärinäselvitys Päivämäärä 06/2011 ITIKANMÄKI ASEMAKAAVAMUUTOKSEN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO 2

2 ITIKANMÄKI ASEMAKAAVAMUUTOKSEN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO 2 Päivämäärä 20/06/2011 Laatija Jussi Kurikka-Oja Tarkastaja Jouko Noukka Viite Ramboll Pakkahuoneenaukio 2 PL TAMPERE T F

3 ASEMAKAAVAMUUTOKSEN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO 2 SISÄLTÖ 1. Yleistä 1 2. Lähtökohdat Suunnittelualueen sijainti Maaperä Raideliikenne Tieliikenne Aiemmat selvitykset 3 3. Tärinän arviointiin liittyvä ohjeistus ja menettelytavat Yleistä Arviointitaso Arviointitaso Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi, raideliikenne Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi, tieliikenne Tärinähaitan arviointiperusteet 6 4. Laskentatulokset 7 5. Tulosten arviointi ja johtopäätökset 7 LIITTEET Liitteet Tärinäalueen rajaus

4 YLEISTÄ Seinäjoen kaupungissa Itikan kaupunginosassa kortteliin 15 laaditaan asemakaavan muutosta, jossa kortteliin rakennetaan seitsemän IV - VIII krs. asuinkerrostaloa sekä liike-, toimisto- ja palvelutilaa. Tämän työn tarkoituksena on tarkastella tie- ja raideliikenteen aiheuttaman tärinän osalta alueen soveltuvuutta asuinrakentamiselle. Työn on tilannut Peab Oy, jossa tilaajan yhdyshenkilönä ovat toimineet Paula Lehtisaari ja Reijo Sarvela. Ramboll Finland Oy:ssä työn projektipäällikkönä on toiminut ins. AMK Tiina Kumpula, tärinäselvityksen on laatinut DI Jussi Kurikka-Oja ja laadunvarmistajana on toiminut DI Jouko Noukka. 2. LÄHTÖKOHDAT 2.1 Suunnittelualueen sijainti Suunnittelualueen sijainti Seinäjoella esitetään kuvassa 2.1. Kuva 2.1 Suunnittelualueen sijainti ( Maanmittauslaitos, lupa nro. 7/MLL/11) Suunnittelualueelle laadittu asemapiirros esitetään kuvassa 2.2. Kuva 2.2. Suunnittelualueen asemapiirros ( Arkkitehtitoimisto Eero Lahti, )

5 Maaperä Alueen maaperä on Geologian tutkimuskeskuksen Geokartta-palvelun perusteella Hieta (Ht), Hieno Hieta (HHt) tai Hiesu (Hs). Liikenneväylät kulkevat joko Hieta-, tai Hiesukerroksen päällä. 2.3 Raideliikenne Suunnittelualue sijaitsee Seinäjoen aseman pohjoispuolella rataverkon risteyskohdan läheisyydessä, ratakilometrit noin km Alueen pohjoispuoli rajautuu Seinäjoki Kaskinen ratalinjaan ja alueen itäpuolella kulkevat rataosat Seinäjoki Vaasa ja Seinäjoki-Oulu. Seinäjoki-Kaskinen radan päällysrakenneluokka on B1, suositusnopeus suunnittelualueen kohdalla on 50 km/h. Pääradan ennustetilanteen lähtötietoina on käytetty Etelä-Seinäjoki Seinäjoki kaksoisraiteen selvityksen mukaisia junatietoja. Vuoden 2025 raideliikenne-ennusteen on toimittanut RHK ja se perustuu tilanteeseen kun kaksoisraide on rakentunut. Ennustetilanteen mukaiset lähtötiedot on esitetty taulukossa 2.1 Taulukko 2.1. Pääradan liikenne-ennuste vuodelle Junatyyppi Pohjoiseen Etelään Junan Lkm., klo 7-22 Lkm., klo Ajonopeus, km/h Lkm., klo 7-22 Lkm., klo Ajonopeus, km/h pituus, m. Pendoliino IC-junat YÖpikajunat Tavarajuna Tavarajuna Tavarajuna Seinäjoki- Vaasa rataosan raideliikennemäärinä on käytetty vuoden 2008 junatietoja, joista vuoden 2020 liikenne-ennuste on laadittu kasvattamalla junapituuksia 20% Liikenne-ennuste on esitetty taulukossa 2.2. Taulukko 2.2. Vaasa Seinäjoki rataosuuden raideliikennemäärät v Junatyyppi Lkm., Lkm., Ajonopeus, km/h Junan pituus, m. klo 7-22 klo 22-7 Taajamajuna Tavarajuna Kaskisten rataosan raideliikennemäärät on työn tekemiseksi tilattu VR-Osakeyhtiöltä. Rataosalla on tällä hetkellä vain tavarajunaliikennettä. Laskennassa käytetyt raideliikennemäärät on esitetty taulukossa 2.3. Taulukko 2.3. Kaskinen Seinäjoki rataosuuden raideliikennemäärät v Junatyyppi Lkm., Lkm., Ajonopeus, km/h Junan pituus, m. klo 7-22 klo 22-7 Tavarajuna Tavarajuna Tavarajuna Pääradan osalta junien suurimmat massat ovat luokkaa 3600 t. 2.4 Tieliikenne Alueen ympäristössä on vilkasta tieliikennettä, liikennemäärät esitetään kuvassa 2.3.

6 1-3 RS 9% kaava-alue RS 8% RS 9,5% RS 5% RS 4% RS 5% RS 9% Kuva 2.3. Tieliikenne. 2.5 Aiemmat selvitykset Alueen tärinää on tutkittu aiemmin Suunnittelutoimisto Aluetekniikka Oy:n toimesta vuonna 2008 (2740 PEAB SEICON OY ASUINKORTTELI (VAASANTIEN ITÄPUOLI) ITIKANMÄKI, SEINÄJOKI ME- LU- JA TÄRINÄSELVITYS ). Selvityksessä tehdyissä mittauksissa maaperästä mitatun tärinän tunnusluku tärinän häiritsevyyden kannalta oli 0,660 mm/s 22 metrin etäisyydellä radasta. Rakennusten perustuksista mitatut tunnusluvut olivat välillä 0,125 0,045 mm/s. 3. TÄRINÄN ARVIOINTIIN LIITTYVÄ OHJEISTUS JA ME- NETTELYTAVAT 3.1 Yleistä VTT:n julkaisua "Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT Working Papers 50, Espoo 2006 käytetään Suomessa yleisesti liikennetärinän arvioinnissa. Julkaisussa esitetään tärinän arviointimenettely kolmella eri tarkkuustasolla. Arviointitasolla 1 tarkastelu perustuu kokemusperäisiin turvaetäisyyksiin, jossa huomioidaan maaperän ominaisuudet ja liikenteen tyyppi. Tarkastelulla selvitetään onko varsinainen värähtelytarkastelu lainkaan tarpeen. Arviointitaso 2 perustuu laskennallisiin arvoihin tai tarkistusluonteisiin tärinämittauksiin, jolloin liikenteen ja maaperän ominaisuudet voidaan ottaa tarkemmin huomioon. Arviointitasoa 2 suositellaan käytettäväksi, kun yleiskaavassa tai asemakaavassa rakentamista ohjataan yksityiskohtaisesti määrätyllä alueella ja arviointitason 1 perusteella alue on riskialuetta. Arviointitason 3 tarkastelu perustuu aina riittävän pitkäaikaisiin tärinämittauksiin. Tason 3 käyttöä tarvitaan, mikäli arviointitason 2 laskennallisella tarkastelulla ei saada riittävän luotettavaa kuvaa maaperän pystyvärähtelyn suuruudesta, tai halutaan rakentaa alueelle, jolla arviointitason 2 mukaan tärinä voi ylittää suositusarvon. Tässä selvityksessä käytetään arviointitasojen 1 ja 2 mukaista menettelyä laskennallisiin arvioihin perustuen.

7 Arviointitaso 1 Arviointitason 1 mukaiset turvaetäisyydet esitetään taulukossa 3.1. Jos suunniteltu asutus sijoittuu taulukon turvaetäisyyden ulkopuolelle, ei tarkempaa tärinäselvitystä tarvita. Taulukko 3.1 VTT:n ohjeen mukaiset turvaetäisyydet Suositeltava Pehmein maalaji Liikennetyyppi turvaetäisyys väylän alla 500 m Tavarajunaliikenne (3500 tn, 90 km/h) Pehmeä maa 200 m Pikajunaliikenne (140 km/h) Pehmeä maa 100 m Tavara- ja pikajunat Kova maa 100 m Raskas maantieliikenne (100 km/h, sileä) Pehmeä maa 100 m Hidastetöyssyt, raskas liikenne (40 km/h) Pehmeä maa 50 m Raskas katuliikenne (40 km/h, sileä) Pehmeä maa 15 m * Raskas maantie- ja katuliikenne (myös töyssyt) Kova maa * Ei koske väyliä, joilla on vain tilapäisesti raskasta liikennettä Koska suunnittelualue sijaitsee rataan nähden alle 500 metrin etäisyydellä, on arviointitason 2 mukainen tarkastelu tarpeen. 3.3 Arviointitaso Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi, raideliikenne Laskentamallina käytetään ns. käsinlaskentamenetelmää, joka perustuu Norjassa kehitettyyn puoliempiiriseen malliin. Mallissa huomioidaan sekä fysikaalinen teoria sekä laskentamallia varten tehdyt tärinämittaukset. Laskentamalli perustuu kaavaan v = v B D0 0 ks kg k R, (1) D joka kuvaa pystysuuntaisen tärinän heilahdusnopeuden maksimin (V z, max ) leviämistä etäisyydelle D. Lausekkeessa v0on maanpinnan pystysuuntaisen värähtelyn vertailuarvo etäisyydellä D0 radasta. k S huomioi junan nopeuden, k R radan sekä sillä liikennöi- Kerroin vän kaluston kunnon. k G huomioi junan painon ja Tarkasteltavassa kohteessa laskenta tehtiin seuraavilla arvoilla: Vertailuheilahdusnopeutena v0käytettiin taulukoitua arvoa normaalille koheesiomalle (Si) (lukuarvo 0,7 mm/s), etäisyyseksponenttina B käytettiin samaten taulukoitua arvoa normaalille koheesiomaalajille/välimaalajeille (lukuarvo 1,2). k R :n arvona käytettiin lukuarvoa 1,3 (vanha, moniraiteinen rata). Laskentamallin laadinnassa on hyödynnetty aiempia mittaustuloksia, joten tulosten tarkastelussa ei käytetä varmuuskertoimia. Laskennallisessa tarkastelussa arvioidaan nopeudella alle 70 km/h kulkevien, massaltaan t tavarajunien aiheuttamaa tärinää.

8 Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi, tieliikenne VTT:n suosituksessa Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT 2006 kumipyöräisten raskaiden ajoneuvojen aikaansaaman tärinän leviämiseen on hidastetöyssyillä käytetty lähteen (Watts & Krylov 2000) laskentamallia. Suosituksessa laskentamallia on laajennettu kuvamaan myös tien muita epätasaisuuksia. Laskentamallilla voidaan arvioida maanpinnan pystysuuntaisen heilahdusnopeuden maksimiarvoa. Laskentamalli perustuu kaavaan v, 0,006 (2) Kaavassa esiintyvät parametrit ovat: a on epätasaisuuden suurin arvo, millimetreinä g maaperäkerroin p epätasaisuuden leveys (p = 1, jos epätasaisuus osuu molempien pyörien alle, p = 0,75, jos se osuu vain toisen pyörän alle) v ajoneuvon nopeus, km/h r tarkastelupisteen etäisyys epätasaisuudesta, m x maaperästä riippuva eksponentti, jolla huomioidaan tärinän vaimentuminen M vahvistuskerroin tärinän siirtymiselle maasta rakennukseen. Taulukoidut arvot maaperäkertoimelle g ja eksponentille x esitetään taulukossa 3.2. Taulukko 3.2 Taulukoidut arvot maaperäkertoimelle ja maaperäeksponentille Maaperäkerroin Maaperäeksponentti Maalajityyppi katualueella ja sen vierellä g x Pehmeät savet 1,2-1,1 Kovat savet 0,5-1,05 Hiekat, sorat 0,3-0,75 Moreeni 0,2-0,95 Kallio 0,1-1,1 Erilaisille tyypillisille epätasaisuuksille suosituksessa esitetään taulukossa 3.3 esitetyt arvot. Taulukko 3.3 Epätasaisuuskertoimia Tien ja kadun laatu Epätasaisuus a, mm Uusi AB-päällyste 1-2 Kulunut reikiintymätön AB-päällyste 2-4 Reikiintynyt AB-päällyste 5-10 Nupukivipäällyste 3-8 Sorapäällyste, hyväkuntoinen 4-8 Sorapäällyste, huonokuntoinen 5-15 Kohollaan oleva rumpu kadussa, kohollaan oleva taikka painunut kaivon kansi kadussa (suurin ero 5 m oikolaudalla mitattuna) Tarkasteltavassa kohteessa laskenta tehtiin seuraavilla arvoilla: Maaperäkertoimena g, ja eksponenttina x taulukoitua arvoa hiekalle ja soralle (g = 0,3, x = -0,75) Liikenteen nopeutena v käytetään lähialueen suurinta nopeusrajoitusta 80 km/h Epätasaisuuden suurin arvo a, tutkitaan tilanteet uudelle päällysteelle (2 mm), reikiintyneelle päällysteelle (8 mm) ja merkittävälle epätasaisuudelle (15 mm). Epätasaisuuden leveytenä p käytetään arvoa 1. Vahvistuskertoimena M käytetään lukuarvoa 1,5.

9 Tärinähaitan arviointiperusteet Tärinän aiheuttamaa mahdollista haittaa asuinmukavuudelle maankäytön suunnittelussa arvioidaan tunnusluvun v perusteella. Tunnusluku perustuu yksittäisten liikennetapahtumien suurimpiin värähtelyn tehollisarvoihin ja niiden perusteella laskettuun keskiarvoon ja hajontaan seu- w,95 raavasti: v = 15 suurimman yksittäisen tapahtuman keskiarvo + 1,8 x 15 suurimman yksittäisen tapahtuman w,95 hajonta. Tilastollisesta luonteesta johtuen se voidaan tarkasti määrittää vain pitkäaikaisten mittausten avulla. Arviointitason 2 mukaisessa tarkastelussa tehollisarvo (ja tunnusluku) voidaan arvioida kohdan mukaan lasketun pystysuoran heilahdusnopeuden maksimin pohjalta kertomalla maksimitaso luvulla 0,4 0,6, riippuen värähtelyn dominoivasta taajuudesta. Tässä tarkastelussa käytetään kerrointa 0,5. Lisäksi maaperästä rakennuksiin siirtyvä tärinä huomioidaan kertoimella 1,5. Tunnusluvun perusteella rakennuksille on annettu suositus rakennusten värähtelyluokituksesta, joka esitetään taulukossa 3.2. Taulukko 3.2 Rakennusten värähtelyluokitus häiritsevyyden arvioinnissa Värähtely- Kuvaus v (mm/s) luokka värähtelyolosuhteista w, 95 Hyvät asuinolosuhteet A 0,10 (Ihmiset eivät yleensä havaitse värähtelyitä) Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet B (Ihmiset voivat havaita värähtelyt, 0,15 mutta ne eivät ole häiritseviä) Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa C (Keskimäärin 15 % asukkaista pitää värähtelyitä 0,30 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla D (Keskimäärin 25 % asukkaista pitää värähtelyitä 0,60 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) Rakennusten vaurioriskin arvioimiseen on olemassa VTT:n ohje Rautatieliikenteen tärinän vaikutus rakenteisiin vaurioalttiuden kartoittaminen ja mittaaminen. Ohjeen perusteella määritellään tärinän aiheuttaman heilahdusnopeuden resultantin huippuarvo, jonka perusteella tehdään alueen värähtelyluokitus. Värähtelyluokitus on esitetty taulukossa 3.3. Taulukko 3.3. Rakennusten värähtelyluokitus vaurioriskin arvioinnissa Värähtelyluokka Kuvaus värähtelyolosuhteista Heilahdusnopeuden resultantin huippuarvo v (mm/s) V Kohonneen tärinäalttiuden alue, vauriot mahdollisia. 3 H Vähäisen tärinäalttiuden alue, haitat mahdollisia. 1-3 E Haitat epätodennäköisiä 1 B

10 LASKENTATULOKSET Laskentatulokset esitetään kuvissa 4.1 ja ,00 1,80 Raideliikenteen tärinä rakennuksissa Vrms, mm/s 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 500t 1000 t 1500t 2000 t 2500 t 3000 t 3600 t 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m C-alue Kuva 4.1 Raideliikenteen laskentatulokset 0,70 Tieliikenteen tärinä rakennuksissa 0,60 0,50 V (rms), mm/s 0,40 0,30 0,20 0,10 Uusi päällyste Reikiintynyt päällyste Kaivon kansi C-alue 0, Etäisyys vauriosta, m Kuva 4.1 Tieliikenteen laskentatulokset 5. TULOSTEN ARVIOINTI JA JOHTOPÄÄTÖKSET Tulosten arvioinnissa sovelletaan VTT:n suosituksia rakennusten värähtelyluokitusta häiritsevyyden ja rakenteiden vaurioitumisriskin kannalta. Vaikka yksittäisen laskentatuloksen perusteella ei voida muodostaa tunnuslukua ohjeistuksen mukaisesti, voidaan laskentatulosta ja värähtelyluokituksen raja-arvoa vertailemalla arvioida sitä, millä tasolla suunniteltujen rakennusten tärinätaso on kun tärinälähteet tunnetaan. Raskaimpien tavarajunien tärinä alittaa 0,30 mm/s kun etäisyys rataan on vähintään 48 metriä (liite 1). Niiden rakennusten osalta, jotka sijoittuvat tätä lähemmäs rataa, suositellaan rakennuspaikan tärinätilanteen kartoitusta tärinämittauksin esimerkiksi rakennuslupavaiheen yhteydessä. Tieliikenteen tärinä alittaa 0,30 mm/s kun etäisyys väylään on vähintään 56 metriä. Mikäli tien pinnassa ei ole epätasaisuuksia, ei tieliikenteestä aiheudu suunnittelualueelle tärinähaittaa.

11 LIITTEET TÄRINÄALUEEN RAJAUS 1-8

12 1-9