SIILINJÄRVEN KUNTA RISUHARJUN ASEMAKAAVAN TÄRINÄSELVITYS

Transkriptio

1 Vastaanottaja Siilinjärven kunta Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä SIILINJÄRVEN KUNTA RISUHARJUN ASEMAKAAVAN TÄRINÄSELVITYS

2 SIILINJÄRVEN KUNTA RISUHARJUN ASEMAKAAVAN TÄRINÄSELVITYS Päivämäärä Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Kuvaus Jussi Kurikka-Oja Kirsi Koivisto Raportti Viite Ramboll Pakkahuoneenaukio 2 PL TAMPERE P F

3 SISÄLTÖ 1. Johdanto 1 2. Lähtökohdat Suunnitelmat Liikenne Maaperä 2 3. Tärinän arviointiin liittyvä ohjeistus ja menettelytavat Yleistä Arviointitason 1 mukainen arviointi Tärinähaitan arviointiperusteet 3 4. Tärinämittausten suorittaminen 5 5. Mittaustulokset Tärinän leviäminen suunnittelualueella 6 6. Tulosten tulkinta ja johtopäätökset 7 LIITTEET Liite 1 Tärinän taajusjakaumat

4 1 1. JOHDANTO Siilinjärven kunta laatii asemakaavaa Risuharjun alueelle, korttelit ja Alueelle sijoittuu kunnan ja yritysten kehitysvamma- ja vanhuspalveluiden asumispalveluiden tiloja sekä päivähoidon tiloja. Alueelle sijoitetaan myös asumista. Pohjoisessa alue rajautuu Mantun alueeseen ja Viinamäen kerros- ja rivitaloasutukseen, idässä Savon rataan, etelässä Vanhan Pappilan asuinalueeseen ja lännessä Kasurilantiehen. Tämän työn tarkoituksena on arvioida tärinämittausten avulla raideliikenteen aiheuttamaa tärinää asemakaava-alueella. Suunnittelualueen viitteellinen sijainti esitetään kuvassa 1.1. Kuva 1.1. Suunnittelualueen sijainti ( Siilinjärven kunta) Työn on tilannut Siilinjärven kunta, jossa yhteyshenkilöinä ovat toimineet Ulla-Maija Oikarinen ja Timo Nenonen. Ramboll Finland Oy:ssä työssä on projektipäällikkönä toiminut Jussi Kurikka-Oja, asiantuntijana ja laadunvalvojana Kirsi Koivisto.

5 2 2. LÄHTÖKOHDAT 2.1 Suunnitelmat Alueen kaavaselostuksessa kerrotaan hankkeesta seuraavaa: Asemakaavatyön tavoitteena on luoda edellytykset Siilinjärven kunnanhallituksen linjauksen mukaisesti sijoittaa Risuharjun alueelle kunnan ja yritysten kehitysvamma- ja vanhuspalvelui-den asumispalveluiden tiloja sekä päivähoidon tiloja. Alueelle sijoitetaan myös asumista. Alueen liikennejärjestelyjen toimivuus ja turvallisuus tarkastetaan ja tehdään tarvittavat muutokset. Erityistä huomiota kiinnitetään kevyen liikenteen, saattoliikenteen ja huoltoliikenteen sujuvuuden suunnitteluun. Asemakaavaluonnos esitetään kuvassa 2.1. Kuva 2.1. Asemakaavaluonnos, rakennusten massoittelu ( Siilinjärven kunta) Lähimmät rakennukset ovat noin 34 metrin etäisyydellä radasta alueen eteläpäässä. 2.2 Liikenne Selvityskohde sijaitsee Pieksämäki-Kontiomäki rataosan länsipuolella, Siilinjärven aseman eteläpuolella. Vuorokaudessa tutkimusalueen ohittaa noin 17 junaa, joista 11 on tavarajunia. Viikon tarkastelujakson aikana 15 raskaimman tavarajunan massa vaihtelee välillä 18-27t. (VR Track Oy). Junien nopeudet vaihtelevat välillä 5 8 km/h. Ennustetilanteelle vuodelle 23 ei ole odotettavissa merkittävää junapainojen kasvua (VR Track Oy). 2.3 Maaperä Selvitysalueelta ei ole käytettävissä tarkempia maaperätietoja. GTK:n tutkimusaineistojen perusteella alueen ympäristössä maalajit vaihtelevat liejusavesta hiekkaan.

6 3 3. TÄRINÄN ARVIOINTIIN LIITTYVÄ OHJEISTUS JA ME- NETTELYTAVAT 3.1 Yleistä VTT:n julkaisua "Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT Working Papers 5, Espoo 26 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. 3.2 Arviointitason 1 mukainen arviointi 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 turvaetäisyys Liikennetyyppi Pehmein maalaji väylän alla 5 m Tavarajunaliikenne (35 tn, 9 km/h) Pehmeä maa 2 m Pikajunaliikenne (14 km/h) Pehmeä maa 1 m Tavara- ja pikajunat Kova maa 1 m Raskas maantieliikenne (1 km/h, sileä) Pehmeä maa 1 m Hidastetöyssyt, raskas liikenne (4 km/h) Pehmeä maa 5 m Raskas katuliikenne (4 km/h, sileä) Pehmeä maa 15 m * Raskas maantie- ja katuliikenne (myös töyssyt) Kova maa * Ei koske väyliä, joilla on vain tilapäisesti raskasta liikennettä Suunnittelualue rajoittuu rataan, joten arviointitasoa 1 tarkempi tarkastelu on tarpeen. Tarkastelu tehdään tärinämittausten ja laskennallisen tarkastelun avulla. 3.3 Tärinähaitan arviointiperusteet Tärinän aiheuttamaa mahdollista haittaa asuinmukavuudelle maankäytön suunnittelussa arvioidaan tunnusluvun w, 95 v perusteella. Tunnusluku perustuu yksittäisten liikennetapahtumien suurimpiin värähtelyn tehollisarvoihin ja niiden perusteella laskettuun keskiarvoon ja hajontaan seuraavasti: v w,95 = 15 suurimman yksittäisen tapahtuman keskiarvo + 1,8 x 15 suurimman yksittäisen tapahtuman hajonta.

7 4 Tilastollisesta luonteesta johtuen se voidaan tarkasti määrittää vain pitkäaikaisten mittausten avulla. Rakennuksiin siirtyvän tärinän arvioinnista kerrotaan VTT:n ohjeistuksesta seuraavaa. Arvioinnin pääperiaatteena on, että laskentakaavoilla tai mittaamalla selvitetään maanpinnan pystyvärähtelyn tunnusluku v w, 95. Asuintiloissa esiintyvä värähtely arvioidaan kertomalla maaperän pystyvärähtely rakennuksen tyypistä riippuvalla kertoimella. Kerroin on 2, lukuun ottamatta seuraavia tapauksia, joille kerroin on 1,: Rakennuksen lattiat ovat maanvaraiset. Rakennus on yksikerroksinen ja perustettu paaluille. Rakennus on vähintään 5-kerroksinen. Tunnusluvun perusteella rakennuksille on annettu suositus rakennusten värähtelyluokituksesta, joka esitetään taulukossa 3.2. Taulukko 3.2 Rakennusten värähtelyluokitus häiritsevyyden arvioinnissa Värähtelyluokka A B C D Kuvaus v värähtelyolosuhteista w (mm/s), 95 Hyvät asuinolosuhteet,1 (Ihmiset eivät yleensä havaitse värähtelyitä) Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet (Ihmiset voivat havaita värähtelyt,,15 mutta ne eivät ole häiritseviä) Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa (Keskimäärin 15 % asukkaista pitää värähtelyitä,3 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla (Keskimäärin 25 % asukkaista pitää värähtelyitä,6 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

8 5 4. TÄRINÄMITTAUSTEN SUORITTAMINEN Mittauksia tehtiin alueen maaperästä sekä valvottuina työvuoron kestävinä mittauksina että koko mittausjakson kestäneinä, valvomattomina mittauksina. Mittauspisteen sijainti esitetään kuvassa 4.1. Mittauspisteissä 1 ja 5 mitattiin , mittauspisteissä ja mittauspisteissä Kuva 4.1. Mittauspisteet (Pohjakartta Siilinjärven kunta) Valvotuissa mittauksissa (Mittauspisteet 2, 3, 4, 6, 7, 8 ja 9) käytettiin seuraavaa laitteistoa: Sinus SoundBook, 8-kanavainen ääni- ja tärinäanalysaattori o Sarjanumero MMF:n valmistamat kolmiakselinen tärinäanturi, tyyppi KS813B o Sarjanumero 62 MMF:n valmistamat yksiakseliset tärinäanturit, tyyppi KS48B

9 6 o Sarjanumerot 528, 53 ja 539 Mittauksissa käytetyt MMF:n valmistamat tärinäanturit on kalibroitu PCB-394C6 vakiotärinälähteellä. Anturit kiinnitettiin 3 mm maapiikkeihin magneetilla. Anturien päälle asetettiin hiekkasäkit. Valvomattomissa mittauksissa (Mittauspisteet 1 ja 5) käytettiin White MiniSeis-tärinämittareita. Mittarit asetettiin tallentamaan tärinätapahtumat, joiden voimakkuus ylittää,58 mm/s V peak (Mittauspiste 1) tai,24 mm/s V peak (Mittauspiste 5). Mittauksissa käytetty mittalaite tallensi mittausdataa jatkuvasti, 1 s näytteenottovälillä. Mittaussignaalia ei tallennettu. Mittausdata käsiteltiin hyödyntäen Noise & Vibration Works ohjelmistoa ja Microsoft Exceliä. 5. MITTAUSTULOKSET Mittaustuloksista analysoitiin junaliikenteestä aiheutuneiden tärinätapahtumien voimakkuus, joiden perusteella laskettiin tärinän taajuuspainotetut tunnusluvut w, 95 menetelmillä. v VTT:n ohjeessa esitetyillä Mittauspisteiden 1 ja 5 osalta tunnusluku määriteltiin V peak tulosten avulla, huomioiden VTT:n ohjeessa esitetty menetelmä tulosten muuntamiseksi vertailukelpoiseksi V rms tasoihin. Muissa mittauspisteissä tunnusluku muodostettiin suoraan V rms mittaustulosten avulla. Mittauspisteiden 1 ja 5 tuloksissa on mukana koko mittausjakson raskaimmat junat (18-27t), muiden mittauspisteiden osalta tulokset kuvaavat mittausajanjakson junaliikenteen tuloksia. Tulokset esitetään taulukossa 5.1. Taulukko 5.1 Mittaustulokset Mittauspiste Etäisyys rataan m V w, 95, vaakakomponentti rataa vastaan mm/s 1 15,44,44, ,11,6, , ,3 5 6,12*,12*,12* 6 2,4,2, , , ,8 * Vain yksi kynnysarvon ylittävä tapahtuma Tärinän taajuusjakauma mittauspisteissä esitetään liitteessä 1. Mittausten mukaan tärinän hallitseva taajuus on noin 4 Hz, pystysuuntainen tärinä on hallitseva. Mittauspisteissä 1-4 (pohjoisemmat mittauspisteet) tärinän voimakkuus oli selvästi voimakkaampi pisteisiin 5-9 (eteläisimmät mittauspisteet) nähden. 5.1 Tärinän leviäminen suunnittelualueella V w, 95, vaakakomponentti radan suuntaan mm/s V w, 95, pystykomponentti mm/s Koska pääosa mittaustuloksista on saatu lähellä rataa, tutkitaan tärinän leviämistä suunnittelualueelle myös laskennallisesti mittaustulosten pohjalta käyttäen VTT:n nk. käsinlaskentamenetelmää. Tulokset esitetään kuvassa 5.1, laskennan pohjalla ovat mittauspisteiden 1-4 tulokset,

10 7 mittauspisteiden 5-9 osalta tulokset ovat laskennassa esitettyä pienempiä. Siirtokertoimet kuvaavat tärinän siirtymistä rakenteisiin, luvussa 3.3 esitetyissä tapauksissa. 4,5 4, 3,5 3, Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo rakennuksessa Raideliikenteen nopeus 8 km/h V w95, mm/s 2,5 2, 1,5 1,,5 Siirtokerroin, arvo = 2 Siirtokerroin, arvo = 1 C-luokka D-luokka, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 5.1. Tärinän leviäminen suunnittelualueelle 6. TULOSTEN TULKINTA JA JOHTOPÄÄTÖKSET Mittaustulosten ja laskennallisen arvioin perustella tarkasteluna tärinän tunnusluku ei ylitä VTT:n ohjeistuksessa esitetyn luokan C "suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa" suunnittelualueen rakennuksissa, kun tärinän siirtyminen maaperästä rakenteisiin huomioidaan siirtokertoimella 2. Tulokset suhteessa suunnittelualueeseen esitetään kuvassa 6.1. Kuva 6.1. Tärinä suunnittelualueella

11 8 Mittaustulosten perusteella tärinän voimakkuus ei ylitä rakenteiden vaurioitumisluokituksen luokan E "haitat epätodennäköisiä" raja-arvo 1 mm/s (V peak ). Mittaustulosten ja niiden pohjalta tehtyjen analyysien perusteella alue täyttää tärinän osalta uusille asuinalueille asetetut ohjeelliset vaatimukset.

12 1-1 LIITE 1 TÄRINÄN TAAJUSJAKAUMAT

13 MP2 - vaakasuunta, rataa vastaan MP2 - vaakasuunta, rataa vastaan,8,8,7,7,6,5,4,3,2,6,5,4,3,2 MP2 - vaakasuunta, radan suuntaan MP2 - vaakasuunta, radan suuntaan,35,35,3,3,25,2 5,5,25,2 5,5 MP2 - pystysuunta MP2 - pystysuunta,12,12,1,8,6,4,2,1,8,6,4,2

14 MP3 - pystysuunta MP3 - pystysuunta,5,45,4,35,3,25,2 5,5,45,4,35,3,25,2 5,5,5 MP4 - pystysuunta MP4 - pystysuunta,1,9,9,8,8,7,6,5,4,3,2,7,6,5,4,3,2

15 MP6 - vaakasuunta, rataa vastaan MP6 - vaakasuunta, rataa vastaan,25,3,2 5,5,25,2 5,5 MP6 - vaakasuunta, radan suuntaan MP6 - vaakasuunta, radan suuntaan 2 2,8,6,4,2,8,6,4,2 MP6 - pystysuunta MP6 - pystysuunta,45,4,4,35,35,3,25,2 5,3,25,2 5,5,5

16 MP7 - pystysuunta MP7 - pystysuunta 2 2,8,6,4,2,8,6,4,2 MP8 - pystysuunta MP8 - pystysuunta, ,8,6,4,2 4 2,8,6,4,2 MP9 - pystysuunta MP9 - pystysuunta,7,7,6,5,4,3,2,6,5,4,3,2