Kalliotunnelien ratarakenteiden tärinänvaimennuksen mitoituksen ja suunnittelun perusteet

Transkriptio

1 Kalliotunnelien ratarakenteiden tärinänvaimennuksen mitoituksen ja suunnittelun perusteet Lauri Uotinen

2 kk

3 3

4 P 4

5 5

6 6

7 7

8 12 % 15 % 11 % 156 s. 7 % 13 % 9 % 17 % 8

9 db runkomelu puhe kuuloalue preesens , Hz ISO226 (2003) dba dbg (65 dbg) dbma dbmv 9

10 v [10 mm/s] RMS t [sp] 10

11 P R S L 11

12 12

13 Suomen rakentamismääräyskokoelma B3 Pohjarakenteet (2004) Määräys: Ennen rakentamista on tarvittaessa selvitettävä liikennetärinä. Se ei saa aiheuttaa vaurioita rakennukselle eikä kohtuutonta häiriötä rakennuksessa oleville ihmisille. Ohje: Liikennetärinän suuruutta voidaan arvioida aikaisemmin samanlaisissa olosuhteissa tehtyjen mittausten perusteella. Kun tärinää aiheuttava liikenneväylä on jo olemassa rakennuspaikan läheisyydessä, voidaan tärinämittauksia tehdä rakennuspaikalla. Kun tärinää joudutaan mittaamaan maasta, tärinän vahvistuminen rakennuksessa arvioidaan erikseen. Laki ympäristövahinkojen korvaamisesta ( /737) 4 Sietämisvelvollisuus Ympäristövahinko korvataan tämän lain säännösten nojalla vain, jollei häiriön sietämistä ole pidettävä kohtuullisena, ottaen muun ohella huomioon paikalliset olosuhteet ja häiriön syntymiseen johtanut tilanne kokonaisuudessaan sekä häiriön yleisyys vastaavissa olosuhteissa muutoin. Edellä 1 momentissa säädetty sietämisvelvollisuus ei kuitenkaan koske tahallisesti tai rikoksella aiheutettua vahinkoa eikä myöskään henkilövahinkoa ja vähäistä suurempaa esinevahinkoa. 13

14 14

15 A B C D NS 8176 (n=1427) 15

16 db dba ISO226 (2003) dba Uotinen 2008 (DEFRA 2005) Hz + = 16

17 F x (RATO3) 17

18 18

19 symmetriaakseli kallionpinta tunneli ja heräte ääretön reuna 19

20

21 v enn < v sall L < L sall

22 f n,max f s 1 1 f n 1 2 k m dyn tot

23 n v PV,max n v PV,rand Monte Carlo Casino E rand E

24 n v w n v w,95 L Aeq L Aeq,95

25 KRT MRT v w,k = v w,95 L Aeq,k = L Aeq,95 (v w,k ) v w,d = v w,95 γ V L Aeq,k = L Aeq,95 (v w,d ) γ V = 1,7

26 RU KA RA KA HA SÖ KA KU HE SI IT MY KO ME

27 KAMPPI PUOTILA

28

29

30

31 epäilty rako rako kalliossa

32 95 %

33 länteen itään

34 ?

35

36

37 0,400 0,350 0,300 0,250 v PV [mm/s] koetulosten keskiarvo Abaqus (3D aksisym.) Golitsin 1D vaimentamaton 0,200 0,150 0,100? 0,050 r [m] 0,

38

39 Häiritsevää tärinää voi syntyä - pehmeillä maaperillä - paaluperustetuissa taloissa - rakenteiden ominaistaajuuksilla Häiritsevää runkomelua voi syntyä - pehmeän maaperän ominaistaajuudella - rakenteiden ominaistaajuudella - erittäin hiljaisissa tiloissa

40 Ratalinjaus, kalusto ja geologia Kaavoitus tai ympäristövaikutusten arviointi (YVA) Riskialueet, joissa värähtelyhaittoja saattaa esiintyä Alueet, joissa värähtelyhaittaa ei esiinny Lisäselvitykset, mittaukset ja analyysit Alustava mitoitus Värähtelyn haittalue Tärinänvaimennusrakenteen rakennesuunnittelu

41 L L p v 6 db

42 Koska tärinähaitta on suurimmillaan lepoaikaan, päivällä suositus voisi olla yhtä värähtelyluokkaa alhaisempi Asko Talja (Talja 2008) Klæboen et al. (2003) tekemän tutkimuksen mukaan levon ja TV:n tai radion käyttämisen häiriintyminen on yhtä yleistä. Tämä tarkoittaa sitä, että tärinää koskevien raja-arvoja ei voida keventää ainoastaan päivällä tai illalla tapahtuvan häiriön tapauksessa ellei päivälle ja illalle sallita asukkaille suurempaa haittaluokkaa. Lauri Uotinen (Uotinen 2008)

43 [---] suositus noudattaa NS 8176:n menettelyä, mutta perusteena on yhden viikon pituinen mittausjakso. Asko Talja (Talja 2004) Tulosten perusteella suositeltavampaa on kuitenkin valita mitattava arkivuorokausi siten, että mahdollisten häiriölähteiden vaikutus on joko minimoitu tai eliminoitu täysin. Näin saadusta tunnusluvusta [---] voidaan määrittää koko viikon tunnusluku kertomalla se luvulla 1,25. Timo Huhtala (Huhtala 2006) Diplomityön tulosten perusteella viikon mittausaika ei vaikuta olevan välttämätön. Jos VTT:n esittämää yhden viikon mittausaikaa halutaan käyttää, tulee ensin verifioida, että mittaustavan muuttaminen ei vaikuta raja-arvojen pätemiseen. Lauri Uotinen (Uotinen 2008)

44 Runkomeluarvioinnissa lisätään 15 db A-painotettuun tärinään. Mats Backholm (Backholm 1999) Maaperästä mitatuista arvoista saadaan arvioitua asuinnoissa esiintyvät äänitaso lisäämällä niihin 15 db. Timo Huhtala (Huhtala 2007) Diplomityön tulosten ja kirjallisuusselvityksen perusteella näin saadaan ylikonservatiivinen tulos. Diplomityössä on päädytty ehdottamaan 6 db ja 12 db resonanssitaajuuksilla. Lauri Uotinen (Uotinen 2008)

45 Kiitos!

46 Kysymyksiä?