HAAPAJÄRVEN KAUPUNKI KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT HAAPAJÄRVEN KESKUSTAN OSAYLEISKAAVA 2035.

Transkriptio

1 HAAPAJÄRVEN KESKUSTAN OSAYLEISKAAVA 2035 LIITE 8b Vastaanottaja Haapajärven kaupunki Asiakirjatyyppi Tärinäselvitys Päivämäärä HAAPAJÄRVEN KAUPUNKI KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT

2 HAAPAJÄRVEN KAUPUNKI KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT Päivämäärä Laatija Tarkastaja Kuvaus Jussi Kurikka-Oja Jouko Noukka Tärinäselvitys Viite Ramboll Pakkahuoneenaukio 2 PL TAMPERE P F

3 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT SISÄLTÖ 1. Johdanto 1 2. Lähtökohdat Tutkimusalueen sijainti Maaperä Raideliikenne 3 3. Tärinän arviointiin liittyvä ohjeistus ja menettelytavat Yleistä Arviointitaso Arviointitaso Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi Tärinähaitan arviointiperusteet 5 4. Laskentatulokset 6 5. Tulosten tulkinta ja johtopäätökset 8 LIITTEET Liite 1 D-luokan rajaus Liite 2 C-luokan rajaus

4 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 1 1. JOHDANTO Haapajärven kaupungissa on valmisteilla keskustan osayleiskaava. Osayleiskaavasta todetaan seuraavaa: Osayleiskaavan alue käsittää Haapajärven keskusta-alueet ja sen lähiympäristön. Suunnittelualue sijoittuu Haapajärven vesialueen varteen, vesialueen molemmin puolin. Haapajärven keskustan (Ronkaala, Roikola, Laurikkala, Karpalosuo, Palomäki, Koivuhaka, Ylipää ja Karjalahti) lisäksi suunnittelualueeseen kuuluvat Haaganperän, Tiitonrannan ja Veitsiniemen alueet. Eteläosastaan suunnittelualue rajautuu Hautaperän tekojärveen ja pohjoisosastaan Uupuaavan peltoalueeseen. Osayleiskaava-alueelle laadittiin tärinäselvitys (Ramboll Finland Oy, ) joka perustui VR Track Oy:n toimittamiin raideliikennetietoihin. Liikenneviraston tärinäselvityksessä antamassa lausunnossa on kiinnitetty huomiota siihen, että rataverkolla voi liikennöidä jopa 5000t painoisia tavarajunia. Tämä selvitys on aiemman tärinäselvityksen päivitys, jossa tutkitaan t painoisten junien aiheuttamaa tärinää kaava-alueella. Työn on tilannut Haapajärven kaupunki, jossa yhteyshenkilönä on toiminut Vesa Savolainen. Ramboll Finland Oy:ssä työstä on DI Jussi Kurikka-Oja. Laadunvarmistajana toimi DI Jouko Noukka. 2. LÄHTÖKOHDAT 2.1 Tutkimusalueen sijainti Tutkimusalueen sijainti esitetään kuvassa 2.1. Kuva 2.1 Suunnittelualueen sijainti ( Haapajärven kaupunki, osallistumis- ja arviointisuunnitelma) Osayleiskaavaluonnos esitetään kuvassa 2.2.

5 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 2 Kuva 2.1 Osayleiskaavaluonnos ( Haapajärven kaupunki, Osayleiskaavaluonnos ) 2.2 Maaperä Ote alueen maaperäkartasta esitetään kuvassa 2.3. Keskustan alueella radan vaikutusalueella maalaji on maaperäkartan mukaan hieno hieta (HHt), keskustasta pohjoiseen hienoainesmoreeni (HMr) ja savi (Sa), keskustasta etelään savi ja hieno hieta, keskustasta itään hienoainesmoreeni. Sa HMr HHt Kuva 2.3 Maaperäkartta ( GTK)

6 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT Raideliikenne Haapajärven keskustassa on Haapajärven raideliikennepaikka, jonka ratakilometrit ovat Alueella kulkevat rataosat ovat Jyväskylä-Haapajärvi ja Iisalmi-Ylivieska. Suunnittelualueella rataosan Jyväskylä-Haapajärvi päällysrakenneluokka on A, matkustajajunien suurin nopeus on 60 km/h, tavarajunien akselimassasta riippuen km/h. Rataosalla Iisalmi- Ylivieska suunnittelualueella oleva osa kuuluu päällysrakenneluokkaan C2, matkustajajunien suurin nopeus on 120 km/h, tavarajunien akselimassasta riippuen km/h. Tiedot perustuvat Liikenneviraston ja VR Track Oy:n linjastokaavioihin (2/2012). Tyypillisenä arkivuorokautena alueella liikennöi 20 junaa, joista 16 on tavarajunia ja 4 henkilöjunia. Pääosa liikenteestä käyttää rataosaa Iisalmi-Ylivieska, rataosalla Jyväskylä-Haapajärvi kulkee noin 1-2 junaa vuorokaudessa. Raskaimmat tavarajunat ovat massaltaan 2600 t. Tiedot perustuvat VR Track Oy:n toimittamiin raideliikennetietoihin. 2600t raskaammat tavarajunat huomioitiin lisäämällä laskentaan 4000, 4500 ja 5000t tavarajunat jokaiselle rataosalle. 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. 3.2 Arviointitaso 1 Arviointitason 1 mukaiset turvaetäisyydet esitetään taulukossa 3.1. Jos suunniteltu asutus sijoittuu taulukon turvaetäisyyden ulkopuolelle, ei tarkempaa tärinäselvitystä tarvita.

7 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 4 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 rata kulkee suunnittelualueen sisällä, tehdään tarkempi arviointi arviointitason 2 mukaisena laskennallisena arviona. 3.3 Arviointitaso Tärinän pystysuuntaisen heilahdusnopeuden arviointi Laskentamallina käytetään ns. käsinlaskentamenetelmää, joka perustuu Norjassa kehitettyyn puoliempiiriseen malliin. Mallissa huomioidaan sekä fysikaalinen teoria sekä laskentamallia varten tehdyt tärinämittaukset. Laskentamalli perustuu kaavaan D0 v v D B k S k G k 0, (1) R joka kuvaa pystysuuntaisen tärinän heilahdusnopeuden maksimin (V z, max ) leviämistä etäisyydelle D. k S huomioi junan nopeuden, Lausekkeessa v0 on maanpinnan pystysuuntaisen värähtelyn vertailuarvo etäisyydellä D0 radasta. Kerroin nöivän kaluston kunnon. Suunnittelualueelle laskenta tehtiin seuraavilla arvoilla: k G huomioi junan painon ja kr radan sekä sillä liiken- Taulukko 3.2 Laskentaparametrit Laskentaparametri Siltti, Savi Hienoainesmoreeni Vertailuheilahdusnopeus v 0 0,9 0,4 Etäisyyseksponentti B 0,7 1,7 k 1 1 S k 1,3 1,3 R Junien painoina huomioidaan 15 massaltaan suurinta junaa viikon tarkastelujaksolta ko. alueella, huomioiden t tavarajunat. Laskentatulokset on kerrottu suosituksen mukaisella varmuuskertoimella 2,0, koska laskentamallia ei kalibroida mittaustulosten avulla. Junien todellinen ajonopeus on VR Track Oy:n tietojen mukaan alle 70 km/h, joten kertoimeksi k määriteltiin 1. S

8 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT Tärinähaitan arviointiperusteet Häiritsevyyden arviointi 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 w,95 = 15 suurimman yksittäisen tapahtuman keskiarvo + 1,8 x 15 suurimman yksittäisen tapahtuman hajonta. Tilastollisesta luonteesta johtuen se voidaan tarkasti määrittää vain pitkäaikaisten mittausten avulla. Arviointitason 2 mukaisessa tarkastelussa tehollisarvo 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. Rakennuksiin siirtyvän tärinän arvioinnista kerrotaan julkaisussa "Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT Working Papers 50, Espoo 2006 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 2,0 lukuun ottamatta seuraavia tapauksia, joille kerroin on 1,0: Rakennuksen lattiat ovat maanvaraiset. Rakennus on yksikerroksinen ja perustettu paaluille. Rakennus on vähintään 5-kerroksinen. Kertoimen 1,0 käyttö perustuu VTT:n tekemiin koemittauksiin, joista kerrotaan julkaisussa seuraavaa: Tulosten perusteella on annettu suositus, että suunnittelun perusteena käytetään maaperän pystysuuntaisen värähtelyn tunnuslukua. Yksikerroksisilla rakennuksilla vaakavärähtelyä ei tarvitse huomioida. Kaksikerroksisten rakennusten vaakavärähtelyssä on suositeltu varautumista kaksinkertaiseen värähtelyn tunnuslukuun. Myös ala- ja välipohjien pystysuuntaisessa värähtelyssä suositellaan varautumista kaksinkertaiseen värähtelyn tunnuslukuun. Poikkeuksena ovat paaluille perustettujen 1-2 kerroksisten talojen ala- ja välipohjat sekä maanvaraiset lattiat, joilla riittää varautuminen maaperän värähtelyn suuruiseen tunnuslukuun. Tunnusluvun perusteella rakennuksille on annettu suositus rakennusten värähtelyluokituksesta, joka esitetään taulukossa 3.4. Taulukko 3.4 Rakennusten värähtelyluokitus häiritsevyyden arvioinnissa Värähtelyluokka värähtelyolosuhteista Kuvaus v (mm/s) w, 95 A Hyvät asuinolosuhteet (Ihmiset eivät yleensä havaitse värähtelyitä) 0,10 B Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet (Ihmiset voivat havaita värähtelyt, 0,15 mutta ne eivät ole häiritseviä) C Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa (Keskimäärin 15 % asukkaista pitää värähtelyitä 0,30 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) D Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla (Keskimäärin 25 % asukkaista pitää värähtelyitä häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) 0,60

9 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 6 Tunnusluvun soveltamisesta muihin kuin asuinrakennuksiin kerrotaan VTT:n julkaisussa Ohjeita liikennetärinän arviointiin, Espoo 2011 seuraavaa: Suositeltava tavoiteraja värähtelyn enimmäisarvolle rakennuksen sisätiloissa on uusilla asuinalueilla 0,3 mm/s ja vanhoilla asuinalueilla 0,6 mm/s. Tämä VTT:n esittämä suositus enimmäisarvoksi (Talja 2002) on otettu käyttöön myös Liikenneviraston ohjeistuksessa (RATO 2008). Tavoitteen tulee toteutua pystyvärähtelyn osalta rakennuksen kaikissa lattioissa ja vaakavärähtelyn osalta rakennuksen jokaisessa kerroksessa. Mikäli kyse ei ole asuinrakennuksesta ja tilojen käyttötarkoitus on sellainen, että liikenteen ei katsota haittaavan lepoa, tavoiteraja voi olla kaksinkertainen esitettyihin arvoihin nähden. Vaurioriskin arviointi 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 3.5. Taulukko 3.5 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 4. LASKENTATULOKSET Kuvaajat tärinän vaimenemisesta esitetään kuvissa rata- ja maalajeittain. B Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo rakennuksissa Haapajärveltä pohjoiseen - Siltti 12,00 Rakennukset 10,00 V w95, mm/s 8,00 6,00 4,00 2,00 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Maanvaraiset lattiat, 1-kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Kuva 4.1 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä pohjoiseen, siltti

10 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 7 Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo Haapajärveltä pohjoiseen - Moreeni V w95, mm/s 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Maanvaraiset lattiat, 1-kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Muut rakennukset 2,00 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 4.2 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä pohjoiseen, moreeni Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo Haapajärveltä etelään - Siltti V w95, mm/s 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Maanvaraiset lattiat, 1-kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Muut rakennukset 2,00 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 4.3 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä etelään, siltti 18,00 16,00 Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo rakennuksissa Haapajärveltä etelään - Moreeni V w95,mm/s 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Maanvaraiset lattiat, 1- kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Muut rakennukset D-luokka 2,00 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 4.4 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä etelään, moreeni

11 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 8 12,00 Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo rakennuksissa Haapajärveltä itään - Siltti V w95,mm/s 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 Maanvaraiset lattiat, 1- kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Muut rakennukset D-luokka 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 4.5 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä itään, siltti 16,00 Tärinän tunnusluvun v w95 odotusarvo Haapajärveltä itään - Moreeni 14,00 V w95, mm/s 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Maanvaraiset lattiat, 1- kerros ja paaluille perustettu, vähintään 5- Muut rakennukset D-luokka 2,00 0, Etäisyys lähimmästä raiteesta, m Kuva 4.6 Tärinän tunnusluvun odotusarvo rakennuksissa, Haapajärveltä itään, moreeni 5. TULOSTEN TULKINTA JA JOHTOPÄÄTÖKSET Suunnittelualueen raideliikenteestä aihetuvat tärinävaikutusalueet esitetään taulukossa 5.1. Asuinrakennusten osalta esitetään tarvittava suojaetäisyys raiteisiin nähden: Vanhoille asuinrakennuksille (raja 0,60 mm/s, D-luokka, olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla) Uusille asuinrakennuksille (raja 0,30 mm/s, C-luokka, Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa) Liikerakennusten osalta esitetään tarvittava suojaetäisyys raiteisiin nähden: Vanhoille rakennuksille (raja 1,20 mm/s, D-luokka kaksinkertaisena) Uusille rakennuksille (raja 0,60 mm/s, C-luokka kaksinkertaisena) Rakenteiden vaurioitumiskriteerin kannalta esitetään tarvittava suojaetäisyys luokkaan V, kohonneen tärinäalttiuden rajaan 3 mm/s (vauriot mahdollisia) nähden.

12 KESKUSTAN OSAYLEISKAAVAN TÄRINÄSELVITYS, ARVIOINTITASO T JUNAMASSAT 9 Etäisyydet ilmoitetaan erikseen maalajeittain (Siltti/Moreeni). Tuloksia tarkasteltaessa on syytä huomioida, että tulokset perustuvat laskennalliseen arvioon, jolloin tulokset on kerrottu VTT:n ohjeistuksen mukaisella varmuuskertoimella 2. Esitettyjä suojaetäisyyksiä voidaan tarkentaa alueella suoritettavien tärinämittausten avulla. Mikäli rakennuksen etäisyys rataan nähden on suurempi kuin suojaetäisyys, tärinän vaikutukset ovat laskentatulosten mukaan tärinän häiritsevyyden/vaurioalttiuden luokittelun mukaiset. Suojaetäisyyden sisäpuolelle jäävien alueiden osalta on laskentatulosten mukaan mahdollista, että sovellettava ohjearvo ylitetään. Näillä alueilla suositellaan tehtäväksi tärinämittauksia tärinän tarkemman taajuussisällön sekä maaperäolosuhteiden huomioimiseksi sekä laskentamallin kalibroimiseksi. VTT:n julkaisussa "Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT Working Papers 50, Espoo 2006" kuvatuilla arviointitason 3 mukaisilla tärinämittauksilla suojaetäisyyksiä voidaan pienentää tässä selvityksessä esitetyistä. Luokkien C- ja D rajat esitetään kaava-alueelle sijoitettuna liitteissä 1 ja 2. Esitetyissä rajauksissa tärinän siirtokertoimena on käytetty arvoa 2. Taulukko 5.1 Tärinävaikutusten laskennallisen arvioinnin tulokset Asuinrakennukset Liikerakennukset Rakenteet Rataosa Rakennus Vanha Siltti/ Moreeni Uusi Siltti/ Moreeni Vanha Siltti/ Moreeni Uusi Siltti/ Moreeni Siltti/ Moreeni Suojaetäisyys raiteeseen, m Haapajärveltä pohjoiseen Maanvaraiset lattiat 1-kerros ja paaluille perustettu Vähintään 5 - Muut rakennukset Haapajärveltä etelään Maanvaraiset lattiat 1-kerros ja paaluille perustettu Vähintään 5 - Muut rakennukset Haapajärveltä itään Maanvaraiset lattiat 1-kerros ja paaluille perustettu Vähintään 5 - Muut rakennukset

13 LIITE 1 D-LUOKAN RAJAUS 1-1

14 Tärinäalueen rajaus 1-2

15 LIITE 2 C-LUOKAN RAJAUS 2-3

16 Tärinäalueen rajaus 2-4