Tärinäselvitys
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 1 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 2 1 TÄRINÄ 1.1 Lähtötiedot ja käytetyt menetelmät Tärinän leviämisen arviointimenetelmä Arviointimenetelmän tarkoituksena on laskennallisin menetelmin arvioida junakaluston, niiden akselipainojen ja ajonopeuksien vaikutukset ympäristöön leviävään tärinään nykyisessä (VE0) ja ennustetilanteessa (VE1). VE0+ on nopeuden ja akselipainojen nostamisen myötä verrattavissa tärinän leviämisen kannalta VE1:een, eikä tätä vaihtoehtoa ole tarkasteltu erikseen. Arviointimenetelmällä kohdennetaan tärinäriskialueiden sijainti ja laajuus sekä tärinälle altistuvien rakennusten ja asukkaiden määrät tarkastelutilanteissa. Tärinän syntyminen, leviäminen maapohjassa ja siirtyminen rakennuksiin on monimutkainen kokonaisuus. Verrattuna melun leviämismalleihin, tärinän leviämisen arviointiin sisältyy merkittävä määrä epävarmuustekijöitä eikä kaikkia leviämiseen vaikuttavia olennaisiakaan tekijöitä yleensä paikallisesti tunneta. Tärinän leviämisen arviointimenetelmät ovat siten edelleen kehityksen alaisia. Tärinän leviämistä radasta ympäröivään maapohjaan ja rakennuksissa kehittyvää, ihmisen kokemaa tärinää on tässä selvityksessä arvioitu mallilla, joka pohjautuu osin kokemusperäiseen nk. muunnettuun Madshusin (Madshus et. al 1996) malliin. Kokemusperäiseen malliin on lisätty junan akselipainojakautuman ja junanopeuden vaikutus siten, että mallilla voidaan huomioida ratapenkereen ja radan alapuolisen maapohjan dynaaminen käyttäytyminen: radan värähtelyn ominaismuodot alle 80 Hz taajuusalueella. Tärinän leviämisessä on huomioitu tärinän eri taajuisten komponenttien erilainen leviäminen ja vaimeneminen maapohjassa. Rakennusalueen maapohjaan saapuva tärinä muodostaa merkittävimmän riskin asumismukavuuden suhteen, jos tärinän energiasisällöstä merkittävä osuus osuu jonkun rakennuksen alimman ominaismuodon alueelle. Tällöin seurauksena voi olla koko rakennuksen - yleensä vaakasuuntainen - taikka sen olennaisen osan tärkeimpänä lattioiden resonanssi. Resonanssissa rakenneosien siirtymät voivat kasvaa monikertaisiksi maassa vaikuttavan tärinän siirtymiin verrattuna. Arviointimenetelmässä on käytetty maapohjasta rakennukseen alaosiin siirtyvän tärinän ja rakennuksessa vahvistuvan tärinän arvioinnissa kokemusperäisiä, rakennustyyppikohtaisia arvoja. Arvot on poimittu sekä Suomessa tehdyissä että kansainvälisistä tutkimuksista. Rakennusten tiedot on saatu Rakennus- ja huoneistorekisteristeristä (RHR). Tarkastelut on tehty paikkatietoanalyysinä, jossa on tarkasteltu rakennusten ominaisuuksia sekä rakennusten etäisyyttä radasta. Olennaiset rakennusten ominaisuudet ovat kerrosluku ja rakennusrungon materiaali. Käytetyssä mallissa ensisijaisina muuttujina ovat: pengerpaksuus maaperä radan alueella: maakerrosten jäykkyydet ja paksuudet. Nämä on arvioitu rata-alueen kairauksista. Imatra-Imatrankoski välillä, josta kairauksia ei ole käytettävissä, maapohja on arvioitu maaperäkartoista edustavien junien akselipainot, telivälit sekä ajonopeudet rakennusten käyttötarkoitus, kerrosluku, rakennusrungon materiaali sekä etäisyys raiteesta Rakennustietokanta Rakennustietokannasta on laskennassa hyödynnetty rakennuksen sijainti, käyttötarkoitus, kerrosten lukumäärä, rakennusmateriaali ja asukasmäärä. Rakennukset on jaettu niiden käyttötarkoituksen mukaan neljään eri kategoriaan: asuinrakennuksiin, joihin sisältyy asuntojen lisäksi hoito- ja oppilaitokset, kokoontumis- ja toimistokäyttöön tarkoitetuttuihin rakennuksiin sekä muihin rakennuksiin, joihin sisältyy varasto-, talous- sekä muut ei asutuskäyttöön tarkoitetut rakennukset. Rakennuksille on määritetty niiden käyttötarkoituksen mukaisen tärinän heilahdusnopeuden tunnusluvun suositusarvot. Arvot perustuvat VTT:n suosituksiin [Talja, A., 2004] asuinrakennusten osalta. Muiden rakennusten osalta on suoritusarvoista interpoloitu siten, että rakennuksissa, joissa tärinää ei juurikaan voida pitää ihmisen viihtyvyyden kannalta haitallisena, suositusarvo vastaa heilahdusnopeuden resultantin huippuarvoa, jossa vauriot voivat muodostua mahdollisiksi v max = 3 mm/s. Tärinän heilahdusnopeuden tunnusluku v w,95 [mm/s] oletetaan tehdyssä arviointimenettelyssä vastaavan likimäärin puolta heilahdusnopeuden maksimiarvosta, eli:v w,95 [mm/s] v max /2 [mm/s]. Tärinän arviointi ulotettiin rakennuksiin, jotka sijaitsevat enintään 500 metrin etäisyydellä radasta. Tässä tarkastelukannassa on yhteensä 9727 rakennusta taulukon 1 mukaisesti käyttötarkoituksen osalta jakautuen. Taulukkoon 1 on esitetty käyttötarkoituksen mukaiset sovellettavat heilahdusnopeuden tunnusluvut. Taulukko 1. Tarkastellut rakennukset luokiteltuna käyttötarkoituksen mukaan sekä raja-arvona sovellettu heilahdusnopeuden tunnusluku v w,95. v w,95 [mm/s] 0.6 0.9 Rakennuksen käyttötarkoitus 011 Erillinen pientalo: yhden asunnon talot 4892 012 Erillinen pientalo: kahden asunnon talot 519 039 Muut asuinkerrostalot 246 021 Rivitalot 195 013 Erillinen pientalo: muut erilliset pientalot 120 041 Vapaa-ajan asuinrakennukset 35 032 Luhtitalot 23 231 Lasten päiväkodit 15 341 Kirkot, kappelit, luostarit ja rukoushuoneet 10 131 Asuntolat yms. 5 139 Muut asuntolarakennukset 5 214 Terveyskeskukset 5 222 Lasten- ja koulukodit 3 239 Muualla luokittelemattomat sosiaalitoimen rakennukset 3 121 Hotellit yms. 2 213 Muut sairaalat 2 221 Vanhainkodit 2 229 Muut huoltolaitosrakennukset 2 215 Terveydenhuollon erityislaitokset 1 219 Muut terveydenhuoltorakennukset 1 223 Kehitysvammaisten hoitolaitokset 1 311 Teatterit, ooppera-, konsertti- ja kongressitalot 1 322 Kirjastot ja arkistot 1 151 Toimistorakennukset 61 169 Muut liikenteen rakennukset 31 Lkm Tärinäselvitys (1/6)
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 3 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 4 1.2 1.5 511 Yleissivistävien oppilaitosten rakennukset 24 164 Tietoliikenteen rakennukset 12 331 Seura- ja kerhorakennukset yms. 11 721 Paloasemat 5 342 Seurakuntatalot 4 349 Muut uskonnollisten yhteisöjen rakennukset 2 521 Ammatillisten oppilaitosten rakennukset 2 692 Teollisuus- ja pienteollisuustalot 77 119 Muut myymälärakennukset 62 691 Teollisuushallit 58 931 Saunarakennukset 45 699 Muut teollisuuden tuotantorakennukset 44 112 Liike- ja tavaratalot, kauppakeskukset 27 613 Yhdyskuntatekniikan rakennukset 23 111 Myymälähallit 19 892 Kasvihuoneet 16 359 Muut urheilu- ja kuntoilurakennukset 10 141 Ravintolat yms. 9 369 Muut kokoontumisrakennukset 6 351 Jäähallit 2 352 Uimahallit 2 354 Monitoimihallit ja muut urheiluhallit 1 893 Turkistarhat 1 941 Talousrakennukset 2719 162 Kulkuneuvojen suoja- ja huoltorakennukset 143 711 Teollisuusvarastot 60 719 Muut varastorakennukset 42 999 Muualla luokittelemattomat rakennukset 42 611 Voimalaitosrakennukset 20 712 Kauppavarastot 20 891 Viljankuivaamot ja viljan säilytysrakennukset 9 899 Muut maa-, metsä- ja kalatalouden rakennukset 9 811 Navetat, sikalat, kanalat yms. 7 161 Rautatie- ja linja-autoasemat, lento- ja satamaterminaalit 6 722 Väestönsuojat 6 163 Pysäköintitalot 1 Rakenteiden vaurioitumisriski on huomioitu em. rakennuksille määritetyissä suositusarvoissa. Pohjasuhteet Tiedot maapohjasta on arviointia varten saatu aikaisemmista radan pohjatutkimuksista sekä maaperäkartoista. Pohjatutkimuksia (kairauksia, näytteitä) ei ollut saatavilla koko selvitysalueen laajuudelta. Kairaustiedot välillä Luumäki Imatra olivat paikoitellen puut- teellisia ja puuttuivat kokonaan Mansikkakosken sillan itäpuolelta Venäjän rajalle saakka (Imatrankoski). Maaperäkartoissa on esitetty maan pintakerroksen (2 metriin asti) maalaji. Arviointia varten syvemmät maakerroksen arvioitiin maastomuotojen ja geologisten yleispiirteiden avulla subjektiivisesti. Laskennassa käytetyt junatyypit Tärinän leviämisen arvioinnissa on käytetty seuraavia junatyyppejä: Taulukko 2 Arvioinnissa käytetyt, kuvaavat junatyypit. Junatyyppi Veturi Vaunut akselimassa (tonnia) Nykyliikenne Matkustajajuna Sr2 Kaksikerroksiset matkustajavaunut Nopeus, tavanomainen, km/h 120 140 Matkustajajuna Pendolino 120 140 Tavarajuna, kotimaiset vaunut Tavarajuna, itäisen yhdysliikenteen kalusto Tulevaisuuden (v. 2030) liikenne Nopeus maksimi, km/h Sr2 Simn-t 22.5t 30...75 90 2500 Sr2 Vok -24t 30...55 70 2500 Matkustajajuna Sr2 Yksikerroksiset matkustajavaunut 160 200 Matkustajajuna Pendolino 200 Tavarajuna, kotimaiset vaunut Tavarajuna, itäisen yhdysliikenteen kalusto Sr2 Simn-t 25 t 75 100 2500 Sr2 Öljyvaunu (4 teliä a 2 akselia 22 t) 55 70 6300 Maksimi kokonaismassa, tonnia Ennusteliikenteen junatyypit ja niille määritetyt arvot ovat varautumista tulevaisuuteen eikä niiden toteutumisesta ole luonnollisestikaan täyttä varmuutta. Ennustetilanteen liikennearvioissa on pyritty mallintamaan tärinän leviäminen maksimitilanteessa. Henkilöjunien (IC2, Pendolino ja IC1) nopeuksina niin nyky- kuin ennustetilanteessakin on käytetty niille esitettyjä maksiminopeuksia, jotka vaihtelevat rataosasta riippuen 140 200 km/h. Laskennassa käytetyt raskaiden junien nopeudet vaihtelevat koko rataosuudelle nykytilanteen kotimaisista tavaravaunuista koostuvan tavarajunan 90 km/h maksiminopeudesta ennustetilanteen itäisen yhdysliikenteen kaluston tavaravaunuista koostuvan tavarajunan maksiminopeuteen 70 km/h. Laskennassa ei ole huomioitu paikallisia nopeusrajoituksia. Raskaille junille laskennoissa käytetty maksiminopeus tuottaa suurimmat tärinän arvot. Laskentamallia on kalibroitu kolmessa kohteessa. Mallin kalibrointiin on käytetty Lappeenrannassa (Kiiskimäki) aiemmin tehtyä tärinämittausta sekä kahdessa vastaavissa pohjaolosuhteissa mitattua muuta kohdetta. Laskentamallin tuloksia on lisäksi verrattu asukkailta saatuihin palautteisiin. Palautteiden ja mallin antamien tuloksien välillä ei esiintynyt ristiriitoja. Tärinäselvitys (2/6)
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 5 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 6 Lähtötiedot ja arviointiin liittyvät epävarmuustekijät Laskentamallia on kalibroitu kolmessa kohteessa. Mallin kalibrointiin on käytetty Lappeenrannassa (Kiiskimäki) aiemmin tehtyä tärinämittausta sekä kahdessa vastaavissa pohjaolosuhteissa mitattua muuta kohdetta. Tärinän laskennalliseen arviointiin ei ole vakiintunutta menetelmää. Tärinälaskelmien epävarmuus on huomattavasti suurempi kuin esim. melulaskelmien, koska tärinään vaikuttaa suuri joukko vaikeasti arvioitavia tekijöitä. Merkittävimmät epävarmuudet johtuvat tavarajunakaluston suuresta vaihtelusta, niiden jousituksista ja pyörästöistä maapohjan vaihtelusta tärinän leviämisalueella ja rakennusten perustamisalueella tärinän välittymistapaeroista maapohjasta rakennukseen eri tavalla perustetuilla rakennuksilla sekä lattiarakenteiden ja rakennusten runkorakenteiden värähtelytapaeroista, johtuen erilaisista rakennustyypeistä, käytetyistä materiaaleista sekä jännemitoista liikenne-ennusteista, jotka ovat varautumista tulevaisuuteen eikä niiden toteutumisesta ole varmuutta. Tärinän leviämiseen vaikuttaa oleellisesti maapohjasuhteet rata-alueen ulkopuolella ja erityisesti rakennusten perustamisalueella. Rata-alueen ulkopuolelta maaperäominaisuustietoja ei ole ollut käytettävissä, joten maapohjan muuttuessa verrattuna ratalinjalla vallitsevaan, malli tuottaa virheellisen ennusteen. Rakennuksella itsellään on merkittävä vaikutus tärinän rakennuksessa koettavaan tärinään. Riittämättömästi jäykistetyillä, puurunkoisilla ja kaksikerroksisilla rakennuksilla tärinä voi aikaansaada rakennuksen värähtelyä vaakasuuntaan. Maassa vaikuttava tärinä voi vahvistua yksittäistapauksissa monikertaiseksi mm. toisen kerroksen lattiaan siirtyessään. Syynä vahvistumiseen voi olla rakennuksen vaakasuuntainen resonoiminen. Värähtelyherkkiä tyypillisesti ovat muun muassa nk. rintamamiestalot. Jännemitoiltaan pitkät ja joustavat lattiarakenteet vahvistavat vastaavasti pystysuuntaista värähtelyä resonoidessaan. Tärinämallilla lasketun tärinän leviämisen ennusteessa virhetaso arvioidaan olevan edellä luetelluista syistä luokkaa 30 50 %. Värähtelyriskin arviointia tulee epävarmuustekijöistä johtuen tarvittaessa tarkentaa aluekohtaisesti, mikäli arvioiduille riskialueille sijoitetaan uutta rakennuskantaa. Tarkentaminen voidaan tehdä alueellisin tärinänmittauksin. Arviossa voidaan tällöin huomioida suunniteltujen rakennusten ominaisuudet. Tarkempi kohdekohtainen arviointi on erityisen tärkeää kaavoitettaessa tai rakennettaessa radan läheisyyteen, mitä myös maankäyttö- ja rakennuslaki edellyttää. 1.2 Tärinän luonne ja syntytapa Tärinä ympäristöhaittana on suuruudeltaan vaikeasti arvioitavissa, koska tärinän suuruuteen vaikuttavat monet tekijät. Tärinän leviämisen arviointi on merkittävästi monimutkaisempi kokonaisuus kuin esimerkiksi melun leviämisen ennakointi. Tärinän rakennuksissa koettavaan suuruuteen vaikuttaa tärinän syntyminen, leviäminen maassa sekä välittyminen rakennukseen ja vaikutukset rakennuksessa. Junaliikenteen aikaansaaman ympäristötärinän syntymiseen vaikuttaa junan paino (kokonaismassa, akselipaino, junayhdistelmän raskaan osuuden massa), junan nopeus, radan kunto- ja geometria sekä radan ja ratapenkereen rakenne. Radan rakenteessa myös radan päällysrakenteen epätasainen painuminen akselien alla synnyttää paikallisesti tärinähaittoja. Erityisesti ympäristötärinän syntymiseen vaikuttaa ratapenkereen alapuolisen maapohjan pehmeys ja radan perustamistapa. Tärinän leviämiseen vaikuttavat ennen kaikkea radan ympäristön maapohjasuhteet - maapohjan pehmeys, kerrosten paksuus sekä niiden vaihtelut mm. kerrospintojen vinoudet, pohjavedenpinnan sijainti, maan kosteus jne. Tärinän välittymiseen maapohjasta rakennukseen vaikuttaa maapohjassa etenevän tärinän suuruus ja taajuus, maapohjan ominaisuudet perustamisalueella, perustamistapa, rakennuksen kellarillisuus, rakennuksen ja rakennusosien vaaka- ja pystysuuntaiset jäykkyydet - materiaalit ja jännemitat. Rakennuksen yksityiskohtienkin ominaisuuksilla on vielä tärinän ilmentymiseen vaikutusta. Kuvassa 1 on esitetty tärinän leviämiseen ja välittymiseen liittyviä asioita. Kuva 1 Tärinän suositusarvot Tärinän osalta häiriön kohtuullisuuden tulkinnassa ongelmana on se, että Suomessa ei ole ollut liikennetärinää koskevaa ohjeistusta, joten liikennetärinöistä aiheutuvat haitat tunnetaan huonosti eikä niitä pystytä useinkaan riittävästi ennakoimaan. Laeissa ja asetuksissa (esim. ympäristönsuojelulaki (86/2000) ja Suomen rakentamismääräyskokoelma B3, 2004) velvoitetaan kuitenkin ottamaan liikennetärinän vaikutukset huomioon, mutta varsinaisia tärinän raja-arvoja niissä ei esitetä. Tärinää arvioidaan yleensä heilahdusnopeuden suuruutena. Eräissä tapauksissa raja- ja suositusarvoja esitetään myös heilahduskiihtyvyytenä. Tärinää ilmaistaan heilahdusnopeuden huippuarvona v max, tehollisarvona v rms, ihmisen tuntoaistimuksensuhteen taajuuspainotettuna tehollisarvona v w ja tilastollisena heilahdusnopeuden tunnuslukuna (tilastollinen, ihmisen tuntoaistimuksen suhteen taajuuspainotettu tehollisarvo) v w,95. Huippuarvoa käytetään rakennusten, rakenteiden ja laitteiden tärinäkestävyyden arvioinnissa. Tehollisarvoa ja taajuuspainotettuja tehollisarvoja käytetään ihmisen viihtyvyyttä ja tärinähaittaa arvioitaessa. Eri tärinäsuureita on havainnollistettu seuraavassa kuvasarjassa 2. Tärinäselvitys (3/6)
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 7 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 8 Kuva 2. Tärinän leviämisessä käytettäviä suureita. Värähtelynopeus Värähtelynopeus Painotuskerroin W v Tehollisarvo 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Aika Aika v max v rms 0 10 20 30 Taajuus [Hz] v w Heilahdusnopeuden huippuarvo v max [mm/s] Mitatun värähtelysignaalin itseisarvoltaan suurin arvo. Vakioamplitudisella värähtelyllä huippuarvo on sama kuin värähtelyn amplitudi. Heilahdusnopeuden tehollisarvo vrms [mm/s] Mitatun värähtelysignaalin v(t) tehollisarvo ajanhetkellä t0 on 1 t0 2 1 2 vrms( t0) v t dt t 0, jossa aikaikkunan pituus on 1 sekunti. Vakioamplitudisella värähtelyllä, kun T << v rms v max / 2. Heilahdusnopeuden taajuuspainotus Wv (f) [-] Mitatun signaalin eri värähtelykomponentit tehdään ihmisen herkkyyden suhteen samanarvoisiksi painottamalla värähtely-komponentteja taajuudesta riippuvalla painotuskertoimella. Painotettu heilahdusnopeuden tehollisarvo vw [mm/s] Taajuuspainotetusta värähtelysignaalista vw(t) määritetty suurin tehollisarvo. 1.3 Tärinän leviäminen ja riskiluokat Tarkasteltavalla alueella rata sijaitsee valtaosin karkearakeisella ja kantavalla maapohjalla, jossa tärinän syntyminen ja leviäminen on pehmeikköjä vähäisempää. Tarkasteltavalla rataosuudella on pehmeikköalueita ainoastaan satunnaisesti ja pääosin niillä ei ole asutusta radan välittömässä läheisyydessä. Kohteet, joissa pehmeät maakerrokset ulottuvat lähelle rataa lievemuodostumina, arvioidaan kuuluvan tärinän leviämisen kannalta riskiryhmiin. Lievemuodostuma on geologinen rakenne, jossa pehmeät maakerrokset voivat ulottua karkearakeisten maakerrosten alle ja tärinä leviää etäämmälle kuin pelkästään pintamaan perusteella on arvioitavissa. Luumäki Imatra tavara - Imatrankoskiraja välillä lievemuodostumat, jotka ulottuvat ratalinjaan asti ovat harvinaisia ja paikallisia. Yleensä tällöinkin ratapenger ja sen alla olevat karkearakeiset kerrokset ovat niin paksuja, että ympäristötärinä ulottuu haitallisena vain lähialueille. Itäisen yhdysliikenteen kalustossa nk. lovipyörät ovat varsin yleisiä. Lovipyöristä aiheutuu korkeataajuinen värähtelypulssi, joka vaimenee korkean taajuutensa johdosta varsin nopeasti arviolta 30...40 metrin matkalla radasta. Tämän etäisyyden sisäpuolella lovipyöräisyys saattaa lisätä tärinän suuruutta 10 30 % malleilla arvioituun nähden. Suurin haittavaikutus syntyy kuitenkin siitä, että lovipyöräisten vaunujen ohittaessa kohteen tärinän kokemiseen yhdistyy häiritsevän äänen kokemus, mikä vahvistaa tärinäkokemusta ilman, että varsinaisesti mitattavissa oleva tärinä lisääntyy. Tärinän ongelmakohteiden rakennukset ja asukkaat on jaettu tärinän suositustunnusluvun (rakennuksen käyttötarkoituksen mukaan v w,95 = 0.6, 0.9, 1.2 tai 1.5 mm/s) ja tärinähaitan epämiellyttävyyden mukaisesti seuraaviin riskiluokkiin: Riskiluokka 1, harvoin toistuva tärinä. Tärinän ennustearvo rakennuksessa on 50 75 % suositellusta tärinän tunnusluvusta. Riskiluokka 2, usein toistuva tärinä. Tärinän ennustearvo rakennuksessa on 75 125 % suositellusta tärinän tunnusluvusta Riskiluokka 3, epämiellyttävänä koettu tärinä. Tärinän ennustearvo rakennuksessa on yli 125 % suositellusta tärinän tunnusluvusta 1.4 Tärinän riskialueet laskennan perusteella Vaihtoehto 0 (VE0) Laskennan tuloksena on koostettu riskiluokittain merkittävimmät kohteet, joissa tärinä vaikuttaa ihmisen viihtyvyyteen. Merkitsevyys on arvioitu tärinälle altistuvien ihmisten lukumäärän ja riskiluokkien perusteella kohteittain. Taulukossa 3 esitetty nykytila (VE 0) vastaa nykyisen ratalinjauksen mukaista arvioitua rakennusten sekä asukkaiden lukumäärää, kun myös tavarajunakalusto säilyy nykyisen kaltaisena. Asukkaiden lukumäärä on laskettu rakennustietokannasta. Aika Painotettu tehollisarvo v w v w,95 Heilahdusnopeuden tunnusluku vw,95 [mm/s] Painotetun värähtelyn vw tilastollinen maksimi. 95 %:ssa tapauksista tärinä pysyy tämän rajan alapuolella: Arvo perustuu yhden viikon ajalta 15 merkitsevimmästä ajoneuvosta mitattuun värähtelyyn. Eri ajoneuvot Tärinäselvitys (4/6)
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 9 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 10 Taulukko 3 Selvitysalueen nykytilanteen merkittävät tärinäriskialueet ja niille sijoittuvat rakennukset sekä asukkaat alue/ kunta Riskiluokka 1, harvoin toistuva tärinä. Rakennuksia/asukkaita Riskiluokka 2, usein toistuva tärinä. Rakennuksia/asukkaita Riskiluokka 3, epämiellyttävänä koettu tärinä. Rakennuksia/asukkaita Nurmela, Luumäki 3/6 2/0 5/6 Saunaniemi, Luumäki 1/0 1/0 Toikkala, Luumäki 2/4 2/4 Lappeen- Kuusela, ranta yht. Mäntylän sairaala, Lappeenranta 3/11 1/2 4/13 1/0 1/0 Mattila, Lappeenranta 3/2 3/2 Tykki, Lappeenranta 2/3 2/3 Tirilä, Lappeenranta 2/3 2/3 Lauritsala, Lappeenranta 4/6 4/6 Hakali, Lappeenranta 1/0 1/0 Kuusisto, Joutseno 3/2 3/1 6/3 Korvenkylä, Joutseno 8/27 8/27 Imatrankoski, Imatra 2/6 2/6 Kupari (Rajapatsas), Imatra 6/21 6/21 Nykytilanteessa valtaosa tärinälle altistuvista rakennuksista ja asukkaista sijoittuu tärinäluokkaan 1, jossa epämiellyttävänä koettavaa tärinää on arvioitu ilmenevän satunnaisesti. Tärinähaitan todennäköisyyden ja epämiellyttävyyden kannalta merkittävimmät kohteet nykytilanteessa ovat Lappeenrannassa Kuuselan asuinalue, Joutsenossa Kuusiston ja Korvenkylän asuinalueet sekä Imatralla Kuparin asuinalue. Vaihtoehto 1 (VE1) Vaihtoehdossa 1 (VE 1) on huomioitu tavarajunien kasvaminen nykyisestä kaksitelisestä (neljä akselia/vaunu) 24 tonnin akselikuormasta kaksiteliseen 25 tonnin akselikuormaan ja neliteliseen (kahdeksan akselia/vaunu) 22 tonnin akselikuormaan. Raskaimpien junien massa on oletettu kasvavan tasosta 2500 tonnia tasoon 6000 tonnia. Taulukossa 4 esitetty tilanne vastaa vaihtoehdossa 1 tärinälle altistuvien rakennusten sekä asukkaiden arvioitua lukumäärää ennustevuonna 2030. Taulukko 4 Selvitysalueen merkittävät tärinäriskialueet ja niille sijoittuvat rakennukset sekä asukkaat vaihtoehdossa 1 Toikkala, Luumäki 1/0 1/4 2/4 Kankaanranta, Lappeenranta 2/0 2/0 Laihanen, Lappeenranta 1/0 1/0 Mäntylä, Lappeenranta 2/6 2/6 alue / kunta Riskiluokka 1 Riskiluokka 2 Riskiluokka 3 Yht. Kuusela, Lappeenranta 18/36 10/29 28/65 2/0 1/0 3/0 Mattila, Lappeenranta 3/7 7/36 10/43 Tykki, Lappeenranta 4/14 2/3 6/17 Lappeen- Harapainen, ranta Mäntylän sairaala, Lappeenranta 1/36 1/36 Tirilä, Lappeenranta 13/93 2/3 15/96 Lauritsala, Lappeenranta 1/1 4/6 5/7 Hakali, Lappeenranta 4/3 1/0 5/3 Pontus, Lappeenranta 1/28 1/28 Kiiskimäki, Lappeenranta 2/4 2/3 4/7 Kuusisto, Joutseno 2/9!/2 6/3 9/14 Hongisto, Joutseno 1/1 1/1 Joutseno kk. 5/3 5/3 Korvenkylä, Joutseno 7/22 12/31 19/53 Korvenkanta, Imatra 3/5 3/5 Ritikankoski, Imatra ¼ 1/4 Sotkulampi, Imatra 1/3 1/3 Imatrankoski, Imatra 2/6 2/6 Kupari Imatra (Rajapatsas), ½ 7/24 8/26 Ennustetilanteessa (VE1) 1 tärinän riskiluokkaan 1 sijoittuvien rakennuksien ja asukkaiden määrä kasvaa suhteessa nykytilanteeseen. Ennustetilanteessa tärinäluokkaan 2, usein toistuva tärinä, sijoittuu huomattavasti enemmän rakennuksia ja asukkaita kun nykytilanteessa. Tärinähaitan todennäköisyyden ja epämiellyttävyyden kannalta merkittävimmät kohteet ennustetilanteessa ovat Lappeenrannassa Kuuselan, Mattilan ja Tirilän asuinalue, Joutsenossa Kuusiston ja Korvenkylän asuinalueet sekä Imatralla Kuparin asuinalue (Rajapatsas). 1.5 Rakentamisen aikaiset vaikutukset Lisäraiteen rakentamisvaiheessa työkoneiden käyttö, materiaalikuljetukset ja maankaivutyöt aiheuttavat ympäristölle ja ihmisille ylimääräistä haittaa tärinän muodossa. Rakentamisen aikaisia haittojen voidaan todentaa ja seurata tärinämittauksin sen hetkisessä rakennuskohteessa. Lisäksi tärinän aiheuttamia haittoja voidaan ennaltaehkäistä tiedottamalla mahdollisista häiriötapauksista riittävän ajoissa. Rakentamisen aikaisesta tilapäisestä toiminnasta, josta saattaa aiheutua erityisen häiritsevää tärinää, tulee tehdä ilmoitus ympäristönsuojelulain 60 :n mukaan. Ilmoitus tehdään siihen kuntaan, jonka alueella toiminta tapahtuu tai jos toiminta tapahtuu usean kunnan alueella, ilmoitus tehdään sille alueelliselle ympäristökeskukselle, jonka alueella toiminta pääasiassa tapahtuu. Ilmoitus on tehtävä viimeistään 30 päivää ennen toiminnan aloittamista. Ilmoituksen pohjalta asianomainen kunta tekee viranomaispäätöksen, jossa tärinää tuottavalle toiminnalle asetetaan ehdot, esimerkiksi rajoitukset toimintaaikaan, mahdollisesti ohjearvot ja velvoite asukkaille tiedottamisesta. Tärinäselvitys (5/6)
Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 11 Luumäki Imatrankoski-kaksoisraiteen alustava 12 1.6 Tärinähaittojen ehkäisy ja lieventäminen Tärinän syntymiseen ja leviämiseen vaikuttaa radan alla ja vierellä mahdollisesti tehtävät parantamistoimenpiteet. Radan tasaisuuden ja vakavuuden ylläpitämiseen tähtäävät toimenpiteet pääsääntöisesti pienentävät myös ympäristöön leviävää tärinää. Radan läheisyyden rakennuksille ja ihmisille tärinästä aiheutuva haitta on vain paikoin häiritsevä. Ongelmakohteissa haitta-alueella rakennuksia on useimmiten vain muutamia, jolloin rataan kohdistettavat tärinän pienentämistoimenpiteet eivät yleensä ole teknistaloudellisesti mielekkäitä. Kohteen pohjasuhteista johtuen (tiiviit taikka osin lujat maakerrokset) tärinän pienentämistoimenpiteinä tulevat kysymykseen vain radan perustaminen paaluille (2 3 M /km) taikka ponttiseinän käyttö (n. 0.7 1.5 M /km/suojattava puoli). Kohteita, joissa rakennuskannan tiheys radan varrella on suurehko ja joissa toimenpiteiden yksityiskohtaisempaa arviointia voidaan pitää perusteltuna, ovat: Kuusela asuinalue, radan eteläpuoli, Lappeenranta; noin 1000 metrin pituinen kohde Mattilan asuinalue, radan pohjoispuoli, Lappeenranta; noin 600 metrin pituinen kohde Kuusiston asuinalue, radan pohjoispuoli, Lappeenranta; noin 200 m pituinen kohde Korvenkylän asuinalue, radan eteläpuoli, Joutseno; noin 600 m pituinen kohde Kuparin asuinalue, radan länsipuoli, Imatra; noin 200 m pituinen kohde Ennen vaimennustoimenpiteisiin ryhtymistä on tärinän suuruus ja taajuussisältö tarkoituksenmukaista varmistaa tärinänmittauksin. Myös ennen uusien yksittäisten rakennusten sijoittamista lähelle rataa riskialueille taikka kaavoitettaessa lähelle rataa uusia asuinalueita, tärinän suurus tulee niin ikään mittaamalla varmentaa. Tärinän lieventäminen tai torjuminen on hankalaa, erityisesti koska kyseessä on nykyinen rata, jonka viereen vaihtoehtojen mukaisesti suunnitellaan toinen raide. Nykyisellä radalla ei tärinää vaimentavia toimenpiteitä ole tehty. Kaksoisraiteen hyöty tärinän pienentämisessä realisoituisi merkittävimmin ainoastaan, jos kaksoisraide perustetaan nk. kovan pohjan varaan (paalulaatta, syvä ja tiivis massanvaihto) ja tavaraliikenne ohjataan tälle raiteelle. Liikenteen toimivuuden johdosta tämä ei ole mahdollista. Tärinäselvityksen yhteydessä on kartoitettu selvitysalueelle radan läheisyyteen kaavoitetut uudet asuntoalueet. Uusille kaavoitettaville alueille tulee käyttää tärinän haitallisuuden arvioinnissa suositusraja-arvoja, jotka ovat puolet pienempiä kuin muualla tässä selvityksessä käytetyt suositusraja-arvot. Kaava-alueiden asuinrakennuksille tärinän haitan arviointiin käytetään suositusraja-arvoa v w,95 0.3 mm/s. Kartoituksessa nousivat esiin seuraavat kaava-alueet: Kartanonpellon kaava-alueet, Lappeenranta. Kaava-alueet sijaitsevat Lauritsalassa radan pohjoispuolella. Alueella, radan läheisyydessä on jo olemassa olevia asuinrakennuksia, jotka on huomioitu tärinän mallinnuslaskelmissa. Laskentojen perusteella alueen ei katsota olevan tärinän riskialuetta. Alueelle asuinrakennuksia rakennettaessa tulee kuitenkin huomioida mallinnukseen liittyvä epävarmuus sekä maaperätietojen puutteellisuus. Kartanonpellossa Saimaan kanavan lähialueet ovat täyttömaata, josta ei ole ollut tarkempaa maaperätietoa saatavilla. Mälkiä, Lappeenranta. Kaava-alue sijaitsee radan eteläpuolella olemassa olevien rakennusten ja radan välissä. Alueella on muutamia, ei asumiskäyttöön tarkoitettuja rakennuksia, jotka on huomioitu mallinnuksessa. Vaikka nämä rakennukset eivät mallinnuksen mukaan sijoitu tärinän riskiluokkiin ei suunnitelluille asuinrakennuksille voida soveltaa samaa tietoa. Asuinrakennuksien suositusohjearvojen ollessa tiukempia kuin ei asutuskäyttöön tarkoitettujen rakennuksien ohjearvot, on alueella suositeltavaa tehdä kaavoituksen ja rakentamisen yhteydessä lisätutkimusta tärinämittauksin. Laihia Lappeenranta. Kaava-alue sijaitsee radan pohjoispuolella, olemassa olevien rakennusten ja radan välissä. Alueen olemassa olevat asuinrakennukset on huomioitu mallinnuksessa, eivätkä ne sijoittuneet tärinän riskiluokkiin. Tuulikallio, Imatra. Kaava-alue sijaitsee radan pohjoispuolella. Alueella on olemassa olevia asuinrakennuksia, joten kyseessä on täydentämisrakentaminen. Mallinnuksen mukaan alue ei kuulu tärinän riskikohteisiin. Siitolan kartanon kaava-alue, Imatra. Radan länsipuolella sijaitsevalla kaava-alueella on muutamia olemassa olevia asuinrakennuksia, jotka on myös huomioitu mallinnuksessa. Alue ei osoittautunut mallinnuksen mukaan tärinän riskialueeksi. Itä Siitolan kaava-alue, Imatra. Radan länsipuolella sijaitsevalla kaava-alueella ei ole rakennuksia, joten sitä ei ole huomioitu mallinnuksessa. Alueelta ei myöskään ole tarkempia maaperätietoja kuin yleispiirteinen maaperäkartta. Tämän mukaan maaperän pintakerros on silttipitoista maa-ainesta. Alueen asuinrakentamismahdollisuudet on suositeltavaa selvittää jatkotutkimuksena tehtävin tärinämittauksin. Kuitenkin, kaikissa kohteissa, joissa kaavoitetaan lähemmäksi rataa tai selvästi erityyppiselle maaperälle kuin olemassa olevat asuinrakennukset ovat, on suositeltavaa tehdä kaavoituksen ja rakentamisen yhteydessä lisätutkimusta tärinämittauksin. Tärinäselvitys (6/6)