16WWE1124 23.06.2011 Päivitetty 10.1.2012 Temotek Oy Teknologiantie 4F 90590 OULU Kortteli 61, Muhos
SISÄLLYS Kortteli 61, Muhos 16WWE1124 SaL, MiK 23.6.2011 i Sivu 1. TOIMEKSIANTO 1 2. RAUTATIETÄRINÄMITTAUKSET JA MITTAUSTULOKSET 1 3. JOHTOPÄÄTÖKSET 3
SaL, Mik 12.1.2012 1 1. TOIMEKSIANTO Temotek Oy:n toimeksiannosta Pöyry Finland Oy on tehnyt rautatietärinämittauksia Muhoksella korttelin 61 alueella, vertaa liitekartta. Kortteliin 61 rakennetaan 3-5-kerroksisia asuinkerrostaloja, jotka perustetaan paaluilla tiiviin pohjamuodostuman varaan, vertaa erillinen perustamistapalausunto. Tutkimuskohde sijaitsee Muhoksen keskustassa, Aaronkujan, Ratatien ja Mimminpolun kulmauksessa. Alueella nykyisin sijaitsevat vahat rakennukset ja rakenteet (IVO) puretaan pois. Tutkimusalueelle on suunniteltu rakennettavaksi neljä asuinkerrostaloa sekä paikoitusalueita. Kortteli 61 sijaitsee junatärinän vaikutusalueella. Oulu-Kontiomäki rata sijaitsee alueen eteläpuolella, lähimmillään noin 50 m etäisyydellä suunnitelluista rakennuksista. Junatärinän haittavaikutusten vähentämiseksi raskaiden tavarajunien nopeus on rajoitettu Muhoksen keskustan kohdalla 40 km/h. Korttelin 61 alueelta on tehty erillinen meluselvitys. 2. RAUTATIETÄRINÄMITTAUKSET JA MITTAUSTULOKSET Tärinämittauspisteitä oli kaksi (2) kappaletta; mittapiste MP1 maassa noin 60 m etäisyydellä raiteesta ja mittapiste MP2 purettavan korjaamorakennuksen betonisokkelissa noin 80 m etäisyydellä raiteesta. Lisämittaukset tehtiin 30.5.-31.5. kahdella mittarilla: MP3 maassa n. 5 m rakennuksen seinälinjasta, MP4 paaluille perustetun 2-keroksisen rakennuksen sokkelissa. Mittauspisteiden sijainnit on esitetty tutkimuskartassa. tehtiin 18.5.-31.5.2011 välisenä aikana. Liitteessä 1 on esitetty mittaustulokset. Mittaustulosten mukaan maassa (MP1) ja maanvaraisessa betonisokkelissa (MP2) hallitseva värähtely on pystysuuntaista. Suurimmat mitatut pystyvärähtelyarvot ovat maassa 2.2-3.4 mm/s ja vaakasuunnassa 0.5-0.7 mm/s. Betonisokkelissa suurimmat mitatut pystysuuntaiset värähtelyarvot ovat 1.9-2.25 mm/s ja vaakasuunnassa 0.9-1.25 mm/s. Mitattu värähtelyn hallitseva taajuus on vaihdellut 4 7 mm/s ja on verrattain alhainen arvo kuten rautatietärinän yhteydessä pehmeiden maakerrosten alueella yleensä havaitaan.
SaL, Mik 12.1.2012 2 Rakennuksesta mitatut suurimmat tärinäarvot (MP4) ovat olleet 0.7-1 mm/s. Siirtokertoimen arvo maasta paaluille perustettuun rakennukseen on mittausten mukaan noin 0.3-0.5. Värähtelyn siirtyminen maasta rakenteisiin ja värähtelyn voimakkuus edelleen rakenteissa riippuu rakenteiden dynaamisista ominaisuuksista, erityisesti rakenteen alimmista ominaistaajuuksista ja vaimennuksista. Paaluille perustetun rakennuksen pystysuuntainen värähtely on yleensä vähäistä ja vaakasuuntainen värähtely on hallitseva. Mitatussa rakennuksessa pystysuuntainen värähtely on kuitenkin ollut hallitseva (paalujen alapäät löyhissä maakerroksissa). Rautatietärinän kanssa samalla taajuusalueella voivat olla rakenteiden esimerkiksi välipohjien ja pientalojen alimmat ominaistaajuudet. Tällöin värähtely voi resonanssin syntyessä vahvistua merkittävästi, vaikka värähtelyn voimakkuus yleensä vaimenee siirtyessään maasta rakenteisiin. Värähtely voi vahvistua rakenteissa resonanssitapauksissa, mm. 1 ½- ja 2- kerroksisissa puurakenteisissa pientaloissa, jopa 1,5 3 kertaiseksi. Julkaisun Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa VTT-WORK-50, VTT 2006 mukaan maankäytön suunnittelussa mahdolliset tärinäriskialueet (värähtelyluokka C) ja niiden laajuus voidaan arvioida pohjamaan perusteella seuraavasti (arviointitaso 1) Suositeltava turvaetäisyys Liikennetyyppi Pehmein maalaji väylän alla 500 m Tavarajunaliikenne (3500 tn, 90 km/h) 200 m Pikajunaliikenne (140 km/h) Pehmeä maa Pehmeä maa 100 m Tavara- ja pikajunat Kova maa Taulukko 1. Arvio tarvittavista rautatieliikenteen suojaetäisyyksistä, joita suuremmilla arvoilla tarkempi värähtelyselvitys ei ole tarpeen /VTT 2006/. Värähtelyluokkaa C suositellaan käytettäväksi uusien rakennusten ja uusien väylien suunnittelussa. uudet rakennukset tai väylät). Tärinän raja-arvo tällöin on tehollisarvona v w,95 <0,3 mm/s, mikä vastaa maksimiarvona noin v w <0,6 mm/s. Värähtelyluokassa C tutkimusten mukaan 7-8 % asukkaista pitää häiriötä erittäin häiritsevänä ja noin 15 % voidaan olettaa valittavan häiriöstä.
SaL, Mik 12.1.2012 3 3. JOHTOPÄÄTÖKSET Pohjamaa tutkimusalueella on pehmeää savista silttiä noin 10 m paksuna kerroksena. Pohja voidaan luokitella pehmeäksi maaksi, jolloin turvaetäisyysvaatimus on taulukon 1 mukaan 500 m. Lähimmät länsiosan rakennukset sijaitsevat noin 50 m etäisyydellä radasta. Rakennusalue sijaitsee junatärinän vaikutusalueella. Junatärinän haittavaikutusten vähentämiseksi raskaiden tavarajunien nopeus on rajoitettu Muhoksen keskustan kohdalla 40 km/h. Uudet rakennukset perustetaan kovaan pohjaan lyötävillä paaluilla. Kun rakenteet tehdään jäykkinä teräsbetonirakenteina siten, että rakenteissa tärinä ei voimistu (resonointi estetty), suurimmat tärinäarvot pysynevät arvon 0,6 mm/s alapuolella, jolloin värähtelyluokan C raja-arvo saavutetaan. Ihmisen havaintokynnys tärinän suhteen on alhainen eli heilahdusnopeuden avulla ilmoitettuna noin 0,1 0,2 mm/s. Värähtelyn (tärinän) kuten melunkin häiritsevyys on erilainen eri henkilöillä. Herkimmät ihmiset (noin 15 % ihmisistä) kokevat joka tapauksessa värähtelyn tutkimusalueella häiritseväksi. Rakennuksissa syntyvän värähtelyn vähentämiseksi ja erityisesti värähtelyn voimistumisen (resonanssi) estämiseksi paalujen lyönti tiiviiseen pohjaan on tärkeää, rakenteet on tehtävä riittävän jäykkinä ja rakennukset on vaakajäykistettävä rakenteellisin keinoin. Resonanssi tulee estää rungon ja välipohjien alimman ominaistaajuuden suhteen. Rungon vaakajäykkyyttä kasvattaa jäykistävien seinien määrän lisääminen, seinätasojen leikkausjäykkyyden lisääminen tai pohjapinta-alan kasvattaminen. Yleisenä periaatteena on, että rungon ominaistaajuus kasvaa kaksinkertaiseksi, kun rungon jäykkyys kasvaa nelinkertaiseksi.
SaL, Mik 12.1.2012 4 Rakennussuunnittelussa on otettava huomioon myös ilmaäänen kautta mahdollisesti syntyvä melu ja estää sen häiritsevyys, vertaa erillinen meluselvitys, mm. desibeli-ikkunoin ja riittävän eristävällä/vaimentavalla ulkoseinärakenteella. Suunnittelussa tulee huomioida mahdolliset kunnan rakennusvalvonnan ja liikenneviraston ohjeet junatärinän vaikutusalueella rakentamisesta. Oulussa 12.pnä tammikuuta 2012. Sakari Lotvonen TkL, suunnittelupäällikkö geo- ja aluetekniikka Pöyry Finland Oy Tutkijantie 2A PL20, 90590 OULU puh: 010 33 28235 fax: 010 33 28250 e-mail: sakari.lotvonen@poyry.com LIITTEET: - Tärinämittaustulokset, liite 1.
SaL, Mik 12.1.2012 5 Junatärinämittaustulokset Liite 1. 1. 19.5 klo 5:40 tyhjä pellettijuna 1412 tn 80km/h - MP1 resultoiva tärinäarvo 3.0 mm/s, hallitseva taajuus 4-7 Hz - MP2 mittari rakennuksessa function error, ei mittaustulosta 2. 19.5 klo 18:13 pellettijuna 5474 tn 40 km/h (rajoitus) - MP1 resultoiva tärinäarvo 3.4 mm/s, vertikaali tärinä 3.38 mm/s, vaakasuunta 0.4-0.67 mm/s, vallitseva taajuus 4-7 Hz - MP2 mittari rakennuksessa, ei mittaustulosta 3. 19.5 klo 20:50 ja 20:51 pellettijuna 5471 tn (20 km/h) ja matkustajajuna 285 tn kohtauspaikka - MP1 resultoiva tärinäarvo 2.23-2.32 mm/s, vertikaali tärinäarvo 2.22-2.32 mm/s, vaakasuunta 0.3-0.5 mm/s, vallitseva taajuus 3.5-5.5 Hz - MP2 resultoiva tärinäarvo 1.71-1.91 mm/s, vertikaali tärinäarvo 1.71-1.87 mm/s, vaakasuunta 0.4-0.86 mm/s, vallitseva taajuus 4-5 Hz 4. 19.5 klo 21:43 pellettijuna 4971 tn 40 km/h (rajoitus) - MP1 resultoiva tärinäarvo 2.33 mm/s, vertikaali tärinäarvo 2.33 mm/s, vaakasuunta 0.4-0.6 mm/s, vallitseva taajuus 5-7 Hz - MP2 resultoiva tärinäarvo 2.16 mm/s, vertikaali tärinäarvo 1.86 mm/s, vaakasuunta 0,6-1.25 mm/s, vallitseva taajuus 5-6 Hz 5. 20.5 klo 01:25 tavarajuna 1705 tn 40 km/h (rajoitus) - MP1 resultoiva tärinäarvo 1.8 mm/s, vertikaali tärinäarvo 1.79 mm/s, vaakasuunta 0.36-0.65 mm/s, vallitseva taajuus 5.5-7 Hz - MP2 ei kynnysarvoa 1.5 mm/s ylittävää tärinää 6. 30.5 klo 16:30 pellettijuna 5488 tn 40 km/h (rajoitus) - MP3 resultoiva tärinäarvo 1.7 mm/s, vertikaali tärinäarvo 1.7 mm/s, vaakasuunta 0.4-0.5 mm/s, vallitseva taajuus 5-6 Hz - MP4 resultoiva tärinäarvo 1.0 mm/s, vertikaali tärinäarvo 1 mm/s, vallitseva taajuus 5.9 Hz 7. 30.5 klo 20:53 pellettijuna 5483 tn 40 km/h (rajoitus) - MP3 ei havaintoa - MP4 resultoiva tärinäarvo 0.74 mm/s, vertikaali tärinäarvo 0.73 mm/s, vaakasuunta 0.4 mm/s,
SaL, Mik 12.1.2012 6 8. 30.5 klo 22:30 pellettijuna 5500 tn 40 km/h (rajoitus) - MP3 resultoiva tärinäarvo 2.5 mm/s, vertikaali tärinäarvo 2.5 mm/s, vaakasuunta 0.7 mm/s, vallitseva taajuus 5-7 Hz - MP4 resultoiva tärinäarvo 0.87 mm/s, vertikaali tärinäarvo 0.86 mm/s, vallitseva taajuus 5-5.3 Hz 9. 31.5 klo 19:28 pellettijuna 5485 tn 40 km/h (rajoitus) - MP3 resultoiva tärinäarvo 2.5 mm/s, vertikaali tärinäarvo 2.5 mm/s, vaakasuunta 0.7 mm/s, vallitseva taajuus 5-7 Hz - MP4 resultoiva tärinäarvo 0.83 mm/s, vertikaali tärinäarvo 0.82 mm/s, vaakasuunta 0.4 mm/s, vallitseva taajuus 7.5 Hz 10. 31.5 klo 20:52 pellettijuna 5483 tn 40 km/h (rajoitus) - MP3 resultoiva tärinäarvo 2.1 mm/s, vertikaali tärinäarvo 2.1 mm/s, vaakasuunta 0.43-0.57 mm/s, vallitseva taajuus 4-5.5 Hz - MP4 resultoiva tärinäarvo 0.74 mm/s, vertikaali tärinäarvo 0.73 mm/s, vaakasuunta 0.4 mm/s, vallitseva taajuus 7.4 Hz