TÄRINÄ JA MUUT YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET Lyöntipaalutustärinä Tärinän ohjearvot Tärinämittauskohde, Lahti Maan tiivistyminen Maan syrjäytyminen
Lyöntipaalutustärinä Tärinä on hukkaan mennyttä energiaa Tärinä on suurta, kun paalu tunkeutuu huonosti Kuva Matti Hakulinen Paitsi loppulyöntien aikana, jolloin tärinä on yleensä pieni
Riskialttiit olosuhteet Tiivis pintakerros: rakennekerrokset, muu täyttö, routa, kuivakuori, rantakerrostuma tms. Pehmeä savi Kova pohja
Tärinän ennustaminen 100 Kaikki m ittaustulokset [mm/s] 10 k = 1,5 k = 0,75 k = 0,35 k = 0,3 1 Paalu 4, pysty Paalu 4, vaaka1 Paalu 4, vaaka2 Paalu 1, pysty Paalu 1, vaaka1 Paalu 1, vaaka2 0,1 1,0 10,0 100,0 Vaakasuora etäisyys [m] Menettely on kokemusperäinen ja suuntaa-antava
Tärinää voidaan vähentää: Läpäisemällä tiiviit kerrokset kaivamalla, esireiällä, vesihuuhtelulla tms. Keskeisellä iskulla, suorilla paaluilla, tukemalla paalu paikalleen lyönnin aikana, optimoimalla lyöntienergia. Ongelmallisissa tilanteissa koepaalutus ja tärinänmittaus, tarvittaessa paalutyypin vaihto. Lisätietoa: RIL 253-2010 Rakentamisen aiheuttamat tärinät
Tärinän ohjearvot RIL 253-2010 Rakentamisen aiheuttamat tärinät Tärinäasiantuntija määrittää ohjearvot Asiantuntija toimii yhdessä suunnittelijan kanssa. Vastaava suunnittelija voi toimia tärinäasiantuntijana
Tärinän ohjearvot Tärinäkuormituksen vaikutus rakenteissa Jännitys / lujuus Vaurioraja Kun jännitys > lujuus, rakenne vaurioituu Aika Vaarassa erityisesti materiaalit, joiden vetolujuus on alhainen
Tärinän ohjearvot Tärinäkuormituksen vaikutus rakenteissa Jännitys / lujuus Vaurioraja Hyväkuntoinen rakenne Aika
Tärinän ohjearvot Tärinäkuormituksen vaikutus rakenteissa Jännitys / lujuus Vaurioraja Tärinäkuormitus Hyväkuntoinen rakenne Aika Hyväkuntoinen rakenne kestää kohtuulliset tärinän aiheuttamat lisäkuormitukset.
Tärinän ohjearvot Tärinäkuormituksen vaikutus rakenteissa Jännitys / lujuus Tärinäkuormitus Vaurio Vaurioraja Huonokuntoinen rakenne Hyväkuntoinen rakenne Aika Huonokuntoinen rakenne vaurioituu usein jo vähäisestä tärinäkuormituksesta. Rakenteen tärinäkestävyys riippuu rakenteen jäljellä olevasta kestävyydestä (vrt. katselmukset).
Tärinän ohjearvot Mittaus yleensä perustuksista
F k
Pohjarakennus
Teräsbetonipaalutus, Lahti
Anturi Paalu 300 x 300 mm 2, Paalutuskone Junttan PM 20, järkäleen paino 40 kn, pudotuskorkeus n. 0,25 0,30 m.
Pohjasuhteet Pintakerrostuma Mitattu paalu Pohjamuodostuma
Mittauspisteet MP 5 ja 6 Kolmannessa kerroksessa Paalun sijainti MP 1, 2 ja 3 maassa MP 4 kellarissa
Tuloksia, tärinä maassa (Huom. Kuvissa eri asteikot) Paalu 1, MP1, r = 1m heilahdusnopeus [mm/s] 0 20 40 60 80 100 0 Paalu 1, MP3, r = 20m heilahdusnopeus [mm/s] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 5 5 Lyöntivastus Lyöntivastus 10 Pitkittäinen 10 Pitkittäinen Poikittainen Poikittainen Syvyys [m] 15 Pysty Syvyys [m] 15 Pysty 20 20 25 25 30 0 20 40 60 80 100 Lyöntivastus [lnt/0,5m] 0 20 40 60 80 100 30 Lyöntivastus [lnt/0,5m]
Tärinän väheneminen maassa 100 Vaimeneminen maassa 10 k = 0,75 k = 1,5 [mm/s] k = 0,2 1 0,1 v =k max W r 1,0 10,0 100,0 Vaakasuora etäisyys [m]
Tärinä paalun vieressä maassa ja rakenteissa (Huom. Kuvissa eri asteikot) Paalu 1, MP1, r = 1m heilahdusnopeus [mm/s] 0 20 40 60 80 100 0 Paalu 1, MP4 heilahdusnopeus [mm/s] 0 1 2 3 4 5 0 5 5 Lyöntivastus Lyöntivastus 10 Pitkittäinen Poikittainen 10 Pitkittäinen Poikittainen Syvyys [m] 15 Pysty Syvyys [m] 15 Pysty 20 20 25 Maassa etäisyys 1 m 25 Rakenteissa etäisyys 1 m 30 0 20 40 60 80 100 Lyöntivastus [lnt/0,5m] 30 0 20 40 60 80 100 Lyöntivastus [lnt/0,5m]
Tuloksia, tärinä rakenteissa (Huom. Kuvissa eri asteikot) Paalu 1, MP4 heilahdusnopeus [mm/s] 0 1 2 3 4 5 0 Paalu 1, MP6 heilahdusnopeus [mm/s] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0 5 5 Lyöntivastus 10 Pitkittäinen 10 Poikittainen Syvyys [m] 15 Pysty Syvyys [m] 15 Lyöntivastus Pitkittäinen Poikittainen 20 20 Pysty Etäisyys 1 m 25 25 30 0 20 40 60 80 100 Lyöntivastus [lnt/0,5m] Etäisyys 15 m 0 20 40 60 80 100 30 Lyöntivastus [lnt/0,5m]
Päätelmiä, Lahden paalutus Tärinä suurinta maanpinnan läheisyydessä paalun tunkeutuessa noin 3 5 metrin syvyydessä, vaikka kuivakuori heikko. Lähialueella tärinä vaimenee nopeasti ja eri tavalla kuin pitemmillä etäisyyksillä. Vaimeneminen vastasi k:n arvoa noin 0,2. Lähialueella tärinästä siirtyi rakennukseen ainoastaan noin 2 8 %.
Yhteenveto eri kohteista Lappeenranta, Ø 710, 810, Tärinän suuruus maassa 39 kj Tampere, Heilahdusnopeus [mm/s] 100 10 1 1 10 100 TB 300 x 300, 12 kj Lahti, TB 300 x 300, 12 kj Viiala, Ø 90, 115, 2 kj Etäisyys [m]
Maan tiivistyminen
Maan syrjätyminen Rakennusaika Aika Painuma
Aika Painuma
Kerrallinen Savi Savimoreeni Lyöntipaalu 400 x 400, pituus 20 metriä, Syrjäyttää n. 3 m 3 maata Paalun nousu lyönnin aikana? Savikivi
Maan syrjäytyminen Savi Moreeni Lisäksi stabiliteetin varmuuden alentuminen, (huokosvedenpaine kasvaa)
Lisätietoa: Tampereen teknillinen yliopisto, maa- ja pohjarakenteet Rakentamisen aiheuttamat tärinät -tutkimushanke: Tärinämittausraportit (176 sivua) Tärinämittausraportit 31.8.2009.pdf (6.41 MB) Matti Hakulinen 13.8.2009 Taustaselvitykset (130 sivua) Taustaselvitykset 18.6.2009 MHa.pdf (5.25 MB) Matti Hakulinen 18.6.2009 Paalutuksesta ja pontituksesta aiheutuva tärinä (160 sivua, 28 liitesivua) Hanna Leppänen 24112008.pdf (13.51 MB) Diplomityö, Hanna Leppänen, 4.6.2008