Lahelanpellon tärinäselvitys Tuusula

Ramboll Finland Oy Tuusulan kunta Lahelanpellon tärinäselvitys Tuusula 9.10.2006

Viite 82114125 Versio Pvm 9.10.2006 Hyväksynyt Tarkistanut J. Noukka Kirjoittanut J. Kurikka-Oja Ramboll PL 718 33101 Tampere Finland Puhelin+45 020 755 6800 www.ramboll.fi

Sisällysluettelo Sisällysluettelo...1 1. Toimeksianto...2 2. Noudatettavat ohjeet...2 3. Tärinämittausten suorittaminen...2 4. Esimerkki tulosten analysoinnista...4 5. Tärinämittaustulokset...5 6. Johtopäätökset...7 Liitteet Merkittävimmät mittaustulokset... I Liitteet Kuvaajat mittausjaksoilta... II 1

1. Toimeksianto 1. Johdanto Tämä työ liittyy Tuusulan keskustan länsipuolella sijaitsevalle Lahelan alueelle kaavoitettavaan asuinalueeseen. Työssä on selvitetty autoliikenteen aiheuttamaa tärinää mittauksilla Lahelantien ja Ristikiventien risteysalueella. Työn on tilannut Tuusulan kunta jossa yhteyshenkilönä on toiminut Asko Honkanen. Ramboll Finland Oy:ssä vastuuhenkilönä on tärinämittausten osalta toiminut DI Jouko Noukka. Mittaukset ja raportoinnin suoritti tekn.yo Jussi Kurikka-Oja. 2. Noudatettavat ohjeet Tässä työssä on noudatettu VTT:n suositusta Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta VTT Tiedotteita Research Notes 2278, Espoo, 2004. Mittaustuloksena saaduista heilahdusnopeuden tehollisarvosta () on laskettu tunnusluvut, v. Käsiteltäväksi valitut tulokset on valittu tietä lähinnä olevan w,95 mittauspisteen pystysuuntaisen värähtelyn mukaan. Ohjeen mukaan tarkastelu perustuu pystysuuntaiseen värähtelyyn. Mittaustuloksista on valittu 15 merkittävintä liikenteestä aiheutunutta tärinätapahtumaa. Näiden 15 pohjalta on laskettu keskihajonta ja keskiarvo, joiden pohjalta tunnusluku v on laskettu seuraavasti: w,95 v = Keskiarvo + 1,8 x Keskihajonta w,95 Tunnusluvun perusteella rakennuksille on annettu suositus värähtelyluokituksesta. 3. Tärinämittausten suorittaminen Mittaukset suoritettiin Tuusulassa määritellyllä tärinäselvitysalueella maanantaina 2.10.2006. Mittauksia suoritettiin kahdella paikalla, Lahelantien eri puolilla. Molemmilla mittauspaikoilla mitattiin neljässä pisteessä tärinän pystysuoraa komponenttia. Mittauspaikalla 1 anturit muodostivat suoran linjan. Anturien etäisyys toisistaan oli 5m. Tietä lähinnä oleva anturi oli 5m etäisyydellä Lahelantiestä. Kuva 3.1 Mittauspaikka 1 2

Mittauspaikalla 2 anturit asetettiin suorakaiteen muotoon Ristikiventien ja Lahelantien risteysalueella. Kuva 3.2 Mittauspaikka 2 Pisteiden etäisyys 20 m Ristikiventie Pisteiden etäisyys 5m Pisteiden etäisyys 15 m Lahelantie Kuva 3.3 Mittauspistekartta Mittausten aikana mittaaja valvoi liikennettä ja tärinätasoa. Raskaassa liikenteessä ei huomattu ajallisia poikkeamia mittausten aikana, 8.00 16.30. Kevyt liikenne lisääntyi huomattavasti ennen kello 8.00:aa ja iltapäivällä ennen kello 16.00:ta. Mittausjaksojen aikana mittauspaikan ohitti keskimäärin noin 20 raskasta ajoneuvoa tunnissa. Mittauksissa käytettiin seuraavaa laitteistoa: Sinus Soundbook, 8-kanavainen ääni- ja tärinäanalysaattori 4 kpl MMF:n valmistamia yksiakselisia tärinäantureita, tyyppi KS48B o Sarjanumerot: 5028, 5030, 5039 ja 5050 3

300 mm maapiikkejä, joihin anturi kiinnitetään kierretapilla Mittalaite tallensi antureilta saamaansa signaalia jatkuvasti. Anturien asennuksessa tärinäantureille kaivettiin maahan noin 30 cm syvyinen kuoppa, jonka pohjalle maapiikki lyötiin kiinni. Anturien asennuksen jälkeen maapiikin ja anturien ympäristö täytettiin irtomaalla ja kuopan päälle asetettiin hiekkasäkki. Antureilta vedetyt kaapelit kytkettiin analysaattoriin, joka sijoitettiin riittävän kauas mittauspaikalta mittauksen häiriöitä aiheuttamattoman valvonnan mahdollistamiseksi. 4. Esimerkki tulosten analysoinnista Kuva 4.1 Kuva tärinänaiheuttajasta Tuusula, mittauspiste 1 - Vibration meter CH2 - vrms Tuusula, mittauspiste 1 - Vibration meter CH1 - vrms 0.14522 10:29:24 0.02356 0.10047 0.14522 0.10047 0.06951 0.06951 0.04809 0.04809 0.03327 0.03327 0.02302 0.02302 0.01592 0.01592 0.01102 0.01102 0.00762 0.00762 0.00527 0.00527 0.00365 0.00365 0.00252 0.00252 75 75 21 21 0.00084 0.00084 0.00058 0.00058 0.0004 10:28:41 t 10:29:21 0.0004 10:28:36 t 10:29:56 Tuusula, mittauspiste 1 - Vibration meter CH3 - vrms Tuusula, mittauspiste 1 - Vibration meter CH4 - vrms 0.1452 10:29:53 0.0008 0.1005 0.145 10:29:35 0.005 0.1 0.0695 0.07 0.0481 0.048 0.0333 0.033 0.023 0.023 0.0159 0.016 0.011 0.011 0.0076 0.008 0.0053 0.005 0.0036 0.004 0.0025 0.003 7 0.002 2 0.0008 0.0006 0.0004 10:28:47 t 10:29:01 10:29:15 10:29:29 10:29:43 10:29:57 0 10:28:40 t 10:28:58 10:29:16 10:29:34 10:29:52 10:30:10 Kuva 4.2 Kuvaajat aiheutuneesta tärinästä 4

5. Tärinämittaustulokset VTT:n ohjeen mukaisesti saadusta mittausdatasta otettiin tarkasteluun 15 merkittävintä, liikenteestä aiheutunutta tärinäarvoa. Näiden tietojen pohjalta laskettuna saatiin seuraavissa taulukoissa esitetyt tulokset: Taulukko 5.1 Mittaustuloksista lasketut tunnusluvut, mittauspaikka 1 Tärinän tunnusluku Etäisyys tiestä v w95, maa, () 5m 10m 15m 20m Mittausaika 0,0954 0,0614 0,0491 0,0442 8.33 10.58 Tärinän vaimentuminen, mittauspaikka 1 0,12 0,1 Vw 95, maa () 0,08 0,06 0,04 0,02 0 5 10 15 20 Etäisyys Lahelantiestä (m) Kuva 5.1 Kuvaaja tärinän vaimentumisesta mittauspaikalla 1 Taulukko 5.2 Mittaustuloksista lasketut tunnusluvut, mittauspaikka 2 Tärinän tunnusluku v w95, maa, () Etäisyys tiestä (Lahelantie Ristikiventie), (m) Mittausaika (5-5) (5-25) (20-25) (20-5) 0,2123 0,1533 0,1282 0,1503 14.37 16.37 5

Tärinän vaimentuminen, mittauspaikka 2 0,25 0,2 Vw95, maa () 0,15 0,1 0,05 0 25 Etäisyys Ristikiventiestä (m) 5 5 25 Etäisyys Lahelantiestä (m) Kuva 5.2 Kuvaaja tärinän vaimentumisesta mittauspaikalla 2 Mittauspaikalla 1 tärinä vaimenee mittausetäisyyden kasvaessa. Etäisyyden nelinkertaistuessa tärinä on vaimentunut alle puoleen alkuperäisestä. Mittauspaikalla 2 tärinä on voimakkainta pisteessä, joka on lähinnä sekä Lahelan- että Ristikiventietä. Pisteessä, joka on kauimpana molemmista teistä tärinä on voimakkuudeltaan pienintä. 6

6. Johtopäätökset Mittauspaikoilla maalaji on maaperäkarttaan ja kairaustietoihin perustuen savea. Sora Savi Kuva 6.1 Maaperäkartta mittausalueelta ( GTK, 2000,2003 Pohjakartat MLL:n luvalla) Mittaustulokset olivat odotusten mukaisia, tärinä vaimeni maaperässä etäisyyden kasvaessa tiehen nähden. Tärinän kannalta merkittävintä on Lahelantietä pitkin kulkeva liikenne. Jos tärinänaiheuttaja on tulossa Ristikiventieltä tai kääntyy Lahelantieltä Ristikiventielle, ajonopeudet ovat pienempiä risteyksen ohi ajettaessa. Tämä vähentää tärinän voimakkuutta. Maaperän tärähtely saattaa voimistua sen siirtyessä rakennuksiin. VTT:n ohjeessa voimistumisesta kerrotaan seuraavaa: Yhteenvetona voidaan todeta, että kaavoituksessa on puolitoista- ja kaksikerroksisilla rakennuksilla materiaaleista ja perustamistavoista riippumatta varauduttava rakennuksen vaakasuuntaiseen värähtelyyn, jonka tunnusluku on kaksi kertaa maasta mitattu pystysuuntaisen värähtelyn tunnusluku v w,. Korkeilla kerrostaloilla maa liikenteestä aiheutuvan vaakasuuntaisen värähtelyn ei havaittu olevan merkittävää. Lattian pystysuuntaisesta värähtelystä kerrotaan seuraavaa: Yhteenvetona voidaan todeta, että kaavoituksessa on sekä pien- että kerrostalojen kaikissa kerroksissa materiaaleista riippumatta varauduttava lattian pystysuuntaiseen värähtelyyn, jonka tunnusluku on kaksi kertaa maasta mitattu pystysuuntaisen värähtelyn tunnusluku v w,. Poikkeuksena ovat maanvaraiset lattiat sekä paalutetut maa rakennukset, jolloin lattian värähtelyssä ei tarvitse varautua maaperän värähtelyn tunnuslukua suurempiin arvoihin. 7

Näiden tietojen pohjalta kaavoituksessa on mittauksiin perustuen varauduttava tärinän osalta seuraaviin tunnuslukuihin, jotka ovat kaksinkertaisia maasta mitatun datan pohjalta laskettuihin tunnuslukuihin. Taulukko 6.1 Mittaustuloksista lasketut tunnusluvut kun rakenteisiin siirtyminen on huomioitu vahvistuskertoimella 2 Mittauspaikka 1 Tärinän tunnusluku v w95, maa Etäisyys tiestä, () 5m 10m 15m 20m Mittausaika 0,1909 0,1228 0,0982 0,0883 8.33 10.58 Taulukko 6.2 Mittaustuloksista lasketut tunnusluvut kun rakenteisiin siirtyminen on huomioitu vahvistumiskertoimella 2 Mittauspaikka 2 Tärinän tunnusluku v w95, maa, () Etäisyys tiestä (Lahelantie Ristikiventie), (m) (5-5) (5-25) (20-25) (20-5) Mittausaika 0,4246 0,3065 0,2564 0,3006 14.37 16.37 Taulukko 6.3 Suositus rakennusten värähtelyluokituksesta Värähtely- Kuvaus v () luokka värähtelyolosuhteista w, 95 A Hyvät asuinolosuhteet 0,10 B Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet 0,15 C Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa 0,30 D Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla 0,60 Verrattaessa mitattuja tuloksia VTT:n suositukseen voidaan todeta, että mittauspaikalla 2 ylitetään tai ollaan lähellä suosituksen värähtelyluokan C raja-arvoa, 0,3 kaikissa mittauspisteissä. Mittauspaikan 1 tärinätaso on matalampi, tulosten perusteella tärinä alittaa värähtelyluokan B rajat kaikissa mittauspisteissä. VTT:n suosituksessa viitataan aiheesta tehtyihin tutkimuksiin. VTT:n omissa mittauksissa tärinä voimistui enimmillään kertoimella 2,72 mutta suosituksessa mainitaan myös 7,8-kertainen voimistuminen perustuksen ja toisen kerroksen välillä. Tällainen voimistuminen on kuitenkin hyvin harvinaista. Mittaustulosten perusteella mitatulla alueella on kohtia, joissa värähtelyluokan C rajaarvo ylitetään, näissä pisteissä ollaan kuitenkin alle 10m etäisyydellä liikenneväylistä. Huomioiden tärinän heikentyminen maaperässä on suositeltavaa, ettei rakennuksia sijoitettaisi alle 25m päähän risteysalueesta Ristikiventien puoleisella alueella. Lahelantien toisella puolella rajoituksia rakentamiselle ei ole, kuitenkin suosittelemme ettei kevytrakenteisia pien-/rivitaloja rakenneta alle 10m päähän tiestä. 8

Liitteet Merkittävimmät mittaustulokset Taulukko 1 15 Merkittävintä mittaustulosta mittauspaikalta 1 Aika 5m tiestä 10m tiestä 15m tiestä 20m tiestä 8:37:17 0,105872 0,065491 0,048924 0,042194 10:31:51 0,089823 0,05669 0,045818 0,037534 8:36:46 0,080246 0,055913 0,046077 0,043488 8:50:55 0,078175 0,048665 0,037793 0,032616 10:04:42 0,077916 0,049442 0,043747 0,042194 9:55:33 0,069633 0,040123 0,030286 0,029251 10:06:17 0,069115 0,039088 0,030804 0,029769 9:12:19 0,067821 0,042453 0,03624 0,031063 9:33:36 0,066009 0,0453 0,03391 0,030804 9:38:02 0,064973 0,044265 0,03391 0,029251 10:08:36 0,064973 0,041158 0,028733 0,024074 9:03:50 0,061349 0,035464 0,028216 0,027698 10:10:58 0,059537 0,030028 0,023297 0,020191 10:32:03 0,056172 0,038052 0,029769 0,025109 10:34:35 0,055654 0,035981 0,028733 0,024074 Keskiarvo 0,0712 0,0445 0,0351 0,0313 Keskihajonta 0,0135 0,0094 0,0078 0,0072 v w, () maa 0,0954 0,0614 0,0491 0,0442 Taulukko 2 15 merkittävintä mittaustulosta mittauspaikalta 2 Aika 5m Lahelantiestä 5m Ristikiventiestä 5m Lahelantiestä 25m Ristikiventiestä 20m Lahelantiestä 25m Ristikiventiestä 20m Lahelantiestä 5m Ristikiventiestä 15:04:41 0,3049 *) 0,2252 0,1895 0,2242 15:27:56 0,1382 0,0896 0,0756 0,0865 16:07:36 0,1147 0,0934 0,0743 0,0795 16:07:30 0,1069 0,0707 0,0474 0,0562 15:18:18 0,1033 0,0500 0,0401 0,0525 14:59:42 0,1017 0,0764 0,0469 0,0598 16:37:21 0,1002 0,0541 0,0489 0,0541 16:03:12 0,1002 0,0489 0,0510 0,0474 15:56:35 0,0984 0,0538 0,0481 0,0699 15:38:04 0,0976 0,0665 0,0551 0,0696 15:52:39 0,0971 0,0613 0,0577 0,0639 15:46:04 0,0955 0,0536 0,0588 0,0531 16:22:47 0,0947 0,0456 0,0487 0,0533 15:44:15 0,0945 0,0515 0,0370 0,0422 16:11:36 0,0934 0,0437 0,0432 0,0391 Keskiarvo 0,1161 0,0723 0,0615 0,0701 Keskihajonta 0,0534 0,0450 0,0371 0,0446 v w (), maa 0,2123 0,1533 0,1282 0,1503 *) Voimakkain tärinä aiheutui tilanteesta, jossa kuorma-autolla kuljetettu tavara oli lavalla kiinnittämättömänä! Liitteet I

Liitteet Kuvaajat mittausjaksoilta 0.158 Tuusula, mittauspiste 1 - V ibration meter C H1 - vrms 0.11 0.076 0.052 0.036 0.025 0.017 0.012 0.008 0.006 0.004 0.003 0.002 0 8:33:29 t 9:33:29 10:33:29 Kuva 1 Kuvaaja mittauspaikalta 1, 5m tiestä 0.1452 10:58:18 1 Tuusula, mittauspiste 1 - V ibration meter C H2 - vrms 0.1005 0.0695 0.0481 0.0333 0.023 0.0159 0.011 0.0076 0.0053 0.0036 0.0025 7 2 0.0008 0.0006 0.0004 8:33:29 t 9:33:29 10:33:29 Kuva 2 Kuvaaja mittauspaikalta 1, 10m tiestä Liitteet II

0.1452 10:58:18 3 Tuusula, mittauspiste 1 - V ibration meter C H3 - vrms 0.1005 0.0695 0.0481 0.0333 0.023 0.0159 0.011 0.0076 0.0053 0.0036 0.0025 7 2 0.0008 0.0006 0.0004 8:33:29 t 9:33:29 10:33:29 Kuva 3 Kuvaaja mittauspaikalta 1, 15m tiestä 0.145 10:58:18 0.003 Tuusula, mittauspiste 1 - V ibration meter C H4 - vrms 0.1 0.07 0.048 0.033 0.023 0.016 0.011 0.008 0.005 0.004 0.003 0.002 0 8:33:29 t 9:03:29 9:33:29 10:03:29 10:33:29 Kuva 4 Kuvaaja mittauspaikalta 1, 20m tiestä Liitteet III

1 0.692 16:37:42 0.017 Tuusula - mittaus 2, Ristikivi - V ibration meter C H1 - vrms 0.479 0.331 0.229 0.158 0.11 0.076 0.052 0.036 0.025 0.017 0.012 0.008 0.006 0.004 0.003 0.002 14:36:08 t 15:36:08 16:36:0 Kuva 5 Kuvaaja mittauspaikalta 2, 2m Lahelantiestä, 5m Ristikiventiestä 16:37:42 0.020 Tuusula - mittaus 2, Ristikivi - V ibration meter C H2 - vrms 0.331 0.229 0.158 0.11 0.076 0.052 0.036 0.025 0.017 0.012 0.008 0.006 0.004 0.003 0.002 14:36:08 t 15:36:08 16:36:0 Kuva 6 Kuvaaja mittauspaikalta 2, 5m Lahelantiestä, 25m Ristikiventiestä Liitteet IV

16:37:42 0.011 Tuusula - mittaus 2, Ristikivi - V ibration meter C H3 - vrms 0.331 0.229 0.158 0.11 0.076 0.052 0.036 0.025 0.017 0.012 0.008 0.006 0.004 0.003 0.002 14:36:08 t 15:36:08 16:36:0 Kuva 7 Kuvaaja mittauspaikalta 2, 20m Lahelantiestä, 25m Ristikiventiestä 16:37:42 0.008 Tuusula - mittaus 2, Ristikivi - V ibration meter C H4 - vrms 0.331 0.229 0.158 0.11 0.076 0.052 0.036 0.025 0.017 0.012 0.008 0.006 0.004 0.003 0.002 14:36:08 t 15:36:08 16:36:0 Kuva 8 Kuvaaja mittauspaikalta 2, 20m Lahelantiestä, 5m Ristikiventiestä Liitteet V