Birger E2 AB Svärdfisken Etapp2 Varberg kommun

Transkript

1 Birger E2 AB Svärdfisken Etapp2 Varberg kommun PM Kontrollmätning av komfortstörande trafikvibrationer inför planerad byggnation Upprättad av: John Idh Nordberg Granskad av: Olle Goffe

2 PM Kontrollmätning av komfortstörande trafikvibrationer inför planerad byggnation. Kund Birger E2 AB Kontaktperson: Mats Rydholm Konsult WSP Environmental Box Göteborg Besök: Ullevigatan 19 Tel: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktperson John Idh Nordberg tel , 2 (10)

3 Uppdrag WSP Environmental i Göteborg har på uppdrag av Birger E2 AB upprättat en PM Kontrollmätning av komfortstörande vibrationer inför planerad byggnation inom fastigheten Svärdfisken etapp2, Varbergs kommun. I föreliggande PM har vibrationsmätningar i ett läge nyttjats för att kontrollera risken för komfortstörande vibrationer från närliggande järnvägstrafik i planerad nybyggnation. Sammanfattning Uppmätta markvibrationer visar på en relativt hög vibrationsrespons från tågtrafiken. De högst uppmätta värdena som registrerats visar på maximalnivåer runt 1,09 mm/s rms. Den dominerande frekvensen på uppmätta vibrationer ligger mellan ca Hz. Mätningarna visar att man bör lägga stor vikt vid val av grundläggning samt konstruktionsmässigt se till att byggnadskonstruktionens delar inte har resonansfrekvenser i området Hz. Med rätt val av grundläggningsmetod och byggnadstomme bör riktvärdet på 0,4 mm/s rms kunna uppfyllas. Inför en kommande byggnation bör man speciellt studera möjligheterna att minimera risken samt optimalt utnyttja åtgärder för att minska vibrationspåverkan från angränsande järnväg. Dessa åtgärder kan exempelvis bestå av: - Pålgrundläggning för låsning av grunden i lager med lägre vibrationsamplitud, ex spetsbärande pålar. - Möjlighet till snedpålning för att minska de horisontella sidorörelserna. - Styva bjälklagskonstruktioner. - Byggnadskonstruktioner med hög sidostyvhet. - Undvika bärande konstruktionsdetaljer som har sin resonans i området runt Hz Då dominerande frekvens ligger helt klart inom det hörbara området bör åtgärder övervägas för att eliminera stomljud i framförallt de lägre våningsplanen i kommande byggnader. I ovanstående bedömning gäller en bankroppstyp som motsvarar den befintliga. I samband med Trafikverkets omläggning av banan kommer enligt uppgift banan att förläggas i tråg eller tunnel. Detta medför att mobiliteten för själva bankroppen minskar vilket i de flesta fall innebär en sänkning av vibrationsnivån. Storleken på den aktuella vibrationsreduktionen är osäker men erfarenhetsmässigt bedöms riktvärdet för komfortvibrationer, 0.4 mm/s rms sannolikt kunna klaras. Vad gäller stomljudsöverföring så beror denna av vilka åtgärder trafikverket kommer at vidta i tråg och tunnel. Det finns möjlighet att stomljudsisolera banan i kritiska områden. Denna fråga bör tas upp med Trafikverket. 3 (10)

4 Objektsbeskrivning Aktuellt byggnadsområdet är beläget norr om Varbergs station och väster om Birger Svensons väg. Inom området planeras en nybyggnation, se bild 1 nedan. Undergrunden inom planerat byggnadsområde består huvudsakligen av friktionsjord, fyllnadsmaterial. Bild 1 Mätutförande För att bedöma risken för komfortstörande vibrationer utfördes vibrationsmätning i 2 positioner. Den ena mätpunkten placerades i mark i läge för planerad byggnad, se lila cirkel i bild 1, komfortmätpunkt samt bild 3 nedan. Avståndet från västkustbanan har valts till ca 30 m vilket motsvarar det avstånd kommande järnvägsdragning kommer att ha till planerad nybyggnation För att dokumentera tågpassager användes en spårnära givare, triggmätpunkt, se bild 2 nedan. 4 (10)

5 Bild 2. Bild 3 Mätpunkternas geografiska läge framgår av de lila punkterna i bild 1. Mätning har utförts med analyserande vibrationsmätare av modell Sigicom med 3-riktningsgeofon monterade på jordspett neddrivna i markytan. Mätning har utförts med inkopplat komfortvägningsfilter enligt svensk standard SS Mätningen av komfortvibration har utförts som en obemannad mätning till med registrering av maximala komfortnivåer i 5 minutersintervall har utförts. Mätning av ovägd tidsignal har också utförts. Trafikföring Västkustbanan trafikeras av en stor mängd tåg / dygn varför det statistiska mätmaterialet får anses som tillräckligt för aktuell mätperiod. 1 SS Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader 5 (10)

6 1,2 1,3 1,4 1,8 1,15 1,9 1,8 2,15 1,05 2,1 1,2 1,35 1,15 1,4 1,35 1,2 1,9 1, ,15 1,4 1,75 1,3 1,5 mm/s Mätresultat I diagram 1-3 nedan redovisas uppmätt komfortvibration i markmätpunkten i läget för planerad byggnation på fastighet svärdfisken etapp 2. Diagram 1. Omräknad komfortvibration för givaren i läge för nybyggnationen samt trigggivarens nivå för detektering av tågpassager. Komfortmätning 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Triggnivå vid spår V L T I nedanstående tabell 1 redovisas maximal komfortvibration för de olika mätpunkterna Mätpunkt Vertikal mm/s rms Hor.Parallell mm/s rms Hor. Tvärs mm/s rms Markmätpunkt 0,38 0,32 1,09 Tabell 1. Maximala komfortvibrationer 6 (10)

7 Av mätresultaten i tabell 1 kan vi konstatera förhöjda nivåer, i den horisontella mätriktningen tvärs spårriktningen. Vibrationens karaktär För att få en uppfattning om vibrationens karaktär utfördes insamling av tidssignaler. Beräkning av dominerande frekvens har utförts för mätpunkten. I nedanstående diagram redovisas tidssignalerna för den tågpassage som gav det högsta komfortvärdet. Diagram 2. Tidsignal för de tre mätriktningarna vid passage av tåg som gav högsta komfortvärdet. 7 (10)

8 Diagram 3. Energitäthetsspektra för ovanstående tidssignal Som framgår av diagram 3 ligger största delen av signalens energi i frekvensområdet Hz. Då dominerande frekvens ligger inom det hörbara området bör åtgärder övervägas för att eliminera stomljud, framförallt de lägre våningsplanen i kommande byggnader. Uppskattning av komfortvibrationsnivåer i kommande byggnader. Erfarenhet visar att pålgrundläggning ger lägre vibrationsnivåer i byggnader än platta på eller i mark. Generellt är de horisontella svängningarna lägre i grundläggningsnivå eller i samma storleksordning som de vertikala. De horisontella svängningarna förstärks ofta uppe i byggnaden. De vertikala kan både öka och minska i nivå med ökad höjd på byggnaden. Veka långa träbjälklag kan ge kraftig förstärkning av vibrationen, och då speciellt om störfrekvensen överensstämmer med bjälklagets resonansfrekvens. I nedanstående tabell 1 och 2 ges tumregler för förstärkningsfaktorer från mätpunkter i marken till uppskattade nivåer i byggnader vid olika typer av grundläggning och bjälklag. Vibrationsnivåerna är beroende av en mängd faktorer varför detta skall ses som en förenklad och grov uppskattning av förväntade bjälklagsvibrationer. Övergång från mark till hus Förstärkningsfaktor Pålad grund 0,3 Källare som platta i mark 0,4 Platta på mark 0,6 Tabell 2. Uppskattade överföringsfaktorer för övergången mellan mark och grund 8 (10)

9 Bjälklagstyp Förstärkningsfaktor Betong, korta spännvidder 1 Betong, långa spännvidder 3 Styva träbjälklag 3 Veka träbjälklag 6 Tabell 3. Uppskattad förstärkningsfaktor för olika bjälklagstyper Som framgår av ovanstående tabell 2 är det endast pålad grundläggning som ger komfortvibraitonsnivåer under 0,4 mm/s rms. Av tabell 2 framgår att kravet på 0,4 mm/s rms endast uppnås med kontruktioner med betongbjälklag med kortare spännvidder. Observera att resonansfrekvensen för kommande bjälklag inte bör ligga i området Hz. Riktvärden enligt Svensk Standard SS Svensk Standard SS anger följande riktvärden som bör tillämpas vid nyetableringar och vid ny bebyggelse. Riktvärden nedan avser vägd svängningshastighet. Dessa riktvärden överensstämmer även med tidigare nämnda riktvärden för spårburen linjetrafik. Bedömd störning enligt komfortnormen. Vägd hastighet mm/s RMS enligt normen Upplevelse Måttlig störning mm/s Ger i vissa fall anledning till klagomål. Sannolik störning > 1.0mm/s Kännbara vibrationer som upplevs av många som störande. Riktvärdet för nya bostäder och kontor inom planområden är normalt 0,4 mm/s vägt rms-värde. Utförd mätning av vägda komfortvärden visar på relativt höga vibrationsnivåer. I området för planerad byggnation uppmättes som högst 0,8 mm/s rms. Enligt den bedömning som gjorts i samband med framtagning av angivna riktvärden anses mycket få människor uppleva vibrationer under 0,4 mm/s rms som störande. Komfortvibrationer i skicketet 0,4 1,0 mm/s benämns Måttlig störning. Här ger vibrationerna i vissa fall anledning till klagomål. Komfortvibrationer över 1,0 mm/s rms, benämnt Sannolik störning, är kännbara och upplevs av många som störande. 9 (10)

10 Diskussion I samband med Trafikverkets ombyggnad av spårområdet i närområdet av planerat exploateringsområde kommer med stor sannolikhet förändringar av vibrationsbelastningen att att ske. Trafikverket planerar att förlägga banvallen i tråg eller tunnel. Skillnaden mellan befintlig banvall och den planerade är att banvallen i det senare fallet kommer att bli styvare och tyngre. Ur vibrationssynpunkt innebär detta vanligtvis att vibrationsamplituderna minskar. Hur stor denna minskning blir beror på en mängd parametrar, bl.a hur tråget tunneln skall grundläggs. I normala fall ger en förändrad banvall av föreslagen typ (tråg eller tunnel) en bra vibrationsdämpande effekt varför vi bedömer att sannolikheten som liten för uppkomst av störande komfortvibrationer, nivåer över (0,4 mm/s rms). Vad gäller stomljudsöverföring är denna avhängig av hur Trafikverket kommer att installera spåren i kommande tråg/tunnel. Denna fråga bör utredas i samråd med trafikverket. Vad gäller befintliga spår som ej kommer att byggas om så kommer vibrationssituationen att i stort förbli oförändrad. 10 (10)