VIBRATIONSUTREDNING DELRAPPORT

Transkript

1 UPPDRAG Bullerutredning, Detaljplan för Norrby, Garvaren 15 M.FL. Kronängsparken Borås (Proj: 13341) UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Perry Ohlsson UPPRÄTTAD AV Erik Wenzke, Gabor Felcsuti DATUM GRANSKAD AV Perry Ohlsson 1. Bakgrund Sweco har fått i uppdrag att genomföra en bullerutredning i projektet Detaljplan för Norrby, Garvaren 15 M.FL. Kronängsparken Borås (Proj: 13341). I en tidigare delrapport ( , Sweco) har buller från trafik och tåg utvärderats. I detta PM redovisas vibrationsutredningen. I det norra delområdet (se Figur 1) ska det utredas möjligheten att bygga nya bostadsbyggnader. Planområdet är beläget på kort avstånd från trafikerad järnväg vilken kan leda till eventuella komfortstörande vibrationer till planerade bostäder. Med hjälp av vibrationsmätningar ska vibrationspåverkan av närliggande tågspåret på det planerade planområdet undersökas. B A Figur 1 Placering av studerade byggrätter (inom röda markering) A - Norra delområdet - Område för ny byggrätt 1 (13) memo01.docx S w e co Skånegatan 3 Box 5397 SE Göteborg, Sverige Telefon +46 (0) Fax S we c o En vi r on me n t A B RegNo: Styrelsens säte: Stockholm E r i k W en z ke Akustiker Mobil +46 (0) erik.wenzke@sweco.se

2 2. Allmänt om vibrationer från tågtrafik Vibrationer i marken uppkommer genom att tåget sätter marken under spåret i rörelse, där storleken på vibrationerna ökar med fordonens vikt och hastighet. Markrörelser sprids från spåret till byggnaden där påverkan på byggnaden beror på markens egenskaper. Människor kan uppleva vibrationer på olika sätt framför allt beroende på frekvensområde. Vid låga frekvenser uppfattas mekaniska vibrationer som påverkar kroppen (komfortvibrationer, relevant frekvensområde oftast 1-80 Hz) men vid högre frekvens uppfattas det snarare som ljud (så kallade stomljud) som strålar från vibrerande byggnadsdelar, även vid lägre vibrationsnivåer (relevant frekvensområde oftast Hz) Uppskattning av komfortvibrationer Komfortvibrationer i byggnaden påverkas av koppling mellan mark och grundläggning av byggnaden samt av resonanser i byggnaden. De följande sambanden beskriver denna process och ger en grov uppskattning av den komfortvägda hastigheten i ett hus som ligger på avstånd från vibrationskällan: =, där är utgångsvärdet (beroende av tågslag och tåghastighet) som uppmätts på referensavståndet. Kopplingsfaktor tar hänsyn till överföring av vibrationer mellan mark - grund och beror på grundläggningsmetod. Förstärkningsfaktor som uppkommer huvudsakligen via resonanser i bjälklag. Det finns inte något fastställt eller standardiserat värde för koppling- och förstärkningsfaktorer. Den här utredningen utgår ifrån erfarenhetsbaserade tumregler samt de värdena som rekommenderas av Nordtest Metod NT ACOU 082 Appendix B: Byggnad utan källare, = 0.8, Byggnad med källare, = 0.6, Envåningshus i trä, = 4 Flervåningshus i betong, = Uppskattning av stomljudsnivå Vid högre frekvenser kan störande stomljud bli aktuella, särskilt när geologin består av berg. Det finns inte någon väletablerad metod för att beräkna stomljud. I denna utredning har en indikativ beräkning genomförts med hjälp av beräkningsmodellen som tagits fram specifikt för Västlänken projektet i Göteborg (beskrivning av modellen finns i Fördjupad stomljudsutredning för Västlänken, Göteborg, , uppdragsnr: ). Observera att beräkningsmodellen är områdesspecifik och därmed inte är direkt tillämpbar för denna detaljplan således ska resultatet beaktas som indikativt. 2 (13) memo01.docx

3 3. Riktvärden 3.1. Riktvärden för kännbara vibrationer Generella krav för vibrationer i bostadsmiljö saknas. Riktvärden för vibrationer från tågtrafik finns formulerade av Trafikverket i TDOK 2014:1021. Enligt nämnda dokumentet är riktvärdet för miljökvalitet gällande vibrationer i boendemiljö 0,4 mm/s. Värdet avser vibrationsnivå nattetid (22-06) och får överskridas högst fem gånger per trafikårsmedelnatt, dock får inte 0,7 mm/s överskridas. Vibrationsnivåer uttrycks som RMS slow maximalvärde och är komfortvägda i enlighet med SS Den svenska standarden SS ger även vägledning för bedömning av komfort i byggnader. Känseltröskeln är olika för olika personer men enligt standarden är den cirka 0,3 mm/s (komfortvägd rms). Värdena avser vibrationer som uppmätts i vekaste punkt i bjälklaget i bostadsrum (i bostadsrum ingår rum för sömn och vila, rum för daglig samvaro t.ex. vardagsrum och matrum som används som sovrum). För detta projekt rekommenderas att eftersträva 0,4 mm/s (komfortvägd rms) för planerade bostäder Riktvärden för stomljud Det finns idag inga myndighetsriktlinjer beträffande stomljud, och inte projektspecifikt krav heller. Som handledning kan man jämföra aktuella stomljudsnivån till riktvärden som tagits fram i samband med järnvägsplan för Västlänken projektet. Enligt det ska stomljud från trafik inte överstiga 30 db(a) maximalnivå, slow, i bostäder (LpASmax). 4. Förutsättningar 4.1. Planerade byggnaders placering Byggrätterna är i planen tänkta att placeras på en kulle intill järnvägen, ungefär 35 meter från spåret, se Figur 2. Figur 2: Den vänstra bild visar tänkt byggnadsplacering (källa: perspektiv slutgiltig) samt foto till höger som visar hur nära spåret ligger i förhållande till kullen (vy mot syd) (källa: besiktningsprotokoll Bergskärning, BSK , Trafikverket) 3 (13)

4 4.2. Trafikering på spår I nuläget trafikeras järnvägen förbi planområdet av 5 godståg och 20 persontåg per dygn. Enligt prognos för år 2040 kommer sträckan att trafikeras av 16 godståg och 34 persontåg. Antal tåg nattetid är inte angivet i prognosen. Största tillåtna hastighet i kurvan förbi planområdet är 60 km/h i både nuläget och prognosår för båda tågslagen. Enligt prognosen förväntas tågtrafiken att öka vilket innebär högre risk för överskridanden av gällande riktvärden. Mätningar som har genomförts i samband med denna utredning har sorterats efter tågtyp. Sorteringen har skett baserad på tågplan som inhämtats från Trafikverkets statistikcentral (Anders Nilsson, statistiker, Trafikverket, ) Geotekniska förutsättningar Geotekniska förhållanden har bedömts utifrån SGU:s online karta (se Figur 3) samt fältundersökningen som utfördes av COWI 1. Byggrätterna är tänkta att placeras på en kulle intill järnvägen, se Figur 2. Kullen utgörs av berg täckt med ett jordlager i varierande tjocklek, se Figur 3. Den geotekniska utredningen visar att marken i området för planerade byggrätter består av friktionsjord ovan berg där djup till fastbotten/berg varierar mellan ca 1,6 och 2,7 meter. Friktionsjorden varierar mellan grusig sand och sandigt grus. Enligt undersökningen bedöms grundläggning kunna utföras med platta på mark. Det rekommenderas att bergytan schaktas fram och grundläggning sker på packad sprängstensfyllning. Figur 3: Jordartskartor som visar kullens sammansättning (vänstra bilden) samt uppskattat djupet till berg (högra bilden). Aktuellt område är översiktligt markerat med en svart-streckat linje. Källa: Markteknisk undersökningsrapport (MUR) geoteknik COWI, december Detaljplan för Norrby, Garvaren 15 M.Fl. Borås, PM Geoteknik för detaljplan och Markteknisk undersökningsrapport (MUR) Geoteknik, December (13) memo01.docx

5 4.4. Tidigare utförda mätningar eller klagomål i aktuellt område Det finns inte några utförda vibrationsmätningar eller inlämnat klagomål nära planområdet i Trafikverkets databas (enligt mejlkonversation med Peter Johansson, Trafikverket, Utredare vibrationer, ). 5. Vibrationsmätning Här redovisas de mätningar som har genomförts samt mätresultatet för samtliga mätningarna Mätning 1 mätning inom byggrätten Den första mätningen genomfördes under december 2018 med en tri-axiell vibrationsmätare placerad inom byggrätten på kullen söder om järnvägen. På kullen täcks berget av ett jordlager så att mätning direkt i berg inte var möjlig. Mätresultatet tyder på oförväntat höga horisontella mätvärden. Detta kan möjligen förekomma på grund av en resonans som uppstår i det översta jordlagret (som är relativt tunt och mjukt jämfört till det hårda berget som ligger under det). Eftersom den planerade byggnaden kommer grundläggas på berget (enligt förslag i geotekniska utredningen) bedöms att den här mätningen överskattar vibrationsnivån. En detaljerad beskrivning av mätningen redovisas i Bilaga Mätning 2 mätning vid bostadshus och i berg (utanför spårområdet) Mätresultatet av första mätningen i jordlagret ovanför berget visade oförväntat höga horisontella mätvärden. För att få en bättre förståelse hur berget exciteras vid tågpassager genomfördes en till mätning i berg nära spåret (utanför spårområdet) och väster om planområdet samt i ett närliggande bostadshus (Billdalsgatan 32) direkt öster om byggrätten. Vibrationsnivåer i berget och i grundmur av det närliggande bostadshuset kunde inte relateras till någon tågpassage och därmed var det inte möjligt att dra någon slutsats gällande komfortvibrationer. Detaljerad beskrivning av mätförhållanden framgår av Bilaga Mätning 3 mätning i berg (inom spårområdet) Den tredje mätningen utfördes i berget i direkt närheten av spåret, se detaljerad beskrivning i Bilaga 3. Enligt mätresultatet låg den komfortvägda vibrationsnivån mellan 0,12 0,17 mm/s i berg bredvid spåret. Riktvärden för komfortvibrationer beräknas kunna innehållas inom byggrätten. Frekvensanalys av uppmätta vibrationsnivåer visar att det dominerande frekvensinnehållet ligger mellan Hz, vilken indikerar att risk för stomburet ljud inomhus kan finnas. Indikerande beräkningar visar att stomljudsnivåer inomhus kan överskrida acceptabel nivå 30 dba slow max. Observera att det här resultatet ska betraktas som indikativ då stomljudsmodellen som har använts vid analysen är inte direkt tillämpbar för detta detaljplanområde. 5 (13)

6 6. Slutsats Enligt utförda mätningar innehålls riktlinjer gällande komfortvibrationer för möjliga bostäder inom byggrätten. Då mätningar i berg inom byggrätten inte kunde genomföras pga för tjockt jordlager på platsen där de nya husen planeras kan inte något definitivt svar ges gällande stomljud. Utifrån mätningarna som gjorts i närheten bedöms det finnas stor risk för höga stomljudsnivåer från tåg och detta bör undersökas närmare innan husen byggs. Då mätningar i berget där byggnaderna skall ligga inte kunde göras i detta skede kan heller inte underlag för projektering/dimensionering av eventuella stomljudsåtgärder tas fram i detta skede. Ytterligare undersökningar och analyser samt förslag till eventuella stomljudsåtgärder tas fram av entreprenören i samband med projektering av husen. 6 (13) memo01.docx

7 BILAGA 1 Mätning på kullen Beskrivning: Mätningen genomfördes på kullen där nya byggrätter planeras. Mätperiod: vecka 50 vecka 51 (2018) Montering: givaren monterades på spets nedslagen 50 cm ner i marken. Mätutrustning: Benämning Instrument Kanaler Triaxiell vibrationsmätare Avanet AvaPeak M60, serienr.: 9047/471 Kanal 1: Vertikal Kanal 2: Transversal, vinkelrätt mot spår Kanal 3: Longitudinal, parallel med spår Placering: cirka 35 meter till spårområdet Mätposition (röd cirkel) Bild av monterad tri-axiell mätare (vy mot norr) Frekvensfördelning av uppmätta vibrationer; avser 95% percentil av komfortvägd slow max vibrationsmätningar. 7 (13)

8 Sammanfattning av mätresultat. Tågslag Värde Antal Longitudinal, mm/s Transversal, mm/s Vertikal, mm/s Godståg max 10 1,1 0,8 0,2 95% percentil 10 1,0 0,7 0,2 Resandetåg max 10 0,8 0,7 0,1 95% percentil 10 0,8 0,7 0,1 Lista av tågpasseringar som ingick i analysen. Tid Tågslag¹ Varaktighet Longitudinal Transversal Vertikal :40 Godståg 49 0,38 0,24 0, :08 Godståg 57 0,88 0,68 0, :07 Godståg >60 0,55 0,34 0, :56 Godståg >60 0,46 0,38 0, :23 Godståg 57 0,87 0,54 0, :40 Godståg 58 0,24 0,25 0, :11 Godståg 57 0,84 0,67 0, :33 Godståg >60 0,55 0,52 0, :09 Godståg >60 0,66-0, :16 Godståg >60 1,14 0,79 0, :29 Resandetåg 11 0,10 0,10 0, :58 Resandetåg 25 0,58 0,47 0, :03 Resandetåg 23 0,52 0,28 0, :22 Resandetåg 10 0,12 0,10 0, :05 Resandetåg 24 0,62 0,47 0, :59 Resandetåg 26 0,82 0,74 0, :57 Resandetåg 25 0,72 0,49 0, :39 Resandetåg 17 0,82 0,56 0, :41 Resandetåg 18 0,19 0,22 0, :37 Resandetåg 11 0,12 0,10 0,09 ¹ Tågslag bedömdes utifrån inspelade kurvförloppets varaktighet. 8 (13) memo01.docx

9 BILAGA 2 Mätning i berg (utanför spårområdet) Beskrivning: mätningen genomfördes i berg (tri-axiell mätare) samt i grund av ett närliggande bostadshus (en-axiell mätare). Mätresultat rapporteras inte då mätvärde inte kunde härledas till tågpassage. Mätperiod: vecka 4 vecka 5 (2019). Placering: cirka 40 m från spåret. Figur 4: Mätpositioner (tri-axiell mätare - röd cirkel, en-axiell mätare röd ruta) Figur 5: Bild av monterad tri-axiell mätare [v.] (vy mot syd) och bild av monterad en-axiell mätare [h.] (vy mot öst] 9 (13)

10 BILAGA 3 Mätning i berg (utanför spårområdet) Beskrivning: mätningen genomfördes med givare monterade på bergparti söder om spåret. Mätperiod: vecka 15 vecka 16 (2019) Montering: Givarna skruvades fast på berget. Utrustning: Benämning Instrument Kanaler Triaxiell vibrationsmätare Enaxilig vibrationsmätare Avanet AvaPeak M60, serienr.: 9047/471 Avanet AvaPeak M60, serienr.: 9047/2179 Kanal 1: Vertikal Kanal 2: Transversal, vinkelrätt mot spår Kanal 3: Longitudinal, parallel med spår Kanal 1: Vertikal. Placering: cirka 5 meter från spårmitt. Mätpositioner (tri-axiell mätare och en-axiell mätare röd cirkel) Bild av monterad tri-axiell mätare [v.] (vy mot nordväst) och monterad en-axiell mätare [h.] (vy mot sydöst) 10 (13) memo01.docx

11 Uppmätta komfortvärde, 95% percentil för samtliga tågtyper. <0,09 innebär vibrationsnivå under instrumentets känslighetsnivå. Varaktighet Triaxiell mätare Enaxlig min-max Vertikal Transv. Long. Vertikal Tågslag Fordonstyp Antal s mm/s mm/s mm/s mm/s Godståg RD <0,09 0,11 <0,09 0,15 Godståg RDR <0,09 <0,09 <0,09 0,12 Resandetåg RC <0,09 <0,09 <0,09 0,15 Resandetåg X <0,09 <0,09 <0,09 0,14 Resandetåg X <0,09 <0,09 <0,09 0,16 Resandetåg X <0,09 <0,09 <0,09 0,13 Resandetåg X <0,09 <0,09 <0,09 0,17 Resandetåg X <0,09 <0,09 <0,09 0,14 Tersbandanalys; vibrationsnivåer på diagrammet avser 95% percentil slow vägda maxnivåer. 11 (13)

12 Lista av tågpasseringar som ingick i analysen. Tid Tågslag Typ 15/04 11:11 Resande X61 12/04 06:41 Resande X14 15/04 11:30 Gods RD 12/04 06:51 Resande X12 15/04 12:07 Gods RDR 12/04 08:05 Resande X52 15/04 12:35 Resande X61 12/04 10:36 Resande X52 15/04 13:10 Resande X53 12/04 11:10 Resande X61 15/04 13:25 Resande X14 12/04 12:35 Resande X61 15/04 13:29 Resande RC6 12/04 13:10 Resande X53 15/04 13:41 Gods RDR 12/04 13:28 Resande X14 15/04 14:25 Resande X14 12/04 14:30 Resande X14 15/04 15:01 Resande RC6 12/04 15:02 Resande RC6 15/04 15:37 Resande X14 12/04 15:36 Resande X14 15/04 16:22 Resande X14 12/04 16:22 Resande X14 15/04 16:36 Resande X14 12/04 16:36 Resande X14 15/04 16:55 Resande RC6 12/04 16:56 Resande RC6 15/04 17:01 Resande RC6 12/04 17:04 Resande RC6 15/04 18:25 Resande X14 12/04 23:46 Resande X14 15/04 21:44 Gods RDR 13/04 05:56 Resande X14 16/04 03:32 Resande X14 13/04 06:55 Resande RC6 16/04 04:05 Gods RDR 13/04 08:24 Resande X14 16/04 04:55 Resande RC6 13/04 08:37 Resande X14 16/04 05:00 Resande X14 13/04 08:56 Resande RC6 16/04 05:34 Resande X14 13/04 09:00 Resande RC6 16/04 05:45 Resande X52 13/04 11:01 Resande RC6 16/04 06:00 Resande RC6 13/04 13:28 Resande X14 16/04 06:12 Gods RDR 13/04 14:03 Resande X14 16/04 06:50 Resande X12 13/04 14:57 Resande RC6 16/04 08:11 Resande X52 13/04 16:35 Resande X14 16/04 08:58 Resande RC6 13/04 17:01 Resande RC6 16/04 10:37 Resande X52 13/04 18:39 Resande X14 16/04 10:58 Resande RC6 13/04 23:48 Resande X14 16/04 11:14 Resande X61 14/04 05:56 Resande X14 16/04 11:25 Gods RD 14/04 08:36 Resande X14 16/04 12:06 Gods RDR 14/04 09:29 Resande X14 16/04 12:35 Resande X61 14/04 10:48 Resande RC6 16/04 12:55 Resande RC6 14/04 10:58 Resande RC6 16/04 13:10 Resande X53 14/04 12:56 Resande RC6 16/04 13:25 Resande X14 14/04 13:28 Resande X14 16/04 13:31 Gods RDR 14/04 14:03 Resande X14 16/04 14:23 Resande X14 14/04 14:56 Resande RC6 16/04 14:30 Resande X14 14/04 16:35 Resande X14 16/04 15:38 Resande X14 14/04 16:52 Resande RC6 16/04 16:22 Resande X14 14/04 18:39 Resande X14 16/04 16:35 Resande X14 14/04 18:49 Gods RDR 16/04 16:54 Resande RC6 14/04 19:08 Resande RC6 16/04 17:00 Resande RC6 15/04 03:32 Resande X14 16/04 21:23 Gods RD 15/04 04:07 Gods RDR 16/04 22:05 Gods RDR 15/04 04:54 Resande RC6 16/04 23:47 Tjänstetåg Tb 15/04 05:00 Resande X14 17/04 03:32 Resande X14 15/04 05:34 Resande X14 17/04 04:58 Resande RC6 15/04 05:45 Resande X52 17/04 05:02 Resande X14 15/04 06:01 Resande RC6 17/04 05:37 Resande X14 15/04 06:50 Resande X12 17/04 05:50 Resande X52 15/04 08:05 Resande X52 17/04 06:00 Resande RC6 15/04 08:55 Resande RC6 17/04 06:14 Gods RDR 15/04 10:37 Resande X52 17/04 06:35 Resande X14 15/04 10:58 Resande RC6 17/04 06:51 Resande X12 17/04 08:05 Resande X52 17/04 08:55 Resande RC6 17/04 10:36 Resande X52 17/04 11:00 Resande RC6 17/04 12:36 Resande X61 17/04 13:03 Resande RC6 17/04 13:10 Resande X53 17/04 13:32 Resande X14 17/04 13:37 Gods RDR 17/04 14:32 Resande X14 17/04 14:35 Resande X14 17/04 16:24 Resande X14 17/04 16:37 Resande X14 17/04 16:55 Resande RC6 17/04 17:00 Resande RC6 17/04 17:59 Gods RD 17/04 18:27 Resande X14 17/04 19:54 Gods RDR 17/04 21:06 Gods RDR 17/04 21:44 Gods RD 18/04 03:32 Resande X14 18/04 04:12 Gods RDR 18/04 04:53 Resande RC6 18/04 05:01 Resande X14 18/04 05:35 Resande X14 18/04 05:45 Resande X52 18/04 06:00 Resande RC6 18/04 06:35 Resande X14 18/04 06:51 Resande X12 18/04 07:25 Tjänstetåg X12 18/04 08:06 Resande X52 18/04 09:16 Tjänstetåg X12 18/04 10:37 Resande X52 18/04 11:02 Resande RC6 18/04 11:19 Gods RD 18/04 11:57 Gods RDR 18/04 12:36 Resande X61 18/04 13:10 Resande X53 18/04 13:33 Gods RDR 18/04 14:31 Resande X14 18/04 14:34 Resande X14 18/04 15:06 Resande RC6 18/04 15:38 Resande X14 18/04 16:22 Resande X14 18/04 16:35 Resande X14 18/04 16:54 Resande RC6 18/04 18:48 Resande X14 18/04 21:04 Gods RD 18/04 22:55 Gods RD 18/04 23:43 Resande X14 19/04 00:45 Gods RD 19/04 05:56 Resande X14 19/04 06:54 Resande RC6 19/04 08:35 Resande X14 19/04 08:53 Resande RC6 19/04 11:41 Gods RDR 12 (13) memo01.docx

13 13 (13) memo01.docx S w e co Skånegatan 3 Box 5397 SE Göteborg, Sverige Telefon +46 (0) Fax S we c o En vi r on me n t A B RegNo: Styrelsens säte: Stockholm E r i k W en z ke Akustiker Mobil +46 (0) erik.wenzke@sweco.se