Bijlage 2.3.05 - Trillingen Deelrapport.pdf

Cumulatie van treinverkeer (meerdere treinpassages tegelijkertijd) is in de metingen onderzocht (zie Bijlage VII). Afhankelijk van de locaties is ook op dit moment al sprake van gelijktijdige passages. In de toekomst neemt de kans op een gelijktijdige passage beperkt toe door de toename van het treinverkeer en de dubbelsporigheid. Gelijktijdige passage van treinen leidt vaak tot iets hogere trillingen. Deze toename van de cumulatie is meegenomen in de predictie van de trillingen en daarmee ook in de beoordeling van de trillingen in de gebouwen. Trillingen van wegverkeer kunnen vooral bij drempels en overwegen hoog zijn. Bij overwegen passeren treinen echter nooit gelijktijdig met wegverkeer en is dus geen sprake van cumulatie. In het studiegebied is naar verwachting geen sprake van significante cumulatie van trillingen, doordat de verschillen in afstand of trillingbron tussen het treinverkeer en overig verkeer groot zijn. Voor de cumulatie met wegverkeer geldt dat er sterke verschillen zijn tussen de trillingbronnen, waardoor cumulatie niet waarschijnlijk is.

4.2

Mitigerende & compenserende maatregelen

In deze paragraaf onderzoeken we, op basis van de conclusies in de voorgaande paragrafen, de benodigde maatregelen om te voldoen aan het beoordelingskader. 4.2.1.1 Trillingschade Tijdens de bouwfase zijn er geen panden waar schade aan panden te verwachten is, en ook tijdens de exploitatiefase wordt voldaan aan het beoordelingskader voor trillingschade. Er zijn daarom geen mitigerende maatregelen nodig. 4.2.1.2 Trillinghinder Er zijn overschrijdingen geconstateerd van het beoordelingskader voor trillinghinder, de Bts. Daarom is een onderzoek naar maatregelen uitgevoerd. Hierbij is de volgende aanpak gehanteerd: 1. Op basis van de resultaten uit Bijlage VIII (trillingsituatie per woning) zijn locaties met overschrijdingen bepaald. Vervolgens zijn gebouwen met een mogelijke overschrijding van het beoordelingskader geclusterd, zie Figuur 13 en Tabel 16. Een groep gebouwen waarvoor een aaneengesloten maatregel nodig is, wordt een cluster genoemd. Meer uitleg over de wijze van het bepalen van clusters is te vinden in Bijlage IX.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

28 /!Syntaxisf out, !

Tabel 16: Clusters voor maatregelen met aantal overschrijdingen (panden met trillingen die niet voldoen aan beoordelingskader)

Cluster

Overschrijdingen

1 - Didam Stationslaan

4 woningen + 1 kantoor (15 werkplekken)

2 - Didam Parallelweg - Oude Beekseweg

159 woningen + 1 kantoor (32 werkplekken)

3 - Didam Hoefijzer - Zandweg

2 woningen

4 – Didam Lange Klauwenhof - Prinses Beatrixstraat

8 woningen

5 - Didam van Rouwenoortweg

2 woningen

6 - Didam Frieslandweg

2 woningen

7 - Didam Toppegaaiweg

3 woningen

Figuur 13: Clusters met maatregelen

2. Vervolgens is, op basis van literatuuronderzoek, een inventarisatie gemaakt van alle mogelijke maatregelen. Per cluster is vervolgens gekeken of elk van deze maatregelen inpasbaar is (past het ruimtelijk gezien op deze locatie), voldoende effectief is (vermindert de maatregel de trillingen voldoende) en past binnen het ‘beschikbare budget’ voor maatregelen (zijn de kosten niet hoger dan het beschikbare budget). Dit proces wordt per locatie in meer detail beschreven in Bijlage IX.

9

De woning Oude Beekseweg 45 wordt in het kader van dit project aangekocht, en is daarom niet meegenomen in dit aantal overschrijdingen.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

29 /!Syntaxisf out, !

3. De kansrijke maatregelen zijn vervolgens gedetailleerd doorgerekend op effect en kosten voor de specifieke situatie, omdat zowel het effect als de kosten afhankelijk zijn van bijvoorbeeld de lokale bodemopbouw. De baten van een maatregel zijn bepaald door het aantal woningen waarvoor de maatregel voldoende effectief is, te vermenigvuldigen met het richtbedrag voor maatregelen van € 63.027,- per woning (prijspeil 2023). Voor kantoren wordt een bedrag van € 671,- per werkplek gehanteerd. Resultaat van deze stap is een overzicht met kosteneffectieve maatregelen. 4. Uit de lijst met kosteneffectieve maatregelen wordt de meest kosteneffectieve maatregel geselecteerd (grootste reductie in aantal gehinderden tegen laagste prijs). Wanneer het saldo (baten minus kosten) positief is, is de maatregel kosteneffectief (mogelijk doelmatig) en wordt deze voorgesteld ter afweging in het PIP. Meer details per cluster zijn te vinden in Bijlage IX. Doordat de woningen binnen de onderzochte clusters relatief ver uit elkaar liggen, is het budget voor maatregelen vaak beperkt. Daardoor zijn kostbare (en ingrijpende) maatregelen als diepe ondergrondse trillingschermen (TRillingreducerende Ondergrondse Constructies of TROC’s) vaak niet kosteneffectief: de kosten zijn veel hoger dan het beschikbare richtbedrag voor maatregelen. Ondiepere schermen dicht bij het spoor kunnen wel doelmatig zijn.

Ook maatregelen aan het spoor zijn door de hoge kosten vaak niet doelmatig, met uitzondering van de wat minder kostbare maatregelen zoals Under Sleeper Pads (USP’s, een soort rubberen matjes onder de dwarsliggers die de trillingen dempen). Nadeel van deze maatregel is dat deze niet op alle locaties (voldoende) werkt, waardoor ook USP’s niet overal doelmatig zijn. Een samenvattend overzicht van de mogelijk doelmatige maatregelen per cluster is hieronder opgenomen. In deze tabel is het aantal overschrijdingen per cluster weergegeven en het aantal overschrijdingen na het treffen van maatregelen. De weergegeven kosten 10 zijn de totaalkosten per cluster (inclusief BTW). Tabel 17: Mogelijk doelmatige maatregelen per cluster, inclusief overschrijdingen voor en na maatregel en kosten van de maatregel

Mogelijk doelmatige Cluster

Overschrijdingen

maatregelen

Overschrijdingen

Kosten

1 - Didam Stationslaan

5

Geen

5

-

2 - Didam Parallelweg - Oude Beekseweg

16

TROC EPS 2 m diep

5

€ 537,240

3 - Didam Hoefijzer - Zandweg

2

Geen

2

-

4 – Didam Lange Klauwenhof - Prinses Beatrixstraat

8

Geen

8

-

5 - Didam van Rouwenoortweg

2

Geen

2

-

6 - Didam Frieslandweg

2

Geen

2

-

7 - Didam Toppegaaiweg

3

Geen

3

-

TOTAAL

38

27

€ 537,240

10

Op basis van de volgende uitgangspunten: prijspeil 2023, kosten voor projectmanagement en coördinatie (4.5%), eenmalige kosten (2%), uitvoeringskosten (8%), algemene bouwplaatskosten (2%), algemene kosten, risico en winst (13%), engineeringskosten (5%), onvoorziene kosten (5%) en PEAT (5%). Kosten voor grondverwerving, het verleggen van kabels en leidingen, reconstructie van de omgeving en eventuele aankoop van opstallen zijn hierin meegenomen. Bij de Under Sleeper Pads zijn ook de kosten voor de benodigde overgangszones (nodig om stijfheidsverschillen in de baan niet te groot te laten zijn) opgenomen in de kosten.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

30 /!Syntaxisf out, !

Bij de meeste clusters zijn geen doelmatige maatregelen te treffen, omdat maatregelen niet inpasbaar, te kostbaar of onvoldoende effectief zijn: • Cluster 1 (Didam Stationslaan): maatregelen zijn, door de verspreid liggende woningen, duurder dan het richtbedrag voor maatregelen of onvoldoende effectief. Een trillingscherm (TROC) van piepschuim (EPS) van 2 meter diep en 0,5 meter breed in de grond tussen het spoor en de woningen zorgt in enkele gebouwen voor een afname van het aantal overschrijdingen, maar is door de hoge kosten (i.v.m. het kruisen van de weg en de ligging bij het station, waardoor reconstructiekosten van de omgeving hoog zijn) en het beperkte effect niet doelmatig. • Cluster 3 (Didam Hoefijzer - Zandweg): maatregelen zijn, omdat het om twee losse woningen gaat, niet doelmatig door de hoge kosten. • Cluster 4 (Didam Lange Klauwenhof – Prinses Beatrixstraat): maatregelen zijn, door de verspreid liggende woningen, duurder dan het richtbedrag voor maatregelen of onvoldoende effectief. Dit komt ook doordat relatief veel grond moet worden aangekocht, en zowel de Lange Klauwenhof als de Prinses Beatrixstraat moet worden gereconstrueerd. • Cluster 5 (Didam Van Rouwenoortweg): maatregelen zijn, omdat het om twee woningen gaat, duurder dan het richtbedrag voor maatregelen.

Voor de hier nog nieuw te bouwen woning kan, door tijdens de bouw rekening te houden met de trillingen van treinverkeer, hinder door trillingen wel worden voorkomen. • Cluster 6 (Didam Frieslandweg): maatregelen zijn, omdat het om twee woningen gaat, niet doelmatig door de hoge kosten. • Cluster 7 (Didam Toppegaaiweg): maatregelen zijn, omdat het om drie vrij ver uit elkaar gelegen woningen gaat, niet doelmatig door de hoge kosten. Bij cluster 2 (Didam Parallelweg – Oude Beekseweg) zijn maatregelen wel doelmatig. Het voorgestelde trillingscherm van EPS (2 meter diep, 0.5 meter breed, ca. 6 meter uit hart spoor) zorgt in de meeste woningen van dit cluster voor voldoende afname van de trillingen. Dit gebied wordt grotendeels al gereconstrueerd, de realisatie van dit trillingscherm kan meegenomen worden in deze reconstructie. Alleen ter plaatse van de Oude Beekseweg moeten aanvullende reconstructiewerkzaamheden plaatsvinden, omdat het scherm hier onder de weg wordt aangebracht. Speciale aandacht dient daarbij te worden besteed aan de kruising met Bievankweg en de ligging onder de Oude Beekseweg, om ongelijkmatige zettingen te voorkomen. Door het treffen van de doelmatige maatregelen neemt het aantal overschrijdingen van de Bts af van 38 naar 27. De totale investeringskosten voor trillingmaatregelen bedragen € 0.5 mln. incl. BTW.

4.2.1.3 Verstoring van trillinggevoelige apparatuur Er is geen sprake van verstoring van trillinggevoelige apparatuur als gevolg van het project. Maatregelen om de trillingen te verminderen zijn daarmee niet nodig.

4.3

Effectbeoordeling ná maatregelen

Met de genoemde maatregelen is een score toegekend aan de criteria voor het MER conform paragraaf 2.3.1. Dit is weergegeven in Tabel 18. Door de toename van de rijsnelheid rond stations en het dichterbij komen van de sporen t.o.v. de referentiesituatie 2035, nemen de trillingen met name rond stations toe als gevolg van het project. Hierdoor neemt het aantal gehinderden toe. Omdat de trillingen relatief laag blijven in de meeste woningen, neemt het aantal overschrijdingen van de streef- en grenswaarden voor trillingen nauwelijks toe.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

31 /!Syntaxisf out, !

Het treffen van de kosteneffectieve maatregelen zorgt voor een afname van het aantal adressen met een overschrijding van de A1- en A2-waarde (criterium 1) en van het aantal gehinderden (criterium 2) ten opzichte van de situatie zonder maatregelen. Desondanks is de totaalscore van het project, ook met maatregelen, negatief op trillingen door de hogere rijsnelheid. Tabel 18: Beoordeling thema trillingen

Thema en aspect

Criterium

Score

Trillingen Trillingniveau

Overschrijdingen A1-waarde (streefwaarde Vmax)

0

Trillingniveau

Overschrijdingen A2-waarde (grenswaarde Vmax)

0

Trillingniveau

Overschrijdingen A3-waarde (grenswaarde Vper)

0

Trillinghinder

Toe- of afname van het aantal door trillingen gehinderde personen

--

Schade trillingen

Kans op schade vanwege trillingen

0

TOTAAL SCORE

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

-

32 /!Syntaxisf out, !

5

Monitoring, evaluatie & leemten in kennis

5.1

Monitoring en evaluatie

Gelet op artikel 8 van de Bts worden de gevolgen van de ingebruikneming van het project ten aanzien van het thema trillinghinder uiterlijk binnen 1 jaar na ingebruikneming van het project onderzocht. Hierbij wordt getoetst of de verwachte projecteffecten daadwerkelijk zijn opgetreden. Indien sprake is van sterker dan verwachte effecten, dan wordt opnieuw een maatregelafweging uitgevoerd om vast te stellen of aanvullende maatregelen noodzakelijk zijn.

5.2

Leemten in kennis

Dit onderzoek kent een aantal aannames, uitgangspunten en keuzes die invloed kunnen hebben op de resultaten van het onderzoek. Nader onderzoek kan uitwijzen hoe groot deze invloed is. De factoren die invloed hebben op de resultaten en conclusies worden hieronder toegelicht. • De invloed van de snelheidsverhoging is bepaald op basis van een aantal metingen aan vergelijkbaar materieel, op verschillende locaties in Nederland. Uit de metingen blijkt dat het effect van de verhoging van de rijsnelheid verschilt per locatie, maar dat de variatie voor stoptreinen beperkt is. De invloed van deze onnauwkeurigheid is daarom beperkt. • De invloed van het dichterbij komen van de sporen is bepaald op basis van een groot aantal metingen langs het traject. De uitdemping van de trillingen met de afstand varieert slechts beperkt langs het traject. Bovendien gaat het in dit project vaak om een beperkte wijziging in de afstand tot het spoor. De invloed van deze onnauwkeurigheid is daarom beperkt. • Op een aantal locaties spelen wissels (nieuw of te verwijderen) en overwegen een rol. Door dergelijke constructies zijn de trillingen lokaal hoger. De invloed van deze factoren is in dit onderzoek conservatief meegenomen op basis van metingen langs het traject. De invloed van deze onnauwkeurigheid is daarom beperkt.

• In het onderzoek naar maatregelen is met behulp van empirische gegevens (op basis van metingen) of modelberekeningen het effect van maatregelen onderzocht. In werkelijkheid kunnen lokale variaties in bijvoorbeeld de bodemopbouw zorgen voor een groter of kleiner effect. Op basis van ervaringen bij eerdere projecten is de invloed op de conclusies van het onderzoek naar verwachting beperkt. • In het onderzoek zijn de gebouwgegevens gekarakteriseerd op basis van kenmerken zoals bouwhoogte, bouwjaar en afmetingen, en vervolgens gecategoriseerd in klasses. De overdracht van maaiveld naar fundering en van fundering naar midden vloerveld is per klasse bepaald in een groot aantal vergelijkbare gebouwen, verspreid over heel Nederland. Desondanks kan het voorkomen dat bepaalde gebouwen met sterk afwijkende bouwkarakteristieken niet goed gerepresenteerd worden door de in dit onderzoek gebruikte parameters. Het model werkt daarom met een betrouwbaarheid van 95 procent, de kans op een hogere trillingsterkte of laagfrequent geluidniveau dan het model aangeeft is daarmee kleiner dan 5 procent, zoals gebruikelijk bij berekeningen voor trillinghinder. Uit het onderzoek komen verder geen leemten in kennis of informatie naar voren die tot wezenlijk andere conclusies kunnen leiden.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

33 /!Syntaxisf out, !

6

Conclusies

In dit hoofdstuk wordt een samenvatting gegeven van het onderzoek. Hierbij wordt eerst ingegaan op de uitvoerbaarheid van het project ten behoeve van het PIP en benodigde mitigerende maatregelen, daarna wordt een samenvatting gegeven van de effectbeoordeling ten behoeve van de MER.

6.1

Conclusie i.r.t. uitvoerbaarheid PIP

6.1.1 Toetsing aan richtlijnen In het onderzoek voor het PIP zijn drie beoordelingskaders beschouwd: de SBR A-richtlijn voor trillingschade, de Bts voor trillinghinder en de SBR C-richtlijn voor verstoring van gevoelige apparatuur. Voor zowel trillingschade als verstoring van trillinggevoelige apparatuur worden geen overschrijdingen van de beoordelingskaders verwacht. Voor trillinghinder zijn overschrijdingen in een deel van het studiegebied echter niet uit te sluiten, en is een maatregelafweging nodig: door de toename van de rijsnelheid rond stations en op sommige locaties ook het dichterbij komen van de sporen, nemen de trillingen op een aantal locaties langs het tracé toe. Op 7 locaties is de toename van de trillingen groter dan toegestaan in het beoordelingskader, de Bts, en dienen maatregelen te worden afgewogen op doelmatigheid. 6.1.2 Mitigerende maatregelen Op de locaties waar een kans is op een overschrijding van het beoordelingskader voor trillinghinder, de Bts, is een onderzoek naar maatregelen uitgevoerd. Hieruit volgt dat de projecteffecten met maatregelen op 1 locatie zijn te mitigeren met een trillingscherm (TROC) van EPS (piepschuim) van 2 meter diep en 0.5 meter breed. Op de andere locaties zijn maatregelen niet kosteneffectief (te hoge kosten of te weinig effectiviteit), en daarmee niet doelmatig.

Het project leidt overigens nergens tot overschrijdingen van de grenswaarde van 3,2 voor Vmax uit de Bts, de trillingsterkte waarboven maatregelen moeten worden getroffen (conform art. 9 lid 2 uit de Bts).

6.2

Totaalbeoordeling effecten t.b.v. MER

Op basis van de aantallen per toetsingscriterium is in Tabel 19 een waardering toegekend van de effecten van het plan. Deze waardering is gebaseerd op paragraaf 2.3.1, de waarderingen zijn ten opzichte van de referentiesituatie en zijn inclusief kosteneffectieve maatregelen weergegeven. Tabel 19: Beoordeling

Thema en aspect

Criterium

Score

Trillingen Trillingniveau

Overschrijdingen A1-waarde (streefwaarde Vmax)

0

Trillingniveau

Overschrijdingen A2-waarde (grenswaarde Vmax)

0

Trillingniveau

Overschrijdingen A3-waarde (grenswaarde Vper)

0

Trillinghinder

Toe- of afname van het aantal door trillingen gehinderde personen

--

Schade trillingen

Kans op schade vanwege trillingen

0

TOTAAL SCORE

-

Na het treffen van de doelmatige maatregelen heeft het project alleen nog negatieve effecten op criterium 2 (aantal gehinderden), met name door de toename van de rijsnelheid rond stations en het dichterbij komen van de sporen voor een deel van de woningen. Op de andere criteria scoort het project door de getroffen maatregelen neutraal. De totaalscore op trillingen is negatief, doordat het aantal gehinderden wel toeneemt als gevolg van het project.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

34 /!Syntaxisf out, !

6.3

Conclusie

Uit het onderzoek volgt dat met name rond stations overschrijdingen zullen optreden van het beoordelingskader voor trillinghinder, de Bts. Door de hogere rijsnelheid rond stations en het dichterbij komen van de sporen nemen de trillingen toe. In totaal verwachten we op 7 locaties (rond Didam) overschrijdingen van het beoordelingskader. De overschrijdingen zijn op 1 locatie te mitigeren met een trillingscherm van EPS van 2 meter diep. Op de andere locaties zijn maatregelen niet kosteneffectief (te hoge kosten of te weinig effectiviteit), en daarmee niet doelmatig. Na het nemen van de kosteneffectieve maatregelen wordt in het grootste deel van het projectgebied voldaan aan het beoordelingskader voor trillingen. Wel zijn er nog steeds overschrijdingen en negatieve effecten mogelijk op locaties waar geen kosteneffectieve maatregelen zijn. Voor al die locaties geldt overigens dat wel wordt voldaan aan de grenswaarde van 3,2 voor Vmax uit de Bts, de grenswaarde waarboven maatregelen moeten worden getroffen. Er zijn geen overschrijdingen als gevolg van het project op de aspecten trillingschade en verstoring van trillinggevoelige apparatuur.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

35 /!Syntaxisf out, !

Bijlage I. I.1

VibraDyna

Over VibraDyna

In dit onderzoek is gebruik gemaakt van VibraDyna, een door Movares ontwikkeld trillingmodel dat met behulp van een database en door de gebruiker geselecteerde specifieke gegevens de trillingsituatie berekent ten gevolge van rail- of wegverkeer. In het huidige onderzoek is gebruik gemaakt van een nauwkeurige, frequentieafhankelijke berekening op basis van metingen. VibraDyna kent ook de mogelijkheid om een snelle, globale berekening uit te voeren met een lagere nauwkeurigheid. Deze berekening kan dan gebruikt worden om te bepalen waar metingen ten behoeve van een nauwkeuriger model noodzakelijk zijn. Dit globale model is in het voorliggende onderzoek gebruikt om de meetlocaties voor de maaiveldmetingen te bepalen. Beide types modellen worden hieronder nader toegelicht De berekeningen in VibraDyna kunnen aanzienlijk worden versneld en versimpeld door alleen gebruik te maken van de database van het model. Deze database bevat gegevens over de grondopbouw, trillingsterktes, invloed van wissels en kunstwerken en diverse andere aspecten, en is opgebouwd op basis van jarenlange ervaring met metingen langs spoorlijnen en wegen. De aannames in dit model zijn worst-case (conservatief). I.1.1 In- en uitvoer Gebruikers kunnen de volgende parameters variëren: 1. Afstand tussen gebouw en spoor 2. Bodemopbouw 3. Geometrie van de spoorbaan 4. Voertuigtypes 5. Voertuigsnelheden 6.

Voertuigintensiteiten in dag-, avond- en nachtperiode 7. Wissels en kunstwerken Output van het model is de trillingsterkte en gemiddelde trillingsterkte op de door de gebruiker opgegeven locatie(s). Resultaten kunnen worden gevisualiseerd in bijvoorbeeld een GIS-applicatie. I.1.2 Bron, transmissie en ontvanger VibraDyna is gebaseerd op de Barkanvergelijking, een empirische vergelijking die de voortplanting van trillinggolven door de bodem beschrijft. Uit onderzoek blijkt dat deze empirische relatie goed bruikbaar is om de afname van trillingen met de afstand tot een trillingbron te beschrijven. In de overdracht van trillingen van bron naar ontvanger wordt onderscheid gemaakt tussen de bron, de transmissie (of overdracht) en de ontvanger. Een voorbeeld van een dwarsdoorsnede van een gebied langs het spoor is weergegeven in Figuur 14. Bron, transmissie en ontvanger zijn daarin aangegeven.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

36 /!Syntaxisf out, !

Figuur 14: Transmissie van trillingen

In de globale berekening worden alle parameters niet-frequentieafhankelijk beschouwd. I.1.3 Database Er is een aantal bronparameters dat de trillingsterkte beïnvloedt, deze bronparameters kunnen worden onderscheiden in twee categorieën: 1. Treinafhankelijke parameters, zoals treinsnelheid, aslast, afvering en wielruwheid. Deze parameters worden deels ingegeven door de gebruikers, en zijn deels opgenomen in de database van VibraDyna. 2. Baanparameters, zoals geometrie van de baan, oneffenheden in de baan, zetting van de baan en de aanwezigheid van wissels en kunstwerken. Deze parameters zijn opgenomen in de database van VibraDyna. Parameters uit categorie 1 worden meegenomen door onderscheid te maken tussen verschillende treintypes en door het introduceren van een variatie op de betrouwbaarheid. Parameters uit categorie 2 worden meegenomen als afzonderlijke trillingbronnen. I.1.4 Berekening Met behulp van de relaties tussen de treintypes en de Barkanvergelijking wordt de trillingsterkte Vmax per treintype bepaald in de referentie- en plansituatie. De gemiddelde trillingsterkte Vper wordt berekend met behulp van de maximale uurintensiteit van de verschillende treintypes. Dit resulteert in een conservatieve inschatting van Vper, aangezien niet alle maximale uurintensiteiten in dezelfde periode (dag, avond of nacht) optreden.

I.2

Nauwkeurige berekening op basis van metingen

Voor veel onderzoeken is een grotere nauwkeurigheid van het onderzoek gewenst dan een bepaling op basis van expert judgment, zodat de posities van aandachtslocaties beter inzichtelijk kunnen worden gemaakt. In dat geval kan een nauwkeuriger berekening worden uitgevoerd met VibraDyna, waarbij gebruik wordt gemaakt van metingen. Deze metingen worden door de gebruiker zelf uitgevoerd en als invoer in het model gestopt. De volgende meetresultaten kunnen worden ingevoerd in het model: • Trillingmetingen aan voertuigpassages op maaiveld loodrecht op het spoor of de weg, om de bronsterkte van de verschillende passerende voertuigen te bepalen.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

37 /!Syntaxisf out, !

•

Valproeven om de afnamecurve van de lokale bodem vast te stellen (de bodemeigenschappen). Deze afnamecurve kan ook met trillingmetingen aan treinen worden vastgesteld.

Ten opzichte van de globale berekening wordt deze nauwkeuriger berekening frequentieafhankelijk uitgevoerd. Daarnaast wordt rekening gehouden met lokale variaties in taludgeometrie, bodem- en baanopbouw. Daardoor heeft dit type model een grotere betrouwbaarheid dan de globale berekening. I.2.1 Frequentieafhankelijkheid In het nauwkeurige model wordt gerekend met zogenaamde tertsbandspectra van trillingsignalen van treinen. Uit diverse onderzoeken blijkt dat de tertsbandspectra van treinen, mits genormaliseerd voor snelheid, per treintype weinig variatie kennen. De beperkte variatie die er is wordt vooral veroorzaakt door variaties in wielonrondheid, wielruwheid en aslast. /Ook een groot aantal andere invloeden is frequentieafhankelijk. Te denken valt aan de invloed van wissels, geometriewijzigingen, de eigenschappen van gebouwen of de demping van de bodem. Door deze invloeden frequentieafhankelijk in het model in te voeren, wordt de nauwkeurigheid van het trillingmodel vergroot ten opzichte van het werken met scalaire grootheden. I.2.2 Relatie tussen tertsbandspectrum en veff De trillingsterkte veff is een gewogen voortschrijdend gemiddelde, dat gecorrigeerd is voor frequenties. Deze grootheid wordt gebruikt om de trillingsterkte Vmax te bepalen, die vervolgens getoetst wordt aan de Bts.

De vrms-waarde is bepaald uit het tertsbandspectrum door energetisch te sommeren over de frequenties, na het toepassen van de correctie uit de SBR B-richtlijn: 𝑁

𝑣𝑟𝑚𝑠 = √∑ 𝐹𝑐 (𝑓) ⋅ 𝑣𝑖 (𝑓)2 𝑖=1

Hierbij is vi(f) het tertsbandspectrum en Fc(f) de correctiefactor van de SBR B-richtlijn. De waarde van vrms is vervolgens omgerekend naar een veff volgens de voorgeschreven naverwerkingsmethode. De trillingsterkte Vmax wordt vervolgens bepaald uit de gehele verzameling van gemeten veff-waarden voor alle treinen. I.2.3 Berekening De berekening in VibraDyna vindt plaats volgens een aantal stappen. Met behulp van de relaties tussen de treintypen en een frequentieafhankelijke Barkanvergelijking wordt de trillingsterkte Vmax bepaald voor de verschillende onderzochte situaties.

I.3

Betrouwbaarheid van VibraDyna

In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van trillingmodellen in plaats van metingen in gebouwen. Het gebruik van trillingmodellen in plaats van het uitvoeren van metingen heeft een aantal voordelen: • Het maakt het mogelijk om sneller een goede prognose te geven van de trillingsterkte. • Het maakt het mogelijk om een groter aantal verschillende locaties te beschouwen. Het uitvoeren van metingen op een groot aantal locaties is zowel tijdrovend als kostbaar en kan bij het gebruik van een betrouwbaar trillingmodel achterwege blijven. Nadeel van het gebruik van modellen is dat een model slechts een benadering van de werkelijkheid is. Zo kunnen gebouwen met een ongunstige overdrachtskarakteristiek (tussen maaiveld en de bewoonde vloeren) afwijken van de gemiddelde prognoses die het model hanteert. Om er toch voor te zorgen dat de modellen zo betrouwbaar mogelijk zijn, is de volgende aanpak gehanteerd: 1. Modelparameters zijn bepaald op basis van een groot aantal metingen in een groot aantal gebouwen door het gehele land, over langere tijd. De beoordeling van de trillingsterkte vindt plaats op basis van een bovengrens die statistisch wordt bepaald. Hierdoor is het percentage gebouwen

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

38 /!Syntaxisf out, !

waar in werkelijkheid een hogere trillingsterkte wordt gemeten, zeer klein. Bij het nauwkeurige model is het mogelijk om gebouweigenschappen toe te voegen, zodat de invloed van sterk afwijkende bebouwing sterk wordt gereduceerd. 2. Het model is geverifieerd in eerdere onderzoeken met behulp van metingen in gebouwen. Uit deze verificatiemetingen volgt dat het gebruikte model een hoge betrouwbaarheid heeft, zie onder meer de trillingonderzoeken ten behoeve van de Tracébesluiten Sporen in Arnhem11, Sporen in Utrecht12 en Doorstroomstation Utrecht13 met de bijbehorende Opleveringstoetsen. 3. In de beoordeling van de modelresultaten worden drie categorieën onderscheiden: a. Gebouwen die voldoen aan het beoordelingskader. b. Gebouwen die wel voldoen aan het beoordelingskader, maar waarbij nog een kans op een overschrijding is. c. Gebouwen die niet voldoen aan het beoordelingskader. Locaties waarvan niet zeker is dat ze voldoen aan het beoordelingskader, komen voor nader onderzoek in aanmerking. Door deze conservatieve manier van beoordeling worden alle locaties (extreme uitschieters uitgezonderd) waar een mogelijke overschrijding is van het beoordelingskader, net zo lang onderzocht totdat duidelijk is dat er geen overschrijdingen zullen optreden.

Wanneer blijkt dat er desondanks overschrijdingen zijn van het beoordelingskader, dan worden maatregelen ontworpen om de locatie alsnog te laten voldoen aan de streefwaarden. De maximale trillingsterkte en gemiddelde trillingsterkte wordt door VibraDyna bepaald met een betrouwbaarheid van 95 procent. Bij beoordeling op de Bts speelt vooral de toename in trillingsterkte een belangrijke rol. Om deze toename conservatief genoeg te berekenen, rekent VibraDyna met simultane probabilistische verdelingen van de trillingsterkte per meetpunt. Voor elke factor die de trillingsterkte beïnvloedt, is de correlatie bepaald tussen deze factor in de referentie- en plansituatie. Door vervolgens een simultane probabilistische verdeling op te stellen van de maximale trillingsterkte in de referentie- en plansituatie, kunnen kansdichtheidscontouren worden getrokken zoals in Figuur 15. De zwarte punt geeft in dit geval de trillingsterkte in de referentie- en plansituatie weer. Hoe groter de correlatie tussen de beide situaties is (d.w.z., hoe minder veranderingen er zijn tussen referentie- en plansituatie), hoe meer de contouren worden samengetrokken naar de lijn die loopt tussen de zwarte punt en het centrum van de contouren in Figuur 15, en hoe betrouwbaarder de predictie dus is.

Door de simultane probabilistische verdeling van de trillingsterkte in de referentie- en plansituatie te integreren over het groene gebied in Figuur 15, kan een kans worden toegekend aan of een woning voldoet aan het beoordelingskader. Voor de in Figuur 15 getoonde contouren is deze kans bijvoorbeeld gelijk aan 85 procent. Enkele aandachtspunten bij deze overschrijdingskans: 1. Voor het getoonde voorbeeld is er nog een kans van 15 procent op een overschrijding van de streefwaarden. Bij overschrijdingen is de waarde van de trillingsterkte in de nieuwe situatie waarschijnlijk echter aanzienlijk lager dan de trillingsterkte die weergegeven is door de zwarte stip in Figuur 15. Op basis van uitgebreid onderzoek is ervoor gekozen om locaties nader te onderzoeken indien de overschrijdingskans groter is dan 80 procent. De overschrijdingskans wordt alleen meegenomen om te bepalen of een woning of deelgebied wordt meegenomen in een vervolgonderzoek, niet bij het al dan niet nemen van maatregelen. 2. In het globale model wordt een eventuele wijziging in taludgeometrie nog niet meegenomen. Daarom wordt in dit model extra conservatief getoetst door te rekenen met een lagere correlatiecoëfficiënt (meer spreiding in resultaten mogelijk).

11

Boon, ir. P.M., Sporen in Arnhem, Trillingsonderzoek t.b.v. Tracébesluit, Movares Nederland B.V., D79-PBO-KA1400006, 31 maart 2014, versie 1.0 12 Boon, ir. P.M., Sporen in Utrecht, Trillingsonderzoek t.b.v. Tracébesluit, Movares Nederland B.V., D79-PBO-KA1400005, 31 maart 2014, versie 1.0 13 Boon, ir. P.M., Doorstroomstation Utrecht (DSSU), Trillingsonderzoek, Movares Nederland B.V., OND-ET-CON-TR-RAP-100, 4 juni 2015, versie 3.0

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

39 /!Syntaxisf out, !

Figuur 15: Voorbeeld trillingsterkte in referentie- en plansituatie (zwarte stip) en kansdichtheidscontouren van mogelijke trillingsterktes (correlatiecoëfficiënt van 0.85)

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

40 /!Syntaxisf out, !

Bijlage II. II.1

Beoordelingskader

Algemeen

Treinverkeer, maar ook bouwwerkzaamheden en wegverkeer, kunnen leiden tot trillingen in gebouwen. Deze trillingen kunnen resulteren in hinder en/of schade. De Duitse DIN 4150-2 (1999) norm beschrijft criteria voor het meten en beoordelen van trillingen. De Nederlandse SBR richtlijn is hierop gebaseerd. De SBR-richtlijn is in Nederland de meest gebruikte richtlijn voor het beoordelen van trillingen en bestaat uit 3 delen: • Deel A: schade aan bouwwerken (2017); • Deel B: hinder voor personen in gebouwen (2006); • Deel C: verstoring van apparatuur. Daarnaast heeft het ministerie van Infrastructuur en Milieu een Beleidsregel Trillinghinder Spoor (Bts) opgesteld, dat een wijziging van en aanvulling op de SBR B-richtlijn is. In het onderzoek ten behoeve van de MER wordt naar twee aspecten gekeken: trillinghinder (aantal overschrijdingen van de Bts en kans op hinder) en trillingschade (overschrijdingen van de SBR Arichtlijn). In het onderzoek ten behoeve van het PIP wordt ook gekeken naar de kans op verstoring van gevoelige apparatuur. In de volgende paragrafen staan deze beoordelingskaders beschreven.

II.2

SBR richtlijn deel A – beoordelingskader trillingschade

II.2.1 Schade als gevolg van bouwwerkzaamheden Bouwwerkzaamheden kunnen leiden tot schade aan gebouwen in de omgeving van de werkzaamheden. Heien, het intrillen van damwanden en sloopwerkzaamheden kunnen hoge trillingsnelheden veroorzaken, die zeker op korte afstand van de trillingbron tot schade in gebouwen kunnen leiden. In dit project zijn dergelijke bouwwerkzaamheden overigens niet voorzien. II.2.2 Schade ten gevolge van treinverkeer De sterkte van trillingen ten gevolge van treinverkeer zijn voor vrijwel alle gebouwen te gering om schade aan gebouwen te veroorzaken. Op afstanden groter dan 10 meter vanaf de spoorbaan is de trillingsnelheid, gemeten aan de fundering, zonder uitzondering kleiner dan 2 mm/s. Onder deze grens is de kans op schade kleiner dan 1 procent. Dergelijke trillingsterktes treden niet op in dit project als gevolg van treinverkeer. II.2.3 Algemeen De grenswaarden voor trillingen t.a.v. schade volgens SBR A-richtlijn worden vastgesteld op basis van drie beoordelingscriteria: 1. Type bouwwerk. De volgende verschillende typen van bouwwerken onderscheiden: a.

Categorie 1: in goede staat verkerende onderdelen van een draagconstructie indien deze bestaan uit gewapend beton of hout; onderdelen van een bouwwerk die geen deel uitmaken van de draagconstructie, indien deze bestaan uit gewapend beton of hout en draagconstructies van bouwwerken die geen gebouw zijn en bestaan uit metselwerk zoals pijlers van viaducten, kademuren en dergelijke; b. Categorie 2: in goede staat verkerende onderdelen van de draagconstructie van een gebouw, indien deze bestaan uit metselwerk; in goede staat verkerende onderdelen van een gebouw die niet tot de draagconstructie behoren, zoals bijvoorbeeld scheidingsconstructies, welke bestaan uit niet-gewapend beton, metselwerk of uit brosse steenachtige materialen.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

41 /!Syntaxisf out, !

c.

Categorie 2 met een gevoelige bouwkundige staat of monument. Hierbij is er een veiligheidsfactor voor gebouwen met een monumentale status of slechte staat. De grenswaarden per categorie zijn weergegeven in Figuur 16. Ter indicatie zijn ook de waarden uit de vorige SBR A-richtlijn (2002-versie) getoond.

Figuur 16: Grenswaarden in SBR A-richtlijn

2. Type trillingbron. Er worden drie verschillende typen trillingbronnen onderscheiden, elk met een eigen veiligheidsfactor: a. Bronnen die incidenteel voorkomende, kortdurende trillingen veroorzaken ten gevolge van een stootvormige excitatie. Het aantal malen dat het trillingverschijnsel voorkomt is zo gering dat er geen rekening behoeft te worden gehouden met vermoeiingseffecten van constructiematerialen. Voorbeelden van dit type trillingen zijn explosies en botsingen. De veiligheidsfactor die gehanteerd moet worden is 1.0. b. Bronnen die herhaalde kortdurende belastingen veroorzaken bij een stootvormige excitatie. Hieronder worden bronnen verstaan die zodanig vaak voorkomen dat met vermoeiingseffecten in materialen rekening moet worden gehouden. Een voorbeeld van dit type trillingen is heiwerkzaamheden. De veiligheidsfactor die gehanteerd moet worden is 1.5. c. Bronnen die continue trillingen veroorzaken. Hieronder worden verstaan alle bronnen die niet onder de voorgaande twee categorieën kunnen worden ingedeeld. Als gevolg van deze trillingen kunnen resonanties en/of vermoeiingseffecten in de onderdelen van een gebouw optreden. Voorbeelden van dit type trillingen zijn machines met roterende onderdelen, vibratoren, verdichtingswerk d.m.v. trilwalsen en het inbrengen van damwanden d.m.v. trilblokken. De veiligheidsfactor die gehanteerd moet worden is 2.5.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

42 /!Syntaxisf out, !

In dit onderzoek wordt schade gerelateerd aan treinverkeer. Deze bron valt onder categorie 2 (veiligheidsfactor 1.5). De grenswaarden dienen door deze veiligheidsfactor te worden gedeeld. 3. Type meting. Afhankelijk van de hoeveelheid meetpunten wordt opnieuw een driedeling gemaakt: a. Indicatieve meting. Bij een indicatieve meting wordt slechts op één meetpunt in drie richtingen gemeten. Dit meetpunt wordt gemonteerd op een stijf punt aan de fundering. De gekozen horizontale richtingen worden zoveel mogelijk gekozen overeenkomend met de hoofdassen van het gebouw. De veiligheidsfactor is 1.6. b. Beperkte meting. Bij een beperkte meting wordt ten minste in één meetpunt op het begane grondniveau en ten minste één meetpunt op de hoogste verdieping van het gebouw gemeten. De veiligheidsfactor is 1.4. c. Uitgebreide meting. Bij een uitgebreide meting dient een groter aantal meetpunten te worden gemeten, als aanvulling op de beperkte meting (een uitgebreide beschrijving is in de SBR trillingrichtlijn deel A gegeven). De veiligheidsfactor is 1.0. In het onderzoek naar bouwschade wordt nog geen gebruik gemaakt van meetpunten, daarom wordt de hoogste veiligheidsfactor (1.6, indicatieve meting) gehanteerd, voor het onderzoek naar trillingschade door treinverkeer is gebruik gemaakt van metingen met meetpunten op de fundering en op de verdieping.

Daarom wordt daar een veiligheidsfactor van 1.4 (beperkte meting) gehanteerd. II.2.4 Toetsing Na de grenswaarden voor een bepaald gebouw gedeeld te hebben door de partiële veiligheidsfactor behorend bij het type trillingbron, kan de met behulp van berekeningen bepaalde trillingsnelheid ten gevolge van werkzaamheden getoetst worden aan de grenswaarde. Daar bovenop wordt een veiligheidsfactor gehanteerd. In dit onderzoek wordt aangegeven voor hoeveel gebouwen een overschrijding van de SBR A-richtlijn wordt verwacht.

II.3

Bts (Beleidsregel trillinghinder spoor)

Tot op heden zijn er nog geen richtlijnen voor trillinghinder vastgelegd in wetgeving, zoals dat bijvoorbeeld voor geluidhinder wel het geval is. Vooruitlopend op toekomstige wetgeving heeft het ministerie van Infrastructuur en Milieu in 2012 een Beleidsregel Trillinghinder Spoor (Bts) opgesteld, dat een wijziging van en aanvulling op de SBR B-richtlijn is. Deze Bts is in 2014 deels gewijzigd. Enkele belangrijke aanvullingen ten opzichte van de SBR B-richtlijn zijn: • Een nadere invulling van het kosteneffectiviteitscriterium bij de afweging van maatregelen, met een richtbedrag van € 63.027 per woning met overschrijdingen of € 671 per werkplek. Dit bedrag is gebaseerd op een MKBA14, uitgevoerd door Witteveen+Bos, RoyalHaskoningDHV en TNO; • Een aanpassing van de meetprocedure. De trillingsterkte wordt bepaald over een meetperiode van tenminste een week; • De introductie van een naverwerkingsmethode, met als doel een reproduceerbare maximale trillingsterkte te genereren, die vergelijkbaar is met de methode zoals gehanteerd in de SBR Brichtlijn; • De introductie van een reproduceerbaarheidswaarde R. Deze factor is een indicatie van de onzekerheid in de meting en eventuele prognoses die zijn gemaakt, en geeft aan in hoeverre het resultaat van een herhaling van de meting of berekeningen kan afwijken van het gegeven resultaat.

Wanneer deze R-waarde groter is dan 10 procent, wordt bij het beoordelen van de trillingsituatie en het nemen van maatregelen rekening gehouden met deze onzekerheid.

14

MKBA = Maatschappelijke Kosten Baten Analyse, methodiek om de maatschappelijk gezien acceptabele kosten van een maatregel te bepalen. Zie Ruijgrok, dr. ir. E.C.M. e.a., Kosteneffectiviteitstoetsing Trillingsreducerende Maatregelen Spoor, Witteveen+Bos, juni 2013, projectcode ut702-1-1. Bedrag is bepaald op basis van prijspeil januari 2023 (indexatie van 34,1% t.o.v. januari 2014).

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

43 /!Syntaxisf out, !

In de Bts wordt onderscheid gemaakt tussen nieuwe en bestaande situaties, waarbij de streefwaarden voor nieuwe situaties strenger zijn dan voor bestaande situaties. Dit project valt onder bestaande (gewijzigde) situaties. Bts artikel 1 spreekt van een ‘bestaande situatie als een referentiesituatie waarin reeds sprake is van trillingen als gevolg van railverkeer’. De Bts maakt daarnaast onderscheid tussen de dag- en avondperiode en de nachtperiode. Hierbij geldt dat de streefwaarden van de trillingsterktes gedurende de nacht lager zijn dan die gedurende de dag en avond. Om de trillingsterkte in een gebouw te bepalen dient de effectieve trillingsnelheid veff gemeten te worden in een gebouw gedurende een periode van minimaal een week. Deze effectieve trillingsnelheid wordt bepaald als voortschrijdend gemiddelde per 30 seconden. Vervolgens wordt per 30 seconden de maximale waarde van dit voortschrijdend gemiddelde genomen. Middels een statistische procedure wordt vervolgens een waarde bepaald voor Vmax, Bts, zie ook Bijlage IV. Deze waarde wordt gebruikt voor toetsing aan de streefwaarden. Vper is een weergave van de gemiddelde trillingsterkte. Deze waarde wordt bepaald door het kwadratisch gemiddelde te nemen van de maximale trillingsterkte per 30 seconden indien deze boven de drempelwaarde van 0.1 valt.

Trillingsnelheden onder de 0.1 zijn nauwelijks voelbaar en worden niet meegenomen in de bepaling van de Vper. Het kwadratisch gemiddelde wordt vervolgens gecorrigeerd voor de tijd waarin de trillingsnelheden boven de 0.1 uitkomen. Zie voor de exacte bepaling de SBR Brichtlijn. II.3.1 Normstelling in de Bts De streefwaarden in de Bts verschillen over de dag en avond (7.00 – 23.00 uur) en nacht (23.00 – 7.00 uur) en per gebouwfunctie. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen gebouwen met een kritische werkruimte (gevoelige apparatuur e.d.), gezondheidszorg en wonen en kantoren en gebouwen ten behoeve van onderwijs of bijeenkomsten. Bij elke gebouwfunctie horen andere toegestane trillingsterktes, zie Tabel 20 voor de normstelling voor bestaande situaties. De Bts kent drie waarden: A1, de streefwaarde voor de trillingsterkte Vmax, A2, de grenswaarde voor de trillingsterkte Vmax en A3, de grenswaarde voor de gemiddelde trillingsterkte Vper. Tabel 20: Normstelling nieuwe situatie volgens Bts

Dag en avond

Nacht

Gebouwfunctie

A1

A2

A3

A1

A2

A3

Gezondheidszorg en wonen

0.1

0.4

0.1

0.1

0.2

0.1

Onderwijs, kantoor en bijeenkomsten

0.15

0.6

0.15

0.15

0.6

0.15

Kritische ruimte

0.1

0.1

-.--

0.1

0.1

-.--

II.3.2 Beoordeling van trillingsituatie Om te beoordelen of een bepaalde locatie voldoet aan de Bts voor bestaande situaties moet het schema in Figuur 17 worden doorlopen. Dit schema geeft aan wanneer maatregelen dienen te worden afgewogen. Maatregelen ter voorkoming of beperking van de trillinghinder met betrekking tot de waarde van Vmax kunnen achterwege blijven indien wordt voldaan aan één van de twee volgende condities: 1. De waarde van Vmax in de plansituatie is lager dan A1 en de waarde van de gemiddelde trillingsterkte Vper is lager dan A3.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

44 /!Syntaxisf out, !

2. De toename in trillingsterkte in de plansituatie ten opzichte van de referentiesituatie is 30 procent of minder en de waarde van de gemiddelde trillingsterkte Vper is lager dan A3 en de trillingsterkte in de plansituatie is lager dan de grenswaarde van 3.2.

Figuur 17: Beoordeling van gewijzigde situaties in de Bts

II.4

SBR C-richtlijn (gevoelige apparatuur)

Voor gevoelige apparatuur bestaan geen eenduidige richtlijnen. Bij de toetsing wordt gebruik gemaakt van apparaatspecifieke eisen, conform de SBR C-richtlijn. Waar relevant worden deze eisen opgehaald bij de leverancier van de apparaten.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

45 /!Syntaxisf out, !

Bijlage III.

Gebruikt bodemonderzoek

In deze bijlage is het gebruikte bodemonderzoek beschreven. Dit bodemonderzoek is gebruikt voor het vaststellen van de meetlocaties en het inrichten van het rekenmodel voor stap 1 en 2. Hierbij is gekeken naar de opbouw van de bodemlagen en de kans op slappe lagen die de trillingen sterker uitdempen. De opbouw van de bodem is gebaseerd op de informatie van het bodemonderzoek en grondwater die in de archieven beschikbaar zijn. Hier is gebruikt gemaakt van de archieven van DINO/BRO en eigen archieven van Movares. De resultaten van deze inventarisatie zijn te vinden in het rapport RegioExpres Doetinchem- Zevenaar – Geotechnische inventarisatie t.b.v. FIS versie 2.0 van 27 oktober 2021.Uit dit onderzoek blijkt dat de bodem vooral uit zandlagen bestaat, op enkele locaties is sprake van klei- en leemlagen.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

46 /!Syntaxisf out, !

Bijlage IV.

Verwerkingsprocedure trillingmetingen

In dit trillingonderzoek zijn metingen uitgevoerd in woningen. Deze metingen zijn onbemand uitgevoerd met behulp van een meetcomputer die continu (gedurende minimaal een week) de trillingsignalen meet. Aan deze meetcomputer is een webcam gekoppeld die de treinen registreert. Om een dataset met trillingen van treinverkeer te genereren wordt de volgende procedure doorlopen om te garanderen dat alle door treinen veroorzaakte trillingen in beschouwing worden genomen en dat niet-spoor gerelateerde trillingen buiten beschouwing worden gelaten: 1. Stap 1: met behulp van gegevens over de passagetijden15 en videobeelden zijn de treinen gemarkeerd. De lijst met passagetijden is gebruikt om te verifiëren dat alle passerende treinen (ook in de nacht) daadwerkelijk zijn gemarkeerd: het aantal treinen in de database komt overeen met het aantal gemarkeerde treinen. 2. Stap 2: bij de meting wordt gebruik gemaakt van meerdere sensoren. Met behulp van spectraalanalyse16 worden de trillingsignalen van beide sensoren op elkaar gedeeld. Hierdoor kunnen lokale fenomenen (bijvoorbeeld voetstappen in de ene ruimte) worden uitgefilterd. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de videobeelden om te verifiëren of de uitgefilterde signalen daadwerkelijk vervuild zijn met voetstappen. 3. Stap 3: met behulp van spectraalanalyse worden afwijkende trillingsignalen nader geanalyseerd.

Signalen met een sterk afwijkend frequentiespectrum zijn vaak vervuild met werkzaamheden buiten of passerend vrachtverkeer. Omdat deze trillingen niet te wijten zijn aan passerende treinen, worden deze trillingen apart gemarkeerd als zijnde achtergrondtrillingen. 4. Stap 4: de hoogste waarden uit de dataset worden nogmaals gecontroleerd of het niet-vervuilde treinsignalen zijn of niet. Elke trein wordt gemarkeerd met de bijbehorende spoorafstand. Alle niet spoor gerelateerde trillingbronnen worden apart gemarkeerd. In de datasets in het meetrapport zijn deze trillingbronnen eveneens weergegeven. Deze stappen worden met behulp van een voorbeeldsituatie nader toegelicht in deze bijlage.

15

Deze passagetijden zijn opgevraagd bij ProRail Spectraalanalyse is het onderzoeken van het frequentiespectrum van een trillingssignaal. Hierbij wordt naar de verschillende frequenties gekeken. 16

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

47 /!Syntaxisf out, !

IV.1 Verwerking ruwe meetdata Na het uitvoeren van de meting wordt de ruwe data geconverteerd naar Vrms-waarden per 5 seconden, en vervolgens naar Veff,max-waarden per 30 seconden, conform de procedure in de SBR B-richtlijn en het memo LA.131001a.M04a van Level Acoustics (versie van 13 april 2018). Per meetlocatie is deze meetdata weergegeven in Bijlage VIII. Een voorbeeld van een dergelijk resultaat is weergegeven in Figuur 18. Elk punt stelt een 30-secondeperiode voor. In de resultaten is duidelijk zichtbaar dat er periodieke verstoringen optreden, die met een dag-nacht ritme terugkeren.

Figuur 18: Meetdata, Veff, max per 30 seconden voor het fictieve voorbeeld

IV.2 Stap 1 – Toekennen events In de eerste stap van de verwerkingsprocedure wordt gekeken of binnen een bepaalde 30secondeperiode een trein passeert, en zo ja, om welk type trein het gaat en over welk spoor deze trein rijdt. Deze eerste selectie vindt bij voorkeur plaats met behulp van gegevens over de passagetijden van alle treinen, en wordt eventueel geverifieerd met behulp van de videobeelden. Door deze dubbele procedure wordt gegarandeerd dat alle gepasseerde treinen worden meegenomen in de analyse. Een voorbeeld wordt in het kader op de volgende pagina toegelicht.

IV.3 Stap 2 – Filteren interne verstoringen Omdat gebruik wordt gemaakt van meerdere sensoren, kunnen de trillingspectra van de verschillende sensoren op elkaar worden gedeeld. Hierdoor worden lokaal optredende trillingen, zoals voetstappen, inzichtelijk gemaakt. Deze voetstappen vertonen immers alleen een uitslag op een van beide sensoren.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

48 /!Syntaxisf out, !

Een voorbeeld van deze selectie op trillingspectra is weergegeven in Figuur 19. De selectiecriteria worden vastgesteld op basis van de spreiding in overdrachten en geverifieerd in de videobeelden.

Figuur 19: Spectraalanalyse in stap 2 voor het fictieve voorbeeld

IV.4 Stap 3 – Filteren externe verstoringen Conform het memo van Level Acoustics worden niet-spoor gerelateerde gebeurtenissen, zoals wegverkeer en bouwwerkzaamheden, verwijderd uit de dataset. In het geval van externe verstoringen, zoals de passage van vrachtauto’s of het gelijktijdig uitvoeren van werkzaamheden buiten het gebouw, kunnen deze verstoringen worden uitgefilterd met behulp van spectraalanalyse. Deze spectraalanalyse vindt per treintype plaats, zodat duidelijk zichtbaar wordt welke 30-secondeperiodes sterk afwijkende trillingspectra hebben (bijvoorbeeld signalen die buiten het 99% betrouwbaarheidsinterval vallen). Een voorbeeld hiervan is weergegeven in Figuur 20. Deze afwijkende signalen worden geverifieerd met behulp van videobeelden.

Figuur 20: Spectraalanalyse in stap 3 voor het fictieve voorbeeld

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

49 /!Syntaxisf out, !

IV.5 Stap 4 – Controle van hoogste waarden Als laatste controlestap worden alle hoge trillingsignalen nogmaals gecontroleerd op vervuiling door andere trillingbronnen. Deze laatste controle vindt handmatig plaats in de meetsoftware. Hierbij worden de trillingsignalen en videobeelden beschouwd op afwijkingen en verstoringen. Een voorbeeldselectie van te controleren trillingsignalen (zwart omcirkelde meetpunten) voor dit voorbeeld is weergegeven in Figuur 21.

Figuur 21: Te controleren treinsignalen in stap 4 voor het fictieve voorbeeld

Het resultaat van deze stap is weergegeven in Figuur 22. Dit is de uiteindelijke dataset waarover de trillingsterkte Vmax en de gemiddelde trillingsterkte Vper worden bepaald.

Figuur 22: Schone dataset met treinpassages voor het fictieve voorbeeld

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

50 /!Syntaxisf out, !

IV.6 Naverwerkingsprocedure De naverwerkingsprocedure zoals die is toegepast in dit trillingonderzoek is gebaseerd op optie 1 uit het memo LA.131001a.M04 van Level Acoustics (versie van 13 april 2018), waarbij gedurende minimaal 7 x 24 uur op diverse meetpunten in een gebouw is gemeten en de trillingen van alle meetrichtingen zijn vastgelegd. Verder wordt per treinpassage het treintype vastgelegd (goederen of reizigerstreinen). Voor alle treinpassages wordt per meetrichting j de metriek Vrms,5s,j bepaald door de root-mean-square te nemen over 5 seconden van Veff(t) van die meetrichting symmetrie rondom het tijdstip dat Veff,max,j optreedt voor dat meetpunt en in die richting. Uit Vrms,5s,j wordt een Veff,max,j berekend per meetrichting en meetpunt volgens de formule: (𝑉𝑒𝑓𝑓,𝑚𝑎𝑥,𝑗 ) = 1.95 ∗ (𝑉𝑟𝑚𝑠,5𝑠,𝑗 ) Vervolgens wordt de volgende naverwerkingsprocedure gestart, en worden per treintype de volgende stappen doorlopen: 1. Er wordt vastgesteld op grond van hoeveel meetdagen de verzameling Veff,max,j-waarden tot stand is gekomen. Deze parameter wordt #meetdagen genoemd; 2. Alle treinpassages met een Veff,max,j  0.02 op de fundering worden geselecteerd. Indien geen funderingspunt is gekozen, dan wordt gekozen voor een meetpunt op de laagst beschikbare verdieping waarbij Veff,max,j  0.05; 3. Per meetpunt wordt het aantal treinen bepaald: #treinen 4.

Van de berekende Veff,max,j wordt de natuurlijke logaritme genomen: 𝑙𝑛(𝑉𝑒𝑓𝑓,𝑚𝑎𝑥,𝑗 ) 5. Vervolgens wordt hierover het gemiddelde  bepaald: 𝜇 = 𝑔𝑒𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙𝑑𝑒{𝑙𝑛(𝑉𝑒𝑓𝑓,𝑚𝑎𝑥, 𝑗 )} 6. De betrouwbaarheidscoëfficiënt  wordt vastgesteld volgens de formule: #𝑚𝑒𝑒𝑡𝑑𝑎𝑔𝑒𝑛 ( ) 7 𝛽 = 𝑡 −1 [1 − ; #𝑡𝑟𝑒𝑖𝑛𝑒𝑛 − 1] #𝑡𝑟𝑒𝑖𝑛𝑒𝑛

7. Vervolgens wordt Vmax,Bts per meetpunt en per meetrichting bepaald met de volgende formule: 𝑉𝑚𝑎𝑥, 𝐵𝑡𝑠 = 𝑒 𝜇+0.3∙𝛽 8. De reproduceerbaarheid R wordt per meetpunt en richting als volgt bepaald:

𝑅 = 100% ⋅ 0.3 ∙ √

4 + 0.01 #𝑡𝑟𝑒𝑖𝑛𝑒𝑛

9. De toetswaarde voor Vmax,Bts bedraagt dan: als R  10%

𝑉𝑚𝑎𝑥, 𝐵𝑡𝑠 𝑉𝑚𝑎𝑥, 𝐵𝑡𝑠 ⋅ (1 +

𝑅 100%

)

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

als R > 10%

51 /!Syntaxisf out, !

10. Te toename van Vmax,Bts is een verhouding tussen de plan- en referentiesituatie, de zogenaamde Q-waarde. Hiervoor wordt in de Bts een grenswaarde van 1.3 gehanteerd. Een waarde kleiner dan 1 duidt op een afname van de trillingen. Q wordt als volgt bepaald: 𝑉𝑚𝑎𝑥, 𝐵𝑡𝑠,𝑝𝑙𝑎𝑛𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒 𝑉𝑚𝑎𝑥, 𝐵𝑡𝑠,𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒 Hierbij wordt de Vmax,Bts zonder eventuele correctiefactor gebruikt. De onzekerheid in de toename Q wordt bepaald volgens de formule: 𝑄=

2 2 𝑅𝑄 = √𝑅𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒 + 𝑅𝑝𝑙𝑎𝑛𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑡𝑖𝑒

De waarde van Q wordt dan als volgt bepaald: 𝑄 𝑅 𝑄 ⋅ (1 + ) 100%

als RQ  14% als RQ > 14%

Vervolgens wordt getoetst aan de Bts, waarbij de volgende parameters worden getoetst: 1. De Vmax,Bts in de plansituatie, per treintype (in dit onderzoek is onderscheid gemaakt tussen doorgaande en stoppende treinen vanwege de relatief grote verschillen in trillingsterkte). 2. De Vper van alle treinen bij elkaar 3. De Q-waarde, bepaald door de hoogste Vmax,Bts in de plansituatie te delen door de Vmax,Bts van hetzelfde meetpunt in de referentiesituatie 2015, eventueel gecorrigeerd voor de bijbehorende RQwaarde.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

52 /!Syntaxisf out, !

Bijlage V.

Resultaten maaiveldmetingen (t.b.v. stap 1)

Voor het in dit trillingonderzoek gebruikte nauwkeurige rekenmodel (zie Bijlage I) zijn maaiveldmetingen uitgevoerd aan de bodemopbouw en treinpassages op 12 locaties. De locaties van de uitgevoerde maaiveldmetingen zijn weergegeven in Figuur 23, de nummers corresponderen met de paragraafnummers in deze bijlage. Bij de metingen is gebruik gemaakt van een aantal sensoren op verschillende afstanden tot de sporen. Door per treinpassage het tertsbandspectrum van de trillingen te registreren, is per locatie een gemiddeld tertsbandspectrum van de passerende treinen vastgesteld.

Figuur 23: Locaties van maaiveldmetingen, de nummers corresponderen met de paragraafnummers

Door de trillingsignalen als functie van de tijd te transformeren naar het frequentie-domein (Fouriertransformatie) kan voor elke afstand tot de trillingbron een tertsbandspectrum worden gegenereerd. Vervolgens kan met behulp van de zogenaamde Barkanvergelijking de trillingsterkte op een willekeurige afstand tot het spoor worden bepaald. De gebruikte Barkanvergelijking luidt: 𝑉(𝑟, 𝑓) = 𝑉(𝑟0 , 𝑓)

𝑟0 𝑛(𝑓) −𝛼(𝑓)(𝑟−𝑟 ) 0 𝑒 𝑟

Hierin is V(r,f) de trillingsterkte op een willekeurige afstand r tot de trillingbron, r0 een referentieafstand, n een frequentieafhankelijke factor die de geometrische uitbreiding van de trillingen beschrijft en α een frequentieafhankelijke factor die de bodemdemping beschrijft. Met behulp van de kleinstekwadratenmethode is deze relatie voor elke frequentie in het tertsbandspectrum te bepalen. Resultaat van de maaiveldmetingen is per locatie een dempingsconstante, een geometrische uitbreidingsfactor en een trillingspectrum op verschillende afstanden tot het spoor. De resultaten per meetlocatie zijn weergegeven in de volgende subparagrafen. Op basis van de resultaten van de maaiveldmetingen en de grondopbouw (zie Bijlage III) is een bodemmodel gemaakt dat zo nauwkeurig mogelijk de trillingen en de uitdemping als functie van de afstand beschrijft in het gehele studiegebied.

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

53 /!Syntaxisf out, !

V.1

Zevenaar Hengelder 2

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 24. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 25.

Figuur 24: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 25: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

54 /!Syntaxisf out, !

V.2

Didam – Groote Huilakker 4

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 26. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 27.

Figuur 26: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 27: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

55 /!Syntaxisf out, !

V.3

Didam – Wilhelminastraat 118

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 28. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 29.

Figuur 28: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 29: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

56 /!Syntaxisf out, !

V.4

Didam – Oude Beekseweg 47

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 30. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 31.

Figuur 30: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 31: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

57 /!Syntaxisf out, !

V.5

Didam – Lange Klauwenhof 11

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 32. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 33.

Figuur 32: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 33: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand

A30-XX-HS-RAP-23009144/ Proj.nr. MN002205 / Vrijgegeven / Versie 3.0 / 21-11-2023

58 /!Syntaxisf out, !

V.6

Didam – Toppegaaiweg 2

De bodemdemping en geometrische spreiding zijn weergegeven in Figuur 34. De trillingspectra op 20 en 50 meter afstand van het spoor, in drie richtingen, voor treinen van het type GTW zijn weergegeven in Figuur 35.

Figuur 34: Dempingsparameter (links) en geometrische uitbreidingsfactor als functie van de frequentie (rechts)

Figuur 35: Trillingspectra (95 procentsinterval) op 20 (boven) en 50 (onder) meter afstand