Bijlage 8 BP Trillingsonderzoek
Tekst van het document
De Vrijheid te Hoorn Te verwachten trillingniveaus als gevolg van railverkeer
Rapportnummer H 7497-10-RA-001 d.d. 16 juli 2021
De Vrijheid te Hoorn Te verwachten trillingniveaus als gevolg van railverkeer
opdrachtgever
STED Development
rapportnummer
H 7 49 7- 1 0- R A - 00 1
datum
1 6 j u l i 20 21
referentie
L L / E d V / / H 7 49 7- 1 0- R A - 00 1
verantwoordelijke ing. L.F.M. Lemmers opsteller
ing. E. de Vries +31 24 3570763 e.devries@peutz.nl
peutz bv, postbus 66, 6585 zh mook, +31 85 822 86 00, mook@peutz.nl, www.peutz.nl kvk 12028033, opdrachten volgens DNR 2011, lid NLingenieurs, btw NL.004933837B01, ISO-9001:2015 mook – zoetermeer – groningen – eindhoven – düsseldorf – dortmund – berlijn – nürnberg – leuven – parijs – lyon
H 7497-10-RA-001 2
Inhoudsopgave 1
Inleiding
4
2
Metingen
5
2.1
Algemeen
5
2.2
Meetinstrumenten
6
2.3
Meetresultaten
6
3
Beoordeling
8
3.1
Metingen
8
3.2
Geprojec teerde woningen
12
To e t s i n g
13
4.1
To e t s i n g s k a d e r
13
4.2
To e t s i n g
13
5
Conclusie
15
4
H 7497-10-RA-001 3
1
Inleiding In opdracht van STED Development te Alkmaar is een onderzoek verricht inzake te verwachten trillingniveaus vanwege railverkeer in geprojecteerde woningen van het nieuwbouwplan 'De Vrijheid' te Hoorn. Het bouwplan is gesitueerd tot ca. 15 m afstand van de spoorlijn tussen Hoorn en Hoogkarspel en ligt daarmee binnen het standaard aandachtsgebied waar conform de Handreiking Nieuwbouw en Spoortrillingen van het Ministerie van I & W van mei 2019 nader onderzoek naar trillinghinder wenselijk is. Binnen het bouwplan is een appartementencomplex voorzien. Figuur 1.1 toont het bouwplan.
f1.1 Situering bouwplan
g we
we
len Ho
e ial i nc ov Pr
S
r poo
g Dit onderzoek geeft een eerste beoordeling van de verwachte trillingen in de woningen (vooronderzoek). Ten behoeve van het onderzoek zijn trillingmetingen ter plaatse uitgevoerd. Voor de beoordeling van de in de woning te verwachten trillingen is, zoals gebruikelijk, uitgegaan van de streefwaarden voor de maximaal optredende trillingssnelheden zoals opgenomen in de Richtlijn deel B “Hinder voor personen in gebouwen door trillingen, Meeten beoordelingsrichtlijn” van de Stichting Bouwresearch (SBR) van augustus 2006.
H 7497-10-RA-001 4
2
Metingen
2.1 A l g e m e e n
De metingen hebben tot doel inzicht te verkrijgen met betrekking tot de trillingniveaus vanwege railverkeer. Ter hoogte van het bouwplan is sprake van een tweetal sporen. Van 24 februari tot en met 4 maart 2021 zijn binnen het plangebied onbemande trillingmetingen in de bodem verricht. Hierbij zijn ter hoogte van de dichtstbij het spoor gelegen geprojecteerde gevel trillingmetingen uitgevoerd. Figuur 2.1 toont de ligging van de meetlocaties. f2.1 Ligging meetlocaties
meetlocatie 2 meetlocatie 1
*
*
H 7497-10-RA-001 5
Hierbij is in de twee horizontale richtingen, aangeduid met X (parallel aan het spoor) en Y (loodrecht op het spoor), en de verticale richting, aangeduid met Z, gemeten. Met betrekking tot de uitvoering van metingen is aansluiting gezocht bij de SBR Richtlijn deel B (Hinder voor personen in gebouwen). 2.2 M e e t i n s t r u m e n t e n
De metingen zijn uitgevoerd met behulp van trillingmeetsystemen, fabrikaat SYSCOM, type MR2002-CE. Analyses zijn uitgevoerd met evaluatiesoftware, fabrikaat Ziegler Consultants, type VIEW2002. 2.3 M e e t r e s u l t a t e n
Voor de beoordeling in relatie tot mogelijke trillinghinder is de maximale trillingsterkte V max (dimensieloos) bepaald overeenkomstig SBR richtlijn B (De conform SBR B gewogen waarde over het frequentiegebied van 1 tot 80 Hz). Conform deze richtlijn geldt dat de grootste trillingsterkte in een tijdsinterval van 30 seconde wordt bepaald. De onbemande metingen die verricht zijn in de bodem geven inzicht in de optredende trillingen over langere tijd. Figuur 2.2 en 2.3 tonen een overzicht van de gemeten maximale trillingsterktes V max in horizontale (X en Y) en verticale richting (Z) ter plaatse van respectievelijk meetlocatie 1 en 2. f2.2 Optredende maximale trillingsterkte in de bodem (meetlocatie 1) 0,3
X Y Z
maximale trillingsterkte [-]
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0 24-02-21 00:00
26-02-21 00:00
28-02-21 00:00
02-03-21 00:00
04-03-21 00:00
datum en tijd
H 7497-10-RA-001 6
f2.3 Optredende maximale trillingsterkte in de bodem (meetlocatie 2) 0,4
X Y Z
0,35
maximale trillingsterkte [-]
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 24-02-21 00:00
26-02-21 00:00
28-02-21 00:00
02-03-21 00:00
04-03-21 00:00
datum en tijd
Op basis van het gemeten tijdsignaal en de bijbehorende frequenties is vastgesteld of de meetwaarden zijn toe te kennen aan passerende treinen of verstoringen.
H 7497-10-RA-001 7
3
Beoordeling
3.1 M e t i n g e n
Tabel 3.1 toont voor meetlocatie 1 de gemeten maximale trillingsterkte in de bodem als gevolg van de vijf maatgevende treinpassages. De trillingsterkte is gegeven voor de horizontale X-, Y- en verticale Z-richting. t3.1 Optredende maximale trillingsterkte in de bodem, locatie 1 Tijdstip treinpassage
Maximale trillingsterkte in de bodem X
Y
Z
24-2-2021 13:34
0,26
0,31
0,20
24-2-2021 16:34
0,21
0,27
0,19
26-2-2021 13:58
0,18
0,20
0,26
2-3-2021 18:58
0,17
0,17
0,26
2-3-2021 23:34
0,17
0,20
0,26
Tabel 3.2 toont op vergelijkbare wijze voor locatie 2 de maximale trillingsterkte in de bodem als gevolg van de vijf maatgevende treinpassages. De trillingsterkte is gegeven voor de horizontale X-, Y- en verticale Z-richting. t3.2 Optredende maximale trillingsterkte in de bodem, locatie 2 Tijdstip treinpassage
Maximale trillingsterkte in de bodem X
Y
Z
24-2-2021 15:28
0,16
0,36
0,37
25-2-2021 16:57
0,16
0,36
0,33
26-2-2021 12:58
0,14
0,31
0,35
26-2-2021 13:40
0,17
0,27
0,36
2-3-2021 23:34
0,20
0,31
0,36
Bij vergelijking van de resultaten in beide meetlocaties valt op dat in meetlocatie 2 sprake is van hogere trillingniveaus waarbij beide meetlocaties op vergelijkbare afstand tot het spoor zijn gelegen. Een oorzaak voor dit verschil is niet vastgesteld. Mogelijk dat het viaduct dat op ongeveer 100 m afstand tot meetlocatie 2 is gelegen hierbij een rol speelt. Ten behoeve van een beoordeling dient naast de hoogte van de trillingniveaus inzicht te worden verkregen in de spectrale inhoud van de optredende trillingsterktes. Figuren 3.1, 3.2 en 3.3 tonen de spectrale verdeling van de 5 maatgevende treinpassages in meetlocatie 1. Figuur 3.1 toont de spectrale verdeling in de horizontale X richting, figuur 3.2 toont de
H 7497-10-RA-001 8
spectrale verdeling in horizontale Y richting en figuur 3.3 toont de spectrale verdeling in verticale Z richting. f3.1 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (horizontale X richting) in locatie 1
0,3 24-02-21 13:34 24-02-21 16:34
0,25
26-02-21 13:58
maximale trillingsterkte [-]
02-03-21 18:58 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
f3.2 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (horizontale Y richting) in locatie 1
0,3 24-02-21 13:34 24-02-21 16:34
0,25
26-02-21 13:58
maximale trillingsterkte [-]
02-03-21 18:58 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
H 7497-10-RA-001 9
f3.3 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (verticale Z richting) in locatie 1 0,3 24-02-21 13:34 24-02-21 16:34
0,25
26-02-21 13:58
maximale trillingsterkte [-]
02-03-21 18:58 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
De figuren tonen dat als gevolg van een treinpassage sprake is van verhoogde trillingniveaus bij 30 Hz in x-richting, bij 50 Hz in y-richting en bij 6 Hz in z-richting. Figuren 3.4, 3.5 en 3.6 tonen op vergelijkbare wijze de spectrale verdeling van de 5 maatgevende treinpassages in meetlocatie 2. f3.4 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (horizontale X richting) in locatie 2 0,3 24-02-21 15:28 25-02-21 16:57
0,25
26-02-21 12:58
maximale trillingsterkte [-]
26-02-21 13:40 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
H 7497-10-RA-001 10
f3.5 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (horizontale Y richting) in locatie 2 0,3 24-02-21 15:28 25-02-21 16:57
0,25
26-02-21 12:58
maximale trillingsterkte [-]
26-02-21 13:40 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
f3.6 Spectrale verdeling van de trillingsterkte als gevolg van de treinpassages (verticale Z richting) in locatie 2
0,3 24-02-21 15:28 25-02-21 16:57
0,25
26-02-21 12:58
maximale trillingsterkte [-]
26-02-21 13:40 02-03-21 23:34
0,2
0,15
0,1
0,05
0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tertsbandfrequentie [Hz]
De figuren tonen dat als gevolg van een treinpassage sprake is van verhoogde trillingniveaus in zowel de x-,y- als z-richting in een frequentiegebied tussen 5 en 20 Hz.
H 7497-10-RA-001 11
3.2 G e p r o j e c t e e r d e w o n i n g e n
In eerste instantie wordt gewezen op de constatering dat met gemeten trillingsterkten tot 0,4 op de plek waar de dichtst bij het spoor gelegen woningen komen op dit moment sprake is van voelbare trillingen in de bodem als gevolg van passerende treinen. Om inzicht te krijgen in de trillingniveaus in het toekomstige woongebouw dienen de nu in de bodem gemeten waarden in principe gecorrigeerd te worden voor ten eerste de overgang van bodem naar fundatie en ten tweede voor mogelijke opslingering in het gebouw. Deze opslingering kan in verticale richting veroorzaakt worden door (vrij overspannen) vloervelden en in horizontale richting kan de gebouwconstructie verder nog voor opslingering zorgen. Binnen het plan komt een appartementencomplex. Bij de overgang van bodem naar fundament zal afhankelijk van de frequentie sprake zijn van een demping tot 10 dB (afname met factor 3) bij appartementen. De opslingering van vloerdelen hangt af van eventuele samenvallende vloerresonanties met het excitatiespectrum van de treinpassages en kan 10 tot 15 dB (factor 3 tot 5) bedragen. De opslingering van de gebouwconstructie hangt af van eventuele samenvallende gebouwresonanties met het excitatiespectrum van de treinpassages en kan eveneens een factor 3 tot 5 bedragen.
De versterking als gevolg van de gebouwresonanties is op basis van onze ervaring met vergelijkbare projecten in het algemeen beperkt tot het frequentiegebied van ca. 4 Hz tot ca. 16 Hz terwijl de versterking als gevolg van vloerresonanties in het algemeen beperkt is tot het frequentiegebied van ca. 8 tot 31,5 Hz. Tabel 3.3 toont de te verwachten trillingsterkte. t3.3 Te verwachten trillingsterkte in woningen Te verwachten trillingsterkte [-] horizontale XY richting
verticale Z richting
locatie 1
0,6
0,6
locatie 2
0,7
0,8
De in tabel 3.3 gegeven waarden kunnen worden gezien als worst case en kunnen optreden als bepaalde (nu nog niet bekende) constructieve eigenschappen op een ongunstige wijze samenvallen. Denk daarbij aan een aanstoting bij een frequentie waar het fundament slechts een lage demping levert terwijl bepaalde vloeren bij dezelfde frequentie juist een sterke opslingering (eigenfrequentie) vertonen. In de praktijk zal nagenoeg altijd sprake zijn van lagere trillingniveaus.
H 7497-10-RA-001 12
4
To e t s i n g
4.1 T o e t s i n g s k a d e r
Zoals eerder aangegeven is bij de beoordeling aansluiting gezocht bij de richtlijn B ‘Hinder voor personen in gebouwen’ van de Stichting Bouwresearch (SBR B). Tabel 4.1 toont de van toepassing zijnde streef- en grenswaarden conform de SBR B (nieuwe situaties, herhaald voorkomende trillingen). t4.1 Overzicht streefwaarden conform SBR B dag en avond woning
A1 [-] 0,1
A2 [-] 0,4
nacht A3 [-] 0,05
A1 [-] 0,1
A2 [-] 0,2
A3 [-] 0,05
Volgens de SBR dient de maximale trillingssterkte V max in eerste instantie getoetst te worden aan A1. Indien hieraan voldaan wordt is sprake van een acceptabele situatie. Indien niet wordt voldaan aan A1 dient de maximale trillingssterkte getoetst te worden aan A 2. Bij overschrijding van A2 is sprake van een conform de SBR hinderlijke situatie. In het geval dat wordt voldaan, dient de trillingssterkte over de beoordelingsperiode voor de betreffende ruimte (Vper) getoetst te worden aan A 3. Bij overschrijding van A3 is wederom sprake van een conform de SBR hinderlijke situatie. Opgemerkt wordt dat de streefwaarden van de SBR in principe geen wettelijke grenswaarden zijn. Volledigheidshalve nog de kanttekening dat het voldoen aan de streefwaarden van de SBR niet inhoudt dat geen sprake zal zijn van voelbare trillingen. De waarde van 0,1 wordt normaliter gezien als de voelbaarheidsgrens. Een streefwaarde van V max van 0,2 in woningen sluit derhalve niet uit dat bepaalde passages voelbaar kunnen zijn.
4.2 T o e t s i n g
Voor woningen geldt een zogenaamde onderste streefwaarde A 1 van 0,1. Deze waarde wordt, gezien de worst case maximale trillingsterkte tot 0,8 in de geprojecteerde woningen, ruim overschreden. Bij overschrijding van de onderste streefwaarde wordt in eerste instantie toetsing aan de bovenste streefwaarde A2 relevant. Omdat ook in de nacht sprake is van passerende treinen geldt een maatgevende A2 van 0,2. Deze waarde wordt ook ruim overschreden.
H 7497-10-RA-001 13
Met een worst case verwachte trillingsterkte V max in de geprojecteerde woningen van maximaal ca. 0,8 bij een na te streven waarde van 0,2 kan worden geconcludeerd dat in de woningen een reductiedoelstelling met circa een factor 4 aan de orde is. Gezien onze ervaring met vergelijkbare projecten kan in eerste instantie worden opgemerkt dat een dergelijke doelstelling als technisch realiseerbaar kan worden gekwalificeerd.
H 7497-10-RA-001 14
5
Conclusie Op basis van de verrichte metingen kan worden geconcludeerd dat de in het kader van trillinghinder in woningen na te streven waarden zoals aangegeven in de Richtlijn deel B “Hinder voor personen in gebouwen door trillingen, Meet- en beoordelingsrichtlijn” van de Stichting Bouwresearch (SBR) van augustus 2006 zullen worden overschreden. Op basis van ervaring wordt de situatie beoordeeld als technisch oplosbaar. De exacte maatregelen kunnen pas in een later stadium worden gedimensioneerd. Middels deze maatregelen kan een acceptabel woonklimaat worden gewaarborgd zodat qua trillingen geen belemmeringen bestaan om het bestemmingsplan vast te stellen.
Mook, Dit rapport bevat 15 pagina's
H 7497-10-RA-001 15