Nadere onderzoeken_ trillingen, bodem, sanering, akoestisch

>

Aan de andere kant hebben tijdelijke woningen een aantal specifieke eigenschappen: o Het zijn vaak relatief lichte woningen, geschikt voor modulair gebruik (snel opbouwen o o o

o

o

en afbreken), waardoor ze gevoeliger zijn voor trillingen. Er is (mede daardoor) vaak sprake van een lichte fundering, waardoor de woningen ook gevoeliger zijn voor trillingen. Het is vaak niet of lastig mogelijk om aanpassingen te doen aan het ontwerp die de trillingen in sterke mate beïnvloeden. Er is vaak sprake van een korte bewoning (vaak maanden tot enkele jaren), waardoor bewoners mogelijk maar gedurende wat kortere tijd worden blootgesteld aan hogere trillingen. Langdurige gezondheidseffecten treden minder op bij een kortere blootstellingsduur. Door de korte periode van 10 jaar (gemiddeld een factor 10 tot 15 korter dan een gewone woning) zijn maatregelen al snel relatief kostbaar t.o.v. de bouwsom van de woningen. Tijdelijke woningen zijn bedoeld als snelle voorziening van woonruimte in een periode van tekorten aan woonruimte. Het belang van een dak boven het hoofd kan dan zwaarder wegen dan het belang van een hoge mate van bescherming tegen trillingen door treinverkeer.

Daarom is een separaat beoordelingskader voor trillingshinder in tijdelijke woningen langs spoorlijnen opgesteld. Dit kader6 is gebruikt voor de beoordeling van de trillingen in dit plan, en toegevoegd in bijlage V. De beoordeling van de trillingen werkt daarbij in drie stappen als volgt: 1.

Streven is om te voldoen aan de streefwaarden voor nieuwe situaties, om de maximale bescherming te bieden voor bewoners. 2. Als niet wordt voldaan aan 1., dan geldt als streven: a. Er dienen laagdrempelige maatregelen te worden afgewogen op doelmatigheid. De volgende maatregelen zijn gekarakteriseerd als laagdrempelige maatregelen voor tijdelijke woningen: i. Woningen verder bij het spoor vandaan plaatsen. ii. Een ander type tijdelijke woning, bijvoorbeeld een type met een andere stijfheid, afmetingen of ander vloertype, waardoor dit type minder gevoelig is voor trillingen. iii. Een andere inrichting van het landschap, zodat de trillingen worden verminderd. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een waterpartij of grondkering die landschappelijk gezien toch al nodig is, maar om de trillingen te verminderen iets kan worden overgedimensioneerd of verplaatst én b. De trillingen moeten voldoen aan de streefwaarden voor een bestaande situatie.

6

., Trillingen bij tijdelijke woningen, Beoordelingsrichtlijn, We-Boost, 20 februari 2024

18

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

3. Als niet wordt voldaan aan 2., dan gelden de volgende eisen: a. Het aantal overschrijdingen per tijdsperiode mag gemiddeld over het jaar niet groter zijn dan de in Tabel 4 benoemde aantallen7 én b. De trillingssterkte Vmax mag niet hoger zijn dan 1.6 (overdag en in de avond) en 0.8 (in de nacht) én

c. De gemiddelde trillingssterkte Vper mag niet hoger zijn dan de streefwaarden voor een bestaande situatie. Tabel 4 Maximaal aantal overschrijdingen (gemiddeld) per tijdsperiode van de genoemde waarde Vmax

Relatie met SBR B-richtlijn

Lager dan 0.2 0.2 tot 0.4

Dag (7:00-19:00)

Avond (19:00-23:00)

Nacht (19:00-7:00)

< A2nieuw,nacht

n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

< A2nieuw,dag en A2bestaand,nacht

n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

n.v.t.

1 per nacht

n.v.t.

n.v.t.

1 per 2 nachten

0.8 tot 1.0

1 per dag

1 per avond

Geen

1.0 tot 1.2

1 per 2 dagen

1 per 2 avonden

Geen

1.2 tot 1.4

1 per 4 dagen

1 per 4 avonden

Geen

1.4 tot 1.6

1 per week

1 per week

Geen

Geen

Geen

Geen

0.4 tot 0.6 0.6 tot 0.8

< A2bestaand,dag

Hoger dan 1.6

Visueel is het beoordelingskader weergegeven in Figuur 5.

Figuur 5 Beoordelingskader tijdelijke woningen

7

Met deze aantallen is het %EH niet groter dan 25%, en het %ESV niet groter dan 17%. Beide getallen zijn 2 procentpunt hoger dan de percentages bij de streefwaarden voor bestaande woningen, om iets meer ruimte in te bouwen gelet op de in de inleiding genoemde belangenafweging tussen woningbouw en bescherming van de leefomgeving, en het tijdelijke karakter (en dus de kortere impact op de gezondheid van hogere trillingen).

19

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

3.3. In de SBR-richtlijn deel B worden de trillingen beoordeeld in gebouwen. Omdat het bij dit project gaat om nog niet gerealiseerde bebouwing, wordt op basis van metingen in de omgeving van de bebouwing (op maaiveld) een berekening gemaakt van de verwachte trillingen in de geplande nieuwe bebouwing. Deze verwachte trillingen zijn afhankelijk van de constructieve eigenschappen van de geplande bebouwing, maar ook van de bodem, de afstand tot het spoor en natuurlijk de gemeten trillingen. Hieronder wordt een korte uitleg gegeven over hoe trillingen zich voortplanten van de trillingsbron tot in het gebouw. In de volgende subparagrafen wordt beschreven hoe dat is vertaald naar een rekenmodel. 3.3.1. Trillingen ontstaan doordat een bewegend object (een trein, tram of vrachtwagen bijvoorbeeld) over een niet-effen ondergrond rijdt. Door de massa en beweging van het voertuig, variaties in de ondergrond (die per definitie niet perfect vlak is) en variaties in de rondheid van de wielen van het voertuig ontstaan spanningen in de bodem die zich door de bodem verplaatsen. Afhankelijk van de opbouw van de bodem en de aanwezigheid van obstakels (zoals sloten en damwanden) verplaatsen de trillingen zich diep of juist ondiep door de bodem. Gebouwen worden daardoor in trilling gebracht.

Afhankelijk van hoe het gebouw is geconstrueerd, worden bepaalde trillingen meer of minder versterkt in het gebouw. Deze trillingen kunnen als hinderlijk worden ervaren door personen in gebouwen. Dit hele systeem van trillingsbron (hier de trein), overdrachtsmedium (de bodem, waardoor de trillingen zich verplaatsen) en ontvanger (het gebouw met daarin de personen die de hinder ervaren) is schematisch weergegeven in Figuur 6. In de subparagrafen hieronder wordt toegelicht hoe in dit onderzoek hiermee wordt omgegaan.

Figuur 6 Trillingen – het systeem van trillingsbron, de bodem en het gebouw als ontvanger

3.3.2. In dit onderzoek zijn treinen de bron van de trillingen. De trillingen van het treinverkeer zijn gemeten door Alcedo op punten op maaiveld, waarbij in het plangebied op verschillende locaties 20

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

punten zijn geplaatst om de invloed van variaties in de bodemopbouw en de trillingsbron (denk aan de ligging van dive-unders in de sporen van en naar Den Bosch in het westelijke deel van het plangebied) mee te nemen. De beoordeling van de trillingen in de geplande bebouwing heeft plaatsgevonden op basis van deze metingen. Hierbij is in het rekenmodel gecorrigeerd voor afstand tot het spoor en verschillen in gebouweigenschappen (constructie en fundering bijvoorbeeld). 3.3.3. De bodem op deze locatie bestaat voornamelijk uit zandlagen, met bovenin slappere lagen die bestaan uit veen en klei, zie bijlage I. De uitdemping van de trillingen met de afstand is bepaald met een rekenmodel op basis van deze bodemopbouw voor een zo betrouwbaar mogelijke predictie van de trillingen. In bijlage II geven we hier meer informatie over. 3.3.4. De trillingen gaan via de fundering een gebouw binnen. Afhankelijk van het type fundering, de bodem, de massa en afmetingen van het gebouw zal de fundering de trillingen meer of minder uitdempen. Vervolgens worden de trillingen in het gebouw weer versterkt door bewegingen van het gebouw en de vloeren. Het gebouwgedrag is in dit onderzoek bepaald op basis van de bodemopbouw, de constructieve eigenschappen en de gebruikte materialen van de gebouwen.

Hiervoor maken we gebruik van het rekenmodel Buildyn, een zogenaamd beam-element model (BEM) waarin het gebouw gemodelleerd en doorgerekend wordt. De resultaten van het model zijn geijkt met praktijkresultaten uit metingen. Een toelichting op het rekenmodel Buildyn is gegeven in bijlage II. 3.3.5. Dit onderzoek kent een aantal onzekerheden, hiervoor geldt het volgende:

› Ten aanzien van de trillingsbron: de natuurlijke variatie als gevolg van spooronderhoud en de

temperatuur kunnen zorgen voor zo’n 30% variatie in de trillingen, afhankelijk van de spoorconstructie en de bodemopbouw. Er is gemeten in een klimatologisch als normaal te typeren periode. Er is geen informatie bekend over de huidige status van de spoorligging. Wel zien we dat de trillingen (m.n. bij lage frequenties) veel hoger zijn dan in eerder onderzoek (2022) door Cauberg Huygen op dezelfde locatie, terwijl de trillingsmeters op identieke wijze zijn geplaatst. De hoge trillingen bij lage trillingsfrequenties suggereren dat er sprake is van een slechtere spoorligging dan bij die eerdere metingen. Ook zien we forse verschillen binnen het plangebied in deze laagfrequente trillingsopwekking. Op basis van bovenstaande vermoeden we dat de huidige berekeningen relatief worst-case zijn.

› Ten aanzien van de bodem geldt dat met name op korte afstand tot het spoor variaties in de

trillingen mogelijk zijn door lokale variaties in de bodem. Daarom hebben we gebruik gemaakt van meerdere meetpunten langs het spoor, om deze variatie in beeld te brengen. In de berekeningen nemen we deze variatie in de trillingen mee.

› Ten aanzien van de gebouwen geldt dat er altijd verschillen zijn tussen het beoogde ontwerp

en het gerealiseerde ontwerp (verschillen tussen as-built en voorlopig ontwerp). Bovendien is het dynamische gedrag van bijvoorbeeld hout afhankelijk van natuurlijke variaties in materiaalgedrag. Dit heeft zowel impact op de stijfheid als de demping van het gebouw. In de berekeningen zijn deze variaties beschreven als onzekerheden (bandbreedtes) rond de verwachte waardes.

21

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

› Ten aanzien van het effect van maatregelen geldt dat met name het effect van maatregelen

in de bodem sterk afhankelijk is van de lokale bodemopbouw. Het effect van dergelijke maatregelen kan op voorhand redelijk nauwkeurig worden bepaald met behulp van een eindige elementenmodel, maar ook dan nog geldt dat door variaties in de lokale bodemopbouw het effect relatief onzeker is. Daarom is het effect weergegeven als bandbreedte in dit onderzoek, en wordt bij de afweging van maatregelen rekening gehouden met deze bandbreedte in het effect.

In bijlage II wordt aangegeven hoe het rekenmodel met deze onzekerheden omgaat. Bij de discussie van de resultaten wordt ingegaan op de invloed van de onzekerheden op de conclusies van het onderzoek.

22

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

4.

In dit hoofdstuk wordt eerst een korte toelichting gegeven op de meetresultaten, daarna worden de verwachte trillingen in de geplande bebouwing gegeven. Hierbij is gebruik gemaakt van de beoordelingsmethode en de rekenmethodiek zoals toegelicht in het voorgaande hoofdstuk.

4

4. 4.1. Alcedo heeft metingen uitgevoerd op maaiveld. De trillingen op het meetpunt langs de spoorlijn Utrecht-Arnhem en Utrecht-Den Bosch zijn weergegeven in Figuur 7, voor de andere meetpunten zijn deze en andere figuren van de metingen opgenomen in bijlage III. In Figuur 7 valt op dat de trillingen in alle richtingen ongeveer even groot zijn. Opvallend zijn wel de grote verschillen tussen beide meetpunten. De trillingen van reizigerstreinen zijn bij beide sporen ongeveer vergelijkbaar (iets hoger bij spoor richting Den Bosch), maar vooral de trillingen van goederentreinen (uitschieters) zijn veel hoger op het spoor richting Den Bosch. Dat komt omdat er richting Arnhem maar beperkt goederentreinen rijden, en wel veel (zware) goederentreinen richting Den Bosch.

Figuur 7 Gemeten trillingen op maaiveld langs spoorlijn Utrecht-Arnhem (boven) en Utrecht-Den Bosch (onder), beide meetpunten op ca. 30 meter van spoor

4.2. De bebouwing is gemodelleerd op basis van de input uit hoofdstuk 2. Het trillingsgedrag van de geplande gebouwen is weergegeven in Bijlage II. Met de modelresultaten zijn de trillingen in de toekomstige woningen bepaald. De bovengrens van de trillingssterkte Vmax (geen significant verschil tussen dag, avond en nacht, dus daarom is deze grootheid niet nader uitgesplitst) en de gemiddelde trillingssterkte Vper zijn weergegeven in Figuur 8 voor de voorkeursoplossing met 5 bouwlagen. In deze figuren is het volgende te zien: 1.

De trillingen zijn het laagst in de westelijke hoek van het plangebied. Dat komt deels door de iets andere bodemopbouw, maar vooral omdat de zware goederentreinen daar door de dive-

24

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

unders rijden, waardoor er vrijwel geen sprake is van laagfrequente trillingen. In de oostelijke hoeken zijn de trillingen hoger. Langs de spoorlijn Utrecht-Arnhem komt dat vooral door de fietstunnel en de wissels in het spoor, langs de spoorlijn richting Den Bosch vooral door een slechtere spoorligging (hogere trillingen bij lage frequenties). Ook de wat andere bodemopbouw speelt hier een rol. 2. De gemiddelde trillingssterkte Vper is in grote delen van het plangebied lager dan de streefwaarde A3 uit de SBR B-richtlijn, met uitzondering van de zuidoostelijke hoek van het plangebied (woningen dichtbij het spoor). De gemiddelde trillingssterkte Vper neemt daar relatief langzaam af met de afstand (of soms zelfs iets toe) door de gelaagdheid van de bodem in combinatie met de laagfrequente trillingen (die slecht uitdempen met de afstand).

Figuur 8 Bovengrens van de trillingssterkte Vmax (links) en van de gemiddelde trillingssterkte Vper (rechts)

De beoordeling van de trillingen aan het beoordelingskader is weergegeven in Figuur 9.

Figuur 9 Beoordeling van de trillingen overdag (links) en In de nacht (rechts)

In dit onderzoek hebben we ook gekeken naar de invloed van variaties in het bouwconcept op de trillingen. De conclusies daarvan zijn als volgt: 1.

Diepte van het gebouw: de diepte varieert tussen de 7 en 13 meter. De diepte heeft geen significante invloed op de trillingen (invloed is kleiner dan 5 procent). 2. Breedte van het gebouw: de breedte kan variëren tussen de 20 en 100 meter. De breedte heeft beperkt invloed op de trillingen (invloed is kleiner dan 5 procent), waarbij geldt dat de trillingen iets lager zijn bij een groter (breder) gebouw. 3. Hoogte van het gebouw: de hoogte varieert tussen de 12 en 15 meter (4 of 5 bouwlagen). De hoogte heeft veel invloed op de trillingen. Dat komt vooral doordat hier sprake is van relatief 25

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

laagfrequente trillingen, waarbij vooral bij gebouwen van 4 bouwlagen de 1e horizontale eigenfrequentie (buiging van het gebouw) samenvalt met de maatgevende trillingen van de goederentreinen. Bij 5 bouwlagen is daar al minder sprake van, bij 6 bouwlagen nog minder. Ook bij 3 bouwlagen is minder sprake van opslingering. Wel geldt bij een lager gebouw dat deze lichter zijn (en dus gevoeliger voor trillingen), terwijl bij hogere gebouwen de massa toeneemt (en dus de trillingen afnemen), maar dat ook de invering van het gebouw op zichzelf toeneemt, waardoor de trillingen juist weer wat toenemen. Zie Figuur 10.

Figuur 10 Invloed van gebouwhoogte op de beoordeling van de trillingen in de nachtperiode. Linksboven voor 3 lagen, rechtsboven 4 lagen, linksonder 5 lagen en rechtsonder 6 lagen

4. Oriëntatie van het gebouw: de oriëntatie kan variëren tussen de 0 en 90 graden ten opzichte van het spoor. De oriëntatie heeft geen significante invloed op de trillingen. 5. Eigenfrequentie van de vloer: de eigenfrequentie van de vloer is afhankelijk van het type vloer, de overspanning en de dikte van de vloer, en varieert in dit onderzoek tussen de 7 en 22 Hz. Hoe hoger de eigenfrequentie, hoe lager de trillingen. Bij 22 Hz zijn de trillingen zo'n 30 procent lager dan bij 7 Hz. 6. Funderingstype: zowel varianten op staal (voor de hand liggend bij tijdelijke woningen) als op palen zijn onderzocht, met diverse paallengtes en paaldiktes. Een palenfundering kan de trillingen hier met zo'n 20 procent reduceren ten opzichte van een fundering op staal, en deze reductie neemt toe bij grotere paallengte of paaldiameter. 7. Sloot: een sloot heeft hier vooral invloed op de hoogfrequente trillingen, minder op de laagfrequente trillingen. Hier zijn al sloten aanwezig tussen spoor en bebouwing, maar het verdiepen van de sloot (zodat de toplaag van de bodem wordt doorsneden, dus tot ca. 2 meter diepte) zorgt wel voor zo'n 20 tot 30 procent lagere trillingen. Op basis van de resultaten zijn de volgende conclusies te trekken: 26

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

› Het is zonder maatregelen niet mogelijk om te voldoen aan de streefwaarden voor trillingshinder voor nieuwe situaties uit de SBR B-richtlijn.

› In de nacht zijn de trillingen lager, vooral omdat dan minder goederentreinen passeren. Zowel de maximale als de gemiddelde trillingssterkte is dan lager.

› De trillingen van de reizigerstreinen voldoen aan het beoordelingskader, alleen de

goederentreinen zorgen voor overschrijdingen. Het aantal overschrijdingen is daardoor beperkt (op korte afstand van het spoor (20 meter) zijn het er zo'n 7 per dag, op grotere afstand zijn er geen overschrijdingen meer). In de toekomst zal dat aantal afnemen omdat er een afname van het aantal goederentreinen is voorzien.

Omdat er sprake is van overschrijdingen van de streefwaarden, gaan we in het volgende hoofdstuk in op mitigerende maatregelen.

27

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

5.

In dit hoofdstuk worden handvatten gegeven om de woning trillingsarm te ontwerpen, en wordt aangegeven welke maatregelen mogelijk zijn om de trillingen te verminderen. Hierbij worden ook handvatten gegeven voor een juridisch houdbare afweging tussen effect en kosten van maatregelen.

5

5.

Door de korte afstand tot het spoor, de zware goederentreinen en de relatief lichte woningen verwachten we overschrijdingen van het beoordelingskader in (een deel van) de geplande bebouwing. In dit hoofdstuk beschrijven we de mogelijke maatregelen waarmee de trillingen kunnen worden verminderd.

5.1. Voor de afweging van maatregelen geeft het beoordelingskader (zie bijlage V) handvatten. Bijlage 5 van de SBR B-richtlijn classificeert de trillingen in de woningen als matige hinder. Dergelijke matige hinder kan worden geaccepteerd onder een aantal voorwaarden: 1.

2.

3.

De mate waarin de trillingssterkte voorkomt. Hiervoor geldt dat de gemiddelde trillingssterkte Vper een goede indicatie is. Door het beperkte aantal goederentreinen en het feit dat reizigerstreinen veel lagere trillingen geven, is de gemiddelde trillingssterkte Vper relatief laag, met uitzondering van de zuidoostelijke rand van het plangebied. In het grootste deel van het plangebied voldoet Vper aan de streefwaarde. Afhankelijk van het type gebouw en de afstand tot het spoor varieert het aantal overschrijdingen van 0 tot ca. 7 per dag. Het aantal overschrijdingen is afhankelijk van de afstand tot het spoor en het type gebouw. De aanwezigheid van achtergrondtrillingen die de trillingen van het treinverkeer kunnen maskeren. Wegverkeer zorgt niet voor noemenswaardige trillingen in de geplande bebouwing. Van een maskerend effect is daarmee geen sprake. De mogelijkheid tot het treffen van reducerende maatregelen. Het is conform bestaande jurisprudentie gebruikelijk om hierbij een afweging te maken tussen de kosten en het effect van de maatregelen, maar ook aspecten als duurzaamheid en impact op de omgeving kunnen worden meegenomen in deze afweging.

Gelet op bovenstaande dienen we conform het beoordelingskader dus maatregelen af te wegen op doelmatigheid. Om de effectiviteit van maatregelen te toetsen, stellen we eerst vast bij welke trillingsfrequenties vooral hoge trillingen optreden. Daarna gaan we in op maatregelen die mogelijk zijn aan de trillingsbron (de trein of het spoor), maatregelen in de bodem en maatregelen aan de gebouwen. Daarbij bespreken we ook inpassingstechnische en bouwkundige afwegingen.

5.2. Om te bepalen welke trillingsrichting en trillingsfrequenties maatgevend zijn, is een analyse uitgevoerd van de verwachte trillingen, zie Figuur 11 voor de trillingen op de 4e verdieping op ca. 30 meter van het spoor in de zuidoostelijke rand van het plangebied. Hier worden de hoogste trillingen verwacht. In deze figuur is de trillingssnelheid per treinpasssage weergegeven als tertsbandspectrum op de fundering en op de vloer. Uit deze figuur kan worden afgeleid bij welke frequentie en in welke trillingsrichting de trillingen het hoogst zijn. Uit Figuur 11 volgt dat de hoogste trillingen optreden in de horizontale richting, en dan vooral rond de 4 Hz. Maatregelen moeten vooral effectief zijn tegen trillingen bij die lage frequentie, omdat daar de meeste trillingsenergie zit. In deze figuur is ook duidelijk dat de trillingen al op de fundering relatief hoog zijn bij 4 Hz, opslingering bij die frequentie moet dus zoveel mogelijk worden voorkomen. Ook zichtbaar is dat de verticale trillingen niet maatgevend zijn, en dat alleen bij een relatief slappe vloer 29

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

(eigenfrequentie lager dan 9 Hz, doorgaans niet van toepassing bij appartementen) sprake is van opslingering.

Figuur 11 Verwachte trillingen op fundering (boven) en 4e verdieping (onder)

De benodigde reductie van de trillingen om te voldoen aan de SBR B-richtlijn is sterk afhankelijk van de locatie van het gebouw. In de volgende paragrafen gaan we in op maatregelen waarmee de trillingen kunnen worden verminderd.

5.3. De meest effectieve manier om de trillingen te reduceren, is het nemen van maatregelen aan de trillingsbron (het spoor of de treinen). Gelet op de relatief lage frequenties is vooral het verstijven van de spoorbaan effectief. Dit zien we ook als we kijken naar verschillen tussen meetpunten langs spoor in ballastbed (nr. 4) en meetpunten (nr. 6) waarbij de zware goederentreinen door de (betonnen) dive-under rijden. We zien dan grote verschillen in trillingsopwekking bij lage frequenties: meer dan een factor 5. De meest kosteneffectieve maatregel is daarom een betonplaat onder het spoor. Goedkopere maatregelen, zoals under sleeper pads (rubberen matjes onder de dwarsliggers) of ballastmatten hebben geen effect voor deze laagfrequente trillingen. Maatregelen aan het treinverkeer (zoals een verlaging van de rijsnelheid) zijn op dit drukke traject niet inpasbaar. Nadeel van maatregelen aan het spoor zijn de hoge kosten hiervan (m.n. doordat een buitendienststelling nodig is), bovendien vallen deze maatregelen buiten het plangebied. De meest kosteneffectieve maatregel, een betonplaat onder de sporen voor de goederentreinen (de twee buitenste sporen in de spoorlijn Utrecht-Den Bosch, over een lengte van ca. 300 meter). Deze maatregel is robuust en voldoende effectief, maar kost tussen de € en mln. (incl. BTW).

Dergelijke kosten staan niet in verhouding tot de stichtingskosten van de tijdelijke woningen. Voor alle maatregelen aan het spoor geldt dat de initiatiefnemer hier zelf geen beslissing over kan nemen en dat lange afstemtrajecten met ProRail nodig zijn. Maatregelen aan het spoor of de treinen zijn dus niet alleen kostbaar, maar ook onzeker.

30

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

5.4. Bij maatregelen in de bodem kan gedacht worden aan het toevoegen van obstakels in de bodem, die ervoor zorgen dat de gebouwen worden afgeschermd. Op deze locatie is al sprake van een (relatief ondiepe) spoorsloot, het verdiepen van de spoorsloot tot ca. 2,5 meter onder maaiveld zorgt ervoor dat de slappe kleilagen (groen in onderstaande figuur) worden doorsneden, waardoor de trillingen veel minder worden doorgegeven.

Figuur 12 Opbouw van de bodem in zuidoostelijke rand plangebied

Andere types maatregelen, zoals een trillingsscherm van piepschuim (EPS), beton, jet-grout (soilmix methode voor beton) of een damwand, moeten veel dieper zijn. Nadeel van de maatregelen in de bodem is dat deze vaak hoge kosten met zich meebrengen en dat ze niet aanpasbaar zijn aan toekomstige situaties (met uitzondering van een spoorsloot). Een trillingsscherm is alleen effectief dicht bij de bron of dicht bij de ontvanger. De meest logische plek voor een trillingsscherm is dicht bij het spoor, bijvoorbeeld direct naast de huidige spoorsloot. Om het plangebied af te schermen, is een trillingsscherm van ca. 275 meter lengte nodig in de zuidoostelijke hoek van het plangebied, zie Figuur 13. Afhankelijk van het type woningen (bijv. bij 4-laagse woningen) en het beoordelingskader kan het ook nodig zijn om het westelijke blok af te schermen. In dat geval is nog zo'n 120 meter extra nodig. De diepte van een scherm moet, voor deze zeer lage trillingsfrequenties, voor veel schermtypes minimaal 20 meter diep zijn om echt effectief te zijn. Mogelijke maatregelen in de bodem met een inschatting van het effect en de kosten per 100 meter zijn weergegeven in Tabel 5. Tabel 5 Mogelijke maatregelen in de bodem, effect op trillingen en kosten (per 100 meter lengte) Maatregel

Kosten8

Effect

Betonnen wand (diepwandmethode)

10 – 25%

€

mln.

Jet-grout wand

10 – 20%

€

mln.

8

Totale investeringskosten, incl. BTW, prijspeil januari 2024, met een bandbreedte van +/-25%. Kosten zijn exclusief kosten voor grondverwerving, verleggen van kabels en leidingen en kosten voor een vergunningsprocedure. De werkelijke kosten van maatregelen zullen daardoor hoger uitvallen.

31

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

Kosten8

Maatregel

Effect

Damwand (intrillen)

5 – 10%

€

mln.

Betonnen wand, bekleed met rubber

25 – 40%

€

mln.

Damwand met EPS (piepschuim)

10 – 20%

Damwand met sleuf (luchtspouw)

5 – 15%

€

mln.

L-wand 4.0 m diep

5 – 10%

€

mln.

CSM-wand (Cutter Soil Mix of Mix-In-Place)

5 – 10%

Trillingsscherm EPS (piepschuim), 0.5 m dik

5 – 10%

€

mln.

Diepe sloot (tot 2,5 m onder maaiveld)

15 - 25%

€

mln.

mln.

mln.

Zoals in bovenstaand overzicht is te dien, gaat het stuk voor stuk om kostbare maatregelen, terwijl het effect voor de meeste maatregelen zeer beperkt en niet toereikend is. De meest effectieve maatregel is een betonnen trillingsscherm van 20 meter diep en 0.5 meter breed, tot 8 meter diepte bekleed met minimaal 100 mm rubber of 500 mm EPS. De kosten van deze maatregel voor alleen het zuidoostelijke deel bedragen tussen de € en € mln., en zijn daarmee nog hoger dan maatregelen aan het spoor. Dergelijke kosten staan ook niet in verhouding tot de bouwsom van de geplande woningen. De goedkoopste maatregel is het verdiepen van de bestaande spoorsloot (kosten ca. € mln. incl. BTS), maar het effect hiervan is beperkt tot maximaal zo'n 25 procent.

Figuur 13 Mogelijke locatie van trillingsscherm

32

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

Door het verdiepen van de spoorsloot neemt het aantal overschrijdingen af, zie Figuur 14.

Figuur 14 Beoordeling van 5-laags concept zonder sloot (links) en met verdiepte spoorsloot (rechts) voor nachtperiode

Voor de voorkeursvariant (een verdiepte sloot en 5-laags bouwconcept) hebben we ook gekeken naar de zone die niet voldoet aan het beoordelingskader, om hoeveel overschrijdingen per dag het gaat. Dit is grafisch weergegeven in Figuur 15.

Figuur 15 Aantal overschrijdingen per dag in zone die niet voldoet (voorkeursvariant met 5 bouwlagen en verdiepte sloot)

Nu is het zo dat, omdat de trillingen vooral resulteren in het 'zwaaien' van het gebouw (1e horizontale eigenfrequentie), de trillingen hoger in het gebouw ook hoger zullen zijn. Op de bovenste bouwlagen zijn de trillingen daarmee het hoogst. Het aantal overschrijdingen per bouwlaag van het zuidelijke blok is hieronder weergegeven in Tabel 6. De bouwlagen die voldoen 33

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails

aan het beoordelingskader (maximaal incidentele overschrijdingen) zijn groen gearceerd, bouwlagen die deels voldoen zijn geel gearceerd en bouwlagen die helemaal niet voldoen zijn oranje gearceerd. Tabel 6 Aantal overschrijdingen per week in zuidelijk bouwblok Blok

Begane grond

1e verdieping

2e verdieping

3e verdieping

4e verdieping

Westelijk blok

0 p/w

0 - 1 p/w

1 - 3 p/w

2 - 11 p/w

2 - 28 p/w

Noordelijk blok

0 p/w

0 p/w

0 p/w

0 - 2 p/w

2 - 4 p/w

Oostelijk blok

0 p/w

0 p/w

0 - 3 p/w

0 - 11 p/w

6 - 24 p/w

Om een indruk te geven van het percentage ernstig gehinderden (%EH) en ernstig slaapverstoorden (%ESV) is gebruik gemaakt van het onderzoek naar hinderbeleving door het RIVM, zie ook Bijlage V. De percentages zijn weergegeven in Tabel 7. Hier is te zien dat het percentage ernstig gehinderden (vooral representatief voor de dag) 25% is (wat neerkomt op 37 van de 149 bewoners van het zuidelijke blok), en het percentage ernstig slaapverstoorden (vooral representatief voor de nacht) 19% is (wat neerkomt op 28 van de 149 bewoners van het zuidelijke blok). Tabel 7 Ernstig gehinderden en ernstig slaapverstoorden Situatie

%EH

%ESV

Bij streefwaarden SBR B-richtlijn nieuwe situatie

16%

11%

Bij streefwaarden SBR B-richtlijn bestaande situatie

23%

15%

Bij streefwaarden tijdelijke woningen (zie Bijlage V)

25%

17%

Blok C (zuidelijk blok)

25%

19%

5.5. Tenslotte zijn ook optimalisaties aan de geplande woningen mogelijk. Relevant hierbij is dat het maatgevende mechanisme wat hier zorgt voor de hoge trillingen, de 1e horizontale eigenfrequentie van de woningen is. Dit is de beweging waarbij de woningen horizontaal doorbuigen, deze beweging wordt vooral beïnvloed door de volgende parameters: 1.

De hoogte van het gebouw: de eigenfrequentie neemt af met de hoogte, bij meer dan 6 bouwlagen is er geen sprake meer van significante opslingering, en ook bij maximaal 3 bouwlagen is de opslingering beperkt. Wel geldt dat bij een grotere hoogte andere trillingsfrequenties weer belangrijker worden, zodat 6 bouwlagen waarschijnlijk hier een optimum is. 2. De vorm van het gebouw: vierkante of carrévormige gebouwen hebben meer samenhang en demping, waardoor de trillingen minder worden versterkt dan bij de huidige vorm van losse bouwblokken. Bij veel tijdelijke woningen gaat het om standaard concepten, en is aanpassing van de vorm naar een carrévormig of vierkant gebouw niet mogelijk. 3. De materialen en constructie van het gebouw: zwaardere gebouwen, stijvere gebouwen (beton) en gebouwen met meer dempende materialen (hout, metselwerk) hebben minder opslingering van de trillingen dan gebouwen met een stalen constructie. Bij veel tijdelijke woningen zijn de mogelijkheden voor aanpassing beperkt, omdat het gaat om modulaire, lichte woningen. 34

<

WBD2024-005 Trillingsonderzoek tijdelijke woningen Tussen de Rails