Eindrapport Wareco Advisering maatregelen trillingshinder Dorpsstraat (centrum) te Assendelft

2022/923

Advisering maatregelen trillingshinder Dorpsstraat to Assendelft Eindrapport

2022/923

N

G E

N I E

U

R

S

2022/923

v~rarecoy N G E N I E U R S

Inhoudsopgave 1 1.1 1.2 1.3 1.4

Inleiding Algemeen Aanleiding en onderzoeksvragen Plan van aanpak Referenties

3 4 4 5 5

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Projectgebied Algemeen Bebouwing Uitgevoerde werkzaamheden Dorpsstraat Bodemopbouw en grondwaterstand

6 6 6 7 7

3 3.1 3.2

Onderzoek verandering wegdek Algemeen Analyse wegconstructie

10 10 10

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

Modellering trillingsniveau (PLAXIS) Algemeen Aanpak Kanttekening aanvullend grondonderzoek Resultaten Conclusie uitgangspunten en berekeningen

12 12 12 12 13 16

5 5.1 5.2 5.3

Omgevingseffecten Algemeen Verkeerskundige en verkeerstechnische aspecten Geluid en duurzaamheid

17 17 17 18

6 6.1 6.2

SSK-Raming Uitgangspunten Samenvatting resultaten

19 19 19

Bijlagen Bijlage 1. PLAXIS-analyse trillingsniveau Bijlage 2. SSK-RAMING Bijlage 3. Sonderingen

datum referentie

20juli 2021 206081 R R00 0271

2022/923

v~rareco~~ N G E N I E U R S

1.1 Algemeen Door gemeente Zaanstad is aan Wareco opdracht verstrekt voor het uitvoeren van een vervolg onderzoek ten behoeve van het trillingonderzoek aan de Dorpsstraat to Assendelft, zie figuur 1. Het onderzoeksgebied bevindt zich tussen de Hummers 294 en 305 aan de zuidkant en de Hummers 502 en 471 aan de noordkant. Dit is het gedeelte van de Dorpsstraat met klinkerbestrating.

Figuur 1. Onderzoeksgebied in Assendelft (Het rode gebied is het ingezoomde kader).

1.2 Aanleiding en onderzoeksvragen In de Dorpsstraat in Assendelft wordt hinder ervaren door het passerende verkeer [1]. De woningen in de Dorpstraat staan relatief dicht op de doorgaande weg waar o.a. vrachtverkeer en busverkeer passeren. De meest aannemelijke oorzaak van de ervaren trillingen zijn piekwaarden die veroorcaakt worden door passerend zwaar verkeer dat tussen ca. 30 a 40 km/h rijdt. Het type verharding speelt hierin een relevante rol. In deze rapportage wordt onderzocht wat de technische mogelijkheden zijn van het aanpassen van het wegdek om het trillingsniveau als gevolg van het wegverkeer to beperken. Om de hinder veroorzaakt door trillingen to beperken heeft de gemeente Wareco gevraagd onderzoek to doen Haar mogelijke maatregelen. Hierbij staan onderstaande vragen centraal. Onderzoeksvragen: • Is door het aanpassing van het wegdek c.q. materiaal van het wegdek de hinder van trilling weg to nemen zodat er geen sprake meer is van overschrijding van de SBR-normen? • Op Welke wijze zou het wegdek aangepast moeten worden en wat zijn hierin de fysieke mogelijkheden/maatregelen? • Over Welk deel van de Dorpsstraat moet de maatregel uitgevoerd worden om de hinder weg to nemen? • Wat zijn de effecten van deze maatregel(en) en zijn nadelige effecten (enigszins) weg to nemen? datum referentie

20ju112021 206081 R R00 0271

2022/923

v~rareco N G E N I E U R 5

2

Projectgebied

2.1 Algemeen De Dorpsstraat to Assendelft is een unieke situatie vanwege opbouw van de Dorpsstraat, waarbij een smalle historische weg met aan weerszijden een smalle sloot en bebouwing is uitgegroeid tot een doorgaande 30km/uur weg met (zwaar) verkeer en een veel ondergronds ruimtebeslag. Door de unieke situatie van Assendelft is er maar een beperkte mogelijkheid voor het doen van aanpassingen aan de situatie. De lintbebouwing zorgt voor minder mogelijkheden tot ontsluiting van het gebied. Daarnaast is de Dorpsstraat ook het uitgaansgebied, met winkels, horeca en andere locaties waar mensen bijeen komen en dus zorgt voor een hogere verkeer intensiteit. Het maaiveldniveau in de Dorpsstraat ter plaatse van de onderzoeklocaties varieert van circa NAP -0,5 m tot NAP -0,9 m. De breedte van de Dorpsstraat varieert en is lokaal beperkt. De afstand van de voorgevels van de woningen tot de rand van de rijbaan varieert van meer dan 5 m tot lokaal 0,5 m. Tussen huisnr. 2 t/m 292 en tussen nr. 504 t/m 734 (kruising Noorderveenweg) is de weg geasfalteerd. In het tussenliggende stuk van Hummer 294 t/m 504 is een klinkerverharding aanwezig. 2.2 Bebouwing Bouwiaar

De bebouwing tangs de Dorpsstraat kent een grote variatie, waarbij zowel oude panden (periode 1900-1945), naoorlogse panden (periode 1945-1970) en relatief nieuwe panden (na 1992) door elkaar staan. Voor het grootste deel zijn tangs de Dorpsstraat vrijstaande of tweeonder-een kap woningen aanwezig. Funderin~ en zettin~en De funderingen van de bebouwing tangs de Dorpsstraat stamt voor het grootste gedeelte uit het bouwjaar van het gebouw. Een tiental gebouwen hebben een funderingsherstel ondergaan. Het funderingsherstel is uitgevoerd tussen 1995 en 2019. Bij de overige gebouwen gebouwd vobr 1945 wordt uitgegaan van een fundering op houten paten tot in de ondiepe zandlaag op circa NAP -7 m. Door gemeente Zaanstad is recent gestart met het uitvoeren van hoogtemetingen bij de oude bebouwing tangs de Dorpsstraat. Van het overgrote deel van de woningen zijn derhalve nog geen zettingsgegevens bekend. Van enkele woningen aan de noord- en zuidkant van het onderzoeksgebied zijn wet gegevens bekend [5]. Hieruit blijkt dat drie panden tangs het trace een matige tot grote zettingssnelheid (matig: 2-4 mm/jaar, groot>4 mm/jaar) hebben. Dit is een indicatie dat bij deze panden de oude houten paalfundering de draagkracht van de fundering onvoldoende is, waardoor deze panden gevoelig (zie SBR-A, 2017) zijn voor trillingen.

Op basis van het aantal oude woningen (bouwjaar <1945) zonder funderingsherstel dient rekening to worden gehouden dat tangs het trace van de Dorpsstraat meet panden aanwezig zijn die gevoelig zijn voor trillingen.

datum referentie

20 JUII 2021 206081 R ROO 0271

2022/923

wrareco N G E N I E U R S

,. i ~i~#wios_ciun i ,q

,~.

~°

~ ~, ~,, \ ~~~

t~

as ~"

~~

~ ~,

_

i,

~b

~

4

p

~

`,4 ~

~+"

~

l 1. .\ ~.R 3~~ ~.

~.~

`~.

~ ~~ ~: .

~~4~DKMIF3~+~ ~

i

4 ~°

••'~

`Sp.

his,'

~~

,

+~'4 ~"

O

,,+vaaiaei~ aas+~

-

~ ~~~~,'

"~

+YA230106,Dh'A3~1

Figuur 2: Locatie sonderingen met indicatieve grens tussen het gebied met een noordelijke/zuidelijke bodemprofiel

SQ —

gp

.....

1~ =

100

150

-

1 ~

Figuur 3: Bodemopbouw weg t.h.v. Dorpsstraat 404 met klinkers (links) en 560 (rechts) met asfaltverharding en granulaatfundering (oranje)

datum referentie

20juI12021 206081 R ROO 0271

'.

2022/923

wrareco N G E N I E U R S

Onderzoek verandering wegdek

3

3.1 Algemeen Onderzocht is of door aanpassing van het wegdek de hinder van trilling weg to nemen is zodat er geen overschrijding van de norm plaats vindt. Het onderzoek richt zich op de technische oplossing voor het verminderen van de trillingen. 3.2 Analyse wegconstructie In figuur 4 is de huidige wegconstructie bij Dorpsstraat 404 weergegeven. Op dit moment wordt aangenomen dat deze wegconstructie ook bij de rest van het trace aanwezig is. Op basis van de bevindingen bij Dorpsstraat 560 (zie figuur 5) is voor het onderzoeksgebied een wegconstructie vastgesteld, zie figuur Figuur 4 en Figuur 5. Deze wegconstructie is op basis van ervaring en standaard profielen getoetst aan de situatie bij de Dorpsstraat. De aangehouden wegconstructie bestaat uit: • 0,2 m asfalt; • 0,4 m menggranulaat; • 0,2 m zand. Bij de trillingsberekeningen is een maatgevende doorsnede berekend, waarbij een variant zonder EPS en een variant met EPS als trillingsreducerende maatregel wordt uitgewerkt. In Figuur 6 wordt de doorsnede van de variant met EPS weergegeven.

r

1ClntteRJe¢4~a¢u~~q c~,o~ m die

~----l-~- ~ . . . ,, . .. S

9:

z~ k Yr. _..._a_.~..._~_ t¢of~oi~tegets r~~3~o,3x ~,a~r

~,o M

2~ ~ "`~

r _..~

~

,,,~ ~

,~~ ~ + "~

t. _ _`'f";~ fit,

~ ~ ~j. ~li,~:

Figuur 4. Doorsnede (schets) huidige situatie ter hoogte van Hummer 404.

datum referentie

20jU112021 206081 R R00 0271

r''"; G

_

2022/923

v~rareco_ N G E N I E U R S

4

Modellering trillingsniveau (PLAXIS)

4.1 Algemeen In dit hoofdstuk wordt de modellering van het trillingsniveau beschreven. Voor de modellering is gebruikt gemaakt van eindige elementen methode PLAXIS 2D. Daarbij is gebruikt gemaakt van het Hardening Soil Small Strain grondmodel. Aanpak 4.2 Bij trillingen is er sprake van een bron, een medium en een ontvanger. Bij de bron worden de trillingen geintroduceerd, door het medium overgedragen en door de ontvanger opgenomen. In deze situatie is de bron het passerende verkeer, het medium de weg, inclusief opbouw en onderliggende grondlagen, en de ontvanger de woning. Deze analyse zal zich focussen op het reduceren van de trillingen in het medium, de grond en weg. De aanpak van de analyse van de maatregelen is de volgende: 1. data analyse voor de bepaling van de maatgevende frequenties en de bijbehorende trillingsamplitudes (trillingsnelheid); 2. modellering in PLAXIS 2D; stap 1opzet model o.b.v. diverse metingen modellering in PLAXIS 2D; stap 2 diverse maatregelen controleren op basis van het 3. aanvullend grondonderzoek. Het reduceren van trillingen in het medium vindt plaats door een overgangvan stijfheid in materialen. Om die reden wordt er vaak gezocht Haar materialen die aangebracht worden in het medium om de trillingen to reduceren. In deze memo zullen de volgende trillingsreducerende maatregelen in het medium worden bekeken: 1.

toepassing van EPS-scherm (piepschuim) naast de weg; 2. toepassing van EPS onder de weg; toepassing van EPS tegen de funderingsbalk; 3. toepassing van een betonwand naast de weg; 4. toepassing van een kleikist naast de weg. 5. Voor een volledige uitwerking wordt verwezen Haar bi'li aye 1. Kanttekening aanvullend grondonderzoek 4.3 De PLAXIS-analyse is op basis van de uitgevoerde veldwerkzaamheden geactualiseerd. Kanttekening bij de veldwerkresultaten is dat in de slappe bodemlagen weinig data is verkregen. De gevonden schuifgolfsnelheid bij de seismische sonderingen (zie figuur 7) is relatief hoog voor de slappe lagen en van sommige delen is geen informatie beschikbaar. Voor deze lagen waarbij Been informatie beschikbaar is of waar onrealistische waarden zijn gemeten zijn de oorspronkelijke parameters gehanteerd. In bijlage 1 is dit Hader toegelicht in de analyses.

datum referentie

20jU112021 206081 R ROO 0271

2022/923

v~rarecoN G E N I E U R S

Andere mo~eliike maatre~elen Naast het vervangen van de klinkerverhardingdoor asfalt zijn meer mogelijke maatregelen die mogelijk tot een reductie van de trillingen kunnen leiden. Om to beschouwen Welke andere trillingsreducerende maatregelen effectief zijn, zijn ook deze doorgerekend. De resultaten hiervan zijn samengevat in tabel 4. Hierbij zijn de volgende opties zijn onderzocht: • een EPS1-scherm naast de weg, b x h = 0,5 m x 1,0 m; • een EPS-fundering onder de weg, dikte 0,3 m; • een EPS-scherm tegen de fundering, b x h = 0,5 m x 1,0 m; • een kleikist naast de weg, b x h = 0,5 m x 1,0 m. Tabel 4: resultaten verschillende opties bij toepassing klinkerweg Huidi e situatie

25

100%

EPS naast we

10

40%

EPS onder we

16

73%

EPS tegen funderingl

2,0

90%

Kleikist

17

81%

1 de verwachting is dat hfer een discrepantie tussen werkelijkheid en het model optreedt bij deze variant. Uit eerdere referentfes is gebleken dat een scherm tegen de fundering nagenoeg even effectief is als een scherm los van de fundering. In het rekenmodel is er echter een verbindfn tussen het EPS en de funderin die werkeli kheid zal ontbreken.

Opmerking effectiviteit maatregelen: Opvallend is dat de trillingen relatief ver de ondergrond in lopen en dat een deel van de hinder hierdoor ook kan ontstaan door het "aantrillen" van de funderingspalen van de gebouwen. Als dat het geval is, is dat een lastig Principe om aan to pakken met EPS. Daarnaast is het, ongeacht de keuze voor de maatregelen, verstandig om bij kwetsbare panden een rubber tegel of een EPS strip tussen de verharding en het pand to plaatsen zodat direct contact vermeden wordt. Vooral elementverharding is een vaak gebleken oorzaak van het doorgeven van trillingen. Analyse invloed afstand tussen bebouwing en de wet De afstand tussen de woningen en de weg heeft een belangrijke invloed op het trillingsniveau bij de woningen. Op basis van de geactualiseerde PLAXIS-berekeningen is voor het rekenmodel met de zuidelijke bodemopbouw een vergelijking gemaakt. Uit de analyse blijkt dat de maximale trillingssnelheid wordt gereduceerd van circa 2,4 mm/s bij 2 m afstand van de bron tot circa 1,6 mm/s bij een afstand van 6 m, zie figuur 8. Dit betekent dat de verwachte trillingssnelheid circa 25% lager is bij een afstand van 6 m tot de bron.

Mocht worden overwogen om het trace in delen aan to pakken dan zijn er twee relevante factoren voor het splitsen van het trace, namelijk: 1) in het noordelijke deel van het trace is de bodemopbouw licht gunstiger in relatie tot trillingen en 2) vanaf 6 m afstand van de weg treedt een relevante reductie (circa 25%) op van het trillingsniveau. Verhoudingsgewijs zijn in het midden van het trace meer woningen op korte afstand van de weg aanwezig, zie figuur 9. i ENS = geexpandeerd polystyreen = piepschuim voor o.a. irzfrastructw ele toepassing datum referentie

ig.

n:.

,... .

20juli 2021 206081 R R00 0271

~ -r?-~• ~

-.

..

. .

~.

~.~

. .

,. ,. -►E-e-*~...r-~-•--+—she----,

..

.~,-,-~-~

2022/923

wrareco= N G E N I E U R S

4.5 Conclusie uitgangspunten en berekeningen Conclusies • Het trace kan worden onderverdeeld in twee bodemprofielen, waarbij de bodemopbouw ten noorden van Dorpsstraat 399/426 licht gunstiger is. • Het berekende trillingsniveau bij een klinkerverharding is zowel bij het zuidelijke en noordelijke bodemprofiel hoger dan streefwaarde van de maximale trillingssnelheid (Vmax) van 0,8 mm/s (Az). Dit betreft de ondergrens van de streefwaarde voor hinder uit de hinderkwalificatie uan de SBR-8. • Bij woningen die op circa 6 m van de weg staan is het berekende trillingsniveau circa 25% lager dan bij de woningen die op 2 m afstand staan. Ook bij een gecombineerd gunstig effect van 6 m afstand tot de weg en het noordelijke bodemprofiel wordt nog niet voldaan aan de streefwaarde. Als maatregelen voor beperken van het trillingsniveau zijn beschouwd: — Vervangen klinkerverharding dnor asfaltverharding. Eris een verschil geconstateerd tussen de metingen bij de asfaltverharding en bij de klinkerverharding, ondanks dat de constructie en de bodemopbouw een rol spelen is er een factor 10 lager trillingsniveau berekend bij de asfaltverharding. Op maaiveld wordt bij een klinkerverharding een trillingsniveau van circa 7,0 mm/s berekend en bij een asfaltverharding circa 0,7 mm/s.

— Overige maatregelen: ■ De grootste reductie is gevonden bij plaatsen scherm met een dikte van 0,5 m direct naast de weg (of tegen de fundering), met een reductie van ca. 60% op de trillingssnelheid aan de gevel. ■ Een tweede optie waarbij een reductie van 27% is gevonden betreft een EPSscherm onder de weg of een scherm van 10 cm naast de weg. ■ De overige oplossingen (betonbanden, kleikisten) zijn minimaal effectief. Validatie voorkeursoplossins Wanneer door de opdrachtgever een voorkeursoplossing is gekozen kan worden overwogen om, voorafgaand aan het doorvoeren van de oplossing over het gehele trace, eerst een proefvak to realiseren. Hier kunnen de berekeningen met behulp van praktijkproeven (bijvoorbeeld simulaties met zwaar verkeer) getoetst worden voordat de oplossing op grote Schaal wordt toegepast.

datum referentie

20juI12021 206081 R ROO 0271

2022/923

v~rareco~q N G E N I E U R S

Bij het uitvoeren van de maatregelen is het noodzakelijk om draagvlak to creeren onder bestuurders, zodat deze vrijwillig zachter gaan rijden. Bij geforceerde maatregelen ontstaat een gevoel van "automobilisten pesten", waardoor vaker onveilige situaties kunnen ontstaat. 5.3 Geluid en duurzaamheid opsomming zijn de bevindingen ten aanzien van de geluidsaspecten de onderstaande In opgenomen: • Het verkeersgeluid bestaan uit motorgeluid en bandengeluid. Bij het toepassen van een asfaltverharding zal het motorgeluid nietveranderen. • Het bandengeluid zal in beperkte name afnemen, waarbij (ten opzichte van een klinkerverharding) een afname van circa 1(licht verkeer) tot circa 2 decibel (zwaarverkeer) kan worden verwacht. Gevoelsmatig zal het bandengeluid afnemen, maar is dit niet to onderscheiden door het menselijk gehoor. Pas bij een afname van circa 5 decibel is dit to onderscheiden. • Bij toepassing van een print op het asfalt kan (ten opzichte van een klinkerverharding) een afname van circa 1decibel worden verwacht. • Een snelheidsverlaging vas de huidige 41 km/uur (V85) Haar 30 km/uur (V85) zal qua geluidsniveau Been merkbaarverschil geven. • Het toepassen van EPS (0,5 x 1,0 — b x h) naast de weg heeft Been invloed op het bandengeluid. • Het nemen van verdere geluidsreducerende maatregelen is (op het weren van zwaar verkeer na) niet mogelijk.

In de onderstaande opsomming zijn de bevindingen ten aanzien van uitstoot en duurzaamheid opgenomen: • Voor de duurzaamheid en emissies van de weg dient de gehele levenscyclus to worden beschouwd. Indien de aanleg van de asfaltverharding wordt overwogen kan tijdens de onderzoeksfase een analyse worden gemaakt op de CO2-uitstoot en/of milieuimpact (MK). • Het vrijkomen van fijnstof vindt plaats door de remmen en banden. Voor de bandenslijtage (en bijbehorende uitstoot) is er geen noemenswaardig verschil tussen een klinkerverharding en asfalt. Stagnatie (remmen) van het verkeer zorgt voor een iets hogere uitstoot. • De uitstoot van CO2 vindt met name plaats door de uitlaatgassen van het verkeer. Deze is afhankelijk van het accelereren, de snelheid van het verkeer en de rolweerstand. Een lagere rolweerstand zorgt voor lager energieverbruik, dus een lagere lokale uitstoot van verkeer. • De uitstoot van CO2, stikstof en fijnstof is ook van belang in de bouwfase. De uitstoot van het gebruikte materiaal is bij de aanleg van asfalt gewoon hoger dan bij de aanleg van een klinkerverharding. Om de uitstoot tijdens de bouwfase to beperken wordt aanbevolen het aspect duurcaamheid mee to nemen in de aanbesteding.

Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan het voorschrijven van Euro 6 vrachtwagens, STAGE V materieel, elektrische materieel, de toepassing van biobrandstoffen of een emissieloze bouwplaats.

datum referentie

ZOjuli 2021 206081 R R00 0271

2022/923

v~rareco~N G E N I E U R S

6

SSK-Raming

6.1 Uitgangspunten Het doel van de SSK-raming is het inzichtelijk maken van de benodigde investeringskosten voor het uitvoeren van de maatregelen. In deze SSK-raming is het asfalteren van de Dorpsstraat beschouwd en het aanbrengen van EPS als meerwerkprijs meegenomen. De volledige SSK-taming, inclusief uitgangspunten, is opgenomen in bijlage 2. De voornaamste opmerkingen en uitgangspunten zijn: • De gehanteerde eenheidsprijzen zijn kostenkentallen uit het Algemene Kostenbestand Aveco de Bondt, prijspeil januari 2021. • Deze taming met een bepaalde bandbreedte mag gezien worden als een budgetcalculatie en mag in dit stadium niet gezien worden als een trefzekere taming. • Wegprofielen zoals weergegeven in figuren 3, 4 en 5. De breedte van het trottoir en de weg is bepaald op basis van een gemiddelde breedte van circa 10 profielen bij het onderzoeksgebied. • De geschatte trefzekerheid bij deze deterministische taming bedraagt circa 85 %met een under- en bovenwaarde van 15%. • De scope bestaat uit: o Vervangen klinkerverharding voor asfalt. o Geen werkzaamheden aan de riolering. • Eris Been rekening gehouden met de kosten voor het verleggen van kabels en leidingen.

6.2

Samenvatting resultaten

Tabel 5: Samenvattine van de investerineskosten

Bouwkosten aanbren en asfalt En ineerin skosten Overi e bi'komende kosten Ob'ectoversti' ende risico's

837.449 -251.235 -27.873 -71.578 --

Investerin skosten exclusief BTW Investerin skosten inclusief BTW

1.188.135 -1.432.104 --

Meerprijs EPS naast de weg

datum 20 JUII 2021 referentie 206081 R R00 0271

86.967,50