Sporen in Den Bosch Trillingsonderzoek Update: vergroot onderzoeksgebied

TNO Van Mourik Broekmanweg 6 Postbus 49 2600 AA Delft

TNO-rapport

www.tno.nl

TNO-034-DTM-2011-00463

Sporen in Den Bosch Trillingsonderzoek Update: vergroot onderzoeksgebied

Datum

4 maart 2011

Auteur(s)

Drs. A. Koopman Ir. M. Vermeer

Opdrachtgever

DHV, J. Hooning

Projectnummer

054.01267/01.01

Rubricering rapport Titel Samenvatting Rapporttekst Bijlagen Aantal pagina's Aantal bijlagen

Sporen in Den Bosch: Trillingshinder langs het tracé

78 (incl. bijlagen)

Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan.

© 2011 TNO

T +31 15 276 30 00 F +31 15 276 30 10 [email protected]

TNO-rapport | TNO-034-DTM-2011-00463 - 3.4 - | 4 maart 2011

Inhoudsopgave 1 1.1 1.2 1.3 1.4

Inleiding...........................................................................................................................1 Achtergrond......................................................................................................................1 Scope van het project .......................................................................................................1 Inhoud...............................................................................................................................2 Wijzigingen ten opzichte van vorig rapport t.b.v. OTB ...................................................3

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Uitgangspunten...............................................................................................................4 Toetsingskader .................................................................................................................4 Onderzoeksmethodiek ......................................................................................................8 Invoergegevens huidige situatie .....................................................................................11 Invoergegevens toekomstige situatie..............................................................................14

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Metingen........................................................................................................................19 Beschrijving van de meting ............................................................................................19 Meetlocaties ...................................................................................................................20 Meettijdstippen...............................................................................................................20 Materiaal.........................................................................................................................21 Uitvoering referentiemetingen........................................................................................21 Uitvoering meetraaimeting.............................................................................................21 Uitvoering lasermeting ...................................................................................................22 Uitvoering mobiele meting.............................................................................................22

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Meetresultaten ..............................................................................................................23 Maximale trillingsniveaus referentiemetingen ...............................................................23 Overdrachten naar de woningen.....................................................................................25 Karakteristieken van de woningen .................................................................................28 Afstandsdemping............................................................................................................29 Invloed van snelheid.......................................................................................................31 Vertalingen naar gebied ten noorden van de Dieze ........................................................33

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Huidige situatie .............................................................................................................36 Maatgevende scenario’s .................................................................................................36 Vertaling meting naar hele gebied ten zuiden van de Dieze ..........................................37 Vertaling meting naar gebied ten noorden van de Dieze................................................37 Vaststelling huidige situatie ...........................................................................................37

6 6.1 6.2

Toekomstige situatie.....................................................................................................40 Maatgevende scenario’s .................................................................................................40 Vaststelling toekomstige situatie....................................................................................40

7 7.1 7.2

Beoordeling ...................................................................................................................43 Huidige situatie ..............................................................................................................43 Toekomstige situatie.......................................................................................................43

8 8.1 8.2 8.3 8.4

Mogelijke maatregelen.................................................................................................45 Snelheidsbeperking voor het goederenvervoer naar 60 km/uur .....................................45 Ondergronds trillingsscherm ..........................................................................................45 Verend opgelegd betonplaatspoor ..................................................................................46 Aanpassen van woningen ...............................................................................................47


8.5

Zijn de maatregelen gangbaar?.......................................................................................47

9 9.1 9.2

Conclusies......................................................................................................................49 Ten zuiden van de Dieze ................................................................................................49 Ten noorden van de Dieze..............................................................................................51

10

Referenties.....................................................................................................................52

11

Ondertekening ..............................................................................................................53 Bijlage(n) A Meetopstelling meetraai B Trillingskarakteristieken woningen C Overdrachtsfactoren tussen referentiepunt en gemeten woningen D Referentiemetingen Essent E Overdrachtsfactoren Woningen F Resultaten snelheidsrelatie G Afstand van de woningen tot aan het spoor voor de huidige situatie H Gedetailleerde resultaten vaststelling huidige situati I Afstanden tot het spoor in de toekomstige situatie J Gedetailleerde resultaten vaststelling toekomstige situatie


1/53

1 Inleiding Voor het project Sporen in Den Bosch (SiDB) wordt een tracébesluit opgesteld. Onderdeel van een tracébesluit is het geven van inzicht in de effecten die het project op de omgeving heeft. Hiertoe worden effectenstudies opgesteld. Het tracébesluit bevat vervolgens de conclusies die zijn ontleend aan de effectenstudies. De effectenstudies zijn als afzonderlijke rapporten beschikbaar. Deze inleiding schetst de achtergrond en het kader van het project Sporen in Den Bosch in relatie tot de effectenstudies. Ten behoeve van het Ontwerp-Tracebesluit (OTB) is eerder het rapport Sporen in Den Bosch - Trillingsonderzoek (rapport TNO-034-DTM-2010-00405, 11 maart 2010) opgesteld. Voorliggend rapport vervangt deze eerder rapportage. De aanpassingen in het spoorontwerp tussen OTB en TB zijn hierin verwerkt. Daarnaast zijn, zoals in het TB is beschreven, de grenzen van het TB ten opzichte van het OTB aangepast. Het betreft een uitbreiding voor het gebied ten noorden van de Dieze. Ten opzichte van het OTB is de grens richting Utrecht 0.8 kilometer naar het noorden verlegd en richting Nijmegen gaat het om een uitbreiding van 0.7 kilometer naar het oosten. Richting Vught bleek een aanpassing niet nodig. Dientengevolge is ook het onderzoeksgebied in voorliggende onderzoeksrapportage ten opzichte van de eerdere rapportage uitgebreid.

1.1

Achtergrond Het Ministerie van Verkeer en Waterstaat verwacht de komende jaren een verdere groei van het personenvervoer en het goederenvervoer per spoor. Om deze groei op lange termijn op het spoorwegnet te kunnen faciliteren, heeft het Ministerie een programma opgesteld om capaciteitsknelpunten op het spoor op te heffen. Dit programma staat bekend als “Herstelplan Spoor, Tweede fase”. In dit programma zijn de spoorknelpunten geselecteerd waarvan de oplossingen het meest bijdragen aan het vergroten van de betrouwbaarheid op het spoorwegennet om zodoende de doelen uit het landelijk verkeers- en vervoerbeleid te bereiken. Het project Sporen in Den Bosch, met aanleg van een vrije kruising aan de noordzijde van Den Bosch en een viersporige kruising van de Dieze, maakt deel uit van dit programma.

1.2

Scope van het project Het projectgebied van Sporen in Den Bosch ligt geheel in de gemeente Den Bosch. De grenzen van het projectgebied zijn conform het Tracébesluit. Deze grenzen zijn in Figuur 1 (op de volgende bladzijde) met rode lijnen aangegeven. Voor het spoor richting Utrecht is de kruising met de overweg bij Orthen de begrenzing aan de noordzijde. Voor het spoor richting Nijmegen is dit bij het station ’sHertogenbosch-Oost. Aan de zuidzijde loopt het projectgebied tot aan de kruising met de Vlijmenseweg/Drongelens kanaal. Het spoortraject door Den Bosch vormt onderdeel van de spoorcorridor Amsterdam – Eindhoven. ProRail’s doelstelling voor deze corridor is om binnen enkele jaren meer intercity’s per uur te kunnen laten rijden. De capaciteit op het spoor rondom ‘sHertogenbosch is onvoldoende om aan de groeiende vervoersvraag te voldoen en staat een intensivering van de dienstregeling in de weg.


2/53

Het knooppunt ’s-Hertogenbosch krijgt meer capaciteit door onder andere: • Een vrije kruising aan de noordzijde, zodat de treinen vanuit Utrecht en Nijmegen richting ‘s-Hertogenbosch elkaar ongelijkvloers kunnen kruisen; • Uitbreiding van de sporen over de Dieze van 2 naar 4 sporen; middels een extra (enkelsporige) spoorbrug en een extra (enkelsporige) fly-over; • Verlenging van 2 perrons • Optimaliseren van de sporenlay-out zodat er efficiënter gebruik gemaakt kan worden van de sporen. • Snelheidsverhoging Hiermee wil ProRail een eerste stap zetten naar de realisatie van de doelstelling op de corridor Amsterdam-Eindhoven. Vanwege de wens van de gemeente om de bestaande spoorbrug te vervangen en gezien de levensduur van de bestaande spoorbrug wordt ook een nieuwe spoorbrug ter vervanging van de bestaande in dit Tracébesluit meegenomen.

Figuur 1: begrenzing van het project

1.3

Inhoud Dit TNO-rapport heeft tot doel tot een vaststelling te komen van de trillingsniveaus van de woningen in de spoorzone van Den Bosch, zowel voor de huidige situatie als de toekomstige situatie. Het gaat om de hinder van trillingen vanwege treinpassages. Mogelijke schade aan gebouwen door trillingen van treinpassages is niet te verwachten en wordt daarom, buiten paragraaf 2.1.1. waarin dat wordt toegelicht, verder niet behandeld in dit rapport.


3/53

De opbouw van het rapport is als volgt. De beschrijving van de uitgangspunten van het door TNO uitgevoerde onderzoek staan vermeld in Hoofdstuk 2. Onder meer het toetsingskader en de onderzoeksmethodiek komen hier aan bod. Vervolgens gaat Hoofdstuk 3 in op de verrichte metingen en de uitvoeringsvormen van de meetopstellingen. Daarna licht Hoofdstuk 4 de verkregen resultaten uit de metingen toe. De vaststelling van de trillingsniveaus van de huidige situatie en toekomstige situatie zijn gedocumenteerd in respectievelijk Hoofdstuk 5 en Hoofdstuk 6. Daarna volgt in Hoofdstuk 7 de beoordeling volgens het toetsingskader. Waarna Hoofdstuk 88 de mogelijke maatregelen beschrijft. Tot slot volgen in Hoofdstuk 9 de conclusies van deze gehele rapportage.

1.4

Wijzigingen ten opzichte van vorig rapport t.b.v. OTB De update betreft een uitbreiding van het onderzoeksgebied. Als gevolg daarvan zijn er paragrafen toegevoegd in hoofdstuk 5 en 6, en zijn conclusies toegevoegd in hoofdstuk 9. Verder is in hoofdstuk 2 (paragrafen 2.1.3 en 2.1.4) het beoordelingskader scherper geformuleerd.


2

4/53

Uitgangspunten De uitgangspunten die gelden voor het in kaart brengen van trillingshinder betreffende SiDB worden in dit hoofdstuk toegelicht. Allereerst wordt ingegaan op het toetsingskader, met andere woorden op basis waarvan de mate van trillingshinder vastgesteld wordt in de huidige situatie en toekomstige situatie. Vervolgens beschrijft de paragraaf onderzoeksmethodiek hoe die mate van trillingshinder in de huidige en toekomstige situatie vastgesteld wordt. Hierna gaat paragraaf ”invoergegevens huidige situatie” in op de specifieke situatie die geldt in de spoorzone van Den Bosch. Zaken als bodem, spoorlayout, baanvaksnelheden en goederenroutering worden hier nader bekeken. In de daarop volgende paragraaf wordt dit eveneens voor de toekomstige situatie toegelicht.

2.1

Toetsingskader Voor trillingen zijn geen wettelijke normen vastgesteld. In deze rapportage is bij het vaststellen van mogelijke trillingshinder als gevolg van de uitbreiding van de spoorlijn uitgegaan van de streefwaarden zoals deze zijn opgenomen in de Richtlijnen A (Schade aan gebouwen) en B (Hinder voor personen in gebouwen) van de Stichting Bouwresearch (SBR, augustus 2002).

2.1.1

SBR richtlijn deel A: schade aan gebouwen SBR trillingsrichtlijn A wordt gebruikt om de toetsingswaarden ten aanzien van schade te bepalen. De niveaus die passerende treinen veroorzaken zijn doorgaans niet zo hoog dat er schade aan gebouwen te verwachten is (richtlijn A)1. In dit project staan geen gebouwen binnen enkele meters van het spoor en wordt geen schade verwacht ten gevolgen van treinpassages. Daarom wordt in dit rapport het trillingsniveau vanwege passerende treinen niet getoetst aan SBR richtlijn A, maar de SBR trillingsrichtlijn deel B (hinder voor personen in gebouwen). Zie daarvoor de volgende subparagraaf.

2.1.2

SBR richtlijn deel B: hinder voor personen in gebouwen Nadat het project gerealiseerd is, ligt op een aantal plaatsen het spoor dichter bij de bebouwing dan in de huidige situatie. Verder is het na uitvoering van het project op een aantal locaties mogelijk om met een hogere snelheid te rijden. Door deze wijzigingen kan het trillingsniveau tijdens exploitatie toenemen. Aan de andere kant zijn er ook plaatsen waar het spoor iets verder van de bebouwing komt te liggen, waardoor het trillingsniveau tijdens exploitatie kan afnemen. In het geval van trillingen langs spoorlijnen tijdens de gebruiksfase is richtlijn B (hinder voor personen in gebouwen) doorgaans het meest van belang. Zoals vermeld zijn de niveaus die passerende treinen veroorzaken meestal niet zo hoog dat er schade aan gebouwen te verwachten is (richtlijn A).

1

In het Kennisdocument van het Kenniscentrum Spoorgeluid “Trillingen en LF Geluid 2008” wordt mogelijke schade ten gevolge van railverkeer aan de orde gesteld. In dit document wordt geconcludeerd dat schade vanwege railverkeer nauwelijks voorkomt. Daar waar klachten zijn wordt meestal aangetoond dat trillingsniveaus onder de SBR richtlijn, deel A blijven. Spoortrillingen kunnen voelbaar zijn terwijl ze dan nog niet schadelijk hoeven te zijn. Metselwerk bouwsels dicht bij het spoor (enkele meters) hebben kans op trillingsschade, deze zijn meestal in eigendom van de spoorbeheerder.


5/53

De toetsing van de trillingsniveaus aan de SBR-richtlijn B betreft de zogenoemde Vmax en Vper. De Vmax betreft de maximale trillingssterkte die voorkomt. Deze wordt apart getoetst voor de dag/avondperiode en de nachtperiode. De Vper betreft de gemiddelde trillingsterkte. Ook deze waarde wordt apart bepaald en getoetst voor de dag/avondperiode en de nachtperiode. Voor de exacte definitie en bepalingsmethode van deze toetswaarden wordt verwezen naar de SBR-richtlijn. De streefwaarden zijn er op gericht om hinder door trillingen te voorkomen of zoveel mogelijk te beperken. Overschrijding van deze streefwaarden dient dan ook zoveel mogelijk te worden vermeden. De situatie waaronder de te beoordelen trillingssterkte optreedt, is bij de afweging van de toe te laten trillingssterkte van belang. De SBRrichtlijn maakt daarbij onderscheid tussen een bestaande situatie, een nieuwe situatie en een gewijzigde situatie. Voor de beoordeling van een gewijzigde situatie, zoals bij dit project, geldt als uitgangspunt dat de wijziging niet tot een verhoging van de reeds aanwezige trillingssterkte mag leiden. Dit betekent dat de trillingssterkte in de ongewijzigde situatie bekend moet zijn voordat de wijziging plaats vindt. Daarvoor dient het schema, zoals weergegeven in Figuur 2. Voor woningen gelden de streefwaarden zoals weergegeven in

Bepaal Vmax in de ongewijzigde situatie

Voldoet Vmax aan streefwaarde bestaand ? ja

nee

Streven:

Streven:

Vmax en Vper na wijziging niet meer dan Vmax

Vmax en Vper na wijziging voldoen aan streefwaarden bestaand

en Vper voor wijziging. Vmax en Vper hoeven niet lager te zijn dan de streefwaarde nieuw

Als streven niet wordt gehaald: voldoet niet

Figuur 2

Schema ten behoeve van toetsing voor een gewijzigde situatie


Tabel 1

6/53

SBR-streefwaarden voor de dag/avond-periode en nachtperiode voor een nieuwe situatie en bestaande situatie

situatie

Nieuwe situatie Bestaande situatie

A1

dag en avond (07:00 – 23:00) A2

nacht (23:00 – 07:00) A2

A3

A1

0,1

0,4

0,05

0,1

0,2

0,05

0,2

0,8

0,1

0,2

0,4

0,1

A3

Er wordt voldaan aan de streefwaarden als: • de waarde van de maximale trillingssterkte in de ruimte (Vmax) kleiner is dan A1, of als • de waarde van de maximale trillingssterkte van een ruimte (Vmax) kleiner is dan A2 waarbij de trillingssterkte over de beoordelingsperiode voor deze ruimte (Vper) kleiner is dan A3. De eerste regel met A1 betreft de zogenoemde onderste streefwaarde. Als hieraan wordt voldaan dan is een nadere toetsing niet meer nodig. Dat wil dus niet zeggen dat als aan de eerste regel niet wordt voldaan het project niet voldoet. Het wil alleen zeggen dat aan de tweede regel moet worden getoetst. Als aan de tweede regel wordt voldaan dan voldoet het project ook aan de SBR-streefwaarden. In dit onderzoek wordt feitelijk alleen aan de tweede regel getoetst. Daarbij wordt opgemerkt dat veel spoorprojecten, zo ook dit project, de waarde Vper altijd voldoet aan A3. Kort samengevat betekent dit dat voldaan wordt aan de streefwaarden indien Vmax voldoet aan A2. De waarden A1 en A3 zijn dan verder niet meer relevant. In het gebied is er ook sprake van een school en van bedrijfspanden. Voor onderwijsfuncties, bijeenkomstfuncties en kantoorfuncties stelt de SBR richtlijn in bestaande situaties een bovenste streefwaarde (A2) van 1,2 en een A2 van 0,6 voor nieuwe situaties. De school wordt in dit rapport hieraan getoetst. Wat betreft overige mogelijke functies van bedrijfspanden, naast de kantoorfunctie, geeft de richtlijn alleen streefwaardes voor ‘kritische werkruimtes’, zijnde A2=0,1 in zowel bestaande als nieuwe situaties. Verder is er nog een aparte richtlijn, SBR richtlijn C, voor trillingsgevoelige apparatuur. Bedrijfpanden worden in dit rapport echter niet onderzocht en beoordeeld. Afhankelijk van de omstandigheden dient een afweging te worden gemaakt of de te beoordelen trillingssterkte al dan niet acceptabel is. Voor deze beoordeling wordt in de SBR-richtlijn verwezen naar Bijlage 5 van de SBR-richtlijn Daarin wordt ondermeer in een tabel een kwalificatie gegeven van de mate van hinderlijkheid van bepaalde trillingsniveaus. De bijlage stelt daarbij dat trillingsniveaus van meer dan 3,2 tot ernstige hinder leiden en daarom niet acceptabel zijn. De bijlage stelt verder dat het accepteren van (matige) hinder door overschrijding van de streefwaarden onder meer afhankelijk kan zijn van de mate waarin trillingssterkte voorkomt, de aanwezigheid van andere trillingsbronnen (de achtergrondtrillingen), de mogelijkheid tot het treffen van trillingsreducerende maatregelen en de historie. In geval van mogelijke hinder dienen volgens de richtlijn de betrokken partijen te overleggen.


2.1.3

7/53

Invulling van de SBR-richtlijn Zoals blijkt uit het voorgaande kunnen de volgende twee situaties worden onderscheiden: 1. de trillingsniveaus (voor het project) voldoen aan de ‘streefwaarden bestaand’ (linker pad van figuur 2) 2. de trillingsniveaus (voor het project) voldoen niet aan de ‘streefwaarden bestaand’ (rechter pad van figuur 2)

Ad. 1 Voldoet (nu) aan streefwaarde bestaand Als de trillingsniveaus na het project voldoen aan de ‘streefwaarden bestaand’ dan voldoet het project in ieder geval wanneer de ‘streefwaarden nieuw’ niet worden overschreden. Daarnaast voldoet het project wanneer er geen toename is van de trillingsniveaus (‘stand still’). In de resterende situatie, toename (boven de streefwaarden voor nieuwe situaties), voldoet het project niet aan de SBR richtlijn. Op basis van recent onderzoek2 naar een consequent, doelmatig hanteren van de SBR-richtlijn B bij spoortrillingen geeft TNO de volgende nadere invulling aan bijlage 5 van de SBR-richtlijn: Er wordt voldaan aan stand-still indien Vmax minder dan 30% toeneemt en Vper minder dan 20% toeneemt ten opzichte van de situatie voor de wijziging. Uit laboratoriumonderzoek blijkt namelijk dat trillingstoenames kleiner dan 30% niet kunnen worden waargenomen. Zo’n niet merkbare toename, daar waar in de huidige situatie aan de SBRstreefwaarden wordt voldaan, wordt in dit rapport toelaatbaar genoemd.

Ad. 2 Voldoet (nu) niet aan streefwaarde bestaand Indien niet voldaan wordt aan de ‘streefwaarde bestaand’ dan geldt als doelstelling dat gestreefd moet worden om hieraan wel te voldoen. Conform Bijlage 5 van de SBR-richtlijn speelt in deze afweging ook de mate waarin trillingshinder voor uitvoering van het project al voorkomt een rol. Bij deze afweging wordt het stand-still principe gevolgd. Aanvullend wordt, conform Bijlage 5 van de SBR-richtlijn, gesteld dat ernstige hinder in ieder geval niet toelaatbaar is. Dat betekent dat een eventuele kleine toename, zoals hiervoor gedefinieerd, niet mag leiden tot een Vmax van meer dan 3,2.

2

DC-COB commissie “De Betrouwbare Trillingsmaatregel – BET Verkeer”, waar in werkpakket “SBR Ambivalentie” nadere duiding is gegeven aan o.a. het begrip Gewijzigde Situatie en aan Bijlage 5.


2.1.4

8/53

Samenvatting toetsing Het toetsschema voor de huidige situatie is als volgt: - “voldoet aan SBR-streefwaarden” indien: Vmax–huidig ≤ (A1bestaand) of Vmax–huidig ≤ (A2 bestaand) en Vper–huidig ≤ (A3 bestaand) - “voldoet niet” indien: Vmax– huidig > (A2 bestaand) of Vmax–huidig ≤ (A2 bestaand) en Vper– huidig > (A3 bestaand)

Het toetsschema voor de toekomstige situatie is als volgt: - “voldoet aan SBR-streefwaarden” indien: Vmax –toekomst ≤ (A1 nieuw) of Vmax–toekomst ≤ (A2 bestaand) en Vper–toekomst ≤ (A3 bestaand) en Vmax–toekomst < Vmax–huidig en Vper–toekomst < Vper–huidig - “voldoet niet meer maar toename is toelaatbaar” indien: Vmax –toekomst > (A1 nieuw) en Vmax–huidig ≤ (A2 bestaand) en Vper–huidig ≤ (A3 bestaand) en Vmax–toekomst < 1,3 · Vmax–huidig en Vper–toekomst < 1,2 · Vper–huidig - “voldoet niet” indien: Vmax–toekomst > (A2 nieuw) en Vmax–toekomst ≥ 1,3 · Vmax–huidig of Vper–toekomst > (A3 nieuw) en Vper –toekomst ≥ 1,2 · Vper–huidig of Vmax–toekomst > 3,2 Bovenstaand toetsschema wordt voor overdag/’s avonds en voor ’s nachts apart beoordeeld. Bij overschrijding van de streefwaarde/stand-still dienen maatregelen te worden beschouwd. Daarbij kan het ALARA-principe worden toegepast. Dit is in de SBR-richtlijn als volgt gedefinieerd: "Bij de afweging omtrent de toelaatbaarheid van de trillingssterkte dient niet alleen rekening te worden gehouden met de functie van een ruimte of gebouw en de omstandigheden maar ook met het in redelijkheid kunnen treffen van maatregelen om de trillingssterkte te reduceren (ALARA-principe = As Low As Reasonably Achievable)."

2.2

Onderzoeksmethodiek Om tot een vaststelling van de trillingsniveaus in de huidige en toekomstige situatie te komen zijn 4 parameters benodigd, namelijk (1) Vmax-huidig, (2) Vper-huidig, (3) Vmax-toekomst en (4) Vper-toekomst. Om hiertoe te komen is de volgende onderzoeksmethodiek toegepast. In de eerste plaats heeft een inventarisatie plaats gevonden van de huidige situatie met het oog op het aantal gebouwen en het type gebouwen in de spoorzone. Deze inventarisatie resulteerde in een tabel met adressen en een clustering van woningen op basis van gelijksoortige trillingskarakteristiek.


9/53

Daarna zijn de verwachte effecten van verandering in kaart gebracht. Hierbij heeft tevens een selectie plaats gevonden van locaties en/of gebieden waar de grootste verandering te verwachten zijn. Bijvoorbeeld omdat het spoor daar dichterbij komt te liggen of effect van snelheidverhoging daar het meest relevant is. Om tot een vaststelling van de trillingsniveaus in de huidige situatie te komen dient een meetperiode langer dan 7 dagen gekozen te worden. Dit met het oog op het feit dat de dienstregeling in de regel een weekcyclus kent. Daarom is op twee locaties (één aan de noordzijde en één aan de zuidzijde van de spoorzone) een langeduur meting gedaan van 9 dagen. Tevens is over een periode van 2 dagen voor ieder woningcluster van minimaal 1 woning de trillingskarakteristiek van het gebouw bepaald. Voor ieder afzonderlijk woningcluster betekent dit een meting van 30 minuten. Doordat deze 30minuten-meting ten tijde van de langeduur metingen plaats heeft gevonden, is rekenkundig de overdracht te bepalen en middels de langeduur meting een vertaalslag te maken naar het verwachte trillingsniveau in de woningen over 9 dagen. Om de plaatsdiscrete metingen aan representatieve woningen te kunnen vertalen naar alle woningen in het gebied is middels een meetraai de afstanddemping vastgesteld. Daarnaast is met lasers gemeten om de treinsnelheid te koppelen aan trillingsniveaus. De effecten, zowel snelheid als afstanddemping, zijn frequentieafhankelijk. Daarom is uit de metingen de frequentiekarakteristiek van alle woningen in het gebied bepaald. Met behulp van deze karakteristiek was het mogelijk om de effecten van snelheidsverandering en wijziging van afstand tot het spoor worden vastgesteld. Om tot een vaststelling te komen van de trillingsniveaus in de huidige en toekomstige situatie is gebruik gemaakt van twee zaken: (1) uit de lange duur meting is de maatgevende trein geselecteerd, welke als basis diende voor het vaststellen van het maximale trillingsniveau en (2) een scenario-analyse, waarin snelheidsverandering en wijziging van afstand tot het spoor verwerkt zijn, om zowel in de huidige en toekomstige situatie tot een worst-case vaststelling te komen. Dit leverde de benodigde 4 parameters om tot een toetsing te komen voor alle woningen in het spoorzone van Den Bosch, namelijk Vmax-huidig, Vper-huidig, Vmax-toekomst, Vper-toekomst. Tot slot is met behulp van statistiek de onzekerheid bepaald voor de afstanden snelheidsafhankelijkheid. Door middel van een gevoeligheidsstudie is daarmee de betrouwbaarheid van de uitkomst vastgesteld.

2.2.1

Werkzaamheden De hierboven beschreven methodiek omvatte de volgende onderzoeksactiviteiten in chronologische volgorde van uitvoering: 1. schouw van het gebied rondom station Den Bosch om relevante woningclusters en referentiepunten vast te stellen – bedrijfspanden zijn buiten beschouwing gelaten 2. langeduur metingen aan 2 referentiepunten (noorden zuidzijde) 3. overdrachtmetingen / korte duur metingen aan tenminste 1 woning per woningcluster 4. analyse van de effecten en overdrachten


10/53

5. vertaalslag van de referentiepunten naar alle woningen in de spoorzone, gebruikmakend van de overdrachten per woningcluster en de uitkomsten uit de effecten 6. bepalen van maatgevende scenario 7. gevoeligheidsstudie In het kader van de update van het onderzoek vanwege de uitbreiding van het projectgebied is vervolgens ondernomen: 8. schouw van het ten noorden van de Dieze om relevante woninglocaties vast te stellen 9. vergelijking van de woninglocaties met meetlocaties ten zuiden van de Dieze op punten van bodemgesteldheid en gebouwtype, ter bepaling van te gebruiken meetresultaten 10. vertaling van de meetresultaten naar woninglocaties ten noorden van de Dieze 11. bepalen effect van SiDB op woninglocaties ten noorden van de Dieze

2.2.2

Dataflow In deze paragraaf wordt kort ingegaan op de wijze waarop met de verzamelde meetinformatie is omgegaan. Deze procedure is van toepassing geweest op zowel de bepaling van de effecten als de overdrachten. In de eerste plaats is het voor de verwerking van de meetgegevens van belang om signaal en ruis van elkaar te scheiden. Dit betekent dat trillingen als gevolg van treinpassages gescheiden dienen te worden van andere trillingsbronnen en ruis. Dit betekent dat voor de analyse van effecten en trillingsoverdrachten altijd het signaal geknipt is voordat verdere analyse plaatsgevonden heeft. Hiervoor is gebruik gemaakt van routines die treinpassages detecteren op basis van het effectieve trillingsniveau, hetgeen een maat is voor de informatie-inhoud van het signaal, en de lengte van de passage. Voor een juiste onderlinge vergelijking van resultaten is het van belang om gelijksoortige treinen te vergelijken. Daarom is van iedere geselecteerde passage middels meetlogboeken [5] en/of de dienstregeling [9] vastgesteld of het een goederentrein of reizigerstrein betreft. Zowel bij de metingen aan de referentiepunten alsook aan de representatieve woningen is op twee punten per locatie gemeten: (1) aan de fundering en (2) aan een vloer op een hoger gelegen etage. In het geval van stoortrillingen, geïnitieerd vanuit het gebouw zelf, zullen de fundering en vloer niet beide een respons vertonen. Zodoende kunnen stoortrillingen uit de verdere analyse verwijderd worden. Tot slot is met het oog op de frequentieafhankelijkheid van de effecten het signaal gefilterd voor de relevante frequentiebanden. De relevante frequentiebanden zijn vastgesteld uit de analyse van de trillingskarakteristieken van de woningen. Uit deze gefilterde meetdata wordt vervolgens volgens de SBR-richtlijn het voortschrijdende effectieve trillingsniveau bepaald. Hieruit is zowel de maximale trillingswaarde (Vmax) alsook de tijdsgemiddelde trillingswaarde (Vper) bepaald. Afhankelijk van welk effect vervolgens beschouwd is, is dit gecombineerd met andere meetdata, zoals de treinsnelheden (snelheidsafhankelijkheid) of afstanden (meetraai).


2.3

11/53

Invoergegevens huidige situatie Deze paragraaf behandelt de invoergegevens van de huidige situatie. In de eerste plaats wordt hier een overzicht gegeven van de beschouwde woningzones in het gebied. Verder wordt in deze paragraaf de beschikbare informatie over de bodem gepresenteerd, hetgeen belangrijk is voor het inzicht in hoe bodemtrillingen zich zullen gedragen. Daarna wordt inzicht gegeven in de layout van de sporen en tot slot in het huidige en toekomstige gebruik van de sporen.

2.3.1

Beschouwde woningzones

2.3.1.1

Ten zuiden van de Dieze Een overzicht van de spoorzone van Den Bosch (ten zuiden van de Dieze) is afgebeeld in onderstaande figuur. In deze figuur zijn tevens de zones aangegeven waarin zich woningen bevinden. Deze zones bevatten in totaal ongeveer 678 woningen. In dit onderzoek zijn al deze woningen gegroepeerd naar karakteristieken (bouwwijze, ouderdom en afstand tot het spoor) en volgens die karakteristieken onderzocht.

Richting Utrecht/Nijmegen

NO ZO NW ZW Figuur 3

Beschouwde woningzones in het gebied rondom station Den Bosch. De woningzones zijn gelabeld volgens NO, ZO, NW en ZW.

De woningen in het NO zijn zeer divers: gebouwd in verschillende periodes tussen 1900 en 1990. Het ZO betreft allemaal etage-woningen van rond 1900. Het NW betreft eengezinswoningen en portiekflats uit de jaren 50. In het ZW gaat het om appartementencomplexen van na 2000.


2.3.1.2

12/53

Ten noorden van de Dieze Figuur 4 geeft een overzicht van de woongebieden in de projectzone ten noorden van de Dieze.

U1

w1 w2

U2 U3 N4

N1

N2

S

N3

Figuur 4: woonlocaties in het projectgebied ten noorden van de Dieze. De woonzones zijn gelabeld U1, U2 en U3 (richting Utrecht) en N1, N2, N3 en N4 (richting Nijmegen). Verder nog enkele geïsoleerde woningen (w1 en w2) en een school (S).

De locaties U1 t/m U3 betreffen straten ten oosten van het spoor naar Utrecht. Het gaat om woningen uit de jaren 50/60. Ten westen van het spoor liggen nog enkele verspreidde geïsoleerde woningen op een industrieterrein. De dichtstbijzijnde daarvan en dus maatgevend zijn: w1: Ertveldweg 15-17, uit de jaren 60 of later w2: Ertveldweg 6, uit de jaren 60 of later De locaties N1 t/m 3 liggen ten zuiden van het spoor richting Nijmegen en betreffen woningen uit de jaren 50. Ten noorden van dit spoor ligt locatie N4 met woningen uit de jaren 80. Op de uiterste oostelijke grens van het project ligt nog het Ds. Pierson College. Naar schatting gebouwd eind jaren 70 begin jaren 80. Het ‘hoofdgebouw’ daarvan ligt op 50 meter van het spoor en een laagbouw waar ook les wordt gegeven op 20 meter afstand.


13/53

De gegeven bouwjaren zijn schattingen, op grond van gevelaanzicht. Het bouwjaar is van belang omdat bijvoorbeeld vooroorlogse woningen houten, dus slappe vloeren kennen die vanwege treintrillingen aanmerkelijk kunnen opslingeren. Pas vanaf medio de jaren 50 is men overgegaan op zwaardere, stijvere vloeren van holle baksteen (t/m jaren 60) of beton. Alle woningen betreffen eengezinswoningen met maximaal 2 woonlagen. 2.3.2

Bodeminformatie De bodemgesteldheid is in deze studie om twee redenen van belang: 1) het is een dominante factor in het effect van het dichter bij bebouwing komen van spoor 2) het is bepalend voor de grootte van het gebied met woningen die nu en/of in de toekomst niet aan de streefwaarden van de SBR richtlijn voldoet. Om het benodigde inzicht te krijgen in het gedrag van trillingen in het beschouwde gebied is het van groot nut trillingsmetingen te verrichten, zoals een afstandsdempingsmeting. Om te bepalen op hoeveel plekken een afstandsdemping moet worden vastgesteld kunnen bodemsonderingen worden gebruikt. Zolang de variaties in de bodemopbouw klein genoeg blijven kan worden volstaan met een meting op een enkele locatie.

2.3.2.1

Ten zuiden van de Dieze Betreffende de bodemgesteldheid van het te onderzoeken gebied rondom sporen Den Bosch, heeft DHV een globale inschatting gemaakt van de bodemgesteldheid van het te onderzoeken gebied [6]. Uit dat onderzoek blijkt dat het hele gebied ten zuiden van de Dieze wordt gedomineerd door een zanderige bodem. De effecten van afstanddemping zijn middels een meetraaimeting op één locatie vast te stellen en vervolgens van toepassing op het gehele gebied.

2.3.2.2

Ten noorden van de Dieze Volgens het geotechnisch lengteprofiel ([6]) is de bodem ten noorden van de Dieze anders dan ten zuiden van het de Dieze. Onder de eerste meter zand is er sprake van enkele meters klei en veen. Dergelijke slappe grond heeft drie effecten op treintrillingen: - bij het spoor zullen de trillingsniveaus hoger zijn (dan op zanderige bodems) - de afstandsdemping is sterker, het trillingsniveau neemt sterker af bij grotere afstand tot het spoor dan bij zanderige bodems - niet onderheide lichte gebouwen, zoals eengezinswoningen, kunnen in hun geheel “opslingeren”, onderheide gebouwen zullen juist minder gevoelig zijn voor bodemtrillingen De resultaten van een meetraaimeting ten zuiden van de Dieze (zijnde de afstandsdemping) en de metingen in de woningen zijn dus niet zomaar bruikbaar voor het gebied ten noorden van de Dieze. Ten noorden van de Dieze is er, ter hoogte van de woonlocaties, geen sprake van uitbreiding of verlegging van het spoor. Een meetraaimeting daar is dus alleen van nut om de grootte van het invloedsgebied te bepalen, zijnde het gebied waar in woningen mogelijk niet wordt voldaan aan de richtlijn. Een conservatieve aanname is dat het gebied niet groter (breder, verder van het spoor) zal zijn dan ten zuiden van de Dieze. Verder is een conservatieve aanname dat binnen een zone van 50 meter de


14/53

trillingsniveaus mogelijk hoger zijn en voorbij de 50 meter in ieder geval lager in onderheide woningen. 2.3.3

Huidige spoorlayout In veel gevallen is het voor de analyse van belang om te weten hoe de sporen liggen ten opzichte van de woningen. Onder meer bij het bepalen van de afstand van een maatgevende trein tot de woningen is dit zeer relevant. In Figuur 5 is de huidige spoorlayout ten zuiden van de Dieze weergegeven. Ten noorden van de Dieze is de spoorlayout triviaal: ter hoogte van de woonlocaties gaat het om tweesporige trajecten waar verder ook geen wijzigingen in plaatsvinden. 1 2 3

4 5 6

7 8 9 Figuur 5

Huidige spoorlayout. Links zijn de sporen richting Utrecht/Nijmegen. Perron 1 (boven) bevindt zich aan de oostzijde en perron (3) aan de westzijde. De nummers in de figuur geven de spoornummers aan.

2.3.4

Spoorgebruik Op Den Bosch halteren tussen 06:00 en 24:00 per uur 12 intercity’s en 16 stoptreinen. Verspreid over het hele etmaal passeren er daarnaast gemiddeld ongeveer 36 goederentreinen. Dit volgt uit de registratie van de verkeersleiding [9].

2.3.5

Baanvaksnelheden Ten zuiden van het station is de baanvaksnelheid in de huidige situatie 80 km/uur, ten noorden van het station is dat 60 km/uur. Voorbij de splitsing ten noorden van de Dieze is de baanvaksnelheid 140 km/uur. Op het station zelf is de baanvaksnelheid over de meeste sporen 40 km/uur en alleen op de doorgaande spoor 4 en 5, geldt een baanvaksnelheid van 80 km/uur. In de toekomst gaan deze baanvaksnelheden allemaal omhoog. In §2.4.2 wordt hier verder op ingegaan.

2.4

Invoergegevens toekomstige situatie Ten aanzien van de verandering van trillingen in de toekomstige situatie zijn de volgende projectspecificaties relevant: 1. de uit de aanleg van een vrije kruising voortvloeiende wijziging van de spoorlayout 2. verhoging van de baanvaksnelheid naar 80 km/uur 3. routing van de goederentreinen door het station


15/53

Deze drie wijzigingen worden in gelijke volgorde in onderstaande tekst verder toegelicht. 2.4.1

Toekomstige spoorlayout De ligging van de sporen zal door SiDB in de toekomst wijzigen [8]. In Figuur 6 is de toekomstige spoorligging afgebeeld. Voor de bewoonde bebouwing zijn, wat betreft trillingen, de wijzigingen in de ligging van de sporen van belang die binnen een straal van 100 meter van een woning plaatsvinden, en de wijzigingen in de ligging van wissels die binnen een straal van 30 meter van een woning plaatsvinden.

NO

NW

ZO

ZW

Figuur 6

Toekomstige spoorlayout van de sporen rondom station Den Bosch [8]. De nummering van sporen blijft ongewijzigd ten opzichte van de huidige situatie.

Binnen 100 meter van de bewoonde bebouwing is van belang dat pal ten noorden van het station, op het emplacement dat de stationssporen verbindt met het doorgaande spoor, de buitenste sporen iets van ligging veranderen en dichter bij de bewoonde bebouwing komen. Het gaat vooral om sporen 1 en 8, welke op bepaalde plekken maximaal 5 meter naar respectievelijk het oosten en het westen opschuiven. Sporen daarbinnen, zoals 2 en 7, schuiven daarbij ook iets op, maar minder dan 5 meter. Binnen 30 meter van bewoonde bebouwing liggen er geen wissels en komen er ook geen wissels.


16/53

2.4.2

Verhoging baanvaksnelheid

2.4.2.1

Ten zuiden van de Dieze In de toekomst zullen op het tracé ter plaatse van station Den Bosch snelheidswijzigingen plaats vinden [13].Ten zuiden van het station is er momenteel een snelheidsverloop van 100 km/uur naar 80 km/uur. Dit zal niet wijzigen in de toekomst. Ten noorden van het station is er wel een snelheidswijziging. De ongelijkvloerse kruising net aan de overkant van de Dieze betekent het verwijderen van de 1:12 wissels op die plek waardoor de maximum snelheid bij de Dieze omhoog gaat. Ten zuiden van de Dieze kunnen daardoor verschillende baanvaksnelheden van 40 en 60 km/u naar 80 km/uur. Van deze snelheidswijziging profiteren, ter hoogte van de bewoonde bebouwing, alleen de goederentreinen. Alle reizigerstreinen (zowel intercity’s als stoptreinen) halteren op station Den Bosch en zijn dus ter hoogte van de bebouwing aan het afremmen danwel optrekken en hebben lagere snelheden. De snelheidswijzigingen zijn direct gerelateerd aan de types wissels die er nu liggen en die er in de toekomst komen. Op een deel van de sporen liggen nu 1:9 wissels, waarover maximaal met 40 km/uur kan worden gereden. In de toekomst komen voornamelijk 1:15 wissels (maximaal 80 km/uur) en een enkele 1:12 wissel (maximaal 60 km/uur). Op spoor 1 blijft de 1:9 wissel gehandhaafd (is en blijft maximaal 40 km/uur). Samenvattend is het beeld ter hoogte van het station weergegeven in Tabel 2. Tabel 2

Spoor

Huidige en toekomstige baanvaksnelheden op de sporen van station Den Bosch. De spoornummers verwijzen naar de spoornummers in de huidige situatie (zie Figuur 5)

1 2

Huidige snelheid (km/u) 40 40

Toekomstige snelheid (km/u) 40 60

3

40

80

4

60 - 80

80

5 6

60 - 80 40

80 80

7

40

80

8

40

80

Toelichting

Het 1:9 wissel blijft gehandhaafd Het 1:9 wissel wordt vervangen door 1:12 wissel Het 1:9 wissel wordt vervangen door 1:15 wissel Snelheid is nu 80 km/uur bij binnenkomst vanuit het zuiden en remt vanaf de noordelijke kop van het perron af naar 60 km/uur. Dit wordt in de toekomst over het volledige spoor 80 km/uur door vervanging van het 1:12 wissel door een 1:15 wissel Idem als spoor 4 Het 1:9 wissel wordt vervangen door 1:15 wissel Het 1:9 wissel wordt vervangen door 1:15 wissel Het 1:9 wissel wordt vervangen door 1:15 wissel

Voor vaststelling van de toekomstige situatie zijn in het bijzonder relevant de snelheidstoenamen op de sporen die dicht bij de woningen liggen. Dit zijn voor de oostzijde de sporen 2 en 3 en voor de westzijde de sporen 7 en 8. Voor spoor 7 en 8 wordt voorzien dat deze ’s nachts, tussen 23:00 en 07:00, niet door goederentreinen zullen worden gebruikt [4].


2.4.2.2

17/53

Ten noorden van de Dieze Onderstaande kaarten geeft een overzicht van het spoortraject en de 6 posities waarvoor de snelheidstoename is bepaald. De tabel daaronder geeft deze snelheidstoenames per positie. De bron hiervan is het geluidrapport voor SiDB [11].

Cluster Oost (Utrecht)

Cluster West (Nijmegen) Hertog Godfried

Orthen

Eertse Buitenpepers

Kogelbloemstraat

D

A

E

F

Van Rijckevorsel van

Ertveldweg 15-17

Kessellaan

B

Adelheidstraat

C Ertveldweg 8

Figuur 7: posities van ‘doorsnedes’ A t/m F waarvoor huidige en toekomstige treinsnelheden zijn vastgesteld

Tabel 3: overzicht van toename treinsnelheid, volgens [11]

doorsnede

betreffende woninglocaties

A

U1

B

U2, w1, U3

C

U3, w2

D

N1, N2

E

N2, N3, N4

F

S

treintype goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers

snelheid nu [km/uur] 90 105 87 98 60 64 60 70 73 98 86 111

snelheid straks [km/uur] 90 130 90 130 90 105 80 80 90 108 90 111


18/53

Omdat de woonlocatie N2 halverwege tussen twee doorsnedes ligt is een interpolatie noodzakelijk. Onderstaande tabel vat de toenames voor de woonlocaties samen. Tabel 4: mate van toename van treinsnelheid bij de verscheidene woonlocaties ten noorden van de Dieze

betreffende woninglocaties U1 U2, w1 U3 w2 N1 N2 N3, N4 S

2.4.3

treintype goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers

Snelheid nu [km/uur] 90 105 87 98 74 81 60 64 60 70 66 84 73 98 86 111

snelheid straks [km/uur] 90 130 90 130 90 118 90 105 80 80 85 94 90 108 90 111

Snelheidstoename 0% 24 % 3% 33 % 22 % 46 % 50 % 64 % 33 % 14 % 29 % 12 % 23 % 10 % 5% 0%

Routing van de goederentreinen Van de verhoging van de baanvaksnelheden gaan vooral de goederentreinen gebruik maken. Terwijl goederentreinen ten zuiden van de Dieze nu alleen op spoor 4 en 5 harder dan 40 km/uur kunnen rijden en daar voornamelijk ’s nachts de gelegenheid voor hebben, kunnen ze straks op bijna alle sporen 80 km/uur rijden en dat ook overdag. Dit laatste is belangrijk ingrediënt voor Sporen in Den Bosch: goederentreinen moeten het station snel kunnen passeren om ruimte te maken voor de reizigerstreinen. ’s Nachts is er meer ruimte voor het goederenverkeer en wordt deze, naar verwachting, afgewikkeld zonder gebruik te maken van de dichter bij bebouwing gelegen sporen 7 en 8 [4].


3

19/53

Metingen Voor het in kaart brengen van de huidige situatie zijn metingen verricht aan woningen in de spoorzone van station Den Bosch. Dit hoofdstuk geeft een uitgebreide beschrijving van de manier waarop de metingen zijn uitgevoerd en welke keuzes gemaakt zijn. Hier wordt onder meer ingegaan op het type metingen, de meetlocaties en de uitvoeringsvormen. Het doel van de metingen is om tot een vaststelling te komen van de huidige en toekomstige situatie.

3.1

Beschrijving van de meting De meting bestond uit de volgende drie onderdelen: 1. Meting van trillingsniveaus aan 2 referentiepunten gedurende 9 dagen 2. Meting van trillingsniveaus in 10 woningen gedurende 30 minuten per woning (mobiele meetopstelling) 3. Meting van trillingsniveaus aan 2 meetraaien gedurende een halve dag Ad 1. Referentiemeting De referentiemeting dient ervoor om tot een vaststelling te komen voor de maximale trillingsniveaus. Hiervoor is het noodzakelijk om gedurende minimaal één weekcyclus te meten. Er is gekozen voor een tijdspanne van 9 dagen, om zodoende deze weekcyclus te omvatten. Daarnaast heeft de referentiemeting als doel om de overdrachten in kaart te brengen naar de 10 woningen, gemeten in een mobiele opstelling gedurende 30 minuten per woning. Er is gekozen om zowel aan de noordzijde van het station als aan de zuidzijde een referentiemeting te doen. Dit is gedaan, omdat anders de afstand tussen het referentiepunt en de woning te groot is om de trillingsoverdracht te bepalen. Dit is verder toegelicht in §3.2. Ad 2. Mobiele meting De keuze voor het meten aan 10 woningen volgt uit het feit dat er 10 woningclusters bepaald zijn. Een woningcluster is een groep woningen met gelijke trillingskarakteristiek. Het gaat daarbij dus louter om het type woning en niet om de afstand tot het spoor. De afstand tot het spoor wordt middels de vastgestelde afstandrelatie, zoals hierna wordt besproken, gecompenseerd. De keuze voor 30 minuten meten per woning is tot stand gekomen uit het feit dat in die tijdsspanne voldoende excitatie van de woning is geweest ten gevolge van treinpassages om zowel de overdrachten als de woningkarakteristieken te bepalen. De verwachtte hoeveelheid excitatie in 30 minuten is: 6 intercity’s en 8 stoptreinen. Daar het gaat om de bepaling van de woningkarakteristiek en overdracht, is het niet noodzakelijk dat er in die tijdsspanne van 30 minuten ook goederentreinen passeren. De verrekening van goederentreinpassages is afgedekt middels de overdrachten in combinatie met de langetermijn meting genoemd onder punt 1.


20/53

Ad 3. Meetraai meting De meetraai heeft als doel om de relatie tussen afstand tot het spoor en het corresponderende trillingsniveau in kaart te brengen. Met behulp hiervan zijn de gevolgen voor de trillingsniveaus bij een wijziging van afstand tot het spoor vast te stellen. Bij alle meetlocaties, zowel referentiepunten als mobiele punten, is op 2 meetpunten gemeten: (1) aan de fundering en (2) aan de vloer op de eerste etage. In sommige gevallen is ervoor gekozen om in plaats van de vloer op de eerste etage, in het trappenhuis te meten. Ieder meetpunt is een 3D-meetpunt (X,Y,Z). Tot slot is ter plaatse van de meetraai ook visueel het passerende treintype vastgesteld en in een logboek opgeschreven. Dit dient ervoor om gelijksoortige bronnen te kunnen vergelijken en tot een vaststelling te komen van de snelheidsafhankelijkheid. 3.2

Meetlocaties De meetlocaties, zowel van de referentiemetingen alsook van de mobiele metingen zijn weergegeven in Figuur 8. De figuur laat ook zien binnen welke referentiezone een woning valt.

Figuur 8

3.3

Meetlocaties van de referentiepunten (symbool: punaise) en de mobiele punten(symbool: huis). Oranje kaders geven de referentiezones aan.

Meettijdstippen De metingen zijn verricht over een tijdspanne van 9 dagen. In Figuur 9 is inzichtelijk gemaakt op welk moment er op welke locaties metingen verricht zijn.


Figuur 9

3.4

21/53

Overzicht van de tijdstippen en locaties waarop metingen plaats vonden

Materiaal Alle gebruikte trillingssensoren zijn van het merk Sundstrand, type QA700. Dit zijn uiterst gevoelige versnellingsopnemers met een vlak meetbereik tussen de 0 en 300 Hz. Conditionering en versterking van de signalen vond plaats met door TNO ontwikkelde hardware. De signalen werden vervolgens bemonsterd met A/D converters van het merk DATAQ en opgeslagen met het software pakket WINDAQ. In totaal zijn er voor de metingen op de verschillende locaties 3 verschillende meetsystemen gebruikt. Om een juiste relatie tussen de trillingsniveaus te kunnen leggen, zijn deze systemen gesynchroniseerd. De gebruikte laserafstand sensoren zijn van het merk Lase, type ELD.

3.5

Uitvoering referentiemetingen Op de referentiepunten is gemeten met een meetfrequentie van 500 Hz, waarbij afgefilterd is op 100 Hz. Vanwege de grote hoeveelheid data is ervoor gekozen om van ieder uur de 20 hoogste trillingsniveaus op te slaan. Dit betekent dat van ieder uur 20 bestanden met een lengte van 30 seconden gebruikt kunnen worden voor verdere analyse.

3.6

Uitvoering meetraaimeting De metingen aan de meetraai zijn manueel getriggerde metingen, waarbij tegelijkertijd treintype en treinlengte vastgelegd worden. Zo ontstaat een database van gespecificeerde treinen en corresponderende trillingsniveaus. De meetfrequentie van dit systeem is ingesteld op 2kHz en afgefilterd op 100 Hz.


22/53

50 m

Voor de meetraai zijn in totaal 14 (2 rijen van 7) Sundstrand accelerometers gebruikt. Deze zijn neergelegd in de Sint Lucasstraat, zoals hieronder is weergegeven in Figuur 10.

12 m

Figuur 10

10 m

10 m

10 m

10 m

10 m

10 m

De meetposities van de meetraai in de Sint Lucasstraat

In de bijlage is een gedetailleerde tekening opgenomen van de exacte ligging van de meetpunten van de meetraaien.

3.7

Uitvoering lasermeting Ter plaatse van de referentiemeting bij Essent is tevens een laseropstelling geplaatst ten behoeve van snelheidsbepaling van de treinen. Deze opstelling bestond uit 2 lasers die met een tussenruimte van 50.8 meter langs het spoor opgesteld waren. De ingestelde meetfrequentie was 1000 Hz. Met behulp van de tussenafstand van de lasers in meters is de treinsnelheid te bepalen.

3.8

Uitvoering mobiele meting Voor de mobiele meting zijn twee 3D versnellingsopnemers gebruikt. Eén van de versnellingsopnemers is gemonteerd op de fundering en één op de vloer van de eerste verdieping. De meetfrequentie van dit systeem is ingesteld op 500 Hz, waarbij afgefilterd is op 100 Hz.


4

23/53

Meetresultaten In dit hoofdstuk worden de meetresultaten besproken. In de eerste paragraaf wordt vastgesteld welke trein maatgevend is voor de vaststelling van de maximale trillingsniveaus. Bij de bepaling van de invloed van de effecten (afstanddemping en snelheidsafhankelijkheid) is het frequentiegebied van de woningen in de spoorzone benodigd. Daarom gaat de tweede paragraaf in op de vaststelling van de trillingskarakteristieken van de woning. Daarna volgt in §4.2 de vaststelling van de trillingsoverdrachten tussen de referentiepunten en de woningen in het gebied. Tot slot volgen nog de vaststelling van de afstandsdemping en de snelheidsrelatie, waarbij gebruik gemaakt wordt van de in §4.3 vastgestelde woningkarakteristieken.

4.1

Maximale trillingsniveaus referentiemetingen Voor de referentiemeting aan de Boschveldweg 455 zijn de 15 hoogste Vmax-waarden bepaald. Middels deze top 15 wordt het statistisch maximum bepaald, conform de SBR richtlijn. Normaal wordt het statistisch maximum gebruikt daar waar onvoldoende lang is gemeten en het niet duidelijk is of de maatgevende sterkste trilling in die meetperiode is opgetreden. In dit geval, waar wel voldoende lang is gemeten, namelijk 9 dagen, worden hoogste 15 trillingsniveaus en het statistisch maximum gebruikt om de kwaliteit van de meetresultaten te beoordelen: zijn de gemeten waardes reëel, zijnde passende in de statistiek van de variatie aan goederentreinen, of is er sprake van outliers (uitschieters)? Een (te verwerpen) uitschieter kan bijvoorbeeld ontstaan als net tijdens de passage van een goederentrein iemand tegen de opnemer stoot. De top15 is weergegeven in Tabel 5. Tabel 5

Rank 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

De 15 hoogste Vmax-waarden aan de fundering van de Boschveldweg455 gedurende 9 dagen. Vanuit de datum en het tijdstip is met behulp van de registratie van de verkeersleiding het treintype vastgesteld [9]

datum 30-09-2009 25-09-2009 28-09-2009 04-10-2009 28-09-2009 02-10-2009 02-10-2009 24-09-2009 04-10-2009 26-09-2009 29-09-2009 24-09-2009 05-10-2009 30-09-2009 03-10-2009

tijd 02:18 02:42 02:28 00:16 02:19 03:05 14:09 02:13 14:16 22:17 20:21 02:13 00:01 02:28 01:57

treintype Goederen Goederen Goederen Intercity Goederen Goederen Intercity Goederen Goederen Stoptrein Goederen Goederen Stoptrein Goederen Goederen

Vmax [-] 0,176 0,175 0,133 0,129 0,127 0,125 0,121 0,120 0,118 0,118 0,117 0,116 0,113 0,113 0,113

Uit bovenstaande tabel valt op dat 11 van de 15 plaatsen uit de top15 worden ingenomen door de passage van goederentreinen. Daarnaast is het opvallend dat plaats 1, 5, 8 en 12 worden ingenomen door een goederentrein die rond 02:18 langs kwam. Voor de trein met het hoogste trillingsniveau, die van 30-09-2009, is vastgesteld dat


24/53

deze over spoor 4 door het emplacement gereden is en dat alle seinen voor de trein op groen stonden. Hieruit volgt dat de trein naar verwachting met een snelheid van 80 km/u door het station is gereden en na het passeren (door de locomotief) van het noordelijke uiteinde van het perron “het gas heeft losgelaten” om terug te gaan naar 60 km/uur. Om met zekerheid vast te stellen dat het trillingsniveau behorende bij het hoogste trillingsniveau een trein betreft is het trillingssignaal gecontroleerd. Deze is weergegeven in Figuur 11. Uit zowel de lengte van het signaal als de correlatie tussen fundering en vloer, blijkt dat het hier inderdaad om een trein gaat. Tot slot laat het histogram in Figuur 12 de verdeling van de Vmax-waarden zien per 30 seconde, van in totaal 9 dagen meten. Omdat van ieder uur de top20 van alle 30 seconden intervallen is opgeslagen, betekent dit in totaal 4320 bestanden. De meest voorkomende (modale waarde) van al deze bestanden ligt op 0,03 mm/s. De piek in het domein rond 0 is het gevolg van verminderde treinbewegingen in de nacht, wanneer er geen 20 treinen per uur passeren. Gedurende die rustige uren worden nog wel steeds de 20 trillingsmaxima opgeslagen. Deze bestanden bevatten dus achtergrondtrillingen.

Meetsignaal van maatgevende trillingsbron aan het referentiepunt van de Boschveldweg 455 - fundering versnelling [m/s2]

0.04 Z Y X

0.02 0 -0.02 02:16

02:17

02:18 tijdstip [uu:mm]

02:19

02:20

- 3e verdieping versnelling [m/s2]

0.05 Z Y X

0

-0.05 02:16

Figuur 11

02:17

02:18 tijdstip [uu:mm]

02:19

02:20

Trillingssignaal van de referentie Boschveldweg 455 ten tijde van de hoogst gemeten Vmaxwaarde gedurende 2 weken


25/53

Histogram van Vmax-waarden voor de referentie Bosveldweg455 450 400 350

Aantal

300 250 200 150 100 50 0

Figuur 12

0

0.02

0.04

0.06

0.08 0.1 Vmax [-]

0.12

0.14

0.16

0.18

Histogram van de Vmax -waarden van de opgeslagen files (top20 per uur) van de referentie Boschveldweg 455

Uit de top15 trillingsniveaus (weergegeven in Tabel 2) is het statistisch maximum bepaald naar de richtlijnen zoals deze zijn opgesteld door de SBR. Dit levert een statistische Vmax van 0.16 mm/s voor de Boschveldweg 455. Voor de referentiemeting bij Essent is de statistische Vmax vastgesteld op 0,12 mm/s. De resultaten van referentiemeting bij Essent zijn ondergebracht in Bijlage C.

4.2

Overdrachten naar de woningen Voor alle woningen zijn de maximale effectieve snelheidswaarde Vmax bepaald volgens de SBR-richtlijnen ten tijde van treinpassages. Deze Vmax-waarden van de woningen zijn vergeleken met de corresponderende Vmax van het referentiepunt. Dit is nodig om overdrachtsfactoren vast te stellen en de 30-minuten metingen aan de woningen te kunnen vertalen naar een lange termijn meting. Op die manier wordt met de 30-minuten meting een weekcyclus gedekt. In Figuur 13 zijn de overdrachtspaden van de trillingen weergegeven. Voor de getekende overdrachtspaden zijn de overdrachtsfactoren bepaald tussen de Vmax-waarden.


Trein

Figuur 13

26/53

Referentie

Woning

vloer 1e verdieping

vloer 1e verdieping

fundering

fundering

Trillingspaden van de bron (trein) naar de verschillende meetpunten

Ter illustratie is dit voor de woning aan de Boschveldweg 435 weergegeven in Figuur 14. Hieruit is af te lezen dat er voor deze fundering van deze woning een versterkingsfactor ongeveer gelijk aan 2 geldt voor de gemeten Vmax aan de referentiewoning. Voor de trillingsoverdracht naar de vloer op de eerste verdieping geldt eveneens een factor 2. Totaal betekent dit dus een versterking van een factor 4 van de fundering van de referentiewoning naar de vloer op de 1e verdieping van de Boschveldweg 435. Voor de overige woningen zijn de grafieken weergegeven in Bijlage B. In Bijlage E is een overzicht gegeven van de overdrachtsfactoren voor alle beschouwde woningen in de spoorzone. Hierbij is een vertaalslag gemaakt van de gemeten woningen naar gelijksoortige woningen. Hierbij is gebruik gemaakt van de gelijksoortige woningclusters zoals al in deze rapportage werd vermeld.


27/53

Koppelen van meetsignalen vanbosveldweg 435 en referentie boschveldweg 455 0.04 0.03

versnelling [m/s2]

0.02 0.01

11 12 12 11

3 2 3 4 4 2

1 1

0

55

66

7 7

88

9 10 9 10

-0.01 -0.02 bosveldweg 435 referentie boschveldweg 455

-0.03 -0.04 13:25

13:30

13:35

13:40 13:45 tijd [uu:mm]

13:50

13:55

14:00

factor [-]

factor [-]

factor [-]

Overdrachtsfactoren per treinpassage 2 1 0

Fundering referentie -> fundering huis 1

2

3

4

5

6 7 8 passagenummer

9

10

11

12

13

4 2 0

Fundering huis -> vloer huis 1

2

3

4

5

6 7 8 passagenummer

9

10

11

12

13

1 0.5 0

Fundering referentie -> vloer referentie 1

Figuur 14

2

3

4

5

6 7 8 passagenummer

9

10

11

12

13

De bovenste grafiek laat het trillingssignaal aan de funderingen voor de woning aan de Boschveldweg 435 (blauw) en referentie Boschveldweg 455 (rood) zien. De kaders met gelijke nummers geven gecorreleerde treinpassages weer. Deze nummers correleren met de x-assen van de grafieken daaronder. Zo geeft de 2de grafiek de verhouding tussen de Vmax-waarden van de fundering per treinpassage. Met behulp van het trillingssignaal aan de vloer in de woning is de factor bepaald, zoals weergegeven in de 3de grafiek van boven. Tot slot is in de 4de grafiek de factor weergegeven tussen de fundering van het referentiepunt en de fundering naar de vloer van het referentiepunt. Deze grafiek dient ter controle om te zien of het daadwerkelijk om een trein gaat en niet om een stoorsignaal.


Karakteristieken van de woningen Van iedere gemeten woning is de trillingskarakteristiek bepaald. Ter illustratie is deze voor de woning aan de Boschveldweg 455 weergegeven in Figuur 15. Deze Power Spectral Density grafiek (PSD) is bepaald over een tijdsinterval dat een enkele passagierstrein (PTE) passeerde (weergegeven met rode lijnen in de grafiek). De grafiek laat zien dat er een verhoogde responsie is in het frequentiegebied van 10-25 Hz voor zowel de vloer op de eerste verdieping als de fundering. De piek bij 50Hz blijkt uit een gevolg van de voeding van het meetsysteem zelf en mag dus beschouwd worden als een artefact. De karakteristieken van de overige woningen zijn te vinden in Bijlage A. Een samenvatting van die resultaten is te vinden in Tabel 6. Tabel 6

Karakteristiek frequentie-window per woning

Woning Sint Lucasstraat 30 Parallelweg 72 Maijweg 75 Maijweg 57 Kemperlandstr 133 Fahrenheidstr 18 Boschveldweg 455 Boschveldweg 435 Boschveldweg 35 Bordeslaan 28

Vloer (Hz) 10-15 10-25 10-30 5-35 18-25 8-20 25-35 20-45 20-35 10-30

Fundering (Hz) 10-15 10-25 8-35 10-30 12-25 8-20 6-35 10-40 5-35 50-90

versnelling [m/s2]

Meetsignaal van bosveldweg 455 aan de fundering ten tijde van een treinpassage 0.02 0 -0.02 12:02

12:03

12:04

12:05

tijd [uu:mm] -5

PSD van de vloer

x 10 Energie

1 0.5 0

0

5

10

15

-7

20 25 Frequentie [Hz]

30

35

40

45

30

35

40

45

PSD van de fundering

x 10 Energie

4.3

28/53

2 1 0

Figuur 15

0

5

10

15


Trillingskarakteristiek voor woning aan de Bosveldweg 455 ten tijde van een treinpassage (weergegeven met rode markering). Deze figuur is ter illustratie. De figuren van de overige woningen zijn weergegeven in Bijlage B.


Afstandsdemping Met behulp van de meetraai metingen en de woningkarakteristieken, zoals gepresenteerd in §4.3, is tot een vaststelling te komen van de afstandsdemping voor het gebied rondom station Den Bosch. Zoals blijkt uit de woningkarakteristieken liggen de maatgevende frequenties in het gebied tussen tertsband 12 en 16 (16 – 40Hz). In dat gebied bevinden zich de resonantiepieken van de funderingen en de vloeren van de woningen. Het doel is een relatie af te leiden tussen de Vmax-waarde en de afstand bij de passage van treinen. Daarom worden in de eerste plaats de treinpassages gedetecteerd in de signalen. Dit levert in totaal 40 treinpassages. Een voorbeeld van een treinpassage detectie is weergegeven in Figuur 16.

Signaal van meetraai A op 20 meter van het spoor versnelling (m/s2)

4.4

29/53

0.05 0 -0.05 0

Figuur 16

10

20

30

40

50 t (s)

60

0

10

20

30

Detectie van treinpassage in het meetsignaal

Uit de metingen aan de vloeren in de woningen blijkt dat de Z-richting de hoogste trilniveaus laat zien. Daarom is in de analyse van de meetraai alleen de Z-richting beschouwd voor het bepalen van de afstanddemping. De volgende stap is het filteren van alle 12 meetpunten (6 meetpunten per meetraai) voor de afzonderlijke tertsbanden 12-16 (16 tot 40 Hz). Zodoende kan de demping van iedere frequentie apart beschouwd worden. Hierna volgt de bepaling van de Vmax-waarden voor ieder meetpunt per tertsband. Omdat de resultaten van opnemers los op maaiveld soms worden beïnvloed door zeer locale omstandigheden in de bovenste bodemlaag die niet kunnen optreden bij funderingen zijn twee meetraaien uitgezet en worden de resultaten daarvan gemiddeld. Het samenvoegen van de twee meetraaien is gedaan middels de volgende relatie:

vmax op x meter = v max,raai A 2 + v max, raai B 2 Voor een enkele treinpassage levert dit het verband tussen Vmax en afstand zoals weergegeven in Figuur 17. Vervolgens wordt het 20-meterpunt als 0dB-punt gekozen om zodoende ten opzichte van dit punt de afstandverzwakkingen in dB te berekenen. Op deze manier kan bepaald worden hoe trillingen over afstand uitdempen. Het resultaat hiervan is weergegeven in Figuur 18.


30/53

Trillingsniveau over de afstand van 1 trein 0.09 16 Hz band 20 Hz band 25 Hz band 31.5 Hz band 40 Hz band

0.08 0.07

Vmax

0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 20m

Figuur 17

30m

40m 50m afstand tot het spoor

60m

70m

Gecombineerd trillingsniveau van de twee meetraaien

Verzwakking van de trilling over de afstand van 1 trein 2 16 Hz band 20 Hz band 25 Hz band 31.5 Hz band 40 Hz band

10*log10( Vmax i / Vmax 20m)

0

-2

-4

-6

-8

-10

-12 20m

Figuur 18

30m

40m 50m afstand tot het spoor

Afstandsdemping ten opzichte van het 20 meter meetpunt

60m

70m


31/53

Om tot een algemene conclusie te komen over het volledige, voor woningen relevante, frequentiegebied zijn vervolgens de tertsbanden per afstand samengenomen door het gemiddelde te nemen. De afstanddemping in dB op het 70 meterpunt is vervolgens genomen als maat voor de bepaling van de demping. Doordat het 0 dB-punt op 20 meter ligt, levert dit een maat voor de afstanddemping over 50 meter. In totaal zijn 40 unieke treinpassages gebruikt voor het bepalen van de afstandsdemping. Deze gegevens zijn weergegeven in een histogram in Figuur 19. Waarden die buiten het 95%-betrouwbaarheidsinterval liggen zijn geclassificeerd als ‘outliers’ (rode balken in Figuur 19) en worden verder niet meegenomen in de bepaling van de afstanddemping. Histogram van de afstanddemping 9 outliers inliers

8 7

aantal

6 5 4 3 2 1 0 -14

Figuur 19

-12

-10 -8 -6 -4 -2 afstandsdemping over 50 meter [dB]

0

2

Histogram van de afstandsdemping in dB tussen 20 meterpunt en 70 meterpunt van in totaal 40 treinpassages. De outliers (boven 95% betrouwbaarheid) zijn weergegeven als rode staven.

De ‘inliers’ zijn gebruikt om de gemiddelde afstanddemping over 50 meter te bepalen. Door dit vervolgens te delen door 5, blijkt dus uit de metingen dat de afstandsdemping een waarde heeft van 0,12 dB/meter. De standaarddeviatie is 0,04 dB/meter.

4.5

Invloed van snelheid Voor het bepalen van de invloed van treinsnelheid op trilniveau is gebruik gemaakt van de lasermetingen en de meetraai. De treinsnelheid is bepaald door van iedere afzonderlijke treinpassage het tijdsverschil tussen het doorbreken van het lasersignaal te bepalen. Uit eerdere TNO-projecten is gebleken dat het verband tussen treinsnelheid en trillingsniveau verloopt volgens een machtfunctie. Ter vaststelling van de exponent is


32/53

voor alle meetpunten een log-log grafiek gemaakt, waarin 10log(v) uitgezet is tegen 10 log(Vmax). Hierin is v, de vastgestelde snelheid van de trein met behulp van de laser. Ter illustratie is voor het 40 meterpunt de snelheidsrelatie weergegeven in Figuur 20. Door middeling van alle richtingscoëfficiënten voor de verschillende meetraaipunten wordt geconcludeerd dat het volgende verband geldt:

veff ( x, v) = C ⋅ v 0,369 waarin v de snelheid in km/u is en C een algemene constante. De vaststelling van de constante C is niet nodig, omdat in deze rapportage alleen gebruik gemaakt wordt van snelheidswijziging. Bij de bepaling van de factor tussen het trillingsniveau behorende bij snelheid v1 en trillingsniveau behorende bij snelheid v2, valt namelijk deze constante C weg:

K 1− − > 2 =

C ⋅ v2

0 , 369

C ⋅ v1

0 , 369

⎛v ⎞ = ⎜⎜ 2 ⎟⎟ ⎝ v1 ⎠

0 , 369

De standaardafwijking van de exponent is 0,33. Snelheidsrelatie voor hondenkoptreinen op 40 meterpunt -0.6

hn11 inliers outliers schatting met richtingscoeffcient=0.41261

-0.7 -0.8

log(Vmax) [-]

-0.9 -1 hu13

-1.1

hn38

hn06 -1.2

hu20

hu17

hn42

hu05

hu41

hn18 hn31

-1.3 hn23 -1.4 -1.5

Figuur 20

hu30hn33 1.5

1.55 1.6 log(v) [log(km/u)]

1.65

1.7

Relatie tussen snelheid(v) van hondenkoptreinen en het trillingsniveau (Vmax) voor het 40 meterpunt van meetraai A. De outliers (buiten 95% betrouwbaarheid) zijn weergegeven als rode punten. De groene lijn geeft de kleinste-kwadraten relatie weer tussen de inlier-punten. De code bij ieder meetpunt is als volgt opgebouwd: h=hondekop, n/u= trein gaat naar of uit station, het nummer geeft het nummer van de treinpassage weer in de dataset.


4.6

33/53

Vertalingen naar gebied ten noorden van de Dieze De metingen zijn uitgevoerd ten zuiden van de Dieze. De metingen zijn uitgebreid geweest omdat omstandigheden zoals gebouwconstructie en bodembeslag een belangrijke invloed hebben op de trillingsniveaus in de woningen. Ten noorden van de Dieze zijn geen metingen uitgevoerd en is er dus een vertaalslag nodig in verband met die andere omstandigheden die daar zijn. Omdat hiervoor conservatieve aannames nodig zullen zijn en deze afhangen van wat precies bepaald moet worden, wordt dit in de volgende twee paragrafen per onderzoeksdoel behandeld.

4.6.1

Vaststelling en beoordeling nulsituatie Voor het vaststellen van de nulsituatie dient het trillingsniveau in de woningen te worden bepaald. De onzekerheden in de vertaling van de metingen ten zuiden van de Dieze leveren een grote bandbreedte op. Uiteindelijk gaat het om de beoordeling, en bij de beoordeling of de niveaus hoger of lager zijn dan de streefwaarden. Met dat uiteindelijke doel kan de vertaling als volgt worden aangepakt: 1) van een woninglocatie vaststellen met welke locatie ten zuiden van de Dieze deze het meest vergelijkbaar is (de referentielocatie), uit het oogpunt van bouwjaar van de woning en afstand tot het spoor 2) de afwijking in treinsnelheid met een snelheid-trilniveau relatie verdisconteren 3) de afwijking in afstand/bodembeslag vertalen naar plus of min in te verwachten trillingsniveaus, conform het hierover gestelde in hoofdstuk 2, dus een kwalitatieve beoordeling of trillingsniveaus hoger of lager zullen zijn Ad 1) Bijna alle locaties zijn qua woningen en afstand het beste te vergelijken met de Fahrenheitstraat en de Celciusstraat in het NW-kwadrant van het gebied ten zuiden van de Dieze. Op Fahrenheitstraat 18 zijn metingen verricht die dus goed bruikbaar zijn voor de woningen ten noorden van de Dieze. Alleen locatie N4 wijkt af: de woningen daar zijn van enkele decennia later. Er zijn echter ten zuiden van de Dieze geen vergelijkbare woningen te vinden. Als conservatieve aanname wordt daarom ook voor N4 de Fahrenheitstraat gebruikt. De school (locatie S) is qua constructie erg afwijkend van Fahrenheitstraat 18. Het gebouw is relatief zwaar en staat (onderheid) in bodem van klei en zand. De vloeroverspanningen zijn groter (hetgeen tot sterkere trillingen leidt) maar dat wordt gecompenseerd door de stijvere en zwaardere constructie van de vloeren. Per saldo is een reductie t.o.v. Fahrenheitstraat 18 van tenminste 2 is te verwachten. De laagbouw van de school lijkt, qua constructiewijze, per saldo wel op de Fahrenheitstraat: relatief lichte gebouwen met weliswaar zwaardere/stijvere vloeren maar ook met grotere overspanningen. Ad 2) De treinsnelheid ter hoogte van de Fahrenheitstraat was ten tijde van de meting 40 km/uur. De snelheden ten noorden van de Dieze zijn veel hoger, tot wel 100 km/uur. De eerder in dit hoofdstuk vastgestelde snelheidsrelatie is een vrij ‘zwakke’: bij andere projecten worden soms sterkere relaties gevonden. Aangezien die relaties gevoelig zijn voor bodemcondities en het gebied ten noorden van de Dieze zo’n andere bodem heeft is een conservatieve aanname om niet de gemeten relatie te gebruiken maar te putten uit de ervaring bij andere projecten. Aangezien zelden een relatie sterker dan lineair wordt gevonden (trillingsniveau neemt lineair toe met treinsnelheid) en dat al een veel sterkere relatie is dan dat wat gemeten is ten zuiden van de Dieze kan deze hier als conservatieve aanname worden gebruikt.


34/53

Ad 3) Op locaties w1 en U1 na liggen alle woningen ten noorden van de Dieze op een afstand groter dan 50 meter van het spoor en op een afstand vergelijkbaar of groter dan die van Fahrenheitstraat 18 (zijnde 65 meter). Dat impliceert dat de invloed van bodembeslag en afstand gunstig is t.o.v. Fahrenheitstraat 18. Locaties w1 en U1 liggen op 40 meter van het spoor. Dat betekent dat de trillingniveaus daar hoger kunnen zijn dan bij de Fahrenheitstraat 18 (bij dezelfde treinsnelheid). De laagbouw van de school ligt op 20 meter afstand en zal dus hogere trillingsniveaus kennen dan de Fahrenheitstraat. De locaties w2, U3 en N1 liggen op een afstand van meer dan 100 meter. De bodemgesteldheid zal voor een sterke demping t.o.v. Fahrenheitstraat 18 zorgen. In onderstaande tabel worden de resultaten samengevat. Voor de school wordt de laagbouw gehanteerd omdat deze maatgevend is. Tabel 7: vertaalslag t.o.v. Fahrenheitstraat 18. Een pijl omhoog betekent een versterking van maximaal een factor 2. Een pijl omlaag een verzwakking van maximaal een factor 2. Twee pijlen is een verzwakking van maximaal een factor 4

betreffende woninglocaties U1 w1 U2 U3 w2 N1 N2 N3, N4 S

4.6.2

treintype

goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers goederen reizigers

snelheidsfactor t.o.v. Fahrenheitstr. 2 2,5 2 2,5 2 2,5 2 2 1,5 1,5 1,5 2 1,5 2 2 2,5 2 3

effect bodem/afstand ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↓↓ ↓↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑

Vaststellen effect Sporen in Den Bosch Ten noorden van de Dieze beïnvloedt het project alleen de snelheid waarmee treinen passeren. Er is geen sprake van verlegging of uitbreiding van het spoor ter hoogte van woonlocaties. Dat betekent dat voor de prognose het voldoende is om de relatie te kennen tussen treinsnelheid en trillingsniveau. Zoals gesteld in de vorige paragraaf onder Ad 2) kan hier een lineaire relatie voor worden aangenomen als conservatieve benadering. Ten zuiden van de Dieze is een veel zwakkere relatie gevonden maar vanwege het andere bodembeslag kan deze hier niet worden gebruikt. De kolom Snelheidstoename van Tabel 4 in paragraaf 2.4.2.2 geeft dus ook de toename in trillingsniveaus van goederentreinen en reizigerstreinen. Mede omdat de trillingen


35/53

van goederentreinen het sterkst zijn, blijken de snelheidstoenamen van de goederentreinen maatgevend. In de tabel is dan te zien dat enkel op locaties w2 en N1 de snelheidstoename van de goederentreinen en daarmee ook de toename van de trillingsniveaus groter kan zijn dan 30%. Deze 30% is relevant in verband met de toetsing van een merkbare toename van de trillingsniveaus.


5

36/53

Huidige situatie Dit hoofdstuk geeft weer hoe de trillingsniveaus in de huidige situatie in de spoorzone Den Bosch zijn. In de eerste plaats wordt een vertaalslag gemaakt van de maatgevende trein naar het maatgevende scenario voor de huidige situatie. Dit wordt toegelicht in §5.1. Daarna wordt in §5.2 en §5.3 inzicht gegeven hoe de metingen vertaalt zijn naar het gehele gebied. Op basis van de scenario’s en de vertaalslag naar de gehele spoorzone volgt in §5.4 de vaststelling van de huidige situatie. Deze vaststelling gebeurt zowel op basis van het maximale trillingsniveau Vmax alsook het tijdgemiddelde trillingsniveau Vper.

5.1

Maatgevende scenario’s Uit de meetresultaten blijkt dat de goederentrein die ’s nachts om 2:18 u over spoor 4 reed het hoogste trilniveau veroorzaakte bij het referentiepunt aan de Boschveldweg 455. De snelheid van deze trein is vastgesteld op 80 km/u op basis van het feit dat de trein geen wissels hoeft te passeren en dus ongeremd door het emplacement kon rijden. Echter, de trillingen geregistreerd door de referentiewoning ontstaan op het gebundelde spoor van en naar het station aan de noordzijde van het emplacement. Het is dus zeer goed mogelijk dat een gelijksoortige trein, rijdende over spoor 2 of 8, voor andere woningen direct naast het station maatgevend is. Daar geldt echter wel een snelheidsbeperking van 40 km/u ten gevolge van het passeren van wissels. Daarom worden 2 scenario’s geanalyseerd voor het vaststellen van de huidige situatie: (1) goederentrein met 80km/u over spoor 4 en (2) goederentrein met 40 km/u over dichterbij liggend spoor. Voor scenario 2 wordt onderscheid gemaakt tussen woningen aan de westen oostzijde, omdat de afstanden tot de sporen verschillen. De invoerparameters behorende bij deze scenario’s zijn weergegeven in Tabel 8. Tabel 8

Scenario’s voor het vaststellen van de maatgevende trillingsniveaus in de huidige situatie voor de woningen in de spoorzone. In de scenario’s wordt onderscheid gemaakt tussen de gebieden waar dit op van toepassing is: West- en Oostzijde. Scenario 1 is het referentiescenario zoals deze ook is vastgesteld door middel van de metingen. De vaststelling van scenario 2-Oost en 2West geschieden op basis van de snelheidrelatie en afstanddemping. De afstand X is weergegeven als absolute afstand vanaf spoor 4. Voor scenario 2-Oost is deze variabel door slingering in het spoor. De snelheid v is gebaseerd op de baanvaksnelheid, welke het gevolg is van de aanwezige type wissels, die de snelheid beperken

Scenario 1-Oost+West 2-Oost 2-West

Spoor waarop goederentrein rijdt 4 2 8

Afstand tot spoor 4 (m) 0 10-25 30

Snelheid v (km/u) 80 40 40

Uit de 2 scenario’s die voor iedere woning van toepassing zijn, wordt voor iedere woning het scenario met het hoogste trillingsniveau vastgesteld. Dit levert tevens het bijbehorende maximale trillingsniveau en het tijdgemiddelde trillingsniveau. Omdat in deze vertaalslagen de afstandsrelatie en snelheidsrelatie worden gebruikt en deze relaties een bepaalde betrouwbaarheid kennen, is de gevoeligheid hiervoor in de uitkomsten bepaald.


5.2

37/53

Vertaling meting naar hele gebied ten zuiden van de Dieze Om tot een vaststelling te komen voor alle 678 woningen in de spoorzone ten zuiden van de Dieze is voor ieder van deze woning een Vmax en Vper benodigd. Daarom dient een vertaalslag gemaakt te worden van de gemeten locaties naar alle woningen in de spoorzone. Hiervoor zijn 2 methodes toegepast: (1) clustering van gelijksoortige woningen en (2) de afstanden tot het spoor. Beide methodes worden hieronder toegelicht.

5.2.1

Woningclustering Voor de woningen waaraan niet gemeten is, is een gelijkwaardige woning geselecteerd uit de meetset. Van deze gelijkwaardige woning, waaraan gedurende 30-minuten gemeten is, worden de overdrachtsfactoren voor fundament en de vloeren overgenomen. Voor de 10 woningclusters zijn de overdrachten weergegeven in §4.2. Voor deze gelijkwaardigheidbepaling wordt louter gekeken naar de trillingskarakteristiek van de woningen.

5.2.2

Afstanden tot het spoor De afstanden van alle woningen tot het spoor zijn vastgesteld middels plattegronden van de omgeving. Hiervoor is iedere keer de kortste afstand tot het spoor genomen waarop het beschouwde scenario, zoals toegelicht in §5.1 van toepassing is. De vastgestelde afstanden zijn te vinden Bijlage G.

5.3

Vertaling meting naar gebied ten noorden van de Dieze Fahrenheitstraat 18 is, zoals behandeld in hoofdstuk 4, de referentie voor het gebied ten noorden van de Dieze. Voor dit adres blijkt dat passages over het dichtstbijzijnde spoor, met 40 km/uur maatgevend zijn (t.o.v. passages op andere sporen met mogelijk hogere snelheden). Het trillingsniveau bedraagt daar 0,36. Dit betreft dan goederentreinen, zo blijkt uit de langeduurmetingen in het noordelijk referentiepand. Het trillingsniveau voor een maximale reizigerstrein is 50% lager dan dat.

5.4

Vaststelling huidige situatie Zoals beschreven in het toetsingskader (§2.1) geldt dat de toekomstige situatie mede op basis van de huidige situatie getoetst zal worden. De volgende 2 streefwaarden moeten voor de huidige situatie vastgesteld worden: (1) het maximale trillingsniveau Vmax en (2) het tijdgemiddelde trillingsniveau Vper. In principe gebeurt dat per dagdeel, en wordt dat per dagdeel getoetst. Voor het maximale trillingsniveau van treinen geldt echter dat deze bijvoorbeeld misschien eens gedurende een avondperiode is vastgesteld, maar dat deze in de toekomst ook in een andere periode kan terugkeren. Daar waar goederen rijden is de ervaring dat, in verband met drukte op het spoor overdag, het maximale trillingsniveau ’s nachts door een goederentrein wordt gegenereerd. Maar dat sluit niet uit dat eenzelfde trein niet ook eens overdag met maximale snelheid weet te passeren. Voor de toetsing van treintrillingen is het dus in de meeste gevallen, en ook bij dit project, opportuun om het


38/53

maximale trillingsniveau vast te stellen zonder onderscheid te maken naar de periode waarin dat bij de meting optrad, en deze voor alle dagdelen in de toetsing te gebruiken. Voor het tijdgemiddelde niveau van treintrillingen geldt dat deze, daar waar reizigerstreinen domineren, overdag en ’s avonds een veel hogere waarde heeft dan ’s nachts. In dit geval is het ook voldoende om de Vper te bepalen voor de periode 07:00u23:00u en deze te toetsen aan de waarde voor overdag/’s avonds. Hieronder volgt eerst de vaststelling van Vmax en vervolgens van Vper. 5.4.1

Maximaal trillingsniveau ten zuiden van de Dieze Op basis van het trillingsniveau gemeten aan het referentiepunt, de afstanden tot het spoor, de treinsnelheden en het maatgevende scenario, zijn de maximale trillingsniveaus Vmax vastgesteld voor de huidige situatie zoals weergegeven in Tabel 9. In Bijlage H is een gedetailleerd overzicht opgenomen van de huidige situatie per groep adressen. In die bijlage worden de resultaten voor verschillende waardes in de betrouwbaarheidsband voor de exponent van de snelheidsrelatie gepresenteerd. De resultaten, in aantallen woningen in een bepaalde trillingsklasse, zoals hieronder gepresenteerd, blijken bijna niet gevoelig voor die onzekerheid. Uit de variatiestudies is overigens ook gebleken dat de resultaten niet afhankelijk zijn van de onzekerheid in de afstandsrelatie. Tabel 9

Vaststelling van de maximale trillingsniveaus Vmax voor de huidige situatie. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende maximale trillingsniveau Vmax. Voor Vmax worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde ’s nachts (<0,4), (2) de streefwaarde ’s nachts wordt overschreden (>0,4) en (3) de streefwaarde overdag wordt overschreden (>0,8).

Aantal woningen

ZuidWest

NoordWest

ZuidOost

NoordOost

Vmax ≤ 0,4

200

20

0

80

Vmax > 0,4

0

86

82

210

Vmax > 0,8

0

0

41

143

0,05

0,6

1,4

1,6

Hoogste Vmax

De laagste niveaus zijn te vinden in het zuidwesten, waar Vmax niet boven de voelbaarheidsgrens van 0,05 mm/s uitkomt. De hoogste waardes zijn te vinden op Boschveldweg 29 t/m 35 en de begane grond van Boschveldweg 293 t/m 323, waar de Vmax-waarde een hoogte heeft van 1,6 mm/s. 5.4.2

Maximaal trillingsniveau ten noorden van de Dieze Onderstaande tabel vat de resultaten samen ten noorden van de Dieze. Het aantal woningen is gebaseerd op schattingen. Tabel 10

Vaststelling van de maximale trillingsniveaus Vmax voor de huidige situatie ten noorden van de Dieze

Aantal woningen

U1,w1

U2

U3

w3

N1

N2

N3,N4

S

Vmax ≤ 0,4

0

rest

alle

alle

alle

alle

rest

1

Vmax > 0,4

10

30

0

0

0

0

50

Vmax > 0,8

12

0

0

0

0

0

0

1

>0,8

0,7

0,2

0,3

0,2

0,4

0,7

1,4

Hoogste Vmax


5.4.3

39/53

Tijdgemiddeld trillingsniveau Indien Vmax een waarde heeft van meer dan 0,1 dient ook het over de tijd gemiddelde trillingsniveau Vper te worden bepaald. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de resultaten voor overdag en ’s avonds. Dit is de maatgevende periode: ’s nachts is Vper (veel) lager omdat er dan veel minder treinverkeer is. Tabel 11

Vaststelling van de tijdgemiddelde trillingsniveaus Vper voor de huidige situatie. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende tijdgemiddelde trillingsniveau Vper. Voor Vper worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde (<0,1), (2) de streefwaarde wordt overschreden (>0,1) en (3) de streefwaarde met tenminste 2 comfortklassen wordt overschreden (>0,2).

Aantal woningen

ZuidWest

NoordWest

ZuidOost

NoordOost

Vper ≤ 0,1

200

106

41

181

Vper > 0,1

0

0

41

109

Vper > 0,2

0

0

0

0

Aan de westkant voldoen alle woningen aan de streefwaarde A3 voor Vper in bestaande situaties. Aan de oostkant is er een minderheid aan woningen, 150, die de streefwaarde in (beperkte) mate overschrijden. De hoogste waarde is 0,19 mm/s, welke wederom gelden voor de Boschveldweg 29 t/m 35 en de begane grond van 293 t/m 323. ’s Nachts is Vper in alle gevallen 0,1 of lager. Conform de algemene ervaring met trillingen van treinen is zelfs op een druk emplacement als dat van Den Bosch het tijdgemiddelde niveau niet belangrijker dan het maximale niveau. In de meest kritische woningen, aan de Boschveldweg, liggen overdag en ’s avonds zowel Vper als Vmax een factor 2 boven de streefwaarden A2 resp. A3. ’s Nachts is de verhouding scheef: Vper ligt dan op A3 terwijl Vmax een factor 4 boven A2 ligt. Gesteld kan dus worden dat Vmax de maatgevende parameter is.


6

40/53

Toekomstige situatie In de toekomstige situatie wordt de snelheid van reizigerstreinen en goederentreinen over het emplacement verhoogd. Bovendien worden extra sporen aangelegd en wisselcomplexen aangepast. Al deze zaken kunnen leiden tot verandering in de trillingsniveaus in de omgeving. Dit hoofdstuk beschrijft de verwachte verandering van de maximale en tijdgemiddelde trillingsniveaus in de woningen. Evenals bij de vaststelling van de huidige situatie worden ook in de toekomstige situatie verschillende scenario’s onderscheiden. Uit deze scenario´s moet blijken welk scenario maatgevend is. De scenario’s worden allereerst toegelicht in §6.1. Vervolgens wordt in §6.2 de toekomstige situatie vastgesteld op basis van de 2 indicatoren: (1) het maximale trillingsniveau Vmax en (2) het tijdgemiddelde trillingsniveau Vper.

6.1

Maatgevende scenario’s In de toekomst worden spoor 3 t/m 8 geschikt gemaakt om met 80 km/u overheen te rijden. Daarom dient voor de vaststelling van het maatgevende trillingsniveau 3 scenario’s bekeken te worden: (1) een goederentrein met 80 km/u over spoor 3 (2) een goederentrein met 80 km/u over spoor 6 (3) een goederentrein met 80 km/u over spoor 8 (alleen overdag/ ’s avonds) Door de ligging van de sporen is op voorhand al te concluderen dat scenario 1 maatgevend zal zijn voor de Oostzijde en scenario 2 en 3 voor de Westzijde. Een overzicht van de scenario’s met de bijbehorende parameters is gegeven in Tabel 12. Een gedetailleerder overzicht van de huidige en toekomstige afstanden is opgenomen in Bijlagen G en I. Tabel 12

Scenario’s voor het vaststellen van het maatgevende trillingsniveau in de toekomstige situatie voor de woningen in de spoorzone. In de scenario’s wordt onderscheid gemaakt tussen de gebieden waar dit op van toepassing is: West- en Oostzijde. De afstand X is weergegeven als absolute afstand vanaf spoor 4. Voor scenario 1 is deze afstand variabel door afbuiging van het spoor. De snelheid v is gebaseerd op de baanvaksnelheid, welke het gevolg is van de aanwezige type wissels, die de snelheid (mogelijk) beperken

Scenario 1-Oost 2-West-‘s nachts 3-West-overdag

6.2

Spoor waarop goederentrein rijdt 3 6 8

Afstand van spoor 4 (m) 5 - 20 10 30

Snelheid v (km/u) 80 80 80

Vaststelling toekomstige situatie De scenario’s, zoals beschreven in de voorgaande paragraaf, zijn toegepast ten opzichte van het gemeten maatgevende scenario (scenario 1 uit §5.1). Deze paragraaf behandelt de vaststelling van zowel het maximale trillingsniveau Vmax, alsook het tijdgemiddelde trillingsniveau Vper.


6.2.1

Maximaal trillingsniveau ten zuiden van de Dieze Door toepassing van de invoerparameters voor de Oost- en Westzijde, zoals beschreven in de voorgaande paragraaf, volgen de verwachte trillingsniveaus voor de toekomstige situatie. In bijlage J worden de resultaten voor verschillende waardes in de betrouwbaarheidsband voor de exponent van de snelheidsrelatie gepresenteerd. De resultaten, in aantallen woningen in een bepaalde trillingsklasse, zoals hieronder gepresenteerd, blijken bijna niet gevoelig voor die onzekerheid. Het aantal woningen dat meer dan een factor 1,3 aan toename bloot zal staan (maar blijkbaar wel in dezelfde trillingsklasse blijven) blijkt wel gevoelig voor de onzekerheid. Er is een kans van 20% dat woningen waar nu reeds streefwaarde A2 wordt overschreden te maken krijgen met een toename van tenminste een factor 1,3. Tabel 13

Vmax voor de toekomstige situatie ten zuiden van de Dieze. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende maximale trillingsniveau Vmax. Voor Vmax, uitgedrukt in mm/s, worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde voor bestaande situaties voor ‘s nachts (<0,4), (2) die streefwaarde wordt overschreden (>0,4) en (3) de streefwaarde voor overdag wordt overschreden (>0,8). Tevens is aangegeven de kans, gegeven de betrouwbaarheid van de prognose, dat er inderdaad sprake zal zijn van een toename met meer dan een factor 1,3. Tot slot staat in de onderste rij de hoogste voorspelde Vmax , geldend voor een zekere woning op die locatie.

Aantal woningen Vmax <= 0,4

ZuidWest

NoordWest

ZuidOost

NoordOost

200

10

0

68

Vmax > 0,4

0

96

82

222

Vmax > 0,8

0

0

41

170

Vmax > SBR & Vmax > 1,3*huidig

0

0

36

116

0,07

0,8

1,6

1,9

Hoogste Vmax

6.2.2

41/53

Prognose kans

20%

Maximaal trillingsniveau ten noorden van de Dieze In de toekomstige situatie gaan de treinen harder rijden in het gebied ten noorden van de Dieze. Als conservatieve inschatting is aangenomen dat er een lineaire relatie van de snelheid met het trillingsniveau geldt (zie hoofdstuk 5). Onderstaande tabel geeft de resultaten. Tabel 14

Vmax voor de toekomstige situatie ten noorden van de Dieze. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende maximale trillingsniveau Vmax. Voor Vmax, uitgedrukt in mm/s, worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde voor bestaande situaties voor ‘s nachts (<0,4), (2) die streefwaarde wordt overschreden (>0,4) en (3) de streefwaarde voor overdag wordt overschreden (>0,8). Verder is aangegeven in de rijen daaronder resp. het aantal woningen dat niet voldoet aan de SBR streefwaarden voor gewijzigde situaties, het aantal woningen waar de toename merkbaar is en het aantal woningen dat volgens het toetsingscriterium van dit rapport om die redenen niet voldoet. Tot slot staat in de onderste rij de hoogste voorspelde Vmax , geldend voor een zekere woning op die locatie.

Aantal woningen Vmax ≤ 0,4 Vmax > 0,4 Vmax > 0,8 Vmax > SBR Vmax > 1,3*huidig

w2

N1

N2

N3,N4

S

alle

3

20

rest

rest

1

0

0

0

70

50

U1,w1

U2

U3

0

rest

10

30

12

0

0

0

0

0

0

1

22

alle

0

3

20

alle

alle

1

0

0

0

3

20

0

0

0


Vmax > SBR & Vmax > 1,3*huidig Hoogste Vmax

42/53

0

0

0

3

20

0

0

0

>0,8

0,8

0,2

0,4

0,3

0,5

0,8

1,4

De tabel kan als volgt worden gelezen. Op bijna alle locaties (behalve U3) is er sprake van een toename van het trillingsniveau boven de streefwaarden voor nieuwe situaties. Dat impliceert dat op al die locaties de streefwaarden voor gewijzigde situaties wordt overschreden (4de rij in bovenstaande tabel). Bij de meeste locaties daarvan is echter sprake van een toename van minder dan 30% (5de rij), dus van een toelaatbare toename. Maar voor deze locaties geldt weer wel dat de streefwaarden voor bestaande situaties wordt overschreden (2de rij). Alleen op locaties w2 en N1 kan er sprake zijn van een merkbare toename (5de rij), maar de niveaus blijven daar juist wel onder de streefwaarden voor bestaande situaties (2de rij). Vooruitlopend op de beoordeling in hoofdstuk 7 kan geconcludeerd worden dat behalve U3 geen van de locaties voldoen. Wel is het zo dat er geen sprake zal zijn van een merkbare toename op locaties die nu al niet voldoen en dat waar wel een merkbare toename is deze nog blijft onder de streefwaarden voor bestaande situaties. 6.2.3

Tijdgemiddeld trillingsniveau Het tijdgemiddelde trillingsniveau zal vooral toenemen door de hogere snelheid van de goederentreinen op een aantal sporen. Het aantal goederentreinpassages is slechts 1,5 per uur, terwijl er 28 reizigerstreinen per uur passeren. Daarom verandert er weinig aan Vper. De tijdgemiddelde waardes zullen in de toekomstige situatie t.o.v. de huidige situatie met ongeveer 0,01 toenemen vanwege het hogere trillingsniveau van de goederentreinen. Voor die woningen aan de oostkant, waarvan Vper nu al boven de streefwaarde A3 ligt (zijnde 0,1), betekent dat een toename van 5 tot 10%. De woningen aan de Boschveldweg die in de huidige situatie een Vper hebben van net minder dan 0,2 komen de toekomstige situatie net boven de 0,2. Ook in de toekomstige situatie is Vmax maatgevend. Zowel in absolute zin, daar waar Vper boven de streefwaarde ligt komt dat niet door een te langdurige belasting maar door te hoge trillingsniveaus (ergo Vmax), als in relatieve zin, de toename van Vper is geringer dan die van Vmax. Tabel 15

Vper voor de toekomstige situatie. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende tijdgemiddelde trillingsniveau Vper. Voor Vper, uitgedrukt in mm/s, worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde (<0,1), (2) de streefwaarde wordt overschreden (>0,1) en (3) de streefwaarde met tenminste 2 comfortklassen wordt overschreden (>0,2).

Vper ≤ 0,1

ZuidWest 200

NoordWest 106

ZuidOost 41

NoordOost 181

Vper > 0,1

0

0

41

109

Vper > 0,2

0

0

0

20

Vper > 0,1 & Vper > 1,2*huidig

0

0

0

0

Aantal woningen


7

43/53

Beoordeling Voor de beoordeling wordt de trillingsgrootheid Vmax gebruikt. Zoals de resultaten al aantoonden is deze maatgevend boven de tijdgemiddelde grootheid Vper. Hieronder wordt voor zowel de huidige als de toekomstige situatie de toetsing weergegeven per gebied.

7.1

Huidige situatie

7.1.1

Beoordeling huidige situatie ten zuiden van de Dieze In de NO-hoek (Boschveldweg) en ZO-hoek (Maijweg) rond het station wordt de SBR streefwaarde (A2) van 0,8 voor de dag/avond en daarmee ook automatisch die van 0,4 voor de nacht overschreden. In dit gebied treden de hoogste trillingsniveaus op. In de NW-hoek (Parallelweg) zijn de niveaus lager. Dit komt door de grotere afstand maar ook door de betere staat van de woningen (de woningen zijn van latere datum dan langs de Maijweg). Hier wordt nog wel de streefwaarde van 0,4, die geldt voor de nacht, overschreden. De streefwaarde van 0,8 voor de dag en avond wordt hier niet overschreden. In de ZW-hoek (Paleiskwartier) zijn de niveaus momenteel veel lager dan 0,4. Hetgeen impliceert dat de streefwaarden voor zowel de dag/avond als de nacht niet worden overschreden. Het trillingsniveau ligt zelfs onder de onderste streefwaarde (A1) voor nieuwe situaties (zijn 0,1). Deze lage niveaus komen door de grotere afstand en de betere staat van de woningen (het betreft nieuwbouw).

7.1.2

Beoordeling huidige situatie ten noorden van de Dieze Ten noorden van de Dieze wordt naar verwachting in de gebieden U2 (Adelheidstraat), N2 en N3 (Van Rijckevorsel Van Kessellaan) en N4 (Eerste Buitenpepers) de nachtelijke streefwaarde overschreden. In U1 (noordelijk uiteinde Hertog Godfriedstraat) wordt wellicht zelfs de streefwaarde voor overdag en ’s avonds overschreden. In Ds. Pierson College komt het trillingsniveau in de laagbouw nabij het spoor boven de streefwaarde voor onderwijs en kantoren. In het hoofdgebouw blijft het trillingsniveau ruim onder de streefwaarde.

7.2

Toekomstige situatie

7.2.1

Beoordeling toekomstige situatie ten zuiden van de Dieze NO-hoek (Boschveldweg): Net zoals in de huidige situatie zullen in de toekomst in veel woningen de streefwaarden van de SBR worden overschreden. Voor het noordelijke deel van de woningen langs de Boschveldweg zullen de trillingsniveaus echter niet merkbaar toenemen. Hier geldt dus stand-still: de toename van Vmax is minder dan een factor 1,3. Voor het zuidelijke deel van de woningen is er een kans van 20% dat standstill niet wordt gehaald, en daarmee 80% dat stand-still wel zal gelden.


44/53

ZO-hoek (Maijweg): Hier geldt een vergelijkbare beschrijving als voor de Boschveldweg. Net zoals in de huidige situatie zullen in de toekomst in veel woningen de streefwaarden van de SBR worden overschreden. Voor de zuidelijke woningen zal echter wel stand-still gelden (<1,3) en voor het noordelijke deel van de woningen is de kans 80% dat stand-still zal gelden. NW-hoek (Parallelweg): Overdag wordt aan de SBR-streefwaarde voldaan, ’s nachts niet. Er geldt ’s nachts echter wel stand-still. De trillingsniveaus zullen dan niet merkbaar toenemen (<1,3). ZW-hoek (Paleiskwartier): Hier blijft het trillingsniveau in de toekomst onder de SBRstreefwaarde van 0,4. Er is dus ‘s nachts (en daarmee automatisch ook in de dag/avond) geen overschrijding te verwachten. Voor de woningen aan de Boschveldweg en de Maijweg zijn de trillingsniveaus weliswaar het hoogst maar is de kans beperkt (20%) dat de trillingen merkbaar (dwz. meer dan de factor 1,3) gaan toenemen. Zoals vermeld bestaat deze kans alleen voor een deel van de woningen in de directe omgeving van het station. Voor prognoses, in het kader van ontwikkelingen in de ruimtelijke ordening, van aspecten die alleen hinder betreffen, en niet gezondheid of veiligheid, is het gebruikelijk een betrouwbaarheid van 95% te hanteren. Een betrouwbaarheid van 80% geeft dus aanleiding om maatregelen te overwegen. 7.2.2

Beoordeling toekomstige situatie ten noorden van de Dieze In het gebied ten noorden van de Dieze nemen de trillingen licht toe. Op bijna alle locaties, behalve U3, worden daardoor de streefwaarden (voor gewijzigde situaties) overschreden. Op de meeste locaties is er geen merkbare toename te verwachten en geldt dat voor situaties die nu al niet voldoen dat in de toekomst ook niet doen (locaties U1, w1 en Slaagbouw) en dat voor de locaties die nu wel voldoen (U2, N2, N3, N4 en Shoofdgebouw) straks niet meer voldoen maar dat de toename toelaatbaar is. Alleen op locaties w2 en N1 kan er sprake zijn van een merkbare toename. De trillingsniveaus blijven daar wel onder de streefwaarden voor bestaande situaties maar liggen boven die voor nieuwe situaties en voor gewijzigde situaties eist de richtlijn dan een strikt gelijk blijven van de trillingsniveaus. Niet merkbare toenames worden volgens het toetsingscriterium van dit rapport echter wel toelaatbaar geacht maar daar is bij w2 en N1 dus mogelijk geen sprake van. .


8

45/53

Mogelijke maatregelen De resultaten geven aanleiding om maatregelen te overwegen. Deze worden in dit hoofdstuk besproken. Toepassingscasus is het gebied rondom het station omdat daar de invloed van SiDB het grootst is: kans op merkbare toename daar waar de bestaande situatie al niet voldoet. Deze beschouwing van maatregelen is in algemene zin ook toepasbaar voor de andere locaties. Er is een kans, van ongeveer 20%, dat aan de oostkant niet wordt voldaan aan het standstill principe. Dit geldt ook voor de westkant als sporen 7 en 8 's nachts gebruikt worden door goederentreinen. Het goederengebruik van sporen 7 en 8 is weliswaar middels een besluit [4] uitgesloten bij wijze van procesmatige trillingsmaatregel, maar er is geen technische maatregel genomen om dit af te dwingen of te handhaven. De volgende vier maatregelen geven dan de meeste kans op voldoende reductie. 1. Een snelheidsbeperking voor het goederenvervoer naar 60 km/uur op spoor 3 of (alleen ’s nachts) op 7 en 8 2. Een ondergronds trillingsscherm (zogenoemde wave impeding barrier) 3. Een verend opgelegd betonplaatspoor (zogenoemde floating slab track) 4. Aanpassing aan de woningen: het stijver maken van de vloeren door het aanbrengen van een stalen balk (H-profiel) Het effect van de technische maatregelen (2, 3 en 4) is erg afhankelijk van de omstandigheden en het ontwerp. Aangezien het hier gaat om goederentreinen impliceert dat ook dat het ontwerp aanmerkelijk “zwaarder”, in de zin van omvangrijker, zal zijn.

8.1

Snelheidsbeperking voor het goederenvervoer naar 60 km/uur Uit de analyse blijkt dat de mogelijk merkbare toename van het trillingsniveau in het oosten wordt veroorzaakt door goederentreinen die met 80 km/uur over spoor 3 gaan rijden. In het westen is het zelfs vrij zeker dat er een merkbare toename zal ontstaan als ’s nachts, tegen de verwachtingen in, goederentreinen met die snelheid over sporen 7 en 8 rijden. Een snelheidsbeperking tot 60 km/uur zal er voor zorgen dat er zeker geen merkbare toename zal zijn.

8.2

Ondergronds trillingsscherm Een ondergronds trillingsscherm, een zogenoemde wave impeding barrier (WIB), bestaat in zijn algemeenheid uit betonnen diepwanden die parallel in de grond zijn aangebracht en waarvan de ruimte ertussen is gevuld met rubber granulaat of een vergelijkbaar zacht materiaal. Typische afmetingen zijn vele meters diep, een meter of meer breed en tientallen tot honderden meters lang. De diepwanden kunnen de aard hebben van prefab honingraat structuren (zie Figuur 21) welke verhoogd effectief kunnen zijn voor hogere frequenties, of van standaard damwandplanken. Een voorbeeld van toepassing is te vinden in Japan (zie ref [10]). Een voordeel van het toepassen van een WIB is dat het alle treintrillingen, dus van alle sporen, vermindert.


46/53

Een toepassing in Den Bosch, ter hoogte van de Maijweg, van de Boschveldweg of van de Parallelweg, zou de volgende afmetingen moeten hebben: • 250 meter lang • >2 meter dik • meter diep

Figuur 21

voorbeeld van een wave impeding barrier (WIB)

De precieze aard en omvang zal nader moeten worden bestudeerd, enerzijds aan de hand van gedetailleerde modellering van de trillingsdemping anderzijds aan de hand van wat praktisch uitvoerbaar is in de gegeven omstandigheden. De kosten worden geschat op 2 tot 5 miljoen euro. Aangezien het in elk van de deelgebieden gaat om ongeveer 75 tot 100 woningen waar sprake is van een merkbare toename, betekent dat 20.000 tot 50.000 euro per woning.

8.3

Verend opgelegd betonplaatspoor Het verend opgelegde betonplaatspoor, de zogenoemde floating slab track, is een optie voor een maatregel aan spoor 3. Onder het spoor wordt de onderbouw (in de huidige situatie: verdicht zand) verder verstijfd en gestabiliseerd en voorzien van rubber matten. Daarop wordt een betonnen plaat gelegd. Daar bovenop kunnen de spoorstaven direct worden bevestigd of kan ballastspoor worden gelegd. Floating slab track is in het buitenland een veel toegepaste maatregel, maar vooral bij light rail. Het is ook een maatregel die veel reductie kan opleveren. Het effect is bij zwaardere rail minder, maar in dit geval zou het voldoende kunnen zijn. De kosten, voor de naar schatting 150 woningen met een merkbare trillingstoename, bedragen 3 tot 8 miljoen euro. Het betreft naar schatting dus 20.000 tot 50.000 euro per woning.


8.4

47/53

Aanpassen van woningen De woningen waar kans is op een merkbare toename zijn allen naar schatting ouder dan 50 jaar en hebben dus vrij lichte vloeren. Dit beïnvloedt het trillingsniveau sterk. De lichte vloeren zorgen voor een opslingering van een factor 3 of meer, zo blijkt uit de metingen. Door het verkleinen van de overspanning van de vloeren, door halverwege een extra ligger toe te voegen, wordt de eigenfrequentie van de vloer verhoogd en de amplitude sterk verlaagd. Het is wat dat betreft een zeer effectieve maatregel. De belangrijkste technische uitdagingen zijn het toevoegen van een ligger zonder dat het de plafondhoogte nadelig beïnvloedt en het afsteunen van de ligger op de draagconstructie. Voor de uitvoering van een dergelijke ingreep zal een woning tijdelijk onbewoonbaar zijn. Het ligt voor de hand de ingreep op te nemen in een algemene grootschalige renovatie van een pand. Het voordeel van deze maatregel is dat het alle trillingen, van elke trein op elk spoor, maar ook mogelijke trillingen vanwege wegverkeer en zelfs looptrillingen van medebewoners sterk reduceert. De kosten bedragen naar schatting 10.000 tot 30.000 euro per woning, ervan uitgaande dat de maatregel wordt uitgevoerd in een algemene renovatie van een pand.

8.5

Zijn de maatregelen gangbaar? De hiervoor genoemde fysieke trillingsmaatregelen zijn voor een spoorproject in Nederland niet eerder toegepast3. Maar wat is, ter referentie, technisch en financieel wel gangbaar in Nederland? In Arnhem wordt, in het kader van Sporen in Arnhem, een reeds geplande en constructief noodzakelijke diepwand (van ongeveer 2050 meter lengte) ter reductie van trillingen uitgevoerd met een rubberen bekleding. De (meer)kosten hiervan bedragen 2 tot 2,5 miljoen euro. Het aantal woningen dat daarmee beschermd wordt is 38, wat dus neerkomt op 60.000 euro per woning. De meest gangbare maatregel in Nederland is de toepassing van ballastmatten in spoortunnels. Deze helpen echter voornamelijk tegen door trillingen afgestraald laagfrequent geluid en zijn voor Sporen in Den Bosch geen optie. De kosten van een ballastmat zijn ongeveer 1000 euro per meter spoor, wat bijvoorbeeld voor de locatie Parallelweg zou zijn neergekomen op 5000 euro per woning. Bij vastgoedontwikkeling langs het spoor is het gangbaar aan het worden dat de gebouwen ter reductie van trillingen worden geplaatst op rubber of stalen veren. De kosten daarvan bedragen vaak 10.000 tot 15.000 euro per woning. Dit wordt uiteraard uiteindelijk betaald door de toekomstige eigenaar. Het plaatsen van bestaande gebouwen op veren is zeer duur (meer dan 100.000 euro per woning) en ingrijpend en gebeurt daarom maar sporadisch (in het buitenland).

3

Dat betekent niet dat ze niet realistisch zijn. In het buitenland zijn ze wel toegepast en de vraag is niet of ze technisch haalbaar zijn of voldoende effect kunnen hebben maar of ze in een specifieke situatie niet onredelijk kostbaar worden.


48/53

Samenvattend kan worden gesteld dat trillingsmaatregelen met kosten tot 15.000 euro per woning gangbaar zijn geworden. Duurdere maatregelen zijn niet gangbaar. Voor spoorprojecten is er nog geen procedure in gebruik waarin kosten en effecten van trillingsmaatregelen worden afgewogen.


9

49/53

Conclusies Dit hoofdstuk vat samen wat de invloed is van het project Sporen in Den Bosch op de trillingsniveaus in de omgeving ten gevolge van passerende treinen. Als toetsingscriterium geldt primair SBR-richtlijn B voor trillingshinder. Omdat het project o.a. tot hogere treinsnelheden en daardoor tot hogere trillingsniveaus leidt kan eenvoudig worden geconcludeerd dat in bijna alle woningen in de toekomst niet wordt voldaan aan de SBR-richtlijn omdat volgens die richtlijn de trillingen niet mogen toenemen. Om de ernst van dit niet voldoen in kaart te brengen en zicht te krijgen op het belang van maatregelen zijn de conclusies gericht op de volgende details: − waar wordt in de huidige situatie al niet voldaan aan de richtlijn? − waar is sprake van een merkbare toename? In situaties waar nu wel wordt voldaan en waar de trillingsniveaus niet merkbaar toenemen kan de toename vanwege SiDB namelijk toelaatbaar worden geacht.

9.1

Ten zuiden van de Dieze In Figuur 22 is aangegeven voor welke gebieden niet wordt voldaan aan de streefwaarden voor bestaande situaties van de SBR richtlijn voor trillingshinder en waar, met een kans van 20%, de trillingen door SiDB merkbaar toenemen. De grens voor merkbare toename is een factor 1,3 ten opzichte van de bestaande situatie. Tabel 16 geeft het geschat aantal woningen waarom het gaat.

NO

ZO NW

Vmax,toekomst ≥ 0,4

ZW factor tov huidig ≥1,3 (kans 20%)

Figuur 22

Plattegrond van de beschouwde woningen rondom station Den Bosch. Van de woningzones is aangegeven welke delen het in de toekomst niet voldoen aan de SBR-richtlijn (Vmax ≥ 0,4), en in welke gebieden de trillingen wellicht (met een kans van 20%) voelbaar toenemen ten opzichte van de huidige situatie (factor ≥ 1,3).


Tabel 16

Vmax voor de toekomstige situatie. De kolommen geven het aantal woningen per gebied aan dat zich bevindt in het desbetreffende maximale trillingsniveau Vmax. Voor Vmax, uitgedrukt in mm/s, worden 3 groepen onderscheiden: (1) waarbij wordt voldaan aan de streefwaarde voor ‘s nachts (<0,4), (2) de streefwaarde wordt overschreden (>0,4) en (3) de streefwaarde voor overdag wordt overschreden (>0,8). Tevens is de kans aangegeven, gegeven de betrouwbaarheid van de prognose, dat er inderdaad sprake zal zijn van een toename met meer dan een factor 1,3.

Aantal woningen

• • • •

50/53

ZuidWest

NoordWest

ZuidOost

NoordOost

Vmax < 0,4

200

10

0

68

Vmax > 0,4

0

96

82

222

Vmax > 0,8

0

0

41

170

Vmax > SBRbestaand & Vmax > 1,3*huidig

0

0

36

116

Prognose kans

20%

In 400 woningen ten oosten van het spoor en in het noordwesten wordt straks niet voldaan aan de richtlijn. In 278 andere woningen in het stationsgebied wordt ook niet voldaan maar is er sprake van een toelaatbare overschrijding vanwege SiDB omdat voldaan wordt aan de streefwaarde bestaand en de toename niet merkbaar is (<1,3). In 152 van de 400 woningen, allen ten oosten van het spoor, wordt niet voldaan en is er een kans van 20% dat er zelfs sprake is van een merkbare toename vanwege SiDB. In 96 van de 400 woningen, allen in de noordoosthoek, zal sprake zijn van een merkbare toename vanwege SiDB indien in tegenstelling tot wat is voorgenomen ter voorkoming van hinder [4] de sporen 7 en 8 ’s nachts toch worden gebruikt door goederentreinen,

Uitgesplitst naar buurt zijn de conclusies: N.O.-hoek (Boschveldweg en omgeving) Net zoals in de huidige situatie zullen in de toekomst in veel woningen de streefwaarden van de SBR worden overschreden. Voor het noordelijke deel van de woningen langs de Boschveldweg zullen de trillingsniveaus niet merkbaar toenemen (<1,3). Voor het zuidelijke deel van de woningen is er een kans van 20% dat er wel een merkbare toename zal zijn. Z.O.-hoek (Maijweg) Hier geldt een vergelijkbare beschrijving als voor de Boschveldweg. In de huidige situatie en in de toekomst zullen in veel woningen de streefwaarden van de SBR worden overschreden. Voor de zuidelijke woningen zal echter wel stand-still gelden (<1,3) en voor het noordelijke deel van de woningen is de kans 80% dat stand-still zal gelden. N.W.-hoek (Parallelweg) Overdag wordt nu aan de SBR-streefwaarde voor bestaande situaties voldaan, ’s nachts niet. Vanwege SiDB zal in de toekomst ook overdag niet aan de streefwaarden (voor gewijzigde situaties) worden voldaan. Wel geldt dat er slechts sprake zal zijn van een niet merkbare toename indien er dan geen goederentreinen over sporen 7 en 8 worden geleid. De toename overdag leidt dus tot een overschrijding van de streefwaarden die toelaatbaar kan worden geacht.


51/53

Z.W.-hoek (Paleiskwartier) Hier blijft het trillingsniveau in de toekomst onder de SBR-streefwaarde van 0,4. De toename vanwege SiDB is minder dan 1,3 en leidt dus tot een overschrijding van de streefwaarden (voor gewijzigde situaties) die toelaatbaar kan worden geacht. Aan het toetsingscriterium van dit rapport, voldoen aan de SBR richtlijn en minder dan merkbare toename, wordt dus in de meeste gevallen voldaan. Voor ongeveer 150 woningen ten oosten van het spoor is er een kans van 20% dat niet aan het toetsingscriterium wordt voldaan. Voor ongeveer 100 woningen aan de westkant geldt dat alleen aan het toetsingscriterium wordt voldaan indien sporen 7 en 8 ’s nachts niet zal worden gebruikt voor goederenvervoer, zoals voorgenomen (zie [4]). Omdat er voor een deel van de woningen een kans, zij het een beperkte kans, bestaat dat de trillingsniveaus merkbaar toenemen worden in dit rapport een aantal maatregelen voorgesteld. Deze maatregelen kunnen bij het nemen van het Tracébesluit in overweging genomen worden. 9.2

Ten noorden van de Dieze In naar schatting 100 woningen wordt in de huidige situatie de nachtelijke streefwaarde voor bestaande situaties overschreden. Het gaat hierbij om woningen aan de Adelheidsrtaat, de Van Rijckevorsel Van Kessellaan en de Eerste Buitenpepers In ongeveer 12 woningen (noordelijk uiteinde Hertog Godfriedstraat) wordt wellicht zelfs de streefwaarde voor overdag en ’s avonds overschreden. In het tegen het spoor aangelegen bijgebouw van het Ds. Pierson College wordt de streefwaarde voor onderwijsruimtes en bijeenkomstruimtes overschreden. De trillingsniveaus gaan licht toenemen vanwege de hogere treinsnelheden in de toekomst. Op bijna alle onderzochte locaties worden daardoor de streefwaarden (voor gewijzigde situaties) overschreden. Enige uitzondering is de Adelheidstraat ten zuiden van de Margarethalaan. De toename zal echter waarschijnlijk bijna nergens merkbaar zijn. De overschrijding is dan toelaatbaar daar waar nu aan de richtlijn wordt voldaan. Voor de eerder genoemde 100 woningen en voor het bijgebouw van het Ds. Pierson College geldt dat dus niet omdat daar volgens de richtlijn naar afname moet worden gestreefd. In de naar schatting 25 woningen waar de toename wellicht wel merkbaar is (aan en bij de Kamillestraat) wordt wellicht niet voldaan aan de streefwaarden voor nieuwe situaties en kan de toename niet een toelaatbare overschrijding van de streefwaarden (voor gewijzigde situaties) worden genoemd. De trillingsniveaus zijn en blijven daar echter wel onder de streefwaarden voor bestaande situaties. Kort samengevat zal vanwege het project in de meeste woningen sprake zijn van een toelaatbare overschrijding van de streefwaarden, op 125 woningen en een schoolgebouw na.4 4 Dit betekent niet dat er bij die 125 woningen en het schoolgebouw sprake is van een onacceptabele situatie want daarin spelen meer zaken een rol (zie o.a. Bijlage 5 van de richtlijn).


10

52/53

Referenties [1] Waarts, P.H. en Ostendorf, C.J.: Schade aan gebouwen, meet- en beoordelingsrichtlijn: deel A, Stichting Bouwresearch uitgave ISBN 90-5367-0793, Rotterdam, augustus 2002 [2] Waarts, P.H. en Ostendorf, C.J.: Hinder voor personen in gebouwen, meet- en beoordelingsrichtlijn: deel B, Stichting Bouwresearch uitgave ISBN 90-5367-0807, Rotterdam, augustus 2002 [3] Koopman, A. en Oostvogels, J.M.J.: Trillingsonderzoek “Sporen in Arnhem”, TNO-rapport 2006-D-0484, Delft, december 2006 [4] Routering goederentreinen Knooppunt Den Bosch, Brief van Johan Doornenbal van ProRail VenD aan Ton Bierbooms, projectmanager Den Bosch, kenmerk EDMS#2162244, 11 februari 2010 [5] Meetlogboeken TNO meting van 23-09-2009 en 24-09-2009 [6] Sporen in Den Bosch – Geotechnisch advies, DHV-rapport WG-SE20090067 [7] Overleg TNO en DHV inzake snelheden rondom station Den Bosch, 11-12-2009 [8] DHV, spoorontwerp van de Netwerkvariant (nog niet gerapporteerd) [9] Treinregistratie verkeersleiding over periode 23-09-2009 t/m 05-10-2009 [10] Takemiya, Field vibration mitigation by honeycomb WIB for pile foundations of a high-speed train viaduct [11] Sporen in Den Bosch akoestisch onderzoek doelmatige maatregelen, MDAF20110346/MK, februari 2011 [12] Koopman, A. en Vermeer M.: Sporen in Den Bosch - Trillingsonderzoek, TNOrapport TNO-034-DTM-2010-00405, Delft, 11 maart 2010


11

Ondertekening

Naam en adres van de opdrachtgever: DHV B.V. Laan 1914, nr 35 3818 EX Amersfoort Namen en functies van de projectmedewerkers: Ir. Carine van Bentum, projectleider Drs. Arnold Koopman, onderzoeker Ir. Martin Vermeer, onderzoeker Dr. Ir. Flavio Galanti, onderzoeker Ing. Fred Middeldorp, meettechnicus Peter van der Meer, meettechnicus Sandra Luiten, projectondersteuner Namen van instellingen waaraan een deel van het onderzoek is uitbesteed: n.v.t. Datum waarop, of tijdsbestek waarin, het onderzoek heeft plaats gehad: September 2009 – maart 2011

Naam en paraaf tweede lezer:

Drs. Arnold Koopman

Ondertekening:

Ir. Carine van Bentum Projectleider

53/53


A

Meetopstelling meetraai

Bijlage A | 1/1


B

Bijlage B | 1/5

Trillingskarakteristieken woningen Time signal of stlucasstraat 30 - Fund for event PTEwith K=3.3005 0.02 0 -0.02 12:54

12:55

12:56

12:57

PSD of stlucasstraat 30 - Floor

-7

x 10 2 0

0

5

10

15


30

35

40

45

35

40

45

PSD of stlucasstraat 30 - Fund

-7

x 10 1 0 0

5

10

15


30

Time signal of parallelstr72 - Fund for event PTEwith K=2.7802 0.01 0 -0.01 15:41

15:42 -6

15:43

15:44

PSD of parallelstr72 - Floor

x 10 2 1 0

0

10

20

30

-7

40 50 60 Frequentie [Hz]

70

80

90

100

70

80

90

100

PSD of parallelstr72 - Fund

x 10 2 0

0

10

20

30



Bijlage B | 2/5

Time signal of maijweg75 - Fund for event PTEwith K=1.6098 0.05 0 -0.05 11:25

11:26 -6

11:28

PSD of maijweg75 - Floor

x 10

4

11:27

2 0

0

10

20

30

-7

0

0

70

80

90

100

70

80

90

100

PSD of maijweg75 - Fund

x 10

5


10

20

30


Time signal of maijweg57 - Fund for event PTDwith K=20.087 0.02 0 -0.02 12:14

12:15 -6

12:16

12:17

PSD of maijweg57 - Floor

x 10 5 0

0

10

20

30

-7


70

80

90

100

70

80

90

100

PSD of maijweg57 - Fund

x 10 2 0

0

10

20

30



Bijlage B | 3/5

Time signal of kemperlandstr 133 - Fund for event PTDwith K=10.9068 0.01 0 -0.01 15:05

15:06 -6

15:08

PSD of kemperlandstr 133 - Floor

x 10

4

15:07

2 0

0

5

10

-7

15


30

35

40

45

35

40

45

PSD of kemperlandstr 133 - Fund

x 10 2 1 0

0

5

10

15


30

Time signal of farenheitstr18 - Fund for event PTD + PTEwith K=1.7897 0.01 0 -0.01 14:56

14:57 -6

2

14:58

14:59

PSD of farenheitstr18 - Floor

x 10

1 0

0

10

20

-7

30


70

80

90

100

80

90

100

PSD of farenheitstr18 - Fund

x 10 1 0

0

10

20

30


70


Bijlage B | 4/5

Time signal of bosveldweg 455 - Fund for event PTDwith K=10.499 0.01 0 -0.01 11:49

11:50 -5

11:51

11:52

PSD of bosveldweg 455 - Floor

x 10 2 1 0 0

5

10

-7

15


30

35

40

45

35

40

45

PSD of bosveldweg 455 - Fund

x 10 2 1 0

0

5

10

15


30

Time signal of bosveldweg 435 - Fund for event PTDwith K=1.3362 0.01 0 -0.01 13:50

13:51 -6

13:52

13:53


x 10 2 0 0

5

10

-7

15


30

35

40

45

35

40

45


x 10 4 2 0

0

5

10

15


30


Bijlage B | 5/5

Time signal of bosveldweg 35 - Fund for event PTEwith K=2.8646 0.02 0 -0.02 15:41

15:42 -6

15:43

15:44


x 10 1 0.5 0

0

5

10

-7

15


30

35

40

45

35

40

45


x 10 2 1 0

0

5

5

10

15


30

-3 x 10 Time signal of bordeslaan28 - Fund for event PTDwith K=4.2929

0 -5 13:55

13:56 -7

13:57

13:58

PSD of bordeslaan28 - Floor

x 10 2 0

0

10

20

-8

30


70

80

90

100

80

90

100

PSD of bordeslaan28 - Fund

x 10 5 0

0

10

20

30


70


C

Bijlage C | 1/6

Overdrachtsfactoren tussen referentiepunt en gemeten woningen In onderstaande grafieken is in het tijdsignaal met rode en blauwe kaders aangegeven welk delen van signalen met elkaar vergeleken zijn.

Acceleration signal of bosveldweg 455 and referentie boschveldweg 455 0.03 2

0.02 0.01

1 1

2 3

4

56 6 5

7

8

3

0 -0.01 -0.02 -0.03 11:40

11:50

12:00

12:10

12:20

Amplification values of vmax30 values 2 Fund Ref -> Fund House 1.5 1 0.5

1

2

3

4

5

6

7

8

6 Fund House -> Floor House 4

2

1

2

3

4

5

6

7

8

1 Fund Ref -> Floor Ref (check) 0.8 0.6 0.4

1

2

3

4

5

6

7

8


Bijlage C | 2/6

Acceleration signal of stlucasstraat 30 and referentie boschveldweg 455 0.06 0.04 0.02

3 1 1

0

2 2

4 5

8 66778

34 5

99

-0.02 -0.04 -0.06 12:35

12:40

12:45

12:50

12:55

13:00

13:05

13:10

Amplification values of vmax30 values 6 Fund Ref -> Fund House 4 2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

6 Fund House -> Floor House 4 2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 Fund Ref -> Floor Ref (check) 0.5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Bijlage C | 3/6

Acceleration signal of bosveldweg 435 and referentie boschveldweg 455 0.04 0.03 0.02 0.01

1 1

0

11 12 12 11

3 2 3 4 4 2

7 7

66

55

88

9 9 10 10

-0.01 -0.02 -0.03 -0.04 13:25

13:30

13:35

13:40

13:45

13:50

13:55

14:00

Amplification values of vmax30 values 2 Fund Ref -> Fund House 1

0

0

2

4

6

8

10

12

14


0

2

4

6

8

10

12

14


0

0

2

4

6

8

10

12

14


Bijlage C | 4/6

Acceleration signal of parallelstr72 and referentie boschveldweg 455 0.03 1

0.02

9 0.01

5 5

3 2 1 3 2

11 10 1112 12 13 10 13

6

77 6

44

0

8 8

9

-0.01 -0.02 -0.03 15:20

15:25

15:30

15:35

15:40

15:45

15:50

15:55

Amplification values of vmax30 values 2 Fund Ref -> Fund House 1

0

0

2

4

6

8

10

12

14


0

2

4

6

8

10

12

14

1 Fund Ref -> Floor Ref (check) 0.8 0.6 0.4

0

2

4

6

8

10

12

14


Bijlage C | 5/6

Acceleration signal of maijweg75 and referentie essent 0.06 0.04 6 0.02

1

4 22

1

0

5 5

33 4

6

-0.02 -0.04 -0.06 11:05:00

11:12:00

11:19:00

11:26:00 25/09/2009 Amplification values of vmax30 values

11:33:00

11:40:00

6 Fund Ref -> Fund House 4 2 0

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6


0

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

0.8 Fund Ref -> Floor Ref (check) 0.6

0.4

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6


Bijlage C | 6/6

Acceleration signal of maijweg57 and referentie essent 0.04 0.03

6

0.02

12

3 2

0.01

1 1

0

2

3

4 4

67 7

5 5

9 8 10 11 9 11 8

12

-0.01 -0.02 -0.03 -0.04 12:00:00

12:07:00

12:14:00 12:21:00 25/09/2009 Amplification values of vmax30 values

12:28:00

12:35:00

15 Fund Ref -> Fund House 10 5 0

0

2

4

6

8

10

12


0

0

2

4

6

8

10

12


0

0

2

4

6

8

10

12


D

Bijlage D | 1/2

Referentiemetingen Essent

Tabel 17

rank 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Top15 voor de referentiemetingen bij Essent gedurende 9 dagen

datum 25-09-2009 30-09-2009 25-09-2009 02-10-2009 25-09-2009 28-09-2009 26-09-2009 01-10-2009 28-09-2009 04-10-2009 29-09-2009 27-09-2009 28-09-2009 26-09-2009 04-10-2009

tijd 15:27 14:42 15:47 06:34 11:26 17:40 08:29 11:23 18:18 19:39 12:07 19:37 10:39 03:01 09:32

vmax 0.13199 0.11058 0.10349 0.1031 0.10282 0.10056 0.099842 0.097778 0.095063 0.092287 0.091882 0.088712 0.085946 0.085326 0.084771

Time series for top1 referentie essent Trappenhuis 0.015 Z Y X

0.01 0.005 0 -0.005 -0.01 -0.015 15:26:30

15:26:40

15:26:50

15:27:00

15:27:10

referentie essent 2.5 Verdieping Raamkozijn 0.03 Z Y X

0.02 0.01 0 -0.01 -0.02 -0.03 15:26:30

15:26:40

15:26:50

15:27:00

15:27:10


Bijlage D | 2/2

Histogram of vmax30-values of Reference Essent 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14


E

Bijlage E | 1/1

Overdrachtsfactoren Woningen

Huisnummers

Boschveldweg, bg Boschveldweg, boven Sint Crispijnstraat Sint Crispijnstraat St Lucasstraat St Lucasstraat Boschveldweg Boschveldweg Sint Maartenstraat Cuperinusstraat Cuperinusstraat De Kempen / Cuperinus De Kempen / Boschveld De Kempen / Kempen Boschveldweg Boschveldweg Peellandstraat Peellandstraat Peellandstraat Peellandstraat Boschveldweg Maaslandstraat Maijweg, beneden Maijweg, boven Maijweg, beneden Maijweg, boven Parallelweg Parallelweg Edisonstraat Fahrenheitstraat Celciusstraat Celciusstraat Fahrenheitstraat Chr. Huygensstraat Chr. Huygensstraat Bordeslaan

van 425 425 2 2 1 1 31 31 30 325 293 293 2 30 20 2 14 70 87 87 37 37 22 2 15 1 29 13 1 1 36 36 1 2 1 1 1 2 2 2 14 2

tot 465 465 34 34 23 23 41 41 40 367 323 323 54 40 30 12 68 72 119 119 85 85 40 20 27 13 35 23 35 35 80 80 80 4 3 3 3 4 4 12 24 400

Overdracht t.o.v. referentie naar fundering vloer 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 3 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 2 1,5 4 1,5 4 1,5 4 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 3 1,5 2 1,5 2 4 3 4 3 4 3 4 3 3 4 3 2 3 4 3 2 1 3 1 3,5 1 3,5 1 3,5 1 3,5 1 3,5 1 3,5 1 3 1 3 0,4 3


F

Bijlage F | 1/3

Resultaten snelheidsrelatie Ch. 04 - M2 Raai A 20 -0.4 hn11 inliers outliers schatting met RC=0.058024

-0.5 -0.6 -0.7

log(veff )

hu17 -0.8

hn42

hu13 hu05 hn23 hn18 hn31

hn06 -0.9

hu20 hn38

-1

hu41

-1.1 -1.2

hu30

-1.3

1.5

1.55

hn33 1.65

1.6

1.7

log(v)

Ch. 06 - M3 Raai A 30 -0.4

hn11 inliers outliers schatting met RC=0.11508

-0.5 -0.6

log(veff )

-0.7 -0.8 -0.9 hn18 hu13

-1 -1.1 -1.2

hn06

hn42

hn38 hu17

hn23

hu05

hu41

hu20 1.5

hn31 hu30hn33 1.6 1.65

1.55 log(v)

1.7


Bijlage F | 2/3

Ch. 08 - M4 Raai A 40 -0.6

hn11 inliers outliers schatting met RC=0.41261

-0.7 -0.8

log(veff )

-0.9 -1 hu13

-1.1

hn38

hn06 -1.2

hu20

hu17

hu05

hu41

hn18 hn31

hn42

-1.3 hn23 -1.4 hu30hn33

-1.5

1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

log(v)

Ch. 10 - M5 Raai A 50 -1.1 inliers outliers schatting met RC=0.11908 hn11

-1.2

log(veff )

-1.3 hu41

-1.4 hn38

hn06

hu13

-1.5

hu05 hn31 hn18

hn42

hu20

hu17

-1.6

-1.7

-1.8

hn23

1.5

1.55

1.6 log(v)

hn33 hu30 1.65

1.7


Bijlage F | 3/3

Ch. 12 - M6 Raai A 60 -1.5

hu41 hn38

-1.6

hu13 hu05

hn11

hn42 -1.7

log(veff )

hu20

hn06

hn18 hn31

hu17

-1.8 inliers outliers schatting met RC=0.68898

-1.9 -2 -2.1

hn23

hu30

-2.2 1.5

1.55

hn33 1.65

1.6

1.7

log(v)

Ch. 14 - M7 Raai A 70 -1.2 inliers outliers hu41 schatting met RC=0.82152 hn31

-1.3 hn38 -1.4

log(veff )

-1.5 hn23

-1.6

hn11 hu13 hn18 hu05 hu30

-1.7 -1.8

hu20

hn06

hn42

-1.9

hn33

hu17 -2

1.5

1.55

1.6 log(v)

1.65

1.7


G

Bijlage G | 1/1

Afstand van de woningen tot aan het spoor voor de huidige situatie Huisnummers


Van 425 425 2 1 31 30 325 293 2 30 20 2 14 70 87 37 22 2 15 1 29 13 1 1 36 36 1 2 1 1 1 2 2 2 14 2

tot 465 465 34 23 41 40 367 323 54 40 30 12 68 72 119 85 40 20 27 13 35 23 35 35 80 80 80 4 3 3 3 4 4 12 24 400

Huidige situatie Afstand Afstand Afstand tot spoor tot spoor tot spoor 4 3 8 60 10 60 10 95 10 110 10 70 10 70 10 50 10 50 15 80 15 70 15 85 15 60 15 45 20 60 20 45 20 50 25 70 25 95 25 70 25 95 25 55 25 85 25 70 20 70 20 65 10 65 10 70 30 105 30 95 30 95 30 95 30 95 30 95 30 80 30 105 30 115 30


Gedetailleerde resultaten vaststelling huidige situatie Aantallen woningen met vmax kleiner of groter dan 0,4 en 0,8. Er is gevarieerd in de onzekerheidsband van de exponent van de snelheidsrelatie.

NO-N

ten zuiden van de Gulden Vliesstraat

NO-Z

ten noorden van Gulden Vliesstraat

<0,4 >0,4 >0,8

ZO-N

De Kempen en zuidelijker

<0,4 >0,4 >0,8

<0,4 >0,4 >0,8

ZO-Z

ten noorden van De Kempen

<0,4 >0,4 >0,8

NW

snelheidsrelatieexponent

<0,4 >0,4 >0,8

ZW

H

Bijlage H | 1/1

<0,4 >0,4 >0,8

0,2

0,3

57

10 106 86

0,4

0,5

0,6

57

70 104 57

51

51

10 106 86

10 106 86

20 96 86

20 96 84

0 36 18

0 46 23

10 96

20 86 0

200 0 0

26 80


I

Bijlage I | 1/1

Afstanden tot het spoor in de toekomstige situatie Huisnummers


Van 425 425 2 1 31 30 325 293 2 30 20 2 14 70 87 37 22 2 15 1 29 13 1 1 36 36 1 2 1 1 1 2 2 2 14 2

tot 465 465 34 23 41 40 367 323 54 40 30 12 68 72 119 85 40 20 27 13 35 23 35 35 80 80 80 4 3 3 3 4 4 12 24 400

Toekomstige situatie Afstand Afstand tot spoor tot spoor 3 8 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 15 15 15 20 20 20 20 20 20 20 15 15 5 5 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30


Gedetailleerde resultaten vaststelling toekomstige situatie Aantallen woningen met vmax kleiner of groter dan 0,4 en 0,8 en met een toename die meer is dan een factor 1,3. Er is gevarieerd in de onzekerheidsband van de exponent vn de snelheidsrelatie.

0,2 1,02

0,3 1,10

0

0

factor <0,4 >0,4 >0,8 f>1.3

1,02

1,10

0

0

factor <0,4 >0,4 >0,8 f>1.3

1,02

1,10

0

0

0

factor <0,4 >0,4 >0,8 f>1.3

1,02

1,10

1,12

0

0

0

factor <0,4 >0,4 >0,8 f>1.3

1,15

1,23

1,32

0

0

factor <0,4 >0,4 >0,8 f>1.3

1,15

1,23

ten zuiden van de Gulden Vliesstraat

ZO-N ZO-Z

ten noorden van Gulden Vliesstraat

NW

De Kempen en zuidelijker

NO-Z

NO-N

snelheidsrelatieexponent factor <0,4 ten noorden van De >0,4 Kempen >0,8 f>1.3

ZW

J

Bijlage J | 1/1

0,4 1,12-1,18

0,5 1,12-1,26 58 116 84 0 0

1,18

0,6 1,12-1,26

0

1,26

1,35

0

116

1,26

1,35

0

36

1,12

1,12

0

0

1,41

1,52

106

106

106

1,32 200 0 0 0

1,41

1,52

10 106 86 0

1,18 0 36 18

0 46 23

10 96 0

Sporen in Den Bosch Trillingsonderzoek Update: vergroot onderzoeksgebied

Recommend Documents