Tåginducerade vibrationer i byggnader – testfundament för utvärdering av jord-struktur interaktion

Sammanfattning

Genom att förlägga bostäder och kontorsbyggnader i närhet till järnvägsspår kan behovet av goda kommunikationer och täta urbana miljöer tillgodoses. Då tunga fordon färdas på räls genereras vibrationer i marken och i närliggande byggnader. Dessa vibrationer kan utgöra komfortproblem för människor som vistas i byggnaden. För att kunna bestämma om man kan bygga i närheten måste nivån av de förväntade vibrationerna i byggnaden beräknas. Denna process präglas av en viktig osäkerhet: det finns för närvarande ingen metod för att kvantifiera med noggrannhet överföringen av vibrationer mellan marken och byggnadens fundament.

Idén med projektet är att bygga ett pålat betongfundament och genom avancerade geotekniska och dynamiska mätningar kopplade till numeriska analyser bättre förstå den dynamiska interaktionen mellan fundament och marken. Resultatet blir effektivare verktyg för att förutsäga överföringen av vibrationer från tåg till byggnader och därför bättre planera transportinfrastruktur i urban miljö.

Syftet med projektet är att bättre förstå hur vibrationerna i marken som uppkommer på grund av tågpassage påverkar närliggande byggnader. Målet är att utveckla en metodik för att med noggrannhet bestämma vibrationsnivåerna i byggfundamentet utifrån mätningar av vibrationerna i marken där byggnaden ska uppföras.

Denna metodik kommer att kunna användas vid planeringen av nya byggnader bredvid järnvägar men också vid planeringen av nya järnvägsspår i urban miljö. Det kommer att leda till en bättre integration av transportinfrastruktur i samhället framför allt vad det gäller utvecklingen av den hållbara urbana transportinfrastrukturen.

De experimentella och numeriska studierna som föreslås i projektet har aldrig tidigare genomförts. Genom att bygga ett test-fundament, excitera den med registrerade impuls och harmoniska krafter vid 20 meter avstånd och mäta vibrationer i marken, på fundamentet och längs pålarna blir det möjligt att noggrant utvärdera överföringen av vibrationer från marken till fundamentet. Det förväntade slutresultatet är en metod som ingenjörer kan använda för att förutse tåginducerade vibrationerna i byggnader.

Tidplan

Start 2019-04-11

Slut 2021-10-29

Projektansvarig

KTH

Projektledare

Jean-Marc Battini, jean-marc.battini@byv.kth.se

Partners

KTH,Trafikverket, ELU Konsult, Geo Risk & Vibration, Skanska, NCC och Peab.