Spoor op slappe grond

Transcriptie

1 Spoor op slappe grond

2 Inhoud Strak spoor: Wat zijn de problemen? Spoordegradatie: Hoe komt dat? Hoe kun je er mee omgaan? Bepalen van de kwetsbaarheid op netwerkniveau Meten- en monitoren Nauwkeurig modelleren Constructieve maatregelen nemen

3 Wat zijn de problemen? Hoge kosten voor onderhoud (Delft Cluster 2006) Bij overgangsconstructies en wissels 4 8 maal vaker onderhoud dan vrije baan Slappe ondergrond circa tweemaal vaker onderhoud dan vaste ondergrond Kleinschalig onderhoud ca. 200 milj./jaar 80% t.b.v. liggingscorrecties Onderhoudskosten aansluiting vrije baan kunstwerk ca 25 milj / jaar Trillingshinder (RIVM, 2015) 1,3 miljoen mensen ouder dan 16 jaar wonen op <300 m van het spoor 20% heeft gezondheidsklachten Onder de grenswaarde wordt toch hinder ervaren Prognose nieuwe situaties en effectiviteit reducerende maatregelen onzeker

4 Wat zijn de problemen? Spoordegradatie en omgevingstrillingen zijn aan elkaar gerelateerd Bron: Cargovibes

5 Wat zijn de problemen? Wat is de context? Programma Hoogfrequent Spoor Geen vermijdbare storingen Betrouwbare infra voor groeiende goederenmarkt

6 Spoordegradatie: Hoe komt dat? Een samenspel van: Zwaarte van de belasting, kwaliteit van de voertuigen Dynamische respons spoorbaan (opbouw spoorbaan in relatie tot de belasting) Lange termijn zetting als gevolg van belasting (ophogen, ballast) Autonome bodemdaling Hoge grondwaterstanden en neerslag Overgang van hard naar zacht Ondergrond variaties en ondergrond onzekerheid Naverdichting van de ballast Mengen zand en ballast, crushing van de ballast Kritische treinsnelheid Instabiliteit van de aardebaan..

7 Hoe kun je er mee omgaan? Bepalen van de kwetsbaarheid op netwerkniveau Meten- en monitoren Nauwkeurig modelleren Constructieve maatregelen

8 Kwetsbaarheid netwerk: autonome bodemdaling

9 Kwetsbaarheid netwerk: kritische treinsnelheid Bron: Paul Holscher

10 Kwetsbaarheid netwerk: kritische treinsnelheid Amsterdam-Groningen Amsterdam-Utrecht-Cologne HSL slabtrack Amsterdam-Brussels-Paris Gouda Goverwelle below 200 km/h below 300 km/h above 300 km/h

11 Kwetsbaarheid netwerk: klimaatverandering Temperatuur, wind Hagel, onweer Neerslag, overstromingen en grondwater Indic a tor Klima a t S c e na rio ve ra nde ringe n voor he t klima a t rond 2050 Na tuurlijke ( ) va ria tie s = referentie - gemiddeld G L G H W L W H periode over 30 jaar Wereldwijde temperatuurstijging: +1 C +1 C +2 C +2 C Verandering van luchtstromingspatroon: dagelijkse hoeveelheid die eens in de 10 jaar wordt overschreden maximum uurneerslag per jaar Lage Hoge waarde waarde +1,7 tot 44 mm +10% +5,5 tot +11% 15,1 mm/uur Lage waarde Hoge waarde +2,0 tot +13% +3 tot +21% +2,5 tot +22% ± 15% +7 tot +14% +12 tot +23% +13 tot +25% ± 14% Indic a tor Klima a t S c e na rio ve ra nde ringe n voor he t klima a t rond 2085 Na tuurlijke ( ) va ria tie s = referentie - gemiddeld periode Wereldwijde temperatuurstijging: +1,5 C +1,5 C +3,5 C +3,5 C Verandering van luchtstromingspatroon: G L G H W L W H Lage waarde Hoge waarde Lage waarde dagelijkse hoeveelheid die eens in de 10 +2,5 tot +2,5 tot 44 mm jaar wordt overschreden +15% +17% maximum uurneerslag per jaar 15,1 mm/uur +8 tot 9 +16% juni tot +19% +19 tot +40% Hoge waarde over 30 jaar +5 tot +35% +5 tot +40% ± 15% +22 tot +45% ± 14%

12 Kwetsbaarheid netwerk: klimaatverandering

13 Meten en monitoren: InSar

14 Meten en monitoren: InSar PS at the level of the ground. PS at the top of buiding and elevated Light track.

15 Meten en monitoren: InSar 15

16 Number of CPT Meten en monitoren: InSar For each homogeneous sub-area, using CPT data, it is possible to define the mean and the standard deviation of cumulative thickness of layers.d

17 Thickness [m] Thickness [m] Secondary Compression Index (Ca) [-] Meten en monitoren: InSar Cumulative thickness of Peat Before Back Analysis 8.00 After Back Analysis Length [m] 3.00E E E E E E E+00 C parameter of Peat after Back Analysis Length [m] Cumulative thickness of Clay Before Back Analysis After Back Analysis Length [m]

18 Settlement [mm] Meten en monitoren: InSar Forecasting Length [m] years 10yeasr 20years

19 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies Bron: Bruno Zuada Coelho

20 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies Densification Consolidation/creep

21 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies G7 G3 G1

22 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies Enkele treinpassage 1 januari 2008

23 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies Displacement Stress Stress increases ~3 times

24 Nauwkeurig modelleren: overgangsconstructies Conclusies Gouda Goverwelle Een geleidlijke overgang in stijfheid met behulp van een stootplaat is niet voldoende Zorg bij aanleg voor zeer beperkte restzetting (kruip en consolidatie) en voorzie in een onderhoudsprocedure die zorgt voor voldoende verdichting van het ballast ter plaatse van de overgangsconstructie

25 Maatregelen: Verbeteren waterafvoer

26 Maatregelen: paalmatras

27 Maatregel: plaat op palen

28 Strak spoor: aanbevelingen Inpassen bestaande en nieuwe kennis in ontwerp en onderhoudspraktijk Combineren verschillende datanbronnen om kwetsbaarheid op netwerkniveau te bepalen Proefvakken om verschillende maatregelen te valideren Proefvakken en monitoring om modellen te verbeteren en te valideren