Il presente progetto riguarda l'ammodernamento del tracciato della SP 46 Ispica
– ...... prevista l realizzazione di un tombino scatolare di sezione idraulica pari a ...
RELAZIONE TECNICA
AMMODERNAMENTO DEL TRACCIATO DELLA S.P. 46 ISPICAPOZZALLO PROGETTO DEFINITIVO
1
INDICE PREMESSA: L’ITINERARIO S.P. 46 ISPICA-POZZALLO ................................................ 4 1.
LE INDAGINI PRELIMINARI SULL’AREA OGGETTO DI INTERVENTO ............. 13 1.1
Studio geologico, geomorfologico ed idrogeologico .......................................... 13
1.1.1
Cenni geomorfologici e geologici ............................................................ 14
1.1.2
Caratteri idrogeologici dell’area .............................................................. 16
1.2
Studio idrologico ed idraulico............................................................................. 18
1.3
Inquadramento archeologico ............................................................................. 31
1.3.1 2.
Riflessioni in merito al nuovo progetto .................................................... 32
IL TRACCIATO DI PROGETTO ............................................................................. 33 2.1
Riferimenti Normativi ........................................................................................ 33
2.2
Caratteristiche generali ..................................................................................... 34
2.3
Piattaforma stradale .......................................................................................... 35
2.3.1
Sezione tipo piattaforma su corpo stradale............................................. 35
2.3.2
Elementi marginali .................................................................................. 37
2.3.3
Pacchetto di pavimentazione .................................................................. 37
2.3.4
Sagoma trasversale ................................................................................ 58
2.3.5
Pendenza delle scarpate ........................................................................ 58
2.4
Geometria d’asse .............................................................................................. 58
2.4.1
Rettifili ..................................................................................................... 59
2.4.2
Curve circolari......................................................................................... 60
2.4.3
Curve progressive .................................................................................. 61
2.4.4
Livellette ................................................................................................. 64
2.4.5
Raccordi verticali .................................................................................... 65
2.4.6
Verifiche globali sul tracciato .................................................................. 67
2.5
Svincoli .............................................................................................................. 68
2.6
Caratteristiche Tecniche Generali ..................................................................... 69
2.7
Svincoli a rotatoria ............................................................................................. 70
2.8
Eliminazione P.L. alla progressiva 3+435.89..................................................... 76
2.9
Viabilità Secondaria ........................................................................................... 77
2
3.
SISMICA ................................................................................................................. 78 3.1
CARATTERISTICHE SISMICHE DEL PLATEAU IBLEO .................................. 78
3.2
MODELLO SISMICO DEL SITO - VALUTAZIONE DELL’AZIONE
SISMICA ...................................................................................................................... 81 3.3
4.
MODELLAZIONE SISMICA .............................................................................. 82
3.3.1
Pericolosità sismica di base.................................................................... 82
3.3.2
Vita nominale, classe d’uso e periodo di riferimento ............................... 83
3.3.3
Categoria di sottosuolo e condizioni topografiche .................................. 84
3.3.4
Valutazione dell’azione sismica .............................................................. 85
OPERE D’ARTE ..................................................................................................... 88 4.1
Ponte sul torrente Salvia ................................................................................... 89
4.2
Ponte sul torrente Graffetta ............................................................................... 91
4.3
Opere d’arte minori............................................................................................ 93
5.
INDIVIDUAZIONE E RISOLUZIONE DELLE INTERFERENZE PRESENTI LUNGO IL TRACCIATO......................................................................................... 94
6.
ESPROPRI ............................................................................................................. 99
7.
IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE ............................................................................ 100 7.1
Illuminazione di svincolo .................................................................................. 100
8.
SEGNALETICA STRADALE ................................................................................ 102
9.
CANTIERIZZAZIONE ........................................................................................... 104
10.
IMPATTO AMBIENTALE E RINATURALIZZAZIONE ......................................... 107
10.1 Potenziali impatti ambientali ............................................................................ 108 10.2 Interventi di mitigazione degli impatti............................................................... 109 10.3 Interventi di rinaturalizzazione relitti stradali dismessi ..................................... 112
3
PREMESSA: L’ITINERARIO S.P. 46 ISPICA-POZZALLO Il Piano Territoriale Provinciale prevede che l’asse portante del sistema viabilistico provinciale si sviluppi con tipologia autostradale lungo la direttrice pedemontana iblea, collegando al sistema regionale dei trasporti i principali centri urbani (Acate, Vittoria, Comiso, S.Croce Camerina, Ragusa, Scicli, Modica, Ispica, Pozzallo), i centri turistico balneari litoranei, ed i principali poli produttivi della Provincia (polo agro-alimentare del Vittoriese, polo lapideo di Comiso, polo zootecnico-caseario dell’altopiano, poli produttivi ASI, etc.). Lungo tale direttrice il previsto asse viario autostradale realizza un collegamento privilegiato fra il polo aeroportuale ex base NATO di Comiso ed il polo portuale di Pozzallo, assicurando la piena intermodalità del sistema provinciale dei trasporti. Tale obiettivo viene conseguito con il prolungamento della tratta autostradale SR – Gela per una lunghezza di circa 80 km per il tratto relativo al territorio provinciale. Nell’ottica dell’intermodalità del trasporto assume un ruolo strategico l’infrastruttura portuale di Pozzallo per la quale vanno previste opere specifiche di adeguamento conseguenti alla sua individuazione funzionale nell’ambito della portualità del Mediterraneo.
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Figura 1 - Zona d'intervento
Il presente progetto riguarda l’ammodernamento del tracciato della SP 46 Ispica – Pozzallo nel tratto compreso tra la sua intersezione con la SP86 Zappulla – Scorrione ed il centro abitato di Pozzallo, nel tratto di competenza della Provincia Regionale di Ragusa.
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Figura 2 - Itinerario di progetto
La strada può essere ripartita in tre tratti distinti che presentano una loro autonoma funzionalità: • il primo tratto dal nodo Ispica alla prevista rotatoria di collegamento con la futura stazione autostradale (esclusa dalle previsioni di intervento), della lunghezza di circa 1+800 km circa; • il secondo tratto intermedio dalla rotatoria autostradale allo svincolo ASI (quest’ultimo già realizzato) della lunghezza di circa 1+300 km circa; • il terzo tratto dallo svincolo ASI al nodo Pozzallo, della lunghezza di circa 1+500 km.
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Attualmente il tracciato esistente presenta differenti larghezze ed alcune anomalie altimetriche in corrispondenze delle quali si rilevano distanze di visibilità inferiori a quelle richiesta dalla norma. Inoltre numerosi accessi laterali riducono il livello di servizio della strada in termini di transitabilità in sicurezza. Non adeguatamente razionalizzati sono altresì gli innesti della viabilità secondaria interferente. Quasi del tutto inesistenti sono i sistemi di smaltimento delle acque meteoriche, mentre i dispositivi laterali di ritenuta non risultano adeguati alla vigente normativa. Infine la strada, in ragione della attuale conformazione geometrica, è in atto inquadrabile nella tipologia “F2” del DM 05/11/2001. Gli obiettivi principali della progettazione prevedono la realizzazione di una importante arteria di collegamento e di scorrimento dei comuni di Ispica e Pozzallo con la nuova autostrada, intercettando nel contempo i principali flussi di scorrimento sul versante di levante del Ragusano. Per il primo tratto dal nodo Ispica alla rotatoria dell’autostrada il progetto prevede: -
la riconfigurazione a rotatoria del quadrivio all’incrocio con la ex SP n.86 Zappulla – Scorrione – Ispica;
-
la riorganizzazione degli innesti della viabilità secondaria e degli accessi privati tramite strade di servizio confluenti ad interdistanze non inferiori alle prescrizioni normative;
-
il rimodellamento plano-altimetrico in sede del tracciato, con rifacimento del ponte sul torrente Salvia.
Per il tratto compreso fra la rotatoria autostradale e l’intersezione della strada di accesso al porto e alle aree ASI, il progetto prevede: -
la riorganizzazione degli innesti della viabilità secondaria e degli accessi privati, con realizzazione di strade confluenti ad interdistanze non inferiori alle prescrizioni normative;
-
il rimodellamento plano-altimetrico in sede del tracciato.
Per il tratto compreso fra l’intersezione della strada di accesso al porto e alle aree ASI e l’abitato di Pozzallo, il progetto prevede: -
la riorganizzazione degli innesti della viabilità secondaria e degli accessi privati, con formazione di strade di servizio confluenti ad interdistanze non inferiori alle prescrizioni normative;
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-
il rimodellamento plano-altimetrico del tracciato con rifacimento del ponte sul torrente Graffetta;
-
la riconfigurazione a rotatoria del quadrivio con la prevista circonvallazione urbana del PRG di Pozzallo.
L’intervento dovrà presentare gli indispensabili requisiti di qualità ed efficacia tecnica e dovrà assicurare il miglior rapporto tra benefici e costi globali di costruzione, manutenzione e gestione. Andrà attuato con l’adozione delle ordinarie e più moderne tecniche ingegneristiche per la costruzione di opere ed attraversamenti stradali. Le opere, in ogni caso, andranno inserite nel generale contesto delle importanti preesistenze che il territorio presenta sia dal punto di vista naturalistico-ambientale sia da quello paesaggistico, con particolare riguardo alle previsioni dei piani locali e di quelli sovraordinati (provinciali e regionali). In particolare l’impatto dell’opera sugli originari caratteri geo-morfologici e ambientali andrà conseguito privilegiando il ricorso alle più efficaci tecniche di ingegneria naturalistica. I criteri adottati nella scelta degli elementi geometrici e nella composizione dell’asse e della piattaforma si accordano alle considerazioni riguardanti la sicurezza della circolazione, il comportamento dell’utente, le condizioni di deflusso ed il comfort di marcia. Al fine di garantire i requisiti appena descritti, oltre alle specifiche prescrizioni tecniche dell’ente, si è fatto costante riferimento alla normativa italiana vigente in materia, di cui si elencano nel seguito i principali documenti. Per le caratteristiche geometriche: •
“Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” – Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, DM 05/11/2001, n° 6792 e successive modifiche ed integrazioni (Decreto 22 Aprile 2004);
•
“Norme Funzionali e Geometriche per la costruzione delle Intersezioni” – Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, DM 19/04/2006;
•
DM 21/06/2004 “Istruzioni Tecniche per la progettazione, l’omologazione e l’impiego dei dispositivi di ritenuta nelle Costruzioni Stradali”.
Per l’inserimento ambientale:
8
•
Decreto Legislativo del 16 gennaio 2008, n.04 “Ulteriori disposizioni correttive ed integrative del decreto legislativo 3 aprile 2006”, n.152 recante “Norme in materia Ambientale”. (G.U. n.24 del 29/01/2008).
•
Decreto Legislativo 3 aprile 2006, n.152 “Norme in materia Ambientale” (G.U. n.88 del 14/04/2006- S.O. n.96)
•
D.P.C.M. 10-08-1988, n. 377: “Regolamentazione delle pronunce di compatibilità ambientale di cui all’art. 6 della legge 8 luglio 1986, n. 349, recante istituzione del Ministero dell'ambiente e norme in materia di danno ambientale”.
•
Decreto Presidente Consiglio dei Ministri 27 dicembre1988 “Norme tecniche per la redazione degli studi di impatto ambientali e la formulazione del giudizio di compatibilità di cui all’art. 6 della legge 8 luglio 1986, n. 349, adottate ai sensi dell’art. 3 del decreto del DPCM”
•
Decreto Presidente della Repubblica 12 aprile 1996 “Atto di indirizzo e coordinamento per l’attuazione dell’art. 40, primo comma, della legge 22 febbraio 1994, n. 146, concernente disposizioni in materia di valutazioni di Impatto Ambientale”.
•
Circolare Ministero dell’Ambiente 7 ottobre 1996, n. GAB/96/15208 “Procedure di valutazione di Impatto Ambientale”.
•
Circolare Ministero dell’Ambiente 8 ottobre 1996, N. GAB/96/15326 “Principi e criteri di massima della Valutazione di Impatto Ambientale”.
•
Decreto Presidente della Repubblica 8 settembre 1997, n. 357 “Regolamento recante attuazione della direttiva 92/43/CEE relativa alla conservazione degli habitat naturali e seminaturali, nonché della flora e della fauna selvatiche. Modificato ed integrato ai sensi del Decreto Presidente della Repubblica 12 marzo 2003, n.120”.
•
Decreto Ministero Ambiente e Tutela del Territorio 1 aprile 2004 “Linee guida per l’utilizzo dei sistemi innovativi nelle valutazioni di impatto ambientale”.
•
D. Leg.vo 03/04/2006, n.152, recante “Norme in materia ambientale” (c.d. Nuovo Codice dell’Ambiente), si applicheranno le disposizioni vigenti, recepite, o comunque rese attuative alla data di redazione del progetto nelle sue varie fasi.
9
•
D.P. 17 maggio 1999. Recepimento del D.P.R. 12 aprile 1996 – Valutazione impatto ambientale – Atto di indirizzo e coordinamento – Integrazione della deliberazione n. 4 del 20 gennaio 1999.
•
D.P. 14 novembre 2000. Emanazione della deliberazione della Giunta regionale n. 255 del 13 ottobre 2000, relativa a: “Recepimento D.P.R. 12 aprile 1996 – Valutazione impatto ambientale – Atto di indirizzo e coordinamento. Modifiche ed integrazioni alle deliberazioni n. 4 del 20 gennaio 1999 e n. 115 dell’11 maggio 1999”;
•
L.R. 3 maggio 2001, n. 6. “Disposizioni programmatiche e finanziarie per l’anno 2001- Art91 – Norme sulla valutazione di impatto ambientale”.
•
D.A. 23 marzo 2004. “Criteri di selezione dei progetti per l’applicazione delle procedure di impatto ambientale ai fini del rilascio del parere di cui all’art. 10 del D.P.R. 12 aprile 1996”.
•
Circolare 10 febbraio 2005. “Circolare esplicativa della procedura di valutazione d’impatto ambientale (V.I.A.) ai sensi dell’art.5 del decreto del Presidente della Repubblica 12 aprile 1996 e successive modifiche ed integrazioni, come recepito dall’art. 91 della legge regionale 3 maggio 2001, n. 6”.
•
Circolare 7 settembre 2005. “Circolare esplicativa della procedura di verifica ai sensi dell’art. 10 del decreto del Presidente della Repubblica 12 aprile 1996 e successive modifiche ed integrazioni, come recepito dall’art. 91 della legge regionale 3 maggio 2001, n. 6”.
Per lo studio geologico e geotecnico: •
Decreto Ministeriale 14.01.2008 – Testo unitario – Norma tecnica per le costruzioni;
•
Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 Gennaio 2008. Circolare 2 febbraio 2009;
•
Pericolosità sismica e Criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale. Allegato al voto n. 36 del 27.07.2007;
•
Eurocodice 7 (1997-2002) Progettazione geotecnica;
•
Eurocodice 8 (1998-2003) Indicazioni progettuali.
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Per gli aspetti strutturali: •
Legge n° 1086 del 05/11/71 – “Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica”;
•
Legge n° 64 del 02/02/74 – “Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche”;
•
D.M. 11 luglio 1980 n. 753 Nuove norme in materia di polizia, sicurezza e regolarità dell’esercizio delle ferrovie e di altri servizi di trasporto.
•
D.M. dei Lavori Pubblici 3 dicembre 1987, e relative istruzioni emanate con circolare n.31104 del 16 marzo 1989, Norme tecniche per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle costruzioni prefabbricate.
•
D.M. dei Lavori Pubblici 11 marzo 1988, e relative istruzioni emanate con circolare n.30483 del 24 settembre 1988, Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione e successive variazioni e interpretazioni.
•
D.M. 04/05/90 “Aggiornamento delle norme tecniche per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo dei ponti stradali”;
•
D.NI. LL.PP. 14/02/92 – “Norme tecniche per l’esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche”;
•
Circ. Min. LL.PP. 24/06/93 N° 37406/STC – “Legge, 5/11/71 n° 1086 – Istruzioni relative alle Norme Tecniche per l’esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al D.M. 14/02/92”;
•
D.M. LL.PP. 09/01/96 – “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche”.
•
D.M. LL.PP. 16/01/96 “Norme tecniche relative ai «Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi»”;
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•
Circolare LL.PP. 4 luglio 1996 n°156/AAGG, Istruzioni per l’applicazione delle norme tecniche relativi ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi di cui al D.M. 9 gennaio 1996.
•
Circolare LL.PP. 15 ottobre 1996 n°252/AAGG, Istruzioni per l’applicazione delle norme tecniche per il calcolo delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al D.M. 9 gennaio 1996.
•
Circ. LL.PP. n° 27996 del 31/10/96 – “Istruzioni relative alle norme tecniche per l’esecuzione delle opere in conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica, di cui al D.M. 27/07/85”;
•
DM 14/01/08 – “Norme Tecniche per le Costruzioni”;
•
DM 06/05/08 – “Integrazione al Decreto 14 gennaio 2008 di approvazione delle nuove “Norme Tecniche per le Costruzioni”.
•
Circolare Ministero Infrastrutture e Trasporti 2 Febbraio 2009 N. 617 – “Istruzioni per l’applicazione delle Nuove Norme Tecniche per le costruzioni”.
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1.
LE
INDAGINI
PRELIMINARI
SULL’AREA
OGGETTO
DI
INTERVENTO Sull’area interessata dall’intervento sono state eseguite delle indagini conoscitive preliminari aventi lo scopo di verificare la fattibilità dell’opera e le modalità ritenute più valide, sia sotto il profilo tecnico che sotto quello economico, per la sua realizzazione. Le indagini svolte hanno riguardato in particolar modo: -
la geologia, la geomorfologia e l’idrogeologia;
-
la geotecnica;
-
l’idrologia e l’idraulica;
-
l’archeologia.
1.1
Studio geologico, geomorfologico ed idrogeologico
Lo studio condotto fornisce un quadro completo del contesto geologico destinato a recepire l’opera di progetto ed a definire le relative problematiche, connesse sia con specifici fattori di carattere geologico-strutturale sia con i rapporti tra l’opera stessa ed eventuali interventi realizzati sul territorio, nonché la definizione e la caratterizzazione dei complessi idrogeologici interessati dal progetto. Va evidenziato che nel comprensorio esaminato allo stato attuale in forza dei caratteri litologici e geomorfologici, non sono state rilevate fenomenologie dissestative, o più in generale, instabilità in atto o quiescenti. Le caratteristiche geologiche di superficie sono state oggetto di ulteriori studi tendenti ad accertare la natura e le caratteristiche geologiche e giaciturali dei terreni affioranti e posti in profondità, in corrispondenza del corridoio stradale selezionato e delle varianti proposte. Gli studi sono stati svolti in ottemperanza a: • Decreto Ministeriale 14.01.2008 – Testo unitario – Norma tecnica per le costruzioni; • Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 Gennaio 2008. Circolare 2 febbraio 2009; • Pericolosità sismica e Criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale. Allegato al voto n. 36 del 27.07.2007; • Eurocodice 7 (1997-2002) Progettazione geotecnica;
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• Eurocodice 8 (1998-2003) Indicazioni progettuali. Il rilievo geologico e geomorfologico di campagna, rappresentato in scala 1:5.000, è stato eseguito al fine di definire nell’area interessata dal tracciato stradale, la successione stratigrafica, l’eventuale presenza di discontinuità strutturali e la presenza di processi morfogenetici in atto. I risultati del rilievo geologico, supportati da dati già in nostro possesso per precedenti lavori eseguiti nell’area in esame e dalla bibliografia esistente, hanno consentito un’adeguata caratterizzazione litologica con l’individuazione della successione stratigrafica e dei reciproci rapporti tra i diversi litotipi. Al fine di fornire un quadro completo ed analitico dei vari aspetti presi in esame, nel seguito si riferirà di: -
Cenni geomorfologici;
-
Inquadramento geologico;
-
Sismicità dell’area;
-
Caratteri idrogeologici dell’area
Gli elementi di carattere morfologico, geologico ed idrogeologico evidenziati lungo il tracciato in argomento, sono stati oggetto di rappresentazioni cartografiche tematiche integrate nei seguenti elaborati: • Relazione geologica; • Tav. 1 carta geologica-geomorfologica-idrogeologica a scala 1:5.000; • Tav. 2 profilo geologico del tracciato • Tav.3. carta dell’ubicazione delle indagini geognostiche a scala 1:5.000; • Risultanze geognostiche; • Risultanze geosismiche; • Risultanze penetrometriche dinamiche; • Risultanze di laboratorio.
1.1.1 Cenni geomorfologici e geologici L’area in esame ricade alle propaggini sud degli Iblei, ai piedi della Scarpata strutturale Pozzallo - Ispica, lungo il bordo meridionale dell’Altipiano calcareo s.s., che è formato da crosta continentale spessa tra 20 e 30 km ed è caratterizzato da anomalie gravimetriche e magnetiche positive.
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La crosta esplorata in modo diretto è costituita da una successione sedimentaria potente 6.000 metri circa, rappresentata in prevalenza da rocce carbonatiche, con intercalazioni di livelli vulcanici, i cui orizzonti più profondi e più antichi, conosciuti attraverso perforazioni petrolifere, sono del Trias medio. In particolare, gli affioramenti relativi all’Altipiano calcareo s.s. (substrato) constano di formazioni marine terziarie, appartenenti ad un unico ciclo sedimentario oligo-miocenico, afferenti alla successione calcareo-calcarenitico-marnosa della Formazione Ragusa (Membro Leonardo e Membro Irminio) ed alla successione marnosa della Formazione Tellaro. Nelle zone pedemontane dell’Altipiano calcareo, Piana di Vittoria ad Ovest e Depressione di Ispica – Capo Passero ad Est, la copertura del substrato è formata da un complesso di sedimenti plio – quaternari di ambienti di deposizione che vanno dal marino al continentale (Calcari marnosi Trubacei, Calcareniti organogene, conglomerati e ghiaie alluvionali e brecce detritiche, limi neri palustri). Partendo dal km 1+500 circa e fino al km 3+400 circa, il tracciato stradale attraversa, con andamento rettilineo, l’ampia valle del Torrente Salvia e dei suoi affluenti di destra. Quindi, da quota 56 m s.l.m. degrada fino a quota 35 m s.l.m. circa, in corrispondenza dell’attraversamento del Torrente Salvia (km 2+750 circa), poi risale fino a quota 43 m s.l.m. dove curva a destra (km 3+400 circa). In questo settore, il substrato della struttura stradale è costituito da terreni pleistocenici di ambiente continentale, costituti da sedimenti clastici, ghiaiososabbiosopelitici (Alluvioni recenti ed attuali, Coni di detrito, Alluvioni fluviali terrazzate) spessi da qualche metro fino ad una decina di metri. Il substrato litologico dei depositi quaternari è costituito dalle marne mioceniche della Formazione Tellaro, che affiorano sulla sinistra idrografica del torrente Salvia con spessori stimati tra 20 e 30 metri, e dall’alternanza calcarenitica-marnosa del Membro Irminio della Formazione Ragusa, che affiora a destra del torrente medesimo. Tale successione litostratigrafica ha trovato riscontro, oltre che nel rilievo geologico di superficie, nei sondaggi meccanici eseguiti S4, S4bis, S5, S6 (cfr. Relazione Geologica).
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In tale contesto, le forme geomorfologiche sono legate alla dinamica fluviotorrentizia, difatti, tra il km 2+750 ed il km 3 circa, la strada attraversa prima l’alveo del Torrente Salvia e poi quello di un suo affluente di destra. Nei pressi del km 3, al piede del muro di sostegno stradale di valle, si osservano forme di erosione concentrata (cavitazione) dovute all’azione di ruscellamento di acque selvagge (non incanalate). Dal km 3+400 al km 6+750 circa, il tracciato dapprima sale fino a circa quota 60 m s.l.m. per poi ridiscendere verso l’impluvio del Graffetta, posto a quota 17 m s.l.m. circa. In questo secondo settore, la strada ricade su uno stretto graben tettonico dove il substrato litologico, tra il km 3+400 ed il km 6 circa, è formato dalle marne della Formazione Tellaro (con sottile copertura metrica di terre brune o terreni di riporto) e tra il km 6 ed il km 6+750 circa, dall’alternanza calcarenitica-marnosa del Membro Irminio della Formazione Ragusa. Lungo il tracciato stradale il passaggio tra le due formazioni è di tipo stratigrafico, mentre sui fianchi della valletta di contrada Recupero il contatto è per faglia diretta. 1.1.2 Caratteri idrogeologici dell’area Le principali caratteristiche idrogeologiche della zona in esame si riferiscono al tipo e grado di permeabilità delle unità litostratigrafiche affioranti ed agli acquiferi individuati. Le proprietà idrogeologiche delle rocce, quali il tipo e il grado di permeabilità, sono funzione sia delle caratteristiche litologico-stratigrafiche e tessiturali, acquisite dagli stessi durante la loro formazione, che di quelle strutturali, sopravvenute successivamente per il verificarsi di eventi tettonici. I litotipi affioranti nella zona mostrano una permeabilità secondaria per fatturazione e carsismo ed una primaria per porosità. Il grado di permeabilità è molto variabile, oscillando da elevato ad impermeabile. I litotipi sciolti hanno una permeabilità alta, essendo sempre interessati da porosità, anche se a livelli variabili; pertanto, in essi può instaurarsi una circolazione idrica superficiale. I litotipi calcarei hanno una permeabilità medio-alta, essendo sempre interessati da fratturazione e/o carsismo, anche se a livelli variabili; pertanto, in essi si instaura una sicura circolazione idrica.
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I litotipi a composizione prevalentemente argilloso-marnosa, invece, sono caratterizzati da un grado di permeabilità scarso o quasi nullo (impermeabili) che fa sì che in essi la circolazione idrica sotterranea sia praticamente assente. Talvolta, in corrispondenza di una spessa coltre eluvio colluviale contenente lenti sabbiose e/o litoidi si possono verificare delle infiltrazioni d’acqua fino ad alcuni metri di profondità a formare effimere falde acquifere superficiali. In relazione alle suddette caratteristiche, le unità sono state raggruppate in quattro diverse classi di permeabilità: Unità litostratigrafiche a permeabilità per porosità (da media a elevata). Fanno riferimento a quest’ultima classe di permeabilità le unità litostratigrafiche afferenti ai depositi clastici incoerenti quali le sabbie gialle, i detriti, i depositi alluvionali, nonché i depositi sabbioso - calcarenitici. La permeabilità di tipo primario, dovuta alla porosità, assume valori compresi fra 10-2 e 10-4 cm/s, in relazione alle variazioni verticali e orizzontali della granulometria. Tra le varie unità appartenenti a questa prima classe di permeabilità, solo i depositi alluvionali di fondo valle possono costituire un acquifero di una certa importanza. L’elevata porosità di queste rocce permette un’alta percentuale di infiltrazione delle acque di precipitazione e di deflusso superficiale, rispetto agli altri tipi litologici presenti. Alle unità litostratigrafiche a permeabilità mista per pori e per fessure a cui fanno riferimento la classe delle calcareniti pleistoceniche, presenti generalmente in prossimità della fascia costiera, caratterizzate da una permeabilità sia primaria che secondaria. Alle unità litostratigrafiche a permeabilità per fessurazione e per carsismo a cui fanno riferimento a la classe delle unità carbonatiche di tutta la Formazione Ragusa, quindi in particolare l’alternanza calcarenitica calcareo-marnosa e le calcareniti calciruditi in banchi del Membro Irminio della Formazione Ragusa. L’alternanza calcareo-calcarenitico-marnosa della Formazione Ragusa costituisce un potente acquifero carbonatico, dotato di elevata permeabilità secondaria in
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seguito alla intensa fratturazione, dove le isopiezometriche in zona si dispongono tra 0 e 40 m. s.l.m.. Alle unità litostratigrafiche a permeabilità bassa o impermeabili fanno riferimento la classe dei depositi palustri e le marne grigio-azzurre della Formazione Tellaro.
1.2
Studio idrologico ed idraulico
Lo studio idrologico è stato volto a definire l’inquadramento idrologico del territorio e le caratteristiche del reticolo idrografico interferente con il tracciato dell’opera oggetto di intervento. In particolare, gli obiettivi sono stati: −
la stima, in corrispondenza delle interferenze con il reticolo idrografico, delle portate al colmo di eventi di piena con tempi di ritorno 100, 200 e 500 anni;
−
la definizione delle portate di progetto per differenti tempi di ritorno da adottarsi per il dimensionamento delle opere di raccolta e smaltimento delle acque di piattaforma (fossi di guardia, cunette, ecc.).
Lo studio idraulico, invece, è stato finalizzato al dimensionamento ed alla verifica idraulica delle opere di attraversamento di corsi d’acqua e del sistema di raccolta e smaltimento delle acque meteoriche di piattaforma. A tal fine sono state recepite le direttive, le raccomandazioni e linee guida riportate nel Piano Stralcio per l’Assetto Idrogeologico della Regione Sicilia, redatto ai sensi della L.183/89, della L. 267/98 e del D.L. 180/1998 e a quant’altro redatto in materia da Enti competenti sul territorio quali la Provincia, la Regione e l’ Autorità di Bacino (vedi DPCM del 29/09/98 – Misure urgenti per la prevenzione del rischio idrogeologico; Studio Preliminare Ambientale). La caratterizzazione della rete idrografica superficiale è stata condotta facendo riferimento alla cartografia tecnica regionale 1:10.000. A partire da questa, è stata costruita la corografia dei bacini idrografici sottesi dall’opera (rif. elaborato DS-0201-01), individuando per ciascun bacino la corrispondente sezioni di chiusura e definendo le principali caratteristiche idrologiche dei corsi d’acqua e dei bacini idrografici sottesi (Tabella 1).
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Tabella 1:
BACINO A1 A2 A3 A4 A5
S km2 7.14 5.65 1.83 21.29 0.772
Caratteristiche geometriche dei bacini idrografici L H Z km m s.l.m. m s.l.m. 3.30 95.78 13.80 5.50 135.49 30.95 1.50 109.90 31.15 11.70 221.07 32.15 1.07 119.2778 55.00
tc ore 2.16 2.17 1.08 3.27 0.80
% IMP
φ imp
0.3 0.2 0.2 0.1 0.1
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
φ perm
φ
0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
Dove: S = superficie totale del bacino in km2; L = lunghezza dell’asta principale in km; H = quota media del bacino in m s.l.m.; Z = quota della sezione di chiusura in m s.l.m.; φ = coefficiente di afflusso del bacino.
Nello specifico, l’opera oggetto di intervento sottende parte di due bacini idrografici: quello del Torrente Salvia (bacini A2, A3, A4), nel tratto compreso all’incirca tra il km 1 ed il km 4, e quello del Bosco Pisana – Graffetta – Recupero (bacino A1), nel tratto compreso tra il km 4 ed il km 8. Tali bacini, a loro volta, ricadono all’interno del più ampio bacino (084) che comprende i territori che vanno dal Torrente Modica fino a Capo Passero. Infine, è stato individuato ed analizzato un piccolo bacino (bacino A5) che drena le proprie acque in un piccolo impluvio che a sua volta interseca in corrispondenza dello svincolo n°6 l’opera in progetto. In questa area si possono distinguere due zone morfologicamente differenziate. Una zona montana, dominio delle formazioni marine calcaree oligo-mioceniche in facies iblea; una zona pedemontana di aspetto collinare, dominio delle marne della Formazione Tellaro e dei sedimenti continentali delle conoidi di deiezione e di facies alluvionale e palustre quaternari. Con riferimento alla corografia dei bacini idrografici sono state individuate le interferenze tra il reticolo idrografico e l’infrastruttura in progetto. In particolare, in corrispondenza
delle
suddette
interferenze
sono
presenti
i
seguenti
attraversamenti: o
attraversamento del torrente Graffetta mediante un ponte con luce 6.0m x 2.45m e per un tratto lungo 19m, in progetto presente alla progressiva 5+630.90, che costituisce la sezione di chiusura del bacino A1,
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0.52 0.48 0.48 0.44 0.44
o
attraversamento mediante tombino scatolare delle dimensioni di (0.8m x1.0 m) x 20 m, in progetto presente alla progressiva 1+688,57, che costituisce la sezione di chiusura del bacino A2,
o
attraversamento mediante tombino scatolare delle dimensioni di 2x (1.5 m x 0.90m) x 20 m, in progetto presente alla progressiva 1+486.16, che costituisce la sezione di chiusura del bacino A3,
•
attraversamento del torrente Salvia con un ponte con luce 22.25m x 3.30m e per un tratto lungo 19m, in progetto si trovano alle progressive 1+253.37, che costituisce la sezione di chiusura del bacino A4
o
attraversamento mediante tombino scatolare delle dimensioni di 2m x 2m x 20 m, da realizzare in corrispondenza del ramo dx dello svincolo n°1 (svincolo presente tra la progressiva 50.00 2 la progressiva 100.00), che costituisce la sezione di chiusura del bacino A5.
Di seguito vengono riportate la Carta del rischio idrogeologico e la Carta del dissesto idrogeologico.
20
Figura 3: Carta del Rischio Idrogeologico
21
Figura 4: Carta del Dissesto Idrogeologico
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Per l’analisi idrologica è stato adottato il modello probabilistico a doppia componente TCEV (rif.: relazione idrologica idraulica RE_02_01_01 pagg. 11-17). In particolare, la valutazione dei parametri a ed n delle curve di probabilità pluviometrica è stata ottenuta mediante interpolazione lineare delle carte iso-a·10-2 ed iso-n (rif.: relazione idrologica idraulica RE_02_01_01 pagg. 14 e 15), ricavate per l’intero territorio siciliano da Cannarozzo, D’Asaro e Ferro (rif. “Analisi regionale dei massimi annuali delle piogge di breve durata per il territorio siciliano” memoria estratta dalla rivista “L’Acqua”). Tali carte sono state ottenute a partire dall’analisi idrologica dei dati delle piogge di massima intensità e di breve durata (1, 3, 6, 12 e 24 ore) delle 172 stazioni pluviografiche siciliane che vantano almeno 10 anni di funzionamento in continuo. In tal modo, pertanto, le curve di probabilità pluviometrica, utilizzate nel presente studio idrologico, tengono conto dei dati di pioggia registrati in tutte le stazioni pluviometriche significative (ovvero che dispongono di almeno di dieci anni in continuo di registrazioni) ricadenti nel bacino idrologico interessato dall’opera in progetto. In particolare, tra le stazioni considerate per la creazione delle mappe iso-a·10-2 ed iso-n ci sono la stazione di Ragusa, di Vittoria, di Modica, … Le curve di possibilità pluviometrica sono state costruite per diversi tempi di ritorno (Tr = 25, 50, 100, 200 e 500 anni) e quindi sono state valutate le altezze ovvero e le intensità massime di pioggia per data durata e tempo di ritorno. Infine, per la valutazione delle massime portate di piena, con assegnato periodo di ritorno T, che possono defluire nelle sezioni di chiusura di ciascun bacino idrografico sotteso dall’opera, come modello di trasformazione afflussi deflussi, si è ricorso al metodo della corrivazione ed in particolare alla formula razionale in cui il valore medio del coefficiente d’afflusso Φ è stato ricavato, di volta in volta, come media pesata dei coefficienti di afflusso dei singoli sottobacini sottesi dalla sezione di calcolo, questi ultimi valutati secondo la relazione proposta da Wisner e P’ing, mentre per la valutazione del tempo di corrivazione del bacino è stata adottata la formula del Giandotti. Utilizzando tali modelli si sono allora valutate le portate al colmo, con tempo di ritorno di 100, 200 e 500 anni in corrispondenza delle sezioni di interferenza del tracciato stradale con il reticolo idrografico (Tabella 2).
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Tabella 2: Portate al colmo nelle interferenze con il reticolo idrografico per Tr = 100, 200, 500anni.
BACINO A1 A2 A3 A4 A5
tc ore 2.16 2.17 1.08 3.27 0.80
φ 0.52 0.48 0.48 0.44 0.44
i t,100 Q t,100 i t,200 Q t,200 i t,500 Q t,500 [mm/ora] [m3/s] [mm/ora] [m3/s] [mm/ora] [m3/s] 42.65 43.99 47.90 49.40 54.84 56.56 42.43 31.96 47.65 35.90 54.55 41.10 67.86 16.51 76.19 18.54 87.21 21.22 32.15 83.66 36.12 93.97 41.36 107.60 82.18 7.75 92.27 8.71 105.61 9.97
Come precedentemente accennato, i bacini idrografici sottesi dall’opera in progetto, ricadono all’interno del più ampio bacino (084) che comprende i territori che vanno dal Torrente Modica fino a Capo Passero. Con riferimento alla perimetrazione delle zone a probabile rischio idraulico presente nel Piano Stralcio di Bacino per l’Assetto Idrogeologico (P.A.I.), relativo all’Area territoriale tra il Torrente di Modica e Capo Passero (084), le zone a ridosso dei due esistenti attraversamenti della strada provinciale n°46 “IspicaPozzallo” sul torrente Graffetta e sul torrente Salvia, non sono considerate degne di attenzione relativamente al pericolo di allagamenti. Poichè in corrispondenza di tali attraversamenti il tracciato stradale in progetto rimane plano-altimetricamente equivalente a quello esistente, le analisi idrauliche condotte nel presente studio sono state limitate alla verifica dell’adeguatezza idraulica di tali strutture in corrispondenza delle condizioni idrauliche di piena più gravose per tempi di ritorno di 100 – 200 – 500 anni. Per le opere di attraversamento principali (attraversamenti dei Torrenti Graffetta e Salvia) si è verificato che al passaggio della piena con T=200 anni, fosse assicurato un minimo franco di sicurezza superiore dell’altezza cinetica della corrente e comunque maggiore di 1,00 m. In particolare, la verifica di compatibilità idraulica è stata condotta in regime di moto permanente e nelle seguenti condizioni: •
ANTE OPERAM- simulando gli attraversamenti nella configurazione
esistente; •
POST OPERAM- in presenza dell’opera progettata nella configurazione
definitiva. Per le opere di attraversamento minori (tombini e ponticelli con luce netta inferiore a 6 metri e con bacino idrografico sotteso minore di 10 km2) le verifiche idrauliche
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sono state condotte in regime di moto uniforme, con valutazione speditiva delle perdite di carico localizzate. In particolare si è verificato che in ciascun attraversamento, al passaggio della piena con T=200 anni, fosse assicurato un minimo franco di sicurezza pari al 30% dell’altezza della sezione e comunque maggiore di 0,75 m. Nei casi in cui tale verifica non è stata soddisfatta si è proceduto alla definizione di una nuova sezione idraulicamente adeguata. Nello specifico, per le opere di attraversamento maggiori, relative alle sezioni A1 (Torrente Graffetta) e A4 (Torrente Salvia) le verifiche in regime di moto permanente in condizioni ante e post operam, sono state condotte con l’ausilio del modello matematico HEC-RAS prodotto dal Hydrologic Engineering Center del U.S Army Corp. HEC-RAS è un sistema integrato di software che consente di simulare il moto di una corrente a superficie libera unidimensionale in condizioni sia di moto permanente (steady flow) che di moto vario (unsteady flow), permettendo di tracciarne i vari profili idraulici. Tale software consente, inoltre di simulare le variazioni lungo la sezione trasversale del coefficiente di scabrezza, la presenza di confluenze, la presenza nell’alveo di sacche, di argini, di zone inattive ai fini del deflusso della corrente (come le pile di un ponte ad esempio) ed inoltre permette di calcolare le perdite di carico dovute alla contrazione ed all’espansione della corrente o alla presenza di risalti idraulici. In virtù delle potenzialità di HEC-RAS, sopra brevemente elencate, e della sua vasta applicazione sia in campo nazionale che internazionale a casi reali e di ricerca, si è ritenuta idonea una sua applicazione al presente caso di studio. Sia per il Torrente Graffetta che per il Torrente Salvia sono state individuate le sezioni trasversali più significative per la rappresentazione dell’alveo facendo cura a comprendere tutte quelle sezioni in cui si manifesta un cambio sostanziale della sezione o dove sono presenti strutture che possono influenzare il normale deflusso della corrente ( ponti, traverse etc). Nel presente studio, utilizzando i dati ottenuti da un apposito rilevamento topografico, sono state individuate 15 sezioni per il torrente Graffetta e 29 sezioni per il Torrente Salvia e si è proceduto all’inserimento di tali dati nel modello.
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Per le simulazioni di entrambi i torrenti sono state poste come condizioni al contorno di monte e di valle le corrispondenti altezze di moto uniforme relative alle portate di verifica ( per Tr=100, 200 e 500 anni). Per tutte le sezioni dell’alveo considerate, al variare del tempo, il modello ha fornito come risultati il valore delle seguenti grandezze idrauliche caratteristiche dell’onda di piena simulata: -
livello idrico.
-
portata;
-
carico idraulico totale ;
-
velocità.
Inoltre ha consentito di definire gli inviluppi: -
delle portate massime;
-
delle massime velocità della corrente;
-
dei massimi livelli idrici;
-
dei massimi carichi idraulici totali;
Dall’analisi dei risultati ottenuti ipotizzando lo scorrimento delle portate al colmo, valutate per tempi di ritorno di 100, 200 e 500, si è osservato che: • in condizioni ante-operam, la sezione A1 ovvero la sezione dell’attuale attraversamento del torrente Graffetta, risulta nettamente insufficiente al convogliamento a pelo libero delle portata al colmo con T=200 anni. Per Tr=200 anni il profilo idraulico in corrispondenza del ponticello presenta un franco idraulico inferiore ai 50 cm, mentre per Tr= 500 anni il ponticello viene ad essere tracimato. Tutto ciò si riflette in una ampia zona di esondazione in prossimità dell’attraversamento (vedi planimetria aree esondazione ante-operam elab. 02_02_14) ed in un consistente pericolo anche per la stabilità del rilevato stradale. Pertanto, è stata prevista la demolizione del ponte sul torrente Graffetta al fine di realizzare una nuova opera avente una sezione idraulica sufficiente al passaggio in sicurezza della portata al colmo per T= 200 anni e T = 500 anni. La sezione idraulica assegnata al nuovo ponte è pari a 10 m x 3.0 m e la verifica idraulica condotta in condizioni post-operam ha dato esito positivo. Infatti, i risultati della simulazione in condizioni post-operam evidenziano il rispetto di un
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franco idraulico di sicurezza pari ad 1 metro per Tr=200 anni grazie all’aumento della sezione idraulica netta del ponte e come conseguenza si evidenzia anche una notevole riduzione dell’area allagata a monte dell’attraversamento, nonché una riduzione delle velocità della corrente e quindi del suo potere erosivo soprattutto con riferimento al rilevato stradale. • in condizioni ante-opera, la sezione A4 ovvero l’attuale sezione del ponte sul torrente Salvia risulta idraulicamente sufficiente e quindi la verifica idraulica ha dato esito positivo. Tuttavia, le verifiche statiche effettuate sull’opera attualmente esistente hanno evidenziato l’esigenza di abbattere l’opera e di ricostruirla. Al nuovo ponte progettato è stata assegnata una nuova sezione idraulica che è risultata pari a 31.90 x 3.3 . Tale nuova sezione, aumentando la luce netta di passaggio della corrente consente di ridurre le interferenze dell’attraversamento sul naturale percorso dei deflussi. Le superfici esondate nelle condizioni post-operam risultano infatti ridotte così come la velocità della corrente, ottenendo in tal modo un’attenuazione del potere erosivo del torrente. Per l’analisi idraulica delle opere di attraversamento minori, sezioni A2, A3 e A5, la verifica è stata in regime di moto uniforme. A tal fine, la valutazione della massima portata convogliabile in corrispondenza degli attraversamenti, coincidenti con le sezioni di chiusura dei quattro sottobacini, è stata adottata la formula di Chezy. Confrontando le scale delle portate di moto uniforme, relative alle sezione di ciascuno dei tre attraversamenti considerati, si è osservato che le sezioni degli attraversamenti A2 e A3 risultavano idraulicamente insufficienti. Pertanto si è provveduto ad un loro ridimensionamento prevedendo per l’attraversamento A2 una sezione idraulica netta pari ad 5.8 m x 2, mentre per l’attraversamento A3 una sezione idraulica netta pari ad 2.5 m x 2.5m. in Per entrambi gli attraversamenti, le nuove sezioni A2 e A3 rispettano le condizioni idrauliche di sicurezza. In tutte e due le sezioni la portata al colmo, per T=200 anni, corrisponde ad un grado di riempimento della sezione inferiore al 75% e quindi con un franco di sicurezza superiore al 25% dell’altezza della sezione e comunque maggiore di 1,00 m. Inoltre, per la condizione più gravosa relativa alla
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portata al colmo con T=500 anni il franco di sicurezza, su tutte le sezioni, è superiore al 20% e comunque a 0,80 m. Infine, in corrispondenza del ramo dx dello svincolo n°1, sezione A5, è stata prevista l realizzazione di un tombino scatolare di sezione idraulica pari a 2.0 x 2.0 m. Per tale sezione vengono rispettate le condizioni idrauliche di sicurezza. Alla portata al colmo, per
T=200 anni, corrisponde un grado di riempimento della
sezione inferiore al 75% e quindi con un franco di sicurezza superiore al 25% dell’altezza della sezione e comunque maggiore di 1,00 m. Inoltre, per la condizione più gravosa relativa alla portata al colmo con T=500 anni il franco di sicurezza, su tutte le sezioni, è superiore al 20% e comunque a 0,80m. Relativamente alla regimazione, trattamento e smaltimento delle acque raccolte nella piattaforma stradale (rif. Relazione idrologica e Relazione idraulica - elaborati RE_02-02-01 e RE_02-02-02 e Planimetria idraulica - elaborati DS_02_02-04-15), è stato previsto un sistema di drenaggio costituito da: •
piattaforma stradale con pendenza trasversale del 2,5%;
•
canalette di drenaggio laterali con griglia (in cls) per la raccolta e confluenza dei deflussi di piattaforma;
•
canalette ad embrici prefabbricati;
•
fossi di guardia;
•
tubi di drenaggio;
•
tombini di attraversamento della sede viaria;
•
vasche di trattamento acque di prima pioggia.
Nello specifico, le acque defluenti dalla sede stradale, grazie alla pendenza trasversale della piattaforma stradale (fissata al 2,5%), vengono raccolte lateralmente nelle canalette di drenaggio grigliate disposte parallelamente all’asse stradale. Tramite opportuno dimensionamento idraulico, effettuato con il metodo cinematico, per ciascun tratto di canaletta che costeggia la strada è stata prevista una sezione rettangolare di dimensioni variabili tra 30x30 cm, 30x40 cm, 40x40cm o 50x50 cm. Tali canalette, rappresentano il sistema di drenaggio di tutte le acque di piattaforma stradale convogliandole in corrispondenza di quattro pozzetti, da
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ciascuno dei quali si diparte un collettore di drenaggio interrato che avvia le portate ad un pozzetto scolmatore e quindi alle vasche di trattamento delle acque d prima pioggia ovvero, tramite collettore di by-pass, al ricettore finale (corpo idrico). In ottemperanza alle prescrizioni dell’Assessorato Regionale Territorio e Ambiente emesse nell’ambito della Procedura di verifica di assoggettabilità alla V.I.A. del 18/04/2011,
prot. 24446, Si è previsto, infatti, di trattare mediante impianti di
trattamento delle acque di prima pioggia, tutte le acque meteoriche di dilavamento della piattaforma stradale, risultanti dai primi 5mm di pioggia caduta sulla superficie scolante di pertinenza di ciascun dell’impianto. L’obiettivo perseguito è quello di ottenere la sedimentazione dei solidi sospesi e la separazione di oli e grassi presenti in tali acque. Dall’analisi plano altimetrica del tracciato stradale in progetto sono stati individuati quattro punti di allocazione di vasche di prima pioggia. In tabella si riportano le superfici drenate corrispondenti a ciascun impianto nonchè i corrispondenti volumi di accumulo dimensionati conformemente a quanto previsto dalla legge della regione Lombardia n°26 del 12/12/2003 art. 52 comma 1° (BURL del 28 marzo 2006 n° 13, 1° suppl. ord.), e nel rispetto del D.Lgs n. 152 del 3/4/2006 per scarico in pp.ff. VASCA DI PRIMA PIOGGIA
Posizione
SCARICO
1 2 3 4
Progr. km 1+230,00 Progr. km 1+500,00 Progr. km 2+461,77 Progr. km 5+600,00
Scarico nel T. Salvia Scarico in affluente al T. Salvia Scarico su suolo Scarico nel T. Graffetta
Sup. drenata altezza di pioggia Volume di accumulo Portata di pioggia [m2] [mm] [m3] [l/s] 30000 5 150 166.67 17000 5 85 94.44 27000 5 135 150 49000 5 245 272.22
Si è optato per inserire nel progetto una tipologia di vasca prefabbricata di calcestruzzo armato vibrato ad alta resistenza, da interrare in opera, che consenta la sedimentazione dei solidi sospesi e la separazione per flottazione di oli e grassi. Le vasche sono complete di: o
un dispositivo che, tramite il collegamento ad un galleggiante, blocca l’immissione di acqua nella vasca quando viene stoccato il volume di prima pioggia di progetto, deviando le acque di seconda pioggia a valle, e che
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rimane chiuso fino alla completa evacuazione dalla vasca delle acque trattate (entro 96 ore); o
un pozzetto di rilancio, verso cui vengono convogliate le acque della vasca tramite una tubazione flessibile di ripresa che pesca nella vasca al di sotto dello strato delle sostanze grasse flottate;
o
una pompa elettrosommergibile per il sollevamento delle acque trattate e l’evacuazione nella rete a valle, con rispettivo quadro elettrico di controllo;
o
delle aperture nella parete superiore della vasca, protette da chiusini, per l’ispezione e la pulizia della vasca.
Il materiale accumulato sul fondo andrà rimosso periodicamente dalla vasca mediante l’intervento di un’autobotte o, in alternativa, potrà essere previsto un sistema automatico di stoccaggio in apposito pozzetto per lo smaltimento successivo. In entrata e in uscita dalla vasca saranno inseriti rispettivamente un pozzetto di ingresso e di campionamento per eseguire gli accertamenti previsti dalla legge sulla qualità delle acque disperse nel sottosuolo (Reg. Reg. 24 marzo 2006, n.4, Art.6). In uscita dalle vasche di prima pioggia, adeguate condotte convoglieranno le acque trattate verso i recapiti finali (in corpo d’acqua superficiale o nel sottosuolo). Inoltre per quanto attiene lo smaltimento delle acque di piattaforma della viabilità secondaria, questo sarà realizzato mediante un sistema di cunette in cls alla francese, poste al margine della banchina interna (a confine con la viabilità principale), con una larghezza di 1m. Tale cunetta è interrotta ogni 25m da una caditoia con griglia piana che avvia i deflussi intercettati in un collettore fognario interrato che recapiterà le acque in corpo idrico ricettore previo passaggio, talvolta, nel più vicino fosso di guardia. Infine, le acque meteoriche provenienti da zone laterali alla piattaforma stradle, nel caso in cui la sede stradale è in trincea o a mezza costa, sono invece raccolte con continuità dai fossi di guardia anch’essi paralleli all’asse stradale. La sezione adottata per il fosso di guardia ha la forma trapezia con una base minore avente lunghezza compresa tra 30 cm (onde permettere ai mezzi meccanici di rimuovere i materiali depositati dalla corrente o franati dalle sponde) e 50 cm in
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corrispondenza dei tratti terminali in cui la portata convogliata è massima; l’inclinazione delle sponde è stata stabilita in funzione della natura del terreno (ove occorre inserire il canale) e del materiale con cui realizzare il rivestimento. La scarpa è compresa fra 1/1 (per terreni prevalentemente argillosi, compatti, con sponde rivestite in zolle) e 2/1 (nel caso di terreni sciolti). Inoltre, saranno rivestire le sponde e il fondo del fosso con calcestruzzo magro. Questa soluzione consente notevoli economie nella manutenzione rispetto ai fossi con sponde in terra; infatti, il rivestimento in c.l.s. fa si che le opere d’arte non necessitino di periodici lavori di risagomatura e asportazione della vegetazione, la quale potrebbe condizionare il libero deflusso delle acque. Anche i fossi di guardia sono interrotti ogni 40 m da caditoie. Relativamente al dimensionamento ed alla verifica idraulica di tutte le opere costituenti gli schemi idraulici di drenaggio e presidio dell’infrastruttura sono stati adottati i seguenti tempi di ritorno: •
drenaggio della piattaforma stradale: Tr=25 anni;
•
fossi di guardia dell’asse principale Tr=50 anni;
•
fossi di guardia delle strade secondarie Tr=25 anni;
•
impianti di sollevamento Tr=25 anni.
In particolare, le verifiche idrauliche, condotte in regime di moto uniforme adottando il metodo della corrivazione e la formula di Chezy, hanno dato esito positivo.
1.3
Inquadramento archeologico
Tra le varie indagini conoscitive preliminari aventi lo scopo di verificare la fattibilità dell’opera e le modalità ritenute più valide, assume particolare importanza il ruolo dello studio archeologico con il quale viene valutato l’impatto che l’opera potrà comportare sulle presenze archeologiche nell’area. Infatti, qualunque opera di nuova realizzazione, in funzione della sua ubicazione, può determinare un impatto sul patrimonio archeologico.
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1.3.1 Riflessioni in merito al nuovo progetto Lo studio di valutazione del rischio archeologico prodotto nella fase della Progettazione Preliminare ha consentito di relazionare gli elementi di rilevanza archeologica censiti, individuati e perimetrali con l’intervento di ammodernamento del tracciato della S.P. 46 Ispica-Pozzallo. In particolare, la sovrapposizione della carta dei rischi archeologici con l’area di progetto dello stradale S.P. 46 IspicaPozzallo ha evidenziato che non ci sono aree oggetto di intervento che ricadono nelle zone a rischio archeologico né tanto meno tali aree si trovano a breve distanza dalle future opere. L’intervento progettuale, peraltro, non prevede la realizzazione di un tracciato ex novo, ma si tratta di un ammodernamento del tracciato esistente che riutilizza gran parte del tracciato esistente. Dunque, gran parte delle aree oggetto dell’intervento di ammodernamento sono già state rimaneggiate per la realizzazione del tracciato attuale. Per tali ragioni la Soprintendenza per i Beni Culturali e Ambientali di Ragusa ha emesso il provvedimento n. 903 del 02/03/2010 con il quale si approvava il progetto ritenendo di non dichiararlo di interesse archeologico.
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2.
IL TRACCIATO DI PROGETTO
2.1
Riferimenti Normativi
I principali riferimenti normativi relativi agli aspetti stradali dell’infrastruttura sono: 9 D.Lgs. 30-04-92, n. 285 e s.m.i.: “Nuovo Codice della Strada”; 9 D.P.R. 16-12-1992 n. 495 e s.m.i.: “Regolamento di esecuzione e di attuazione del Codice della Strada”; 9 DM 05-11-01, n. 6792: “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, aggiornato dal DM 22-04-04 che rende le citate norme di riferimento per gli adeguamenti delle strade esistenti; 9 “Norma per gli interventi di adeguamento delle strade esistenti”: versione in bozza del Consiglio Superiore dei LL.PP. del 21/03/06; 9 DM 18-02-92, n. 223: “Regolamento recante istruzioni tecniche per la progettazione, l’omologazione e l’impiego delle barriere stradali di sicurezza”, così come recentemente aggiornato dal DM 21/06/04: “Aggiornamento
delle
istruzione
tecniche
per
la
progettazione,
l’omologazione e l’impiego delle barriere stradali di sicurezza”; 9 DM 19-04-06: “Norme funzionali e Geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali”, pubblicato sulla G.U. n° 170 del 24-07-06. In considerazione degli elementi di cui sopra e trattandosi di adeguamento in sede l’asse principale è stato progettato prendendo a riferimento sempre la categoria C1 del DM 5/11/01 ma, in base al DM 22-04-04 e seguendo le indicazioni della emananda “Norma per gli interventi di adeguamento delle strade esistenti”, versione in bozza del Consiglio Superiore dei LL.PP. del 21/03/06, si è adottata una Vpmax limitata a 90 km/h. Analizzando nel dettaglio i riferimenti normativi elencati, possiamo evidenziare che: il DM 5/11/01 afferma che “gli interventi sulle strade esistenti devono essere eseguiti adeguando alle presenti norme, per quanto possibile, le caratteristiche geometriche delle stesse, in modo da soddisfare nel modo migliore possibile le esigenze della circolazione”.
33
Il DM 22-04-04 afferma ancora, che: “i progetti di adeguamento delle strade esistenti devono contenere una specifica relazione dalla quale risultino analizzati gli aspetti connessi con le esigenze di sicurezza, attraverso la dimostrazione che l'intervento, nel suo complesso, è in grado di produrre, oltre che un miglioramento funzionale della circolazione, anche un innalzamento del livello di sicurezza. Infine la norma in bozza del 21/03/06 edita dal Consiglio Superiore dei LL.PP. ci permette di affermare che l’intervento in oggetto, può definirsi chiaramente un “intervento di adeguamento” poiché questo mira al potenziamento funzionale della strada, adeguando le caratteristiche dell’infrastruttura alla nuova domanda evidenziata ed analizzata attraverso lo studio del traffico. mantenendo la connotazione di adeguamento di strada esistente, poiché si verifichino congiuntamente le seguenti condizioni: • i tratti in variante, hanno singolarmente, esclusi i tratti di transizione, uno sviluppo inferiore a quello percorribile in 90 sec alla massima velocità di progetto della strada; •
l’estensione complessiva dei tratti in variante, compresi i tratti di transizione, non superi il 70% dello sviluppo totale del tronco o dell’arco stradale da adeguare.
Per quanto concerne le intersezioni è invece cogente il DM 19/04/06 “Norme funzionali e Geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali” in quanto il campo di applicazione (cfr. art. 2) di detta è limitato alle nuove intersezioni, intendendo come tali però sia le intersezioni su nuove strade in progetto che nuove intersezioni su strade esistenti.
2.2
Caratteristiche generali
Il tracciato segue e rispetta le direttive del DM 5 Novembre 2001, N° 6792, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” e successive modifiche (Decreto 22 Aprile 2004). Le principali caratteristiche del tracciato di progetto sono di seguito riportate: Sezione Intervallo velocità di progetto
tipo C1 (ad eccezione del tratto terminale tipo F1u) 60 - 100 km/h
34
Pendenza longitudinale Raggio di curvatura orizzontale Raggio di curvatura verticale Lunghezza complessiva del tracciato
max. -4,595 %
Svincoli previsti
6
min. 250 m min. 2.500 m 5.825,00 m
Tabella 3. Principali caratteristiche del tracciato.
Si prevede la suddivisione del tracciato in 2 lotti funzionali: • Il primo, da realizzare con i fondi a disposizione della Provincia, così come previsto dal Documento Preliminare della Progettazione, dalla sez. 1 (prog. 0+0,00) alla sez. 102 Fine 1° Lotto (prog. 1+943,57); • Il secondo lotto andrà dalla sez. 125 Inizio 2° Lotto (prog. 2+442,79) alla fine del tracciato (prog. 5+825,00). Il tratto compreso tra la sezioni 102 e la 125 verrà completato dall’Amministrazione a seguito di redazione di apposito progetto. Dalla sezione 277 (prog. 5+555,80), subito dopo lo svincolo n° 6, sino alla fine del tracciato, poiché la SP46 si avvicina all’abitato, l’Amministrazione ha richiesto una sezione di tipo F1 in ambito urbano, con la previsione di due marciapiedi da 1,50 m ai margini della carreggiata.
2.3
Piattaforma stradale
2.3.1 Sezione tipo piattaforma su corpo stradale La piattaforma base dell’infrastruttura viaria in progetto è di tipo “C1”, costituita da due corsie di 3,75 m, entrambe affiancate da una banchina pavimentata di 1,50 m, per una larghezza totale della piattaforma di 10,50 m. I margini stradali vengono protetti con barriere di tipo H2 conformi al D.M. 21/06/2004 (art. 6). La tabella A del suddetto decreto riporta: Tipo di Traffico
Tipo di Strada Autostrade (A) e Strade extraurbane principali (B)
I II III
Barriere Spartitraffico H2 H3 H3 – H4
Barriere Bordo Laterale H1 H2 H2 – H3
Barriere Bordo Ponte H2 H3 H3 – H4
35
Strade extraurbane secondarie (C) e Strade Urbane di Scorrimento (D) Strade Urbane di quartiere (E) e strade locali (F)
I II III I II III
H1 H2 H2 N2 H1 H1
N2 H1 H2 N1 N2 H1
H2 H2 H3 H2 H2 H2
Da cui si otterrebbe per un TGM di tipo II (>1000 e % veicoli con massa > 3,5 t compreso tra 5 e 15) la necessità di utilizzare barriere di tipo H2 come bordo ponte e barriere di tipo H1 sul bordo dei rilevati stradali. Tuttavia si è preferito utilizzare barriere di tipo H3 come bordo ponte e barriere di tipo H2 sul bordo dei rilevati stradali, in grado di soddisfare la normativa anche in situazioni di traffico maggiormente gravose (tipo di traffico III).
Figura 5. Sezione tipo C1 a mezzacosta.
Figura 6. Sezione tipo C1 con stradelle laterali.
Per gli ultimi 300 metri circa di tracciato, come detto, si è prevista la realizzazione di una sezione di tipo “F1” in ambito urbano, con due corsie da 2,75 m, due banchine da 0,50 m e due marciapiedi da 1,50 m, come riportato nella figura che segue.
36
Figura 7. Sezione tipo F – Viabilità urbana.
2.3.2 Elementi marginali Nei tratti in rilevato le banchine laterali sono state raccordate alle scarpate mediante striscia erbosa sopraelevata, realizzando un arginello di larghezza pari a 1,00 m, al fine di consentire la corretta installazione delle barriere di sicurezza. Nelle sezioni in trincea le acque di piattaforma saranno drenate lateralmente alla banchina in cunette di opportuna dimensione.
2.3.3 Pacchetto di pavimentazione Il dimensionamento del pacchetto della pavimentazione è stato effettuato mediante il “Metodo AASHTO Design of Pavement Structures” per la progettazione delle pavimentazioni flessibili e semirigide. La metodologia di dimensionamento proposta dall’AASHTO si basa sulla quantificazione della capacità strutturale di una pavimentazione attraverso il Numero di Struttura SN (Structural Number), che è a sua volta funzione del Traffico di Progetto, del Grado di Affidabilità del Processo di Dimensionamento e del Decadimento Limite Ammissibile della sovrastruttura.
37
Traffico Nella metodologia proposta dall’ “AASHTO Guide for Design of Pavement Structures” i carichi di traffico sono rappresentati dal numero cumulato (W18) di assi standard (ESAL Equal Standard Axl Load) da 8,16 t (18 kip). Il TGM di autoveicoli considerato per il dimensionamento della pavimentazione è stimato a partire dallo studio dei flussi che insistono sull’asse (riportati nello studio del traffico). Per la stima dei dati di traffico utili al dimensionamento della pavimentazione, si è fatto riferimento ai dati di traffico relativi alle sezioni A ed E, che qui di seguito si riportano:
38
39
Dai dati appena introdotti si ottengono le seguenti elaborazioni: • Sezione di rilievo A
40
DIREZIONE ISPICA [veic.] Fascia oraria MATTUTTINA Fascia oraria SERALE Traffico orario medio CARICO MEDIO COMPLESSIVO 6,30‐20,30
676 756 179
2506
DIREZIONE POZZALLO [veic.] Fascia oraria MATTUTTINA Fascia oraria SERALE Traffico orario medio CARICO MEDIO COMPLESSIVO 6,30‐20,30
711 881 199
2786
Dal quale si ottiene un traffico giornaliero medio relativo alle sezione A pari a: TMGa=2.646 • Sezione di rilievo E
DIREZIONE ISPICA [veic.]
DIREZIONE POZZALLO [veic.]
Fascia oraria MATTUTTINA
862
Fascia oraria MATTUTTINA
1171
Fascia oraria SERALE
1232
Fascia oraria SERALE
1086
Traffico orario medio CARICO MEDIO COMPLESSIVO 6,30‐20,30
262 3665
Traffico orario medio CARICO MEDIO COMPLESSIVO 6,30‐20,30
282 3950
Dal quale si ottiene un traffico giornaliero medio relativo alle sezione E pari a: TMGe=3.807 Mediando poi i valori ottenuti per ogni singola sezione ed ipotizzando che il traffico diurno nella fascia tra le 6.30 e le 20.30 sia circa l’80 % del traffico dell’intera giornata, si ha: TMG 6,30-20,30=3227 Segue che: TGM (0-24) = 4.034
41
Dato il TGM, e definita la percentuale di veicoli commerciali, possiamo avere: TGM = 4.034
VC = 15 %
da cui
VC = 605,1
Ottenuto il TGM dei veicoli commerciali, possiamo calcolare il traffico annuo di veicoli commerciali, si noti che nella determinazione del traffico annuo si toglieranno circa 50 giorni per anno, per tenere conto dei giorni festivi :
Ta ,VC = 605,1 ⋅ 315 = 190.606,5 veic
A questo punto interessa conoscere il traffico di veicoli commerciali nei 20 anni. Tale valore non si ottiene semplicemente moltiplicando il traffico annuale ottenuto per gli anni di vita utile, ma dovrà valutarsi il tasso di crescita e considerare la legge di crescita del traffico ( lineare o esponenziale ) in funzione del tipo di strada. Considerando la tipologia di strada di progetto è possibile valutare un tasso di crescita dal 2,0% annuo ed un andamento della legge di crescita del traffico di tipo esponenziale. Sviluppiamo i passaggi ora introdotti.
42
[
T A ( N ) = T A ( N = 1) ⋅ (1 + r )
N −1
]/ r
Dove:
-
TA(N) = traffico dopo l’anno N
-
TA(1) = traffico l’anno 1
-
r = tasso di incremento annuale ( fissato al 2% )
quindi otteniamo la seguente :
[
TA (20 ) = 190606,5 ⋅ (1 + 0,02 )
20−1
]/ 0,02 = 13.883.883,94
Per valutare l’entità del traffico, si è utilizzata la metodologia degli ESALs. Tale metodo consente di semplificare i calcoli, in quanto le diverse tipologie di assi transitanti sulla strada vengono ricondotte ad un asse di riferimento tramite opportuni coefficienti di equivalenza. L’asse equivalente è l’asse da 18 chilolibbre ( 80 kN ).
Per quanto riguarda l’asse singolo si nota che essi hanno campi di valori di carico compresi tra 2 e 50 chilolibbre ( kips ), mentre per l’asse tandem e per il tridem i valori sono compresi tra 2 e 90 ( kips ). L’ESAL dipende quindi dal carico, dal tipo di asse ( se singolo, tandem, tridem ) e dipende anche dalla pavimentazione. Ricordiamo che l’ESAL esprime il carico che produce un danno equivalente rispetto l’asse standard. Il danno è legato allo stato tensionale e deformativo che si genera nella pavimentazione e quindi anche dal tipo della pavimentazione e dallo spessore della stessa. Ottenuto il traffico commerciale, passiamo al calcolo degli ESALs; utilizzando gli spettri di traffico riportati nelle tabelle di riferimento tratte dal Catalogo delle Pavimentazioni Italiano
43
TIPO DI VEICOLO
TIPO DI STRADA Autostrada extraurbana Autostrada urbana
1
2
12,2
0
12
13
14
15
16
24,4 14,6 2,4 12,2 2,4 4,9 2,4 4,9 2,4 4,9
3
0,1
0
0
12,2
18,2 18,2 16,5
4 0
5
6
0
0
7 0
8 0
9
10
0
0
11 0
0
1,6
18,2 27,3
0
Strada extraurb. Princ. e second. a forte traffico
0
13,1 39,5 10,5 7,9
2,6
2,6 2,5 2,6 2,5 2,6 2,6
0,5
0
0
10,5
0
0,2
0
0
2,9
0
0
12,2
Strada extraurbana secondaria ordinaria
0
0
58,8 29,4
0
5,9
24,5
0
40,8 16,3
0
2,8
0
0
0
Strada extraurbana secondariaturistica Strada urbana di scorrimento
18,2 18,2 16,5
0
4,15
0
2
0
0
0
0
0,05
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,6
18,2 27,3
0
Strade urbane di quartiere e locali
80
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
20
0
0
Corsie preferenziali
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
47
53
0
Il caso in esame rientra nella quarta categoria, da ciò
possiamo calcolare le
percentuali per ogni tipologia di veicolo
TIPO VEICOLO
PERCENTUALE
DISTRIBUZIONE PER TIPO
Tipo di veicolo 3:
58,8
8163724
Tipo di veicolo 4:
29,4
4081862
Tipo di veicolo 6:
5,9
819149
Tipo di veicolo 8:
2,8
388749
Tipo di veicolo 13:
0,2
27768
Tipo di veicolo 16:
2,9
402633
TOTALE
100
13883884
A questo punto non resta che adottare i giusti coefficienti di equivalenza che convertano i passaggi degli assi definiti prima, in passaggi dell’asse standard da 80 kN. Per far questo si farà riferimento alle tabelle del catalogo italiano, che riportano i valori dei coefficienti di cui sopra fissato il valore del PSI finale (Pavement Sensibilità Index) pari a 2,5 e del SN (Structural number) fissato pari a 5. Prima di analizzare i coefficienti, si danno alcune delucidazioni sui termini appena usati. Il PSI è un indicatore di confort degli utenti basato su alcuni parametri oggettivi. Il PSI può assumere valori da 0 a 5, anche se il valore superiore è solo teorico,
44
essendo presenti delle regolarità nella stesa che determinano dei valori del PSI iniziale che si attestano intorno a 4,2. L’ SN, Structural Number, è un parametro caratteristico di portanza che trova largo uso nella metodologia sperimentale, assegnando ad ogni strato un’aliquota della portanza totale. Tornando alle tabelle prima citate, si evidenzia che esistono tre diverse tabelle dove fissato il valore di PSI finale ed il valore dello SN, in base al tipo di asse considerato ( singolo, tandem, tridem ) forniscono i coefficienti: Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse singolo con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
2
0,0004
0,0004
0,0003
0,0002
0,0002
0,0002
3
0,001
0,002
0,001
0,001
0,001
0,001
4
0,003
0,004
0,004
0,003
0,002
0,002
5
0,006
0,009
0,008
0,006
0,005
0,004
6
0,011
0,017
0,017
0,013
0,010
0,009
7
0,019
0,030
0,030
0,024
0,020
0,018
8
0,032
0,047
0,051
0,041
0,034
0,031
9
0,051
0,071
0,079
0,067
0,056
0,051
10
0,078
0,102
0,118
0,102
0,088
0,080
11
0,116
0,144
0,167
0,150
0,131
0,121
12
0,168
0,198
0,229
0,213
0,189
0,176
13
0,237
0,269
0,305
0,291
0,264
0,248
14
0,328
0,358
0,399
0,388
0,360
0,342
15
0,444
0,471
0,511
0,505
0,479
0,460
16
0,591
0,613
0,646
0,645
0,623
0,606
17
0,774
0,787
0,808
0,809
0,796
0,785
18
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
19
1,28
1,26
1,23
1,22
1,24
1,25
20
1,61
1,57
1,49
1,47
1,51
1,55
21
2,01
1,94
1,81
1,76
1,83
1,90
22
2,48
2,38
2,17
2,09
2,18
2,30
23
3,04
2,89
2,60
2,47
2,58
2,75
24
3,69
3,49
3,09
2,89
3,03
3,27
25
4,45
4,19
3,66
3,37
3,53
3,84
26
5,33
4,99
4,31
3,91
4,09
4,48
27
6,34
5,92
5,05
4,52
4,71
5,20
28
7,49
6,98
5,90
5,21
5,39
5,98
29
8,81
8,18
6,85
5,97
6,14
6,85
30
10,3
9,5
7,9
6,8
7,0
7,8
31
12,0
11,1
9,2
7,8
7,9
8,8
45
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse singolo con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
32
13,9
12,8
10,5
8,8
8,9
10,0
33
16,0
14,8
12,0
10,0
10,0
11,2
34
18,4
16,9
13,7
11,3
11,2
12,5
35
21,1
19,4
15,6
12,8
12,5
13,9
36
24,0
22,0
17,7
14,4
13,9
15,5
37
27,3
25,0
20,1
16,1
15,5
17,2
38
30,9
28,3
22,6
18,1
17,2
19,0
39
34,9
31,9
25,4
20,2
19,1
20,9
40
39,3
35,9
28,5
22,5
21,1
23,0
41
44,1
40,2
31,9
25,0
23,3
25,3
42
49,3
45,0
35,6
27,8
25,6
27,7
43
55,0
50,2
39,6
30,8
28,2
30,3
44
61,3
55,9
44,0
34,0
31,0
33,1
45
68,1
62,1
48,8
37,6
34,0
36,1
46
75,5
68,8
54,0
41,4
37,2
39,3
47
83,5
76,0
59,6
45,6
40,7
42,8
48
92,2
83,9
65,7
50,1
44,5
46,5
49
102
92,4
72,2
54,9
48,5
50,4
50
112
101,6
79,3
60,1
52,9
54,6
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tandem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
2
0,0001
0,0001
0,0001
0,0000
0,0000
0,0000
3
0,0002
0,0002
0,0002
0,0001
0,0001
0,0001
4
0,0005
0,0005
0,0004
0,0003
0,0003
0,0002
5
0,001
0,001
0,001
0,001
0,001
0,000
6
0,002
0,002
0,002
0,001
0,001
0,001
7
0,003
0,004
0,003
0,002
0,002
0,002
8
0,004
0,006
0,005
0,004
0,003
0,003
9
0,006
0,009
0,008
0,006
0,005
0,004
10
0,008
0,013
0,011
0,009
0,007
0,006
11
0,011
0,018
0,016
0,012
0,010
0,009
12
0,015
0,024
0,023
0,018
0,014
0,013
13
0,020
0,032
0,031
0,024
0,020
0,018
14
0,026
0,041
0,042
0,033
0,027
0,024
15
0,034
0,052
0,054
0,044
0,036
0,032
16
0,044
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0,070
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0,047
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17
0,056
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0,055
18
0,070
0,097
0,109
0,092
0,077
0,070
19
0,087
0,117
0,134
0,114
0,097
0,089
46
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tandem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
20
0,107
0,141
0,162
0,141
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21
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0,148
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22
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0,229
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23
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0,201
24
0,231
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25
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1,11
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1,08
35
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1,22
1,24
1,24
1,23
1,22
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1,38
1,38
1,38
1,38
1,38
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1,53
1,52
1,53
1,54
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1,70
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2,16
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2,03
2,08
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2,47
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2,49
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54
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10,4
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58
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11,3
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59
13,1
12,2
10,1
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10,1
60
14,2
13,1
10,9
9,4
9,6
10,7
61
15,3
14,2
11,7
10,0
10,2
11,4
62
16,5
15,3
12,6
10,7
10,8
12,1
47
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tandem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
63
17,8
16,4
13,5
11,4
11,5
12,9
64
19,1
17,6
14,5
12,2
12,2
13,7
65
20,5
18,9
15,5
13,0
13,0
14,5
66
22,1
20,3
16,6
13,8
13,7
15,4
67
23,6
21,8
17,7
14,7
14,5
16,3
68
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23,3
18,9
15,6
15,4
17,2
69
27,1
24,9
20,2
16,6
16,3
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29,0
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21,5
17,6
17,2
19,2
71
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22,9
18,7
18,2
20,2
72
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30,3
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19,8
19,2
21,3
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20,2
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21,3
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24,8
23,7
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77
45,2
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30,5
33,2
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55,4
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61,9
49,0
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37,0
39,9
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75,7
69,1
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38,8
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87
79,9
72,9
57,5
44,5
40,7
43,6
88
84,3
76,9
60,6
46,8
42,6
45,6
89
88,9
81,1
63,8
49,2
44,7
47,6
90
93,7
85,4
67,1
51,7
46,8
49,7
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tridem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
2
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
3
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0,0000
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0,002
48
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tridem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
11
0,004
0,005
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12
0,005
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21
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30
0,129
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31
0,148
0,190
0,220
0,194
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0,153
32
0,169
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0,220
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33
0,193
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0,200
34
0,219
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0,308
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0,247
0,296
0,343
0,315
0,278
0,258
36
0,279
0,329
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37
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1,072
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1,005
49
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1,11
1,16
1,16
1,12
1,10
50
1,17
1,20
1,24
1,25
1,22
1,20
51
1,28
1,30
1,34
1,34
1,32
1,30
52
1,40
1,41
1,44
1,44
1,43
1,41
53
1,52
1,53
1,55
1,55
1,54
1,53
49
Tabella: Esal per pavimentazione flessibile ed asse tridem con Pt=2,5 Axle Load (kips)
Structural Number della pavimentazione (SN) 1
2
3
4
5
6
54
1,66
1,66
1,66
1,66
1,66
1,66
55
1,80
1,79
1,78
1,77
1,78
1,79
56
1,95
1,93
1,90
1,90
1,91
1,93
57
2,11
2,09
2,03
2,02
2,05
2,08
58
2,29
2,25
2,17
2,16
2,20
2,24
59
2,47
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2,32
2,30
2,35
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60
2,67
2,60
2,48
2,44
2,51
2,58
61
2,87
2,79
2,64
2,60
2,67
2,76
62
3,09
3,00
2,82
2,76
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3,33
3,21
3,00
2,92
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3,15
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3,68
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3,28
3,41
3,58
66
4,11
3,94
3,61
3,47
3,62
3,81
67
4,40
4,21
3,83
3,67
3,83
4,05
68
4,71
4,49
4,06
3,88
4,05
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5,03
4,79
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4,09
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5,38
5,11
4,57
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4,52
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71
5,74
5,44
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72
6,12
5,79
5,13
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5,03
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6,15
5,43
5,05
5,29
5,72
74
6,93
6,54
5,74
5,32
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75
7,38
6,94
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5,59
5,86
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76
7,84
7,37
6,41
5,88
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6,71
77
8,32
7,81
6,77
6,18
6,46
7,06
78
8,83
8,28
7,14
6,49
6,78
7,43
79
9,36
8,77
7,54
6,81
7,11
7,81
80
9,92
9,28
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7,15
7,45
8,21
81
10,5
9,8
8,4
7,5
7,8
8,6
82
11,1
10,4
8,8
7,9
8,2
9,0
83
11,8
11,0
9,3
8,2
8,5
9,5
84
12,4
11,6
9,8
8,6
8,9
9,9
85
13,1
12,2
10,3
9,0
9,3
10,4
86
13,8
12,9
10,8
9,5
9,8
10,9
87
14,6
13,6
11,4
9,9
10,2
11,3
88
15,4
14,3
11,9
10,4
10,6
11,9
89
16,2
15,0
12,5
10,8
11,1
12,4
90
17,1
15,8
13,2
11,3
11,6
12,9
Per la determinazione dei coefficienti di equivalenza, si farà riferimento alla seguente formula:
50
Log 10 (W x / W18 ) = 4,79 ⋅ log10 (18 + 1) − 4,79 ⋅ log10 (L x + L2 ) + 4,33 ⋅ log10 (L2 ) + G / β x − G / β 18
Dove :
⎛ 4,2 − Pt ⎞ G = log10 ⎜ ⎟ ⎝ 4,2 − 1,5 ⎠
β x = 0,4 +
0,081 ⋅ (L x + L2 )
3, 23
(SN + 1)5,19 ⋅ L32, 23
Lx = carico sull’asse ( kips ) L2 = codice asse ( 1=singolo, 2=tandem, 3=tridem )
β18 = valore di βx per Lx = 18 e L2 = 1 Nel caso del progetto avremo:
-
G = -0,20091
-
β18 =0,50006
nella seguente tabella si riportano gli ESAL calcolati con la formula precedente: TIPO VEICOLO
DISTRIBUZIONE PER TIPO
COEFFICIENTI TOT.
Tipo di veicolo 3:
8163724
1,0562
8622754
Tipo di veicolo 4:
4081862
3,5465
14476340
Tipo di veicolo 6:
819149
3,5784
2931278
Tipo di veicolo 8:
388749
7,4389
2891857
Tipo di veicolo 13:
27768
15,3627
426589
Tipo di veicolo 16:
402633
1,1441
460663
TOTALE
13883884
w'18 =
29.809.479
ESAL
Intervengono infine due ulteriori parametri Dl e Dd che derivano dalle seguenti considerazioni:
-
Dd è funzione della distribuzione del traffico nelle due direzioni. Il valore del fattore Dd per strade ad unica carreggiata è compreso tra 0,3 e 0,7 . Nel caso del progetto si è scelto il valore medio dell’intervallo pari a Dd = 0,5 poiché si sta ipotizzando la condizione di equiripartizione del traffico nelle due corsie.
-
Dl è funzione della distribuzione del traffico nelle due corsie. Indubbiamente la condizione di traffico più gravosa si manifesterà nella corsia più lenta,
51
adibita al transito dei veicoli commerciali, di conseguenza tale distribuzione varierà a secondo del numero di corsie come descritto dalla seguente tabella realizzata dall’ AASHTO: NUMERO DI CORSIE NELLE DUE
DL
DIREZIONI 1
1
2
0,8 - 1,0
3
0,6 - 0,8
4 o PIU'
0,5 0,75
Poiché la strada in progetto è a due corsie per senso di marcia, si sceglierà il valore minimo dell’intervallo di interesse; per cui Dl sarà uguale a 0,8. Possiamo infine calcolare gli ESAL di progetto: ESALPROGETTO = ESALTOT ⋅ DD ⋅ DL = 11.923.792 passaggi asse standard si sono ottenuti quindi: W18 = 29.809.479 ESAL di progetto = 11.923.792 Procediamo con il dimensionamento della pavimentazione.
Affidabilità L’affidabilità di un processo di dimensionamento della pavimentazione è la probabilità che la sezione dimensionata possa mantenersi in condizioni accettabili durante tutta la vita utile. Nel metodo dell’AASHTO l’affidabilità R (reliability) viene introdotta attraverso i coefficienti S0 e ZR. S0 rappresenta la deviazione standard nella predizione del traffico e della prestazione attribuita alla pavimentazione mentre ZR è l’ascissa della distribuzione standard ridotta.
52
Per ciascun valore di R esiste un ben determinato valore di deviazione standard ridotta ZR, desumibile dalla tabella sotto riportata. Il valore di R rappresenta l’area sottesa dalla curva di distribuzione normale ridotta tra ZR e +∞. ZR (%)= -1,282 considerando R(90%) Il Fattore di Affidabilità di Progetto FR è tale che:
FR =
Wt = 10−ZRS0 wT
Le indagini condotte dall’AASHTO raccomandano per pavimentazioni di tipo flessibile e semirigido un valore di S0 compreso tra 0.40 e 0.50. Per i calcoli descritti nel seguito, si assume S0 = 0.45 Il valore di affidabilità R è desumibile dal Catalogo Italiano delle Pavimentazioni Stradali, in funzione dell’importanza dell’infrastruttura stradale. Per le strade extraurbana secondarie a forte traffico si assume un valore di affidabilità pari al 90%.
Decadimento limite ammissibile della sovrastruttura. L’indice
assunto
dall’AASHTO
per
valutare
il
decadimento
nelle
delle
sovrastrutture è il Present Serviceability Index PSI. Esso viene definito in funzione della media delle variazioni dei pendenza del profilo, della profondità delle ormaie, della superficie delle buche e dei rattoppi, o di lesioni di determinate caratteristiche riferite all’unità di superficie. I valori di variano da valori ottimi pari a 5 all’inizio della vita utile a valori limite di 0 quando l’efficienza della pavimentazione è nulla. Tuttavia livelli inferiori a 1÷1.5
53
non sono in genere accettabili poiché sarebbero compromessi i livelli di servizio e la sicurezza della strada. I valori limite ammissibili dipendono dall’importanza del collegamento stradale: quanto questo sarà maggiore tanto più alto deve essere il limite ammissibile di PSI. Anche in questo caso si può fare riferimento alla tabella sopra riportata, tratta dal Catalogo Italiano delle Pavimentazioni Stradali.
Caratteristiche degli strati (Numero di struttura SN). Nel metodo descritto, ad ogni strato (di spessore Hi espresso in pollici) viene assegnato un coefficiente di struttura che rappresenta il contributo dello strato alla prestazione complessiva della pavimentazione. Un ulteriore fattore viene introdotto per considerare gli effetti del drenaggio. Il contributo di ogni singolo strato alla prestazione complessiva della pavimentazione è dato dal prodotto dei 2 coefficienti ai e di per il suo spessore Hi. SN i = ai H i d i SNi
= numero di struttura dell’i-esimo strato [inch];
ai
= coefficiente di strato dell’i-esimo strato [adimensionale];
Hi
= spessore dell’i-esimo strato [inch].
di
= coefficiente di drenaggio dell’i-esimo strato.
I coefficienti di spessore ai possono essere ricavati, per gli strati non legati, in funzione delle misure di CBR, attraverso le relazioni:
ai = 0.00645 ⋅ CBR 3 − 0.1977 ⋅ CBR 2 + 29.14 ⋅ CBR
base
ai = 0.01 + 0.065 ⋅ log CBR
fondazione
In alternativa può essere impiegata una relazione in funzione del modulo resiliente: ai = a g 3
Ei Eg
dove ag
= coefficiente di spessore standard secondo l’AASHTO Road Test
Ei
= modulo resiliente dello strato
Eg
= modulo resiliente del materiale standard secondo l’AASHTO Road Test
I valori di ag, Eg sono riportati nella seguente tabella.
54
Tipo di strato
Coeff. Spessore ag
Mod. resiliente Eg [MPa]
Congl. bituminoso per strati superficiali
0.45
3100
Base stabilizzata
0.18
207
Fondazione
0.12
104
Inoltre, si tiene conto del contributo dato dal sottofondo SNSG (structural number of subgrade). Il valore di SN viene, infine, valutato con la seguente espressione:
SN =
nstrati
∑a H d i =1
i
i
i
+ SNSG [Inch]
Caratteristiche del sottofondo Le
caratteristiche
del
sottofondo
vengono
considerate
nella
formula
di
dimensionamento proposta dall’AASHTO attraverso il modulo resiliente MR espresso in psi (pound square inch). Il contributo del sottofondo viene introdotto attraverso la sua capacità portante CRB: SNSG = 3.51log10 CBR − 0.85(log10 CBR ) 2 − 1.43 per CBR ≥ 3 SNSG = 0 per CBR < 3 CBR = indice di portanza CBR (California Bearing Ratio) [%].
La valutazione di SN può essere condotta indirettamente attraverso le correlazioni con altri parametri che descrivono le caratteristiche strutturali delle sovrastrutture. Tra questi un legame particolarmente utile risulta quello tra SN e il modulo resiliente del sottofondo MR.
55
CBR =
MR 10
MR
= modulo resiliente del sottofondo in MPa
CBR = indice di portanza CBR (California Bearing Ratio) [%]. Si assume un indice CBR pari a 10.
Coefficienti di drenaggio. Nella AASHTO (Design Guide versione 1986 e1993) i coefficienti di drenaggio sono utilizzati per modificare il valore del coefficiente di spessore ai di ogni strato non stabilizzato al di sopra del sottofondo in una pavimentazione flessibile. Gli strati in conglomerato bituminoso (in materiali legati) non sono influenzati da un eventuale cattivo drenaggio dello strato o dal tempo in cui si trova in condizioni di saturazione. In questi casi il coefficiente di drenaggio vale comunque 1 (ipotesi di progetto assunta). Per gli altri strati i coefficienti di drenaggio sono determinati considerando la qualità del drenaggio ed il tempo, in percentuale, che la pavimentazione è esposta a livelli di umidità vicino alla saturazione. L’effetto di un efficiente drenaggio è quello di fornire valori elevati di SN e, pertanto, si traduce in una riduzione delle fessurazioni, delle ormaie e delle irregolarità della superficie stradale.
Sulla base di tutti i parametri sinora descritti si ottiene:
56
DETERMINAZIONE STRUCTURAL NUMBER (SN)
STRATI
Spessore si (mm)
Coefficiente drenaggio (di)
Coefficiente spessore (ai)
si·di·ai
Sottofondo Fondazione
150
1
0,12
18,00
Base bitumata
150
1
0,18
27,00
Collegamento
60
1
0,40
24,00
Usura
30
1
0,45
13,50
CBR
MR (psi)
9,00
12611,63
82,50 SNSG =
1,145
SN = SNSG+0,0394Σsi·di·ai = Log10W18 =
4,40
7,342753
Pari ad un transito ammissibile W18 :
22.016.730
assi da 8t
a fronte di un transito complessivo di
11.923.792
assi da 8t
VERIFICATO
Quindi il pacchetto di pavimentazione, drenante in linea con quanto suggerito dal Piano Nazionale della Sicurezza Stradale, che costituisce la sovrastruttura stradale è costituito dai seguenti strati:
Tappeto di usura in conglomerato bituminoso drenante (antiskid)
3 cm;
Strato di collegamento o binder
6 cm;
Strato di base in conglomerato bituminoso
15 cm;
Fondazione in misto cementato
15 cm;
per un totale di 39 cm (vedi figura seguente).
57
2.3.4 Sagoma trasversale In rettifilo la piattaforma stradale (corsie e banchine) è stata prevista con sagoma a tetto a doppia falda e con falde pendenti del 2,5% verso l’esterno. Le banchine, pavimentate come il resto della carreggiata, presentano pendenze uguali e concordi a quelle delle corsie (2,5%). Nelle curve circolari la pendenza di tutta la piattaforma è rivolta verso l’interno; il suo valore, è commisurato al raggio della curva in accordo al criterio indicato dalle Norme. Il passaggio della sagoma di rettifilo a quella di curva sopraelevata è stato realizzato ruotando la sagoma della carreggiata attorno al ciglio interno della carreggiata (soprapendenza non superiore all’ 1,0% e, nel tratto iniziale, non inferiore allo 0,9%); ciò in modo da impegnare l’intero tratto “L” di curva clotoidica progressiva di raccordo tra rettifilo e curva circolare. 2.3.5 Pendenza delle scarpate La
pendenza
delle
scarpate
di
rilevato
è
stata
prevista
in
2:3
(verticale:orizzontale). La pendenza delle scarpate di trincea , tenuto conto della qualità meccanica dei terreni interessati anch’essa è stata fissata nel rapporto 2:3 (verticale:orizzontale).
2.4
Geometria d’asse
Il tracciato planimetrico è costituito da una successione di elementi geometrici tradizionali quali i rettifili, le curve circolari ed i raccordi a raggio variabile, mentre quello altimetrico si articola con una successione di livellette e raccordi concavi o convessi. Al fine di garantire, come detto, una soluzione sicura e confortevole per gli utenti e soddisfacente dal punto di vista ottico, è necessario adottare per la planimetria e l’altimetria, soluzioni coordinate e compatibili con le velocità di progetto. Sono possibili, per definire la linea d’asse, soluzioni alternative che si basano sulla utilizzazione di linee polinomiali; ciò può essere fatto considerando separatamente la linea planimetrica e quella altimetrica, oppure definendo la linea d’asse direttamente nello spazio. Tuttavia, nel caso in cui l’asse stradale sia definito secondo linee di tipo polinomiale o con l’impiego di curve diverse da quelle indicate in seguito, le
58
verifiche di accettabilità devono essere effettuate riconducendo le medesime linee alle equivalenti linee tradizionali con procedimenti numerici di assimilazione. Si riportano di seguito tutte le verifiche effettuate sul tracciato ai sensi del DM n° 6792 del 05/11/01 sebbene, ai sensi dell’art. 4 del DM n° 67 del 22/04/04 non sia necessario il rispetto di tali verifiche nel caso di interventi di adeguamento di strade esistenti, purché venga predisposta una specifica relazione dalla quale risultino analizzati gli aspetti connessi con le esigenze di sicurezza, che dimostrino che l’intervento nel suo complesso è in grado di produrre oltre che un miglioramento funzionale della circolazione, anche un innalzamento del livello di sicurezza, ferma restando ovviamente la necessità di garantire la continuità di esercizio dell’infrastruttura. Poiché la soluzione adottata consiste essenzialmente in un adeguamento in sede e come tale esula dall’applicazione rigorosa del DM 5/11/01 in base alle modifiche introdotte dal DM 22/04/04. In base a quanto sancito dall’art. 4 di detto Decreto, il presente paragrafo assume quindi la valenza di “specifica relazione di analisi degli aspetti connessi con le esigenze di sicurezza”. Inoltre si precisa che nello sviluppo progettuale dell’intervento si sono seguiti i criteri della emananda “Norma per gli interventi di adeguamento delle strade esistenti” nella versione in bozza del 21/03/06.
2.4.1 Rettifili Nel dimensionamento dei tratti in rettifilo, al fine di evitare il superamento delle velocità consentite, la monotonia e la difficile valutazione delle distanze e per ridurre l’abbagliamento nella guida notturna, la lunghezza massima, così come indicato dalla norma, deve risultare non superiore a: Lmax = 22 x Vpmax = 22 x 100 =2.200 m In relazione ai problemi di percezione dell’elemento geometrico da parte dell’utente e con riferimento alla velocità massima consentita per il tipo di strada, la lunghezza minima deve risultare non inferiore ai valori riportati nella seguente tabella:
59
Velocità [km/h] Lungh. min [m]
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
30
40
50
65
90
115
150
190
250
300
360
Tabella 4: Lunghezza minima dei rettifili
2.4.2 Curve circolari Una curva circolare, per essere correttamente percepita, deve avere uno sviluppo corrispondente ad un tempo di percorrenza di almeno 2,5 secondi valutato con riferimento alla velocità di progetto della curva. Inoltre, i rapporti tra i raggi R1 e R2 di due curve circolari che, con l’inserimento di un elemento a curvatura variabile, si succedono lungo il tracciato di strade di tipo A, B, C, D e F extraurbane, sono regolati dall’abaco riportato nella Figura 8. In particolare, per le strade di tipo A e B detto rapporto deve collocarsi nella “zona buona”; per le strade degli altri tipi, come le strade di tipo C1, in particolare, è utilizzabile pure la “zona accettabile”. Infine, tra un rettifilo di lunghezza LR ed il raggio più piccolo fra quelli delle due curve collegate al rettifilo stesso, anche con l’interposizione di una curva a raggio variabile, deve essere rispettata la relazione: R > LR
per LR < 300 m
R
per LR
400 m
300 m
60
Figura 8: Abaco di Koppel
Si è calcolato il raggio minimo di curvatura per l’equilibrio dinamico del veicolo in curva, in funzione del valore massimo della pendenza trasversale fissato dal DM 04/01/04, pari al 7%, assumendo per il coefficiente di aderenza trasversale il valore corrispondente alla velocità di 100 km/h, cioè ft = 0,11 e quello corrispondente ad una velocità di 60 km/h, cioè ft = 0,17. Con V = 60 km/h , tgα = 0.07 , ft = 0.17, il raggio minimo risulta: Rmin = 118,11 m. Con V = 100 km/h , tgα = 0.07 , ft = 0.11, il raggio minimo risulta: Rmin = 437,45 m. 2.4.3 Curve progressive Tra i rettifili e le curve circolari al fine di evitare l’insorgenza istantanea della forza centrifuga e per favorire una migliore iscrizione del veicolo in curva si sono inserite le clotoidi. Il parametro attribuito alle clotoidi di tracciato verifica i tre criteri: di limitazione del contraccolpo, di limitazione delle sovrapendenze longitudinali delle linee di estremità della carreggiata ed ottico.
Criterio 1 (Limitazione del contraccolpo – Criterio Dinamico)
61
Affinché
lungo
un
arco
di
clotoide
si
abbia
una
graduale
variazione
dell’accelerazione trasversale non compensata nel tempo (contraccolpo c), fra il parametro A e la massima velocità, V (km/h), desunta dal diagramma di velocità, per l’elemento di clotoide deve essere verificata la relazione: A≥
V3 dove C è la costante di contraccolpo che, per velocità espressa in km/h, C
vale:
C=
50.4 V
Criterio 2 (Sovrapendenza longitudinale delle linee di estremità della carreggiata – Criterio Cigli) Nelle sezioni di estremità di un arco di clotoide la carreggiata stradale presenta differenti assetti trasversali, che vanno raccordati longitudinalmente, introducendo una sovrapendenza nelle linee di estremità della carreggiata rispetto alla pendenza dell’asse di rotazione. Nel caso in cui il raggio iniziale sia di valore infinito (rettilineo o punto di flesso), il parametro deve verificare la seguente disuguaglianza: A ≥ Amin =
(
R ⋅100 ⋅ Bi ⋅ q i + q f Δi max
)
dove: Bi =
distanze fra l’asse di rotazione ed il ciglio della carreggiata nella sezione iniziale della curva a raggio variabile
imax (%) =
sovrapendenza longitudinale massima della linea costituita dai punti che distano Bi dall’asse di rotazione; in assenza di allargamento tale linea coincide con l’estremità della carreggiata
Nel caso in cui anche il raggio iniziale sia di valore finito (continuità) il parametro deve verificare la seguente disuguaglianza
A ≥ Amin =
Bi ⋅ (q f − q i ) ⎛ 1 ⎞ ⎜ − 1 ⎟ ⋅ Δi max ⎜R ⎟ ⎝ i R f ⎠ 100
dove:
62
Ri = raggio nel punto iniziale della curva a raggio variabile [m] Rf = raggio nel punto terminale della curva a raggio variabile [m]
Criterio 3 (Criterio Ottico) Per garantire la percezione ottica del raccordo deve essere verificata la relazione A = R/3 (Ri /3 in caso di continuità) Inoltre, per garantire la percezione dell’arco di cerchio alla fine della clotoide, deve essere: A≥
R 3
Campo di utilizzazione dei raccordi di clotoide I valori ammissibili del parametro A possono essere individuati nella figura seguente: Figura 9: Valori ammissibili per i parametri A delle Clotoidi
Il valore di progetto del parametro A è stato posto sempre maggiore del parametro Amin, ottenuto dalle tre relazioni sopra riportate. Tra due clotoidi di flesso il rettifilo può essere tale che:
A + A2 L= 1 12.5 2
2
Nella figura di seguito sono riassunti i criteri da rispettare nella realizzazione dell’andamento planimetrico, a seguito dell’inserimento delle clotoidi.
63
Figura 10: Criteri da rispettare per la realizzazione del Tracciato Planimetrico Stradale
2.4.4 Livellette Le norme di progettazione stabiliscono per le strade di tipo “C1” una pendenza massima delle livellette del 7%. La pendenza massima adottata lungo il tracciato è pari al -4,595%.
64
Nel paragrafo relativo alle verifiche globali del tracciato si riporterà il dettaglio delle livellette previste in progetto. 2.4.5 Raccordi verticali I tratti a pendenza costante del profilo longitudinale sono stati raccordati mediante raccordi verticali parabolici di raggio compatibile con le distanze di visibilità necessarie per l’arresto del veicolo. Come specificato dalle più volte citate norme del 05/11/2001, sull’intero tracciato è stata assicurata la velocità di arresto. 2.4.5.1
Raccordi convessi
Per una marcia sicura è necessario che il conducente del veicolo possa vedere un ostacolo alla distanza D di visibilità determinata dalla manovra del sorpasso interrotto. ⎞ ⎛V V2 ⎟⎟ ⎜ D = 2 Da = 2 ⋅ ⎜ + fa i 3 2 . 54 ⋅ ( 100 + ) ⎠ ⎝
Il valore di fa utilizzato nei calcoli è stato ricavato dalla tabella riportata nel capitolo 5 dell’ampiamente citato decreto sulla progettazione delle strade. Indicando con L lo sviluppo del raccordo è necessario ricavare il valore di Rv nei seguenti due casi: L>D
Lunghezza del raccordo maggiore della distanza di visibilità:
Rv = LDa Lunghezza del raccordo maggiore della distanza di arresto: 2
Da Rv = 2 ⋅ (h + Da ⋅ tgθ ) L
