IL PROGETTO DELLE OPERE CIVILI ANDAMENTO PLANIMETRICO DI UNA STRADA

INDAGINI PRELIMINARI La realizzazione di una strada costituisce un momento della pianificazione urbanistica del territorio, dunque viene sempre preceduta da un’attenta analisi che porta alla definizione dei seguenti aspetti: indagini statistiche per valutare il futuro traffico, sia quantitativamente (volume del traffico) sia qualitativamente (natura del traffico). classificazione della nuova strada secondo le categorie previste dalla normativa, in modo che resti definita la velocità di progetto e le caratteristiche geometriche della piattaforma. indagini geologiche natura dei terreni che saranno interessati dal futuro tracciato valutazione della consistenza dei centri abitati presenti nella zona, per l’eventuale loro influenza sull'andamento del tracciato I primi due punti portano al dimensionamento della strada (L, Rmin, pmax ecc.). I secondi due punti portano alla definizione del tracciato (percorso). 2

FASI DEL PROGETTO La realizzazione di una strada (in generale di un’opera pubblica), come una qualunque opera civile, deve passare attraverso l’approvazione di tre fasi progettuali distinte: PROGETTO PRELIMINARE: ha lo scopo di verificare la possibilità di realizzazione dell’opera, sotto il duplice aspetto tecnico ed economico. PROGETTO DEFINITIVO: ha il compito di sviluppare e precisare le scelte embrionali contenute nel progetto preliminare, con la definizione del tracciato in tutti i suoi aspetti, e dei costi connessi. PROGETTO ESECUTIVO: è la fase conclusiva della progettazione, dopo che l’asse stradale è stato materializzato (picchettamento) sul terreno, al fine di verificarne le scelte progettuali affinché esse possano essere confermate oppure corrette a seguito delle indicazioni ottenute durante le operazioni. 3

RAPPRESENTAZIONE CONVENZIONALE L’asse di una strada è costituito da una linea non piana che si sviluppa nello spazio, dunque dovrebbe essere riprodotta con rappresentazioni tridimensionali. Tuttavia, per ragioni di praticità, è consuetudine studiarne separatamente l’andamento planimetrico (o planimetria) e l’andamento altimetrico (o profilo longitudinale). Naturalmente è necessario il perfetto coordinamento tra questi due elaborati. PLANIMETRIA: è la proiezione dell’asse stradale sul piano orizzontale di riferimento (di norma il tracciato più economico è quello che si stacca il meno possibile dal terreno e che si discosta il meno possibile dal collegamento diretto dei due estremi in pianura, oppure dal tracciolino in montagna). PROFILO LONGITUDINALE: rappresenta l’andamento altimetrico, sia del terreno che della piattaforma, in corrispondenza dell’asse stradale, supposto sviluppato sopra a un unico piano verticale di rappresentazione. 4

TRACCIATO PLANIMETRICO 5

TRACCIATO DI RIFERIMENTO Lo studio del tracciato planimetrico è la prima e la più importante tra le attività progettuali; da essa dipenderanno tutti i successivi elaborati tecnici, l’efficienza della strada, i connessi aspetti economici. In generale lo studio del tracciato in proiezione orizzontale presenta numerose soluzioni possibili; per individuare quella più conveniente (percorso più breve, limitati scostamenti dal piano di campagna ecc.), il progettista ha a disposizione due tracciati ideali che fungono da guida e da riferimento nella fase di studio del percorso. In pianura, o in terreni a lieve pendio, quando non vi siano controindicazioni di altro tipo, il percorso guida è costituito dal collegamento diretto tra i punti da collegare con la strada. In montagna lo studio della ricerca del tracciato diventa assai più complessa perché occorrerà fare in modo che la pendenza longitudinale della strada non superi quella massima (pmax) assegnata. In questo caso il percorso guida è costituito da una particolare spezzata detta tracciolino. 6

COLLEGAMENTO DIRETTO E TRACCIOLINO (utilizzabile in pianura o su terreni con modeste variazioni altimetriche) TRACCIOLINO (utilizzabile su terreni montagnosi)

VALUTAZIONE PRELIMINARE DELLA FATTIBILITÀ DEL COLLEGAMENTO DIRETTO  p = -----  pmax d =316-302 8

IL TRACCIOLINO Percorso costituito da una spezzata che collega, a pendenza costante, gli estremi della strada, che si sviluppa a livello del terreno, e i cui segmenti di lunghezza fissa si appoggiano via via a due isoipse successive. Il tracciolino costituisce la base di riferimento per progettare il percorso definitivo dell’asse stradale. La pendenza del tracciolino non deve superare la pendenza massima dell’asse stradale (pmax o i se in %). Questa viene prescritta dalle norme in relazione alla classificazione della strada in progetto. 9

COSTRUZIONE DEL TRACCIOLINO La distanza d necessaria per passare da una curva di livello a quella successiva, rimanendo a livello del terreno, con la pendenza p=pmax (o i se espressa in %) viene ottenuta dalla definizione stessa di pendenza: A B d p=tg  e Q Q+e 10

IL TRACCIOLINO: un esempio (QT=QP=302 m) Verifica sulla fattibilità del collegamento diretto (del tutto improbabile in montagna) (AB=20 m) 20 p = -----  pmax d d (QT=QP=322 m) SCALA 1:2.000; e=2 m 11

pmax assegnata: 6% IN SCALA 1:2.000 : 18,2 mm PENDENZA DI PROGETTO 6% (QT=QP=302 m) PENDENZA DI PROGETTO 6% PENDENZA DEL TRACCIOLINO 5,5% LUNGHEZZA SEGMENTO DEL TRACCIOLINO IN SCALA 1:2.000 : 18,2 mm (QT=QP=322 m) SCALA 1:2.000 ; e=2 m 12

COSTRUZIONE DEL TRACCIOLINO A ogni passaggio sulla isoipsa successiva possono essere seguiti due percorsi alternativi. Pertanto, in teoria, possono essere individuati numerosi tracciolini. SCALA 1:2.000 ; e=2 m 13

SCELTA DEL TRACCIOLINO MIGLIORE In realtà possono essere costruiti numerosi tracciolini, anche se molti di questi sono da scartare perché incompatibili con la futura strada. Si pone, pertanto, il problema di scegliere, tra i rimanenti, quello più conveniente per fungere da base di riferimento per la progettazione, secondo alcuni criteri. CRITERI Il percorso non dovrà presentare eccessive tortuosità. Il percorso dovrà essere il più breve possibile. Le opere d’ingegneria (muri, ponti, gallerie ecc.) dovranno essere in numero limitato. Occorrerà evitare terreni geologicamente non idonei o male esposti. 14

RETTIFICA DEL TRACCIOLINO Il percorso costituito dal tracciolino ha il pregio di rimanere incollato al terreno (dunque senza rilevati o trincee), tuttavia ha un andamento troppo tortuoso per poter essere assunto, così com’è, come percorso definitivo. È allora necessario sostituire al tracciolino una spezzata costituita da un numero decisamente inferiore di tratti, che costituirà la sequenza dei rettifili della futura strada. Essa viene detta poligonale d’asse. La definizione della poligonale d’asse è un importante passo progettuale, essa viene definita osservando l’andamento del tracciolino, considerando l’andamento del terreno, e tenendo conto dell’importanza della strada. 1° soluzione (strada poco importante) Tracciolino 2° soluzione (strada molto importante) 15

RETTIFICA DEL TRACCIOLINO (sequenza dei rettifili) v TRACCIOLINO POLIGONALE D’ASSE La rettifica del tracciolino tende a ridurre la lunghezza del percorso che collega A e B. Ciò produce un aumento della pendenza utilizzata per costruire il tracciolino. SCALA 1:2.000 ; e=2 m 16

INSERIMENTO CURVE CIRCOLARI PRIMITIVE I raggi R delle curve circolari primitive sono scelti dal progettista in modo da armonizzare il percorso stradale. Tuttavia il loro raggio R non deve mai essere inferiore al valore limite del raggio minimo Rmin. 17

PICCHETTI D’ASSE quando l’asse stradale interseca le curve di livello; I picchetti d’asse sono punti appartenenti all’asse stradale utilizzati per rappresentarlo e per materializzarlo sul terreno nelle operazioni di picchettamento (da cui il nome “picchetti”). Essi vengono numerati progressivamente e sono fissati in ambito progettuale con i seguenti criteri: all’inizio e alla fine della strada; quando l’asse stradale interseca le curve di livello; nei punti caratteristici delle curve (punti di tangenza e medio); nei punti di divisione delle curve (1/4, 1/6 ecc.); all’inizio e alla fine di ogni manufatto (tombini, muri, viadotti ecc.); in corrispondenza di intersezioni con altre strade; evitare distanze tra due picchetti consecutivi superiori a 60-70 m. 18

NUMERAZIONE DEI PICCHETTI D’ASSE 1 A 2 3 4 5 6 7 8 V O 9 10 11 12 B 19

QUOTATURA DI RETTIFILI E CURVE 1 225,78 2 A 3 4 5 6 7 R=75,50 m S=143,72 =122C,000 8 V O 9 10 11 B 12 65,22 20

ANDAMENTO DELL’ASSE STRADALE: ESEMPIO 21

IL TRACCIATO STRADALE: I RETTIFILI Il tracciato rappresenta la sequenza dei rettifili, e delle curve che li raccordano, con cui si collegano gli estremi della strada. Le modalità con le quali i rettifili (e di conseguenza le curve) si succedono dando luogo al percorso stradale, dipendono dalla morfologia del terreno, degli ostacoli che si trovano sullo stesso percorso, dalle scelte progettuali. I rettifili non devono essere troppo lunghi, dando luogo a tracciati monotoni che compromettono l’attenzione alla guida e che favoriscano il superamento delle velocità consentite, oltre a ridurre le possibilità di abbagliamento nella guida notturna e a favorire l’inserimento della strada nel territorio. LUNGHEZZA DEI RETTIFILI (prescrizioni normative) Lunghezza massima (m): LR  22 × Vp Lunghezza minima (tabella sottostante) Velocità (km/h) 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Lunghezza minima (m) 30 65 115 150 190 250 300 360 22

IL TRACCIATO STRADALE : le curve I raggi R delle curve circolari sono scelti in modo da armonizzare e ottimizzare il percorso stradale. Tuttavia la normativa prevede alcune limitazioni alla discrezionalità progettuale. Il raggio R deve essere sempre maggiore del raggio minimo Rmin. Allo scopo poi di evitare brusche variazioni di velocità, tra un rettifilo di lunghezza LR e il raggio R minore, fra quelli delle due curve collegate al rettifilo stesso, deve essere rispettata la relazione: 23

COLLEGAMENTO TRA CURVE È vietato raccordare diretta- mente due curve circolari. Tra loro è necessaria l’interposizione di un rettifilo di lunghezza almeno uguale a quella minima. È invece ammessa l’assenza del rettifilo solo se tra le due curve circolari consecutive sono presenti adeguati raccordi progressivi a raggio variabile. In questo caso, il rapporto tra i raggi R1 e R2 delle due curve circolari è regolato da un abaco allegato alle norme. In esso, per strade tipo A e B l’intersezione tra R1 e R2 deve sempre trovarsi in ZONA BUONA, per le strade degli altri tipi è utilizzabile pure la ZONA ACCETTABILE. Strada tipo A R1=800m R2=600m 24

CONVENZIONI GRAFICHE NELLA PLANIMETRIA 25

LA PLANIMETRIA ESEMPIO 26

LA PLANIMETRIA ESEMPIO 27