Progetto Stradale: Indagini Preliminarie per la Progettazione di una Strada, Appunti di Topografia

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IL PROGETTO

STRADALE

INDAGINI PRELIMINARI

VALUTAZIONI E ANALISI PRELIMINARI ELEMENTI DERIVATI

Aspettative dell’Ente committente Classificazione tipologica della strada (A, B, C, …) Stima della domanda di trasporto e sua composizione Indagini statistiche sul traffico attuale Indagini geologiche e morfologiche sui terreni interessati Tracciato (o percorso ) della nuova strada Valutazioni sulla consistenza di eventuali centri abitati intermedi Valutazioni sulle eventuali interferenze con la viabilità esistente

Classificazione tipologica

Larghezza piattaforma ( L ) Raggio minimo dei tratti circolari ( R min) Valore ninimo del parametro della clotoide ( A min) Lunghezza massima e minima dei rettifili pendenza massima dell'asse ( p max) 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 criteri di progettazione che riguardano la definizione del suo tracciato (o percorso ), che deve collegare due punti del territorio, e i relativi elementi geometrici dell’asse e della piattaforma, secondo lo schema di indagini preliminari sotto illustrate:

In precedenza si è visto che la classificazione tipologica della strada condiziona implicita-

mente sia le dimensioni geometriche della sua piattaforma, sia le caratteristiche plano- altimetriche del suo asse ; tra queste citiamo fondamentalmente quelle indicate nel seguente schema.

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 e sezioni ). 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 (vedi le successive slide).

PROFILO LONGITUDINALE : rappresenta l'andamento altimetrico, sia

del terreno che della piattaforma, in corrispondenza dell'asse stradale, supposto sviluppato sopra ad un unico piano verticale di rappresentazione. Sebbene siano studiati separatamente, questi due andamenti concorrono a creare l’asse stradale nella sua unicità e nella sua giacitura spaziale. Pertanto essi devono essere adeguatamente coordinati e compatibili reciprocamente; dunque la planimetria, che e il primo elaborato a essere studiato, deve essere sviluppato tenendo conto, via via, anche delle implicazioni che esso avrà sul successivo andamento altimetrico ( profilo longitudinale).

TRACCIATO PLANIMETRICO

TIPOLOGIE DI GIACITURA DELLE STRADE IN MONTAGNA

- STRADE DI FONDOVALLE : l’elemento guida e l’elemento morfologico costituito dallo stesso andamento della valle, spesso caratterizzato dalla presenza di un corso d’acqua, pertanto il tracciato si svilupperà grossomodo parallelo a quello della stessa valle. La strada avrà un andamento altimetrico molto regolare e con pendenze inferiori a pmax, ma deve svilupparsi a quote tali da escludere eventuali problemi di inondazione (in presenza di un corso d’acqua).

• STRADE DI CRESTA : anche in questo caso l’elemento guida e un elemento morfologico costituito dalle linee di displuvio del terreno; l’andamento altimetrico e, in generale, meno regolare rispetto a quello delle strade di fondovalle, tuttavia hanno spesso caratteristiche panoramiche molto apprezzate in ambito turistico.
• STRADE DI VERSANTE : e il caso più generale (pertanto quello che, in seguito, prenderemo come riferimento) nel quale la strada sviluppa su un versante e collega due punti con un significativo dislivello. In questo caso non esistono elementi naturali da utilizzare come guida; tuttavia e possibile creare uno o più percorsi guida costituiti da una particolare spezzata (nel prossimo punto impareremo come ottenerla) detta tracciolino ; in seguito vedremo come costruire tale linea guida. La slide successiva illustra, in modo semplificato, i percorsi guida nei contesti descritti in precedenza,

I TRACCIATI DI RIFERIMENTO STRADE DI PIANURA (guida: collegamento diretto) STRADE DI FONDOVALLE (guida: linee di compluvio) STRADE DI CRESTA (guida: linee di displuvio) STRADE DI VERSANTE (guida: tracciolino) collegamento diretto tracciolino asse strada asse strada

COSTRUZIONE DEI TRACCIOLINI

IL TRACCIOLINO AD UNIFORME PENDENZA

In presenza di terreni collinari (comunque altimetricamente irregolari) o montagnosi il collegamento diretto tra gli estremi della strada raramente e compatibile con la pendenza massima da rispettare e, comunque, avrebbe costi (relativi ai movimenti delle masse terrose) molto elevati. In tale ambito l’individuazione del tracciato stradale dovrà essere ricavata per passi successivi. Diventa allora di grande aiuto, come anticipato, la costruzione sulla carta a curve di livello, sulla quale si esegue lo studio, di una spezzata che collega gli estremi della strada e che viene chiamata tracciolino a uniforme pendenza. La pendenza del tracciolino non deve superare (salvo particolari deroghe) la pendenza massima dell’asse stradale ( pmax o i se in %). Questa viene prescritta dalle norme in relazione alla classificazione della strada in progetto. Il tracciolino costituisce la base di riferimento per progettare il percorso definitivo dell’asse stradale Esso è un percorso costituito da una spezzata che si sviluppa a livello del terreno , e che collega , a pendenza costante , gli estremi della strada. I lati della spezzata hanno lunghezza fissa e si appoggiano via via a due isoipse successive.

COSTRUZIONE DEL TRACCIOLINO

Nelle zone della carta dove le curve di livello presentano forti curvature, si usa raffittire le

curve di livello che si hanno a disposizione sul rilievo, integrandole con altre curve di livello

ottenute per interpolazione dalle precedenti.

Il raffittimento delle curve di livello ha l’effetto pratico di diminuire l’equidistanza e

(nell’esempio si e posto e’ = e /4), quindi di ridurre lo spostamento del tracciato approssimato

rettilineo da quello reale curvilineo. Il raffittimento può essere esteso a tutto il rilievo, oppure limitato solo alle zone che ne richiedono l’impiego. Esso si realizza praticamente tracciando come costruzione alcuni segmenti ortogonali

(direzione di massima pendenza) e intersecanti le due curve di livello, dividendoli poi nello

stesso modo in cui si e divisa l’equidistanza e. Infine si raccordano col curvilinee i punti cosi

individuati.

SCALA 1:2000 ; e=2m (QT=QP=302m) (QT=QP=322m)

FORMAZIONE DEL TRACCIOLINO:un esempio

d

Verifica sulla fattibilità del collegamento diretto ( del tutto improbabile in montagna ) (AB=20m) 20 p = -----  p max d collegamento diretto NON POSSIBILE

FORMAZIONE DEL TRACCIOLINO: criteri guida

I contesti territoriali che si presentano sono talmente mutevoli che non consentono di

formulare regole generali alla base della formazione dei tracciolini. Nondimeno, possiamo

elencare i seguenti criteri da valutare nella loro creazione.

1. Utilizzare una pendenza p inferiore dello 0,5%-1,5% (in relazione alla morfologia del

terreno) rispetto alla pendenza massima pmax, per tenere conto della successiva rettifica

(che accorcia il percorso rispetto allo sviluppo del tracciolino).

2. Procedere sempre nella stessa direzione altimetrica (in salita o in discesa) evitando

di alternare tali direzioni con «su» e «giù» (se non per evitare ostacoli importanti) da cui deriverebbe un tracciato più lungo e ondeggiante.

3. Qualora si raggiunga rapidamente la quota finale del tracciolino, ma a distanza significativa dall’estremo da collegare (caso frequente nel caso di piccoli dislivelli o grandi

valori di p), e opportuno procedere con una delle seguenti soluzioni, in relazione alla

morfologia del terreno:

a) procedere per tentativi aumentando via via l’ apertura d del compasso fintanto che

il relativo tracciolino (al quale corrisponderà una pendenza inferiore a quella p iniziale)

non terminerà in prossimità dell’estremo da collegare; b) procedere come nel caso precedente, ma limitandolo a un tratto parziale di

tracciolino, al quale, pertanto, corrisponderanno due tronchi a diversa pendenza.

4. Evitare, per quanto possibile, di inoltrarsi in zone caratterizzate da curve di livello ravvicinate e/o molto ricurve (in quanto testimoniano terreni molto irregolari), oppure

in zone che le indagini geologiche hanno indicate come instabili.

FORMAZIONE DEL TRACCIOLINO:un esempio

SCALA 1:2000 ; e=2m

• Ad ogni passaggio sulla isoipsa successiva, possono essere seguiti due percorsi alternativi.
• Pertanto, in teoria, possono essere individuati numerosi tracciolini

RETTIFICA DEL TRACCIOLINO: linee guida

Il tracciolino, a causa dei continui cambi di direzione , non è utilizzabile come andamento definitivo dell’asse stradale. Pertanto, in una fase successiva , occorre sostituire al

tracciolino un percorso costituito da un numero assai minore di tratti rettilinei, la

poligonale d’asse , che verranno poi raccordati con curve: tale fase è detta rettifica del tracciolino.

La rettifica del tracciolino tende a ridurre la lunghezza del percorso, producendo un

aumento (pur piccolo) della pendenza utilizzata per costruire il tracciolino stesso. Durante

tale operazione occorre considerare le seguenti linee guida di carattere generale.

• La poligonale d’asse deve discostarsi il meno possibile dal tracciolino scelto come guida.
• Gli angoli che formano lati consecutivi della poligonale d’asse devono permettere

l’ iscrizione di curve (che per il momento consideriamo come semplici archi di cerchio)

con raggi superiori a quello minimo consentito dalle norme, e perciò non devono essere troppo piccoli.

• Nel caso sia del tutto necessaria la presenza di tornanti (anticipati da stretti cambi di direzione del tracciolino), è bene che questi siano realizzati laddove il terreno presenta una minore pendenza trasversale, cioè dove le curve di livello tendono ad allargarsi.
• In corrispondenza di ipotetiche intersezioni con altre strade, o attraversamenti di corsi d’acqua, e bene che la strada si trovi in rettifilo , meglio se perpendicolare al corso d’acqua o alla strada intersecata.

RETTIFICA DEL TRACCIOLINO: la tipologia di strada

Il percorso costituito dal tracciolino ha il pregio di rimanere incollato al terreno (dunque senza rilevati o trincee), tuttavia, come detto, ha un andamento troppo tortuoso per poter essere assunto, così com’è, come percorso definitivo.

La rettifica del tracciolino, che produce la 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 (stabilita dalla

sua classificazione).

In effetti nelle strade ordinarie (es. tipo E, F) è bene che la poligonale di rettifica non

si scosti troppo dal tracciolino, limitando in questo modo i movimenti di terra (quindi i

costi) della futura strada. Al contrario, nelle le strade importanti (es. tipo A e B) prevale

l’esigenza di ridurre le tortuosità e le alte pendenze, anche a discapito di maggiori costi che

inevitabilmente sono causati dai forti scostamenti dal tracciolino ed ai conseguenti maggiori

entità dei movimenti delle masse terrose. 1 ° soluzione (strada ordinaria: 2 rettifili e una curva) 2° soluzione (strada importante: unico rettifilo) Tracciolino