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LEZIONE 002
Illustrare gli elementi caratteristici di una piattaforma stradale
La carreggiata è la parte della strada destinata allo scorrimento dei veicoli. Essa è composta da una o più corsie di marcia, è pavimentata ed è delimitata da strisce di margine. La corsia è la parte longitudinale della strada, normalmente delimitata da segnaletica orizzontale, di larghezza idonea a permettere il transito di una sola fila di veicoli. La corsia è il modulo fondamentale della carreggiata. • corsia di marcia : corsia facente parte della carreggiata, destinata alla normale percorrenza o al sorpasso; • Corsia riservata : corsia di marcia destinata alla circolazione esclusiva di una o solo di alcune categorie di veicoli; • Corsia specializzata : corsia destinata ai veicoli che si accingono ad effettuare determinate manovre, quali svolta, attraversamento, sorpasso, decelerazione, accelerazione, manovra per la sosta o che presentino basse velocità (corsia di arrampicamento) o altro; • Corsia di emergenza : corsia, adiacente alla carreggiata, destinata alle soste di emergenza, al transito dei veicoli di soccorso ed, eccezionalmente, al movimento dei pedoni. La banchina è la parte della strada, libera da qualsiasi ostacolo (segnaletica verticale, delineatori di margine, dispositivi di ritenuta), compresa tra il margine della carreggiata e il più vicino tra i seguenti elementi longitudinali : marciapiede, spartitraffico, arginello, ciglio interno della cunetta, ciglio superiore della scarpata nei rilevati. Crea un franco di sicurezza tra la corsia e gli elementi disposti lungo i margini. La piattaforma è la parte della sede stradale che comprende una o più carreggiate complanari , le banchine , i margini (eventuali) interno e laterale, le corsie riservate , le corsie specializzate , le fasce di sosta laterale e le piazzole di sosta o di fermata dei mezzi pubblici (se esistenti). Il marciapiede è la parte della strada, esterna alla carreggiata, rialzata o altrimenti delimitata e protetta, destinata ai pedoni. Il dispositivo di ritenuta è un elemento di protezione volto ad evitare la fuoriuscita dei veicoli dalla piattaforma o comunque a ridurne le conseguenze dannose. La fascia di pertinenza è la striscia di terreno compresa tra la carreggiata più esterna e il confine stradale. È parte della proprietà stradale e può essere utilizzata solo per la realizzazione di altre parti della strada. • La fascia di rispetto è la striscia di terreno, esterna al confine stradale, sulla quale esistono vincoli alla realizzazione , da parte del proprietario del terreno, di scavi, costruzioni, recinzioni, piantagioni, depositi e simili. Per la larghezza vedere gli articoli 26, 27 e 28 del DPR 495/92. La fascia di sosta laterale è la parte della strada adiacente alla carreggiata, separata da questa mediante striscia di margine discontinua e comprendente la fila degli stalli di sosta e la relativa corsia di manovra.
Quali sono le distanze di visibilita' che vanno verificate in ambito stradale?
La distanza di visuale libera rappresenta la lunghezza del tratto di strada che il conducente riesce a vedere davanti a sé senza considerare l’influenza delle condizioni del traffico, atmosferiche e di illuminazione della strada. In fase progettuale tale distanza deve essere sempre confrontata con le seguenti distanze di visibilità :
- distanza di visibilità per l'arresto = spazio minimo necessario perché un conducente possa arrestare il veicolo in condizione di sicurezza davanti ad un ostacolo imprevisto.
- distanza di visibilità per il sorpasso = lunghezza del tratto di strada occorrente per compiere una manovra di completo sorpasso in sicurezza, quando non si possa escludere l’arrivo di un veicolo in senso opposto.
- distanza di visibilità per la manovra di cambiamento di corsia = lunghezza del tratto di strada occorrente per il passaggio da una corsia a quella ad essa adiacente nella manovra di deviazione in corrispondenza di punti singolari (intersezioni, uscite, ecc.).
LEZIONE 003
Come variano le velocita' e le pendenze trasversali nei rettifili e nelle curve circolari?
Rettifili – pendenze trasversali La pendenza trasversale nasce dall’esigenza di garantire un rapido deflusso delle acque superficiali. In rettifilo, indipendentemente dal tipo di strada, la pendenza trasversale minima ( inclinata verso l’esterno ) delle falde della carreggiata è ic = 2.5%(q = 0.025). Valori inferiori possono essere impiegati solo nei tratti di transizione tra due elementi del tracciato caratterizzati da pendenze opposte seguendo comunque adeguati accorgimenti.
Curve circolari – pendenze trasversali
Quali sono gli elementi planimetrici di un tracciato stradale?
Rettifili Curve circolari Curve a raggio variabile Curve circolari I parametri geometrici fondamentali sono il raggio di curvatura R e lo sviluppo L. La curva circolare deve essere progettata in modo da garantire sicurezza e confort di guida. Per essere percepita correttamente deve avere uno sviluppo corrispondente ad un tempo di percorrenza di almeno 2.5 secondi valutato con riferimento alla relativa velocità di progetto.
LEZIONE 004
Qual è l'equazione della clotoide?
Dalla geometria è noto che: Integrando membro a membro si ha:
LEZIONE 005
In base a quali metodi e' possibile creare geometricamente lo scostamento necessario per
l'inserimento della clotoide?
L’inserimento della clotoide – raccordo a raggio conservato Il raggio R rimane invariato e per inserire il raccordo tra rettifilo e cerchio occorre spostare o il rettifilo o il cerchio. L’inserimento della clotoide – raccordo a centro conservato Il centro della curva M rimane fisso, il raggio iniziale R1 subisce un accorciamento assumendo il valore R1’< R1. Tale metodo è poco usato, soprattutto quando il raggio R1 è prossimo a Rmin fissato dalla normativa, poiché si incorre nel rischio di avere R1’ < Rmin. L’inserimento della clotoide – raccordo a vertice conservato Il vertice rimane fisso, il raggio iniziale R2 subisce un accorciamento assumendo il valore R2’< R2, il centro M si sposta verso il vertice assumendo la nuova posizione M’. Tale metodo è poco usato poiché il nuovo raggio di curvatura tende ad assumere valori estremamente ridotti (R2‘<< R2).
LEZIONE 006
In cosa consiste la verifica del parametro della clotoide?
Le verifiche relative al parametro di scala A vengono effettuate prendendo in considerazione le seguenti grandezze operative:
- il contraccolpo , ossia la variazione dell’accelerazione trasversale non compensata nell’unità di tempo ( c = dat / dt );
- la velocità di rotazione trasversale della sagoma stradale;
- l’angolo di deviazione finale τf.
Imponendo la velocità di percorrenza costante (V=cost.), si ottengono i tre criteri (dinamico, costruttivo ed ottico) che consentono di calcolare i’intervallo di oscillazione del parametro A ( Amin ≤ A ≤ Amax ).
LEZIONE 007
Quali sono le tipologie di clotoidi impiegate in campo stradale, in funzione degli elementi da
raccordare?
A seconda degli elementi planimetrici del tracciato che vengono raccordati dalla clotoide si possono identificare tre principali casistiche:
- Raccordo di transizione tra rettifilo e curva circolare;
- Raccordo di continuità tra due archi di cerchio uno interno all’altro ma non concentrici (i centri devono essere diversi) percorsi nello stesso verso;
- Raccordo di flesso tra due archi di cerchio esterni l’uno dall’altro e percorsi in verso opposto.
Come varia la pendenza trasversale nelle clotoidi?
LEZIONE 009
Che verifiche vanno eseguite su un raccordo altimetrico?
LEZIONE 010
In cosa si differenzia l'impostazione moderna della progettazione stradale rispetto al precedente
metodo del tracciolino?
L’impostazione tradizionale, usata fino a circa 15 anni fa, si basa sul cosiddetto metodo del tracciolino :
- il rettifilo è l’elemento base;
- problematiche legate a rettifili troppo lunghi. L’ impostazione moderna si sviluppa come alternativa al metodo del tracciolino, che privilegia il rettifilo. L’impostazione moderna presenta le seguenti caratteristiche:
- la curva è l’elemento base;
- consente di riconoscere sempre la velocità di progetto;
- strade a una corsia per senso di marcia va verificato il livello di servizio e garantita al distanza di visibilità per il sorpasso in almeno il 20% del tracciato
LEZIONE 011
Con quale criterio si progetta il profilo altimetrico di una strada?
Inserendo manualmente livellette e raccordi verticali il progettista realizza il profilo altimetrico (linea rossa) cercando di minimizzare il più possibile la differenza di quota tra andamento del terreno e profilo di progetto. Minimizzare la differenza di quota tra terreno e progetto significa minimizzare i movimenti terra legati alle operazioni di sterro e riporto, e quindi minimizzare i costi di realizzazione dell’opera. Dal punto di vista operativo si possono ridurre i volumi di sterro e riporto utilizzando più livellette o agendo sulla planimetria. Negli elaborati progettuali si riportano:
- l’andamento del terreno
- le livellette non raccordate
- il profilo di progetto (livellette raccordate)
LEZIONE 012
In quali situazioni é conveniente inserire dei muri di sostegno nelle sezioni trasversali?
Quando le scarpate laterali presentano problemi di stabilità oppure quando la zona di occupazione risulta eccessivamente estesa, diventa necessario inserire dei muri di sostegno. I muri che sostituiscono, totalmente o in parte, le scarpate in trincea sono detti muri di controripa. I muri sistemati alla base delle scarpate in rilevato sono detti muri di sottoscarpa. I muri che, nelle sezioni in rilevato, hanno la sommità alla stessa quota della piattaforma stradale prendono il nome di muri a ciglio strada.
Cosa sono le sezioni trasversali e quali tipologie possono assumere?
La sezione trasversale è l’intersezione del corpo stradale e del terreno con un piano verticale normale all’asse stradale in corrispondenza delle sezioni topografiche e geometriche. Esse evidenziano l’andamento trasversale del corpo stradale e del terreno e forniscono gli elementi necessari per il calcolo del volume del solido stradale (movimenti terra). A seconda della differenza tra le quote di progetto si possono avere sezioni:
- in rilevato ,
- in trincea ,
- a mezza costa. Se le differenze di quota risultano di notevole entità, può essere economicamente vantaggioso realizzare gallerie e viadotti. Sono dette sezioni in rilevato le sezioni stradali che hanno tutte le quote di progetto della piattaforma superiori a quelle del piano di campagna. Sono dette sezioni in trincea le sezioni stradali che hanno tutte le quote di progetto della piattaforma inferiori a quelle del piano di campagna. Sono dette sezioni a mezza costa le sezioni stradali che hanno le quote di progetto della piattaforma in parte superiori e in parte inferiori a quelle del piano di campagna.
LEZIONE 013
In cosa consiste il metodo delle sezioni ragguagliate?
Per calcolare i movimenti terra bisogna determinare il volume del solido stradale. Si utilizza il metodo delle sezioni ragguagliate. Secondo tale metodo il volume Vm del solido stradale compreso tra le sezioni A1 e A2 distanti d si può calcolare tramite la seguente formule:
LEZIONE 014
Per quale motivo la larghezza della strada deve essere aumentata nelle curve circolari?
Nei tratti in curva l’ingombro dei veicoli aumenta rispetto a quello che si ha in rettifilo, in misura tanto maggiore quanto più piccolo è il raggio della curva. Occorre quindi consentire la sicura iscrizione dei veicoli nei tratti in curva conservando i necessari franchi fra la sagoma limite dei veicoli ed i margini delle corsie. Per le curve circolari è prescritto un allargamento E [m] per ciascuna corsia in funzione del raggio esterno della corsia R [m].
LEZIONE 016
Che cos’è il diagramma delle velocità?
Il diagramma delle velocità è la rappresentazione grafica dell’andamento della velocità di progetto Vp in funzione della progressiva dell’asse stradale. Si costruisce, sulla base del solo tracciato planimetrico, calcolando per ogni elemento l’andamento della velocità di progetto, che deve sempre risultare Vp,min ≤ Vp ≤ Vp,max. Il limite superiore Vp,max corrisponde alla massima velocità compatibile (entro i limiti di sicurezza) in rettifilo o per gli elementi meno vincolanti. Il limite inferiore Vp,min corrisponde alla velocità di progetto degli elementi più vincolanti. Tali valori determinano l’ intervallo di velocità , che definisce il campo dei valori di velocità sulla base dei quali vengono dimensionati gli elementi geometrici del tracciato (rettifili, curve circolari e clotoidi):
- gli intervalli ampi permettono al progettista l’adeguamento del tracciato al territorio ( versatilità ) ma potrebbero non consentire il controllo condizionato di velocità sull’utente
Disegnare lo schema di una pavimentazione semi-rigida, riportando gli spessori approssimativi dei
vari strati.
LEZIONE 019
In cosa consiste il dimensionamento di una pavimentazione stradale?
Le caratteristiche strutturali della pavimentazione stradale sono:
- la capacità di distribuzione dei carichi sul sottofondo
- la resistenza alle sollecitazioni indotte dai carichi
- la resistenza alle sollecitazioni ambientali (durabilità) Note le caratteristiche meccaniche dei materiali e i carichi trasmessi dai veicoli, occorre dimensionare lo spessore dei vari strati in modo tale da contenere entro certi limiti il danno. In realtà il problema risulta molto complesso a causa delle incertezze nel definire il danno, della variabilità dei materiali e degli agenti esterni. La vita utile di una pavimentazione è quel periodo di tempo al di là del quale la degradazione da essa subita ne rende necessario il rifacimento. La vita utile è il risultato di un processo di ottimizzazione in cui vanno valutate numerose soluzioni. L’impegno economico iniziale e il piano manutentivo giocano un ruolo fondamentale nella scelta degli spessori e del tipo di materiali da usare e quindi nella determinazione della vita utile. Nel dimensionamento della pavimentazione, cioè nella scelta della tipologia, dei materiali e degli spessori dei vari strati, entrano in gioco numerose variabili, quali:
- le caratteristiche del sottofondo;
- i carichi veicolari;
- le condizioni climatiche;
- le caratteristiche meccaniche dei materiali;
- lo spessore dei singoli strati;
- lo spessore totale.
LEZIONE 020
Descrivere a grandi linee il metodo AASHTO per il dimensionamento delle pavimentazioni stradali.
Durante la sperimentazione è stata valutata l’evoluzione del grado di ammaloramento delle pavimentazioni attraverso un parametro denominato PSI ( pavement serviceability index ) variabile da 0 (pessime condizioni) e 5 (ottime condizioni). Il PSI è stato determinato, attraverso le formule empiriche riportate in basso, in funzione di:
- SV = media delle variazioni di pendenza del profilo longitudinale lungo il percorso delle ruote;
- RD = media delle misure di profondità delle ormaie;
- P = superficie delle buche e riparazioni;
- C = area di lesioni caratteristiche.
LEZIONE 021
Descrivere le caratteristiche principali del catalogo delle pavimentazioni del CNR.
Il catalogo è stato realizzato per fornire all’ingegnere una sovrastruttura di riferimento , valida in ambito nazionale e ad altitudine inferiore a 1000 m. s.l.m., in relazione alla tipologia di pavimentazione, alla portanza del sottofondo, ai materiali impiegati, alla combinazione degli spessori. Il catalogo si basa sulla procedura empirica “AASHTO guide design of pavement structures”. La soluzione prevista dal catalogo potrà essere affinata con successivo calcolo con metodo empirico e razionale. Le pavimentazioni di catalogo si riferiscono a condizioni climatiche differenti secondo il tipo di sovrastruttura. Per le pavimentazioni flessibili e semi-rigide si fa riferimento a situazioni climatiche medie quali si verificano nell’Italia centrale,
LEZIONE 025
Quale scopo hanno le isole di canalizzazione?
La canalizzazione consiste nella realizzazione di isole alle intersezioni per incanalare il traffico secondo determinati percorsi in modo da semplificare la circolazione stradale. Le canalizzazioni possono essere realizzate per:
- Ridurre le aree di conflitto, evitando che si effettuino manovre incontrollate e pericolose.
- Inibire le manovre scorrette
- Controllare la velocità degli utenti
- Controllare l’angolazione delle traiettorie:
- angoli piccoli per immissioni
- angoli retti per attraversamenti
- Privilegiare le correnti principali
- Separare le traiettorie conflittuali Inoltre possono essere utili:
- nelle zone con scarsa visibilità dovuta alla presenza di ostacoli laterali o per condizioni atmosferiche non buone;
- nelle strade con 4 corsie in cui, in caso di semaforizzazione, risulta necessario il posizionamento centrale di una lanterna semaforica;
- per la protezione della svolta a sinistra (fase di canalizzazione + fase di svolta);
- quando il traffico pedonale richiede la presenza di rifugi per l’attraversamento in sicurezza. Le isole di canalizzazione possono essere:
- a raso , con strisce bianche di segnalazione inclinate a 45° rispetto alla direzione di marcia;
- rialzate , realizzate in calcestruzzo o con cordolatura e sistemazione interna a prato.
LEZIONE 026
Descrivere la corsia di uscita di un'intersezione a raso.
La corsia di uscita permette la diversione dei veicoli dalla corrente principale. I flussi di traffico consentono di stabilire dei limiti oltre i quali è necessario inserire le corsie di uscita per permettere il deflusso ottimale dei veicoli. Le corsie di uscita sono composte da due tratti:
- tratto di manovra di lunghezza LM(U);
- tratto di uscita di lunghezza LU. Quando i flussi di traffico sono bassi, al posto di una corsia di uscita si può realizzare una pseudo-corsia caratterizzata da un’ uscita ad ago .• tratto di uscita ad ago di lunghezza L* U.
Descrivere la corsia di entrata di un'intersezione a raso.
La corsia di entrata permette l’inserimento sulla corsia di marcia della direttrice principale a partire dalla strada secondaria. I flussi di traffico consentono di stabilire dei limiti oltre i quali è necessario inserire le corsie di entrata per permettere il deflusso ottimale dei veicoli. Le corsie di entrata sono composte da due tratti:
- tratto di attesa di lunghezza LE;
- tratto di raccordo di lunghezza LR(E).
LEZIONE 027
Descrivere la corsia centrale di accumulo di un'intersezione a raso
La corsia centrale di accumulo permette la fermata dei veicoli in attesa di svolta, senza interrompere il deflusso veicolare lungo la stessa direzione di provenienza. I flussi di traffico consentono di stabilire dei limiti oltre i quali è necessario inserire le corsie di entrata per permettere il deflusso ottimale dei veicoli. Le corsie centrali di accumulo sono composte da quattro tratti:
- tratto di raccordo di lunghezza LRC(A);
- tratto di manovra di lunghezza LM(A);
- tratto di decelerazione di lunghezza LD(A);
- tratto di accumulo di lunghezza LA. In ambito urbano (o in tratti a basse velocità di marcia), le corsie centrali di accumulo possono essere composte da due tratti:
- tratto di raccordo di lunghezza LRC(A);
- tratto di accumulo di lunghezza LA.
Descrivere la corsia centrale di immissione di un'intersezione a raso.
La corsia centrale di immissione permette ai veicoli che la transitano di trovare un varco libero che consenta loro di immettersi sulla direttrice di marcia principale. I flussi di traffico consentono di stabilire dei limiti oltre i quali è necessario inserire le corsie di entrata per permettere il deflusso ottimale dei veicoli. Le corsie centrali di immissione sono composte da tre tratti:
- tratto di attesa di lunghezza Li;
- tratto di raccordo con la corsia di lunghezza LR(i);
- tratto di raccordo con la strada principale di lunghezza LRC(i).
LEZIONE 028
Come e' fatta la curva tricentrica? A cosa serve?
La curva tricentrica è una successione di tre archi di circonferenza, due tratti di raccordo (iniziale e finale) ed uno centrale. Tali circonferenze raccordano i cigli esterni della strada principale, ovvero delle eventuali corsie specializzate, con i cigli esterni della direttrice secondaria. In ordine di percorrenza i raggi dei tre archi di cerchio sono R1, R2 e R3. Il rapporto tra questi tre raggi è fisso e pari a: Anche gli angoli dei tre archi di cerchio sono in rapporto tra loro e la loro somma deve essere pari all’angolo tra la strada secondaria e la strada principale: Quando i veicoli pesanti eseguono una svolta, essi impegnano un’area maggiore rispetto alla loro ingombro in rettifilo. La superficie di tale area è funzione del raggio della curva e dell’angolo di deviazione. Una volta definita la tricentrica che identifica il ciglio destra nelle svolte a destra, il ciglio sinistro si ottiene eseguendo gli offset nei punti iniziali, centrali e finali dei tre archi della tricentrica.
LEZIONE 030
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un'intersezione a rotatoria?
Vantaggi
- Moderazione della velocità di approccio, favorita dall’obbligo di dare precedenza e dalla percorrenza di traiettorie curvilinee che inducono significative riduzioni di velocità.
- Miglioramento della sicurezza grazie all’eliminazione (trasformazione) di alcuni punti di conflitto tra le correnti veicolari.
- Riduzione dei tempi di fermata rispetto a quelle riscontrate sulle intersezioni semaforizzate.
- Tronco intermedio di accelerazione
- Tronco di attacco
- Tronco finale di raccordo
LEZIONE 036
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un'intersezione a rombo?
L’intersezione a rombo:
- ha punti di conflitto residui su una sola delle due strade, che pertanto può essere a carreggiate separate.
- è simmetrico (sia dal punto di vista geometrico che funzionale).
- consente l’inversione di marcia.
- non è potenziabile (una volta realizzato non rimane spazio per la costruzione delle rampe indirette). Il rombo presenta un problema nelle intersezioni a raso, dove si incrociano in maniera caotica le traiettorie di numerose svolte. In caso di traffico intenso , tale problema può essere risolto sfalsando planimetricamente i punti di innesto delle rampe nelle intersezioni a raso.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un quadrifoglio completo?
Il quadrifoglio completo:
- non ha punti di conflitto residui, pertanto entrambe le strade possono essere a carreggiate separate.
- è simmetrico (sia dal punto di vista geometrico che funzionale).
- non consente l’inversione di marcia.
- non è potenziabile (tutte le svolte sono già servite). Il quadrifoglio completo presenta una criticità : se lo svincolo non è sufficientemente ampio è possibile che si creino punti di intersezione tra le traiettorie dei veicoli in ingresso ed in uscita dalle rampe indirette. La soluzione a tale criticità consiste nel potenziare lo svincolo aggiungendo delle carreggiate supplementari. Tali carreggiate, a servizio degli utenti che devono eseguire una svolta e percorse a velocità più bassa, possono trovarsi su una sola strada (in tal caso si parla di quadrifoglio parzialmente potenziato ) o su entrambe ( quadrifoglio potenziato ).
LEZIONE 037
Quali sono le caratteristiche di uno svincolo a trombetta?
Delle intersezioni con un solo manufatto di scavalco e senza punti di conflitto residui (svincolo) fa parte la trombetta. Lo svincolo a trombetta è spesso utilizzato in prossimità dei caselli autostradali e presenta le seguenti caratteristiche:
- non ha punti di conflitto residui pertanto la strada principale può essere a carreggiate separate.
- non consente l’inversione di marcia.
- non è potenziabile (è già completo). Nello svincolo a trombetta tutte e quattro svolte sono libere, cioè non presentano punti di conflitto di intersezione poiché servite da rampe (nello specifico due rampe dirette, una semidiretta ed una indiretta). Se il cappio della trombetta si trova a destra rispetto alla strada secondaria verticale, si parla di trombetta tradizionale (la svolta a sinistra servita con la rampa semidiretta è quella in uscita dalla strada principale). Viceversa si parla di trombetta inversa.
LEZIONE 038
Come si calcola la massa volumica reale di una terra?
La massa volumica reale (o dei solidi) è il rapporto tra la massa del campione secco ed il volume occupato dei soli granuli ( peso specifico dei granuli ). Essa è una proprietà caratteristica del materiale. Il materiale viene ridotto in polvere per eliminare tutti i vuoti interni ai granuli, poi viene misurato con il metodo del picnometro. Il picnometro (nella figura) è un recipiente un vetro con il collo stretto e allungato. In tal modo il menisco creato dal liquido all’interno ha una superficie ridotta, quindi l’errore sperimentale si riduce. Valore tipico: 2.70 g/cm3, 2700 kg/m γ r: massa volumica reale [M/V, g/cm3, kg/dm3] Ms: massa del campione secco per essicazione a 105°C [M, g, kg] Vs: volume dei solidi [V, cm3, dm3] A. si misura la massa del picnometro; B. si misura la massa del picnometro e della terra e si calcola la massa della terra (MS = M1); → si aggiunge acqua distillata, si estrae l'aria intrappolata, si riempie il picnometro d'acqua no alla tacca di riferimento (volume fissato) e si porta a temperatura costante (T); C. si misura la massa del picnometro, della terra e dell'acqua (M2); D. si misura la massa del picnometro pieno d'acqua (M3)
LEZIONE 039
Come si effettua l'analisi granulometrica di una terra?
La terra è suddivisa in frazioni contenenti elementi di dimensione caratteristica (D) compresa tra due valori fissati (frazioni granulometriche). La suddivisione è effettuata con una analisi granulometrica :
- per vagliatura meccanica per D > 0.063mm;
- per sedimentazione per D < 0.063mm. Ciascuna frazione granulometrica e caratterizzata dalla propria massa (secca), in rapporto alla massa (secca) totale. Analisi delle curve granulometriche: A: uniforme (prevalenza di una pezzatura, Cu < 2) B: continua (ben gradata) C: discontinua (manca una pezzatura) Parametri di riferimento: Cu: coefficiente di uniformità (UNI EN 14688-2) Cc: coefficiente di curvatura (UNI EN 14688-2)
LEZIONE 043
Quali sono i vantaggi di un sottofondo portante?
La portanza è la capacità di resistere ai carichi veicolari. La portanza è il carico specifico, ricavabile con un dato tipo di prova, che determina un prestabilito cedimento. La portanza è un parametro fondamentale per il dimensionamento della pavimentazione. L’elevata rigidezza del sottofondo permette:
- un miglior supporto alla pavimentazione;
- una più efficace compattazione degli strati superiori durante la costruzione;
- minori deformazioni dello strato durante l’esercizio;
- prestazioni più stabili nel tempo;
- maggiore regolarità piano viabile.
Come si misura la portanza di un sottofondo in laboratorio?
La determinazione della portanza sono basati su prove in laboratorio come indice CBR, modulo resiliente. La prova CBR (California Bearing Ratio) L’indice di portanza CBR (California Bearing Ratio) è stato introdotto negli anni '20 dal California Division of Highways per il dimensionamento delle pavimentazioni. Il metodo (UNI EN 13286-47) consiste nel sottoporre un campione del terreno, opportunamente preparato (UNI EN 13286- 2), ad una prova di penetrazione effettuata con un apposito pistone, ricavando il carico corrispondente ad un affondamento di 2.5 e 5.0 mm (velocità di affondamento 1.27 mm/min). Tali carichi vengono riferiti ad analoghi carichi applicati ad un terreno di riferimento Esecuzione della prova :
- la penetrazione avviene a velocità costante (1.27 mm/min);
- il diametro dell'ago CBR e di 50 mm;
- si aggiunge un sovraccarico (dischi di metallo) che simula l'azione della pavimentazione. Il modulo resiliente è un parametro razionale per misurare la portanza (rigidezza):
- simula la risposta all'applicazione dinamica e ripetuta dei carichi veicolari;
- tiene conto delle condizioni di confinamento del materiale in sito. Il modulo resiliente si ottiene con una prova triassiale , applicando un carico impulsivo ripetuto. σ1 = sforzo assiale totale σ3 = sforzo di confinamento σd = sforzo deviatorico = σ1 – σ3 εr = deformazione restituita (resiliente) = ΔL/L Mr = modulo resiliente = σd / εr
LEZIONE 044
Come si misura la massa volumica del secco di una terra in sito?
La massa volumica (del secco) ottenuta in sito dipende da:
- tipo di materiale;
- tecnica di costipamento;
- energia:
- tipo di rullo;
- numero di passaggi;
- spessore degli strati
- contenuto d'acqua.
Sorge la necessita di controllare l'efficacia del costipamento determinando la massa volumica del secco in sito. Tale controllo può essere effettuato mediante il metodo del volumometro a sabbia. a) si fissa la piastra al terreno e si opera un piccolo scavo; la terra viene raccolta e ne viene misurata la massa (Mu) e l'umidita (W) b) si posiziona il cono ed il recipiente contenente la sabbia; la massa della sabbia contenuta nel recipiente è nota. c) si apre la valvola facendo fuoriuscire la sabbia; d) si calcola la massa della sabbia impiegata (fuoriuscita dal recipiente); la massa della sabbia che riempie il foro (Mf) si ottiene sottraendo quella che riempie il cono e la piastra;
LEZIONE 045
In cosa consiste la prova di carico su piastra?
La prova consiste nel:
- applicare un carico P (che, tenendo conto dell’area di impronta della piastra corrisponde ad una pressione p)
- attraverso una piastra di diametro D
- misurare il cedimento sotto la piastra δ Una piastra di acciaio (rigida) di forma circolare (usualmente D = 300 mm) viene posta sul piano di posa livellato con sabbia monogranulare e su di essa si adatta un martinetto idraulico fissato su un contrasto (ad esempio un rullo, una pala meccanica, un camion ecc.). Azionando il martinetto si carica la piastra e quindi il piano di posa a diverse pressioni. Il carico è determinato sulla base della pressione raggiunta dal fluido nel martinetto (lettura dell’ anello dinamometrico ). I cedimenti sono indicati dai comparatori. Diametri diversi della piastra influiscono sullo spessore interessato dalla pressione scaricata. Il tempo influenza la misura. Per questo vengono effettuate misure di cedimento ogni minuto fino allo stabilizzarsi della lettura (deformazione inferiore a 0,02 mm al minuto).
LEZIONE 046
Quali sono i vantaggi della stabilizzazione a calce di una terra?
La stabilizzazione a calce è particolarmente adatta per:
- terre fini dei gruppi A6 e A7 (con IP > 10)
- terre ghiaioso/argillose dei gruppi A2-6 e A2- 7 (P0.4mm < 35) Per la stabilizzazione si utilizzano:
- calce viva: CaO;
- calce idrata: Ca(OH)2. La stabilizzazione a calce è attualmente una tecnica molto diffusa poiché particolarmente efficace con i terreni più scadenti. Effetti a breve termine
- limiti di Atterberg : aumento del LP e conseguente riduzione di IP, modifica della distribuzione granulometrica a causa della flocculazione;
- costipamento : la curva Proctor risulta appiattita e l'umidità ottima si alza, diminuisce la massa volumica secca per effetto dell'aumento dell'indice dei vuoti;
- riduzione del rigonfiamento e del ritiro a causa sia della diminuzione di affinità all'acqua dei materiali trattati, sia della formazione di legami stabili che si oppongono ai cambiamenti di volume;
- l'indice CBR può essere moltiplicato da 4 a 10 al termine di 2 ore. Effetti a lungo termine
- incrementi sensibili di resistenza e rigidezza in termini di:
