ordine degli ingegneri della provincia di mantova€¦ · le presenti norme si applicano per la...

Ordine degli Ingegneri dellaProvincia di Mantova

Seminario

COSTRUZIONI STRADALI16 aprile 2015

Mantova – Cinema Mignon – V. Benzoni, 22

Interventi:Dr. Ing. Tommaso Ferrante – Presidente Ordine degli Ingegneri della Provincia di MantovaDr. Ing. Antonio Covino – Responsabile del Servizio Progettazione Stradale della Prov. MNDr. Ing. Maurizio Bocci – Professore Ordinario di Costruzioni di Strade e di Infrastrutture

Viarie Urbane e Metropolitane, Facoltà di Ingegneria Politecnica delle Marche (AN)Dr. Ing. Giuliano Rossi – Responsabile del Servizio Manutenzione Stradale della Prov. MN

Presentazione dell’ambito di lavoro dei relatori Covino e Rossi

Il Settore LLPP della Provincia di Mantova:Servizio Edilizia;

Servizio Progettazione Stradale;

Servizio Manutenzione Stradale;

per gli ultimi due le denominazioni si sono “evolute” nel tempo.

Insieme costituiscono quello che in passato era noto come “Settore Viabilità” della Provincia di Mantova(per molti anni diretto dall’Ing. Marcello Rabitti e successivamente dall’Arch. Giulio Biroli).

16 aprile 2015 pag. 1 Ing. Antonio Covino

Le Costruzioni Stradali

Aspetti fondamentali nell’ambito delle Costruzioni Stradali:

Geotecnico del corpo stradale (1° int. Prof. Bocci e int. Ing. Rossi);

Strutturale, dim. della pavimentazione (2° int. Prof. Bocci);

Geometrico: planimetria, altimetria e sez. trasversale.

Nella applicazione pratica si incontrano ulteriori elementi di complicazione:

necessità di inserimento di manufatti strutturali (ponti, tombini);

problematiche legate alle interferenze (con altre infrastrutture: o altre strade o altre linee tecnologiche).


Normativa Tecnica di riferimento per la Progettazione Stradale

Principi fondamentali per la progettazione della geometria stradale:impiego delle norme tecniche in corso di validità;

esperienza acquisita dai progettisti, in termini di funzionalità e sicurezza di specifiche soluzioni adottate (ad es. caso della progettazione delle intersezioni stradali).

La progettazione della geometria stradale è strettamente correlata ad una “Normativa stradale”, che è sia specifica, sia oggettivamente dettagliata.



Elementi fondamentali che condizionano la Sicurezza Stradale:le leggi della fisica che regolano il moto del veicolo;

il comportamento alla guida degli stessi utenti stradali.

Obiettivo principale di una corretta progettazione della geometria stradale è la

Sicurezza degli utenti



A sostegno del progettista interviene il complesso normativo, che sottintende il seguente enunciato:

«Il Progettista deve seguire in maniera attenta e puntuale le regole della normativa, poichéscientificamente è dimostrato che, in tal modo, si garantisce il più elevato margine di sicurezza per il maggior numero di utenti stradali»

Tali elementi non possono essere portati in conto in maniera “discrezionale”; sono stati tradotti in precise regole nel corso di anni di ricerca scientifica, condotta a livello internazionale e in maniera interdisciplinare.



1. Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti 5 novembre 2001 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”;(LUNARDI) da intendersi come Tronchi Stradali e non come Intersezioni…

2. Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti 19 aprile 2006 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali”.

Disposti normativi cogenti in temadi progettazione della geometrica stradale:



Vale comunque la regola che “la Sicurezza Stradale èmassimamente prevalente”. In tal senso bisogna interpretare le norme tecniche sulle costruzioni stradali come analoghe, per cogenza, alle norme tecniche per le costruzioni edili; ragion per cui si impone la necessità di garantire la massima sicurezza possibile!

Nel territorio della provincia di Mantova risulta oggettivamente“abbastanza difficile” rispettare contemporaneamente le suddette norme, in particolar modo per quanto riguarda la configurazione planimetrica della strada in progetto: esistono infatti numerosi vincoli territoriali (si tratta di un territorio, ancorché agricolo, fortemente antropizzato e sul quale insistono, oltre a numerose pre‐esistenze edili, anche molti servizi pubblici non riposizionabili).



2. Le presenti norme si applicano per la costruzione di nuovi tronchi stradali e per l’adeguamento dei tronchi stradali esistenti, salva la deroga di cui al comma 2 dell’art. 13 del decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285.

3. Nel caso in cui, come previsto dal suddetto comma 2 dell’art. 13 del decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285, particolari condizioni locali, ambientali, paesaggistiche, archeologiche ed economiche non consentano il pieno rispetto delle presenti norme, possono essere adottate soluzioni progettuali diverse a condizione che le stesse siano supportate da specifiche analisi di sicurezza e previo parere favorevole del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici per le autostrade, le strade extra‐urbane principali e le strade urbane di scorrimento, e del Provveditorato Regionale alle Opere Pubbliche per le altre strade.

DEROGHEArtt. 2 e 3 del Decreto Min. Infrastrutture e Trasporti 05.11.2001“Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”


Classico caso:Interventi di RIQUALIFICAZIONE di brevi tratti stradali di STRADE EXTRA‐URBANE SECONDARIE


In sostanza, si potrà procedere in deroga alla normativa stradale, dimostrando di “aver fatto il massimo” per poterla applicare e comunque garantendo con la soluzione adottata, la massima sicurezza stradale possibile; inoltre, di norma, bisogna adottare degli accorgimenti che compensino la diminuzione del grado di sicurezza conseguente alla non perfetta applicazione delle norme.

Per poter richiedere la deroga bisogna dimostrare in modo inequivocabile che le “condizioni locali, ambientali, paesaggistiche, archeologiche” non consentano il rigoroso rispetto della normativa stradale, valida per quella data tipologia di strada. In pratica, serve almeno uno Studio di Fattibilità dell’intervento, che nel tentativo di rispettare rigorosamente la normativa stradale non riesca ad essere attuato per effetto di “particolari condizioni locali, ambientali, paesaggistiche o archeologiche” e ciò sia condiviso dagli organi di controllo preposti.


Attenzione: condizione necessaria per poter richiedere le deroga in parola èquella che la richiesta sia supportata da specifica “analisi di sicurezza” …


… e quindi?Interpretazione:

Il Progettista, ma ancor prima i Dirigenti Tecnici dell’Amministrazione competente, devono giustificare “dettagliatamente” che le condizioni di sicurezza del tronco stradale che si intende riqualificare sono così basse ed ècosì elevato il rischio per l’utenza, che è preferibile che il tratto in questione sia comunque sostituito da un tratto “riqualificato”, ancorché tale da non rispettare del tutto le condizioni di sicurezza richieste dalle norme (è quindi molto importante, in un simile caso, la fase programmatoria dell’intervento).

Tra le condizioni particolari sulla base delle quali poter richiedere la deroga èstata contemplata anche la “condizione economica”.


E comunque, seppur nella fattispecie della deroga, bisognerà profondere il massimo sforzo per garantire le più elevate condizioni di sicurezza possibili!



Viene descritta in modo preciso l’articolazione di una rete stradale, in modo da consentire l’individuazione della tipologia stradale su cui si sta intervenendo.

LE RETI STRADALICap. 2 del Decreto del 5 novembre 2001

NB: anche la rete minore viene presa in considerazione, perché si reputa che anch’essa debba essere valutata in termini di sicurezza:

il progettista deve impegnarsi al rispetto delle norme (per massimizzare la sicurezza) nell’ambito dei limiti imposti dalla fattibilità e dalla economicità dell’intervento.



A. ‐ Autostrade (extraurbane ed urbane)

B. ‐ Strade extraurbane principali

C. ‐ Strade extraurbane secondarie

D. ‐ Strade urbane di scorrimento

E. ‐ Strade urbane di quartiere

F. ‐ Strade locali (extraurbane ed urbane)

CLASSIFICAZIONE DELLE STRADE E CRITERICOMPOSITIVI DELLA PIATTAFORMA

Cap. 3 del Decreto del 5 novembre 2001

Le strade di Tipo C sono le strade principali della rete provinciale (ex S.S. e S.P. principali)



Punto 3.3 ‐ ELEMENTI COSTITUTIVI DELLO SPAZIO STRADALE

Vi si definiscono gli elementi della piattaforma stradale e la loro funzionalità.

Punto 3.4 ‐ CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E DI TRAFFICO DELLE SEZIONI

Vi si forniscono alcune precisazioni in merito alla regolazione delle funzioni di traffico specifiche. Vi si introducono alcuni fondamentali concetti:

Intervallo di Velocità di Progetto: intervallo di variazione della Velocità di Progetto dei vari elementi costitutivi dell’asse stradale, assunto in funzione della tipologia di strada;

Velocità di Progetto del singolo elemento costitutivo dell’asse stradale (rettifilo, raccordo circolare, curva di transizione ad es. clotoide): velocitàmassima con cui i veicoli possono percorrere l’elemento in condizioni di sicurezza; si tratta del principale parametro con cui si definiscono le caratteristiche del medesimo elemento.



Sono poi riportate le piattaforme stradali inerenti ciascuna Categoria di strada.

Strade di Categoria CEXTRAURBANE SECONDARIE

VP = [60 ; 100 km/h]

Categorie stradali di nostro maggior interesse



Strade di Categoria EURBANE DI QUARTIERE

Soluzione base conuna corsia di marcia per ogni senso di marcia

VP = [40 ; 60 km/h]

(ad es. la “traversa interna” nel tratto stradale compreso tra inizio e fine di un centro abitato)



Strade di Categoria FLOCALI IN AMBITO EXTRAURBANO

VP = [40 ; 100 km/h]



Strade di Categoria FLOCALI IN AMBITO URBANO

Soluzione base a 2 corsie di marcia

VP = [25 ; 60 km/h]



È un capitolo importante perché vengono ivi definite le caratteristiche che devono avere le varie parti della piattaforma stradale al fine di garantire la massima sicurezza possibile.

ORGANIZZAZIONE DELLA SEDE STRADALECap. 4 del Decreto del 5 novembre 2001



Punto 5.1 ‐ DISTANZE DI VISIBILITÀ

Nella Normativa Stradale, la trattazione della geometria d’asse parte dalla definizione di alcuni importanti elementi che bisogna valutare per la sicurezza della circolazione (spesso trascurati in passato): le distanze di visibilità.

In particolare:la distanza di visibilità per l’arresto in sicurezza.

Vengono richiamati i principi fisici e comportamentali dell’utenza che sono alla base della definizione; ciò allo scopo di far ben comprendere al progettista stradale quali siano i concetti che sono posti a fondamento delle scelte normative, di modo da permettere allo stesso tecnico di poter valutare con cognizione di causa l’opportunità di assumere eventuali deroghe, nel caso in cui non fosse possibile applicare compiutamente la norma.

GEOMETRIA DELL’ASSE STRADALECap. 5 del Decreto del 5 novembre 2001



Sono quindi diagrammate le distanze di visibilità che devono essere rispettate in funzione delle differenti velocità di progetto e quindi della tipologia di strada.



Viene definito in modo chiaro come vanno inseriti, in successione, i vari elementi dell’asse stradale.

Punto 5.2 ‐ ANDAMENTO PLANIMETRICO DELL’ASSE5.2.1 Criteri di composizione dell’asse

Rettifili

affinché siano percepiti e percorsi in sicurezza dall’utenza, essi devono avere una lunghezza minima, funzione della velocità di progetto.

5.2.2. Elementi del tracciato planimetrico

Raccordi circolari

Sono le classiche curve costituite da un arco di cerchio.Se l’angolo di sterzata è costante, la traiettoria del veicolo sarà costituita da un arco di cerchio;

Pertanto con la conformazione circolare dell’asse stradale, la traiettoria del veicolo corrisponderà ad una condizione di massima sicurezza, se esiste l’equilibrio.



Se si imposta l’equilibrio dinamico trasversale, di un veicolo transitante su una curva circolare, si ottiene la relazione tra la velocità di progetto, il raggio della curva, il coefficiente di aderenza trasversale e la pendenza trasversale della strada.

Questa è la “famosa” formula in cui la Velocità di Progetto Vpè correlata al Raggio di curvatura costante R, al coefficiente di aderenza trasversale ft e alla pendenza trasversale della strada q.



Si rendono necessari alcuni controlli:

che la Velocità di Progetto della curva sia contenuta nel campo di validità proprio della tipologia della strada;

che il tempo di percorrenza della curva (alla velocità di progetto) non sia inferiore a 2,5 secondi, affinché la stessa curva sia percepita dall’utenza; da ciò deriva la necessità di rispettare uno sviluppo minimo della curva;

che il delta tra le velocità di progetto di una curva e di quella che la succede, non superi un determinato valore massimo, ciò ai fini della sicurezza della circolazione.



Abaco che definisce il rapporto tra i raggi di curvatura R1 e R2 di due curve circolari che, con l’inserimento di un elemento a curvatura variabile, si possono succedere lungo il tracciato delle strade di tipo A, B, C, D ed F extraurbane.



Clotoidi

È noto come sia fisicamente impossibile che la traiettoria di un veicolo possa essere costituita da un segmento rettilineo immediatamente seguito da una curva circolare (si verificherebbe un contraccolpo inaccettabile).

Pertanto, la normativa stradale impone l’introduzione di elementi a curvatura variabile (si adottano le cosiddette “clotoidi”), per il raccordo tra un rettifilo e una successiva curva circolare oppure per il raccordo tra una curva e quella che le succede.

Le clotoidi sono definite da un parametro A.

Esistono tre criteri di verifica del paramento A, per i quali si definiscono dei limiti inferiori in funzione della velocità di progetto, del raggio di curvatura e della pendenza trasversale della curva circolare contigua.

Deve essere verificato che il parametro A della clotoide adottata risulti maggiore del più grande dei tre valori minimi.



Pendenze trasversali

La normativa stradale prescrive l’adozione di idonee pendenze trasversali in curva e le corrette modalità di raccordo della conformazione trasversale a falda unica per la piattaforma stradale in una curva a raggio costante (max 7%) con la conformazione trasversale “a doppia falda” esistente in rettifilo (2,5%).

Ordinariamente questo non è un aspetto rilevante nel nostro territorio di competenza.

Esistono però i casi, da valutare attentamente il relazione agli aspetti della sicurezza, dei sovrappassi e dei sottopassi stradali.

Punto 5.3 ‐ ANDAMENTO ALTIMETRICO DELL’ASSE



Elementi altimetrici costituenti il profilo longitudinale stradale

livellette;

raccordi verticali convessi (dossi) parabolici;

raccordi verticali concavi (sacche o cunette secondo NCDS) parabolici.

NB: nella attuale norma si parla di raccordi parabolici;

nella pratica, in prima approssimazione, « raccordo parabolico ≈ raccordo circolare » .



Sono da determinare i valori minimi da rispettare per i raggi dei raccordi verticali, direttamente correlati alla distanza di visibilità per l’arresto, a sua volta funzione della velocità di progetto del raccordo (importantissimo in termini di SICUREZZA ).



Come noto, la distanza di visibilità per l’arresto aumenta in modo più che proporzionale in funzione della Velocità di progetto.

Ne discende che il “raggio minimo” dei raccordi verticali convessi (ma anche di quelli concavi) aumenta in modo più che proporzionale in funzione della Velocità di progetto.

Accade quindi abbastanza spesso che ci si trovi nelle condizioni di rispettare con difficoltà o non riuscire a rispettare le suddette condizioni, per effetto dei vincoli territoriali esistenti.

In tali casi, sarà necessario giustificare “attentamente” la richiesta di deroga, analogamente a quanto già descritto in precedenza nel caso dell’andamento planimetrico.



Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un vero e proprio proliferare della costruzione di incroci a rotatoria, intesi soprattutto come interventi di riqualificazione di intersezioni pre‐esistenti; infatti essi rappresentano di solito un buon compromesso tra la riduzione dei disagi al flusso della circolazione, l’abbattimento dei fenomeni di inquinamento atmosferico ed acustico e l’incremento dei margini di sicurezza stradale.

INTERSEZIONI A ROTATORIA CON PRECEDENZAALLA CIRCOLAZIONE IN CORONA GIRATORIA

Come anticipato, la Norma Tecnica “cogente” da rispettare è il Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 19 aprile 2006 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali”.Nel caso di una rotatoria, la SICUREZZA e la FUNZIONALITÀ dell’incrocio sono correlate alla velocità massima di attraversamento dell’intersezione da parte dei veicoli e quindi al raggio di curvatura delle traiettorie veicolari d’attraversamento.



Ed infatti, il suddetto Decreto prevede la verifica dell’angolo β , il quale è correlato alla deviazione della traiettoria di attraversamento, come esplicitato nella figura qui a lato:



Per ciascun braccio di immissione, si raccomanda un valore dell'angolo di deviazione β di almeno 45°».

NB: si devono tracciare le tangenti al bordo insormontabile dell’isola centrale.

Dal disegno, emerge chiaramente come la suddetta verifica possa essere svolta solo per rami contrapposti.

E per i rami contigui?

Non esistono in merito norme cogenti, però esistono:

Il Decreto recita:«La valutazione del valore della deviazione viene effettuata per mezzo dell'angolo di deviazione β (vedi figura). Per determinare la tangente al ciglio dell'isola centrale corrispondente all'angolo di deviazione β, bisogna aggiungere al raggio di entrata Re,2 (raggio minimo del margine interno della corsia di immissione) un incremento b pari a 3,50 m.



le Linee Guida della Regione Lombardia;

uno studio di carattere pre‐normativo del Ministero delle Infrastrutture.



Dal disegno si vede come, in tal caso, si possa determinare anche la traiettoria di deflessione per rami contigui.Quella del raggio della traiettoria di deflessione costituisce una verifica “integrativa” a quella prescritta dal D.M., avente una validità meno rigorosa.

N.B.: le verifiche di deflessione tra rami adiacenti sono assicurate quando gli angoli tra i vari bracci risultano essere prossimi a 90°. Pertanto, nel caso di riqualificazioni di incroci esistenti può risultare necessario eseguire le necessarie modifiche delle strade afferenti la rotatoria, in modo da rendere i rami di immissione il più possibile perpendicolari.Di ciò se ne deve tenere conto anche durante la redazione degli elaborati planimetrici inerenti la pianificazione urbanistica.



Attenzione:

nell’ambito della progettazione di intersezioni caratterizzate da flussi di traffico:

di rilevante entità;

in assenza di un flusso di attraversamento prevalente;

risulta necessario eseguire delle analisi di tipo capacitivo‐funzionale, anche nell’ambito della progettazione preliminare, della redazione dello studio di fattibilità e della pianificazione urbanistica.



Il D.M. summenzionato, inoltre, prescrive le caratteristiche dimensionali dei principali elementi della rotatoria mediante la seguente tabella:

FINE

ordine degli ingegneri della provincia di mantova€¦ · le presenti norme si applicano per la...

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