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FONDAMENTI DI INFRASTRUTTURE VIARIE

L'ESAME DI  "FONDAMENTI DI INFRASTRUTTURE VIARIE" FA PARTE DEGLI ESAMI OBBLIGATORI PER GLI STUDENTI DI INGEGNERIA CIVILE (NUOVO ORDINAMENTO, LAUREA TRIENNALE).

FINO A QUALCHE ANNO FA, QUESTO ESAME, PROPEDEUTICO A QUELLO DI INDIRIZZO DI COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI,  ANALIZZAVA LE INFRASTRUTTURE VIARIE (STRADALI, FERROVIARIE ED AEROPORTUALI), ED INTRODUCEVA QUEI CONCETTI CHE SONO ALLA BASE DELLA PROGETTAZIONE VIARIA.

ALL'OGGI QUESTI DUE ESAMI RISULTANO INVECE INCOPORATI NEL SOLO "FONDAMENTI DI INFRASTRUTTURE VIARIE". IN QUESTO SITO SI E' PERO' MANTENUTA LA PRECEDENTE SUDDIVISIONE: PER AMPLIARE GLI ARGOMENTI DEL CORSO E' DUNQUE SUFFICIENTE ACCEDERE ALLA PAGINA DEDICATA AL CORSO DI "COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI".

ARGOMENTI TRATTATI:

QUI DI SEGUITO SI RIPORTA IL PROGRAMMA DEL CORSO, CIOE' L'ELENCO DEGLI ARGOMENTI CHE GENERALMENTE -DIFFERENZA PIU', DIFFERENZA MENO- UN CORSO DI FONDAMENTI DI INFRASTRUTTURE VIARIE COMPRENDE.

 CLICCANDO SULLE VARIE PAROLE CALDE AL TERMINE DI OGNI RIQUADRO, E' POSSIBILE VISUALIZZARE E SCARICARE GRATUITAMENTE GLI APPUNTI RELATIVI A CIASCUN ARGOMENTO. MOLTI DI QUESTI ARGOMENTI SONO TRATTATI ANCHE DAI CORSI DI "CANTIERI STRADALI" E "TEORIA E TECNICA DELLA CIRCOLAZIONE".

 

N.B.

NON TUTTI GLI ARGOMENTI VERRANNO APPROFONDITAMENTE TRATTATI IN QUESTA SEDE, ANCHE A CAUSA DELLA VASTITA' DEGLI ARGOMENTI  E DEL MATERIALE NECESSARIO PER CIASCUNO DI ESSI.

LADDOVE INDICATO, DUNQUE, GLI APPUNTI RIPORTATI DOVRANNO ESSERE CONSIDERATI UN  RIASSUNTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI IN MODO COMPLETO A LEZIONE  O SULLE EVENTUALI DISPENSE.

PRIMA PARTE:

INTRODUZIONE

IL CORPO NORMATIVO STRADALE:

Questa lezione, che gli appunti riportano in toto, tratta delle norme che regolano la progettazione e le lavorazioni stradali. In particolare si analizza:

 

1) La differenza tra norme tecniche e regole tecniche in base al contenuto e all'obbligatorietà (DM, CNR, UNI, CEN, ISO);

2) Tra le regole tecniche vengono analizzati approfonditamente la LEGGE MERLONI (che suddivide il progetto stradale in preliminare, definitivo ed esecutivo) e il NUOVO CODICE DELLA STRADA;

3) Evoluzione del corpo normativo per il progetto e la costruzione delle strade, evidenziando le differenze -anche a livello concettuale- tra vecchia e nuova normativa;

4) Breve analisi delle norme emanate (tra cui il DM 5/11/2001) e da emanare. Attualmente, alcune delle norme che sugli appunti appaiono "da emanare" sono ovviamente ormai "emanate".

Il concetto di SVILUPPO SOSTENIBILE:

La lezione è riportata in toto sui seguenti appunti.

Viene fornita la definizione generale di sviluppo sostenibile. Dopo di che, viene data la definizione di "sistema di trasporti sostenibile" e vengono illustrate le principali difficoltà nel rendere sostenibile un sistema di trasporti (concetti di SOSTENIBILITA' e SICUREZZA).

PIANIFICAZIONE AMBIENTALE DI UNA INFRASTRUTTURA:

Questa lezione, che gli appunti riportano in toto, tratta dell'articolazione del progetto di una strada in relazione alla compatibilità con l'ambiente che la circonda.

Dopo aver dato la definizione di IMPATTO AMBIENTALE, si analizzano i criteri attraverso i quali si valuta la compatibilità dell'opera con l'ambiente: analisi dei modelli di valutazione multi-obiettivo e Conferenza dei Servizi.

SECONDA PARTE:

PRESTAZIONI DELLE INFRASTRUTTURE E DEI VEICOLI

LE RETI STRADALI:

Questa lezione, che gli appunti ancora una volta riportano in toto, affronta l'argomento delle RETI STRADALI, ed è tratta dal secondo capitolo del DM 5/11/2001 (che verrà analizzato nel corso successivo di COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI).

Viene data la definizione di rete stradale, introducendo i concetti di ARCO e di NODO. Successivamente si analizza la classificazione delle RETI STRADALI in primarie, principali, secondarie e locali in base al TIPO DI MOVIMENTO SERVITO, ENTITA' DELLO SPOSTAMENTO, FUNZIONE SVOLTA ALL'INTERNO DEL TERRITORIO e COMPONENTI DI TRAFFICO AMMESSE.

Infine si introduce il LIVELLO TERMINALE.

Fatto questo si fornisce la classificazione funzionale delle INTERCONNESSIONI (omogenee e disomogenee) in primarie, principali, secondarie e locali.

INCIDENTALITA' NEI TRASPORTI:

Questa lezione tratta brevemente dell'incidentalità stradale, ferroviaria ed aeroportuale.

ADERENZA TRA PNEUMATICI E PAVIMENTAZIONE:

Questa lezione tratta dell'ADERENZA. Dopo averne dato la definizione generale ed analizzato le caratteristiche principali si analizzano dunque:

1) L'aderenza LONGITUDINALE e TRASVERSALE;

2) L'aderenza RICHIESTA, DISPONIBILE e IMPEGNATA;

3) I fattori che INFLUENZANO l'aderenza (adesione molecolare, isteresi del pneumatico, condizioni del manto, velocità, manovra effettuata, comportamento del conducente, tipo di battistrada e pressione dei pneumatici);

4) La  MISURA dell'aderenza, tramite misure globali (PROVA SCRIM) e misure di tessitura (BRITISH PENDULUM e SISTEMA ALTEZZA IN SABBIA);

5) L'aderenza della RUOTA MOTRICE, TRAINATA o FRENATA.

RESISTENZE AL MOTO:

Questa lezione tratta della RESISTENZA AL MOTO: resistenza al rotolamento, per pendenza longitudinale, dell'aria, d'inerzia e addizionale in curva.

Infine si analizzano l'EQUAZIONE DELLA TRAZIONE e la POTENZA MOTORE.

VEICOLI STRADALI:

Questa lezione tratta DEI VEICOLI STRADALI: caratteristiche, massa limite e sagoma limite.

CIRCOLAZIONE STRADALE:

Questa lezione comprenderebbe i seguenti argomenti:

1) Velocità e visione della strada (questa lezione comprenderebbe anche un fascicolo sulle diverse tipologie di "velocità" -di progetto, limite, ammissibile, imposta e praticata-, che però si trascura di riportare);

2) Capacità funzionale di una strada;

3) Livelli di servizio (LOS): definizione, fattori che influenzano il calcolo del LOS, il manuale HCM e l'analisi nel dettaglio delle sue tabelle e dei vari livelli di servizio, il calcolo del livello di servizio per i vari tipi di strada, procedimento operativo per le strade ad unica carreggiata (in funzione della VELOCITA' MEDIA DI PERCORRENZA e della PERCENTUALE DI TEMPO SPESO IN CODA).

 

N.B. Gli appunti che potete scaricare -e che ho a disposizione- riguardano purtroppo solo il primo punto: la lezione sui livelli di sevizio non è stata riportata. 

TERZA PARTE:

LE INFRASTRUTTURE STRADALI

Questa parte consiste in un'analisi accurata del D.M. 5/11/2001 "NORME FUNZIONALI E GEOMETRICHE PER LA COSTRUZIONE DELLE STRADE", "strumento base" per la progettazione stradale.

Lo stesso decreto è infatti oggetto di studio anche nel successivo corso di "Costruzione di strade, ferrovie ed aeroporti", e si rileverà utilissimo per poter eseguire la PROGETTAZIONE STRADALE che questo secondo corso prevede come esercitazione finale. 

 

Tale analisi si compone dei seguenti argomenti:

1) Composizione della sezione stradale e allargamenti in curva;

2) Distanze di visibilità (per ARRESTO, SORPASSO e CAMBIO CORSIA);

3) Calcolo della distanza di visuale libera, e arretramento ostacoli laterali in curva;

4) Elementi del TRACCIATO STRADALE (rettifili, curve circolari e clotoidi) ed equilibrio del veicolo in curva;

5) Relazione velocità-raggio di curvatura e pendenza trasversale, e costruzione del DIAGRAMMA DELLE VELOCITA'.

E' possibile visualizzare tutti gli appunti relativi a questa norma tecnica nella pagina dedicata a "COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI".

 

Infine si procede con l'analisi delle INTERSEZIONI STRADALI (NODI), attraverso le prescrizioni del D.M. 19/4/2006 "NORME FUNZIONALI E GEOMETRICHE PER LA COSTRUZIONE DELLE INTERSEZIONI".

E' possibile scaricare questa normativa gratuitamente da internet.

Prima di procedere con l'analisi dei suoi capitoli, è necessario "collocare" adeguatamente questa normativa all'interno del CORPO NORMATIVO STRADALE, descrivendone brevemente i contenuti, le caratteristiche, ma soprattutto l'approccio nei confronti della progettazione stradale (di carattere prescrittivo, ma tali prescrizioni riguardano unicamente gli aspetti fondamentali della progettazione). Tale argomento è stato trattato anche nel fascicolo "CORPO NORMATIVO STRADALE", presente all'inizio della pagina).

Detto questo, si può procedere con l'analisi della normativa e dei suoi contenuti

Gli appunti relativi a questo argomento si compongono dei seguenti punti e costituiscono un riassunto completo della normativa. Si consiglia di affiancarli alla lettura della normativa completa, in modo tale da renderli un utile sussidio per fissare i concetti principali.

 

1) Premesse generali;

2) Classificazione e tipologie di intersezione;

3) Pericolosità delle intersezioni a raso e manovre elementari;

4) Geometria/elementi geometrici delle intersezioni;

5) Rotatorie;

6) Intersezioni a livelli sfalsati;

7) Triangoli di visibilità delle intersezioni a raso e visibilità nelle rotatorie (questo argomento non è però trattato negli appunti qui di seguito riportati).

 

P.S.

All'analisi della normativa, può essere affiancata la lettura del RAPPORTO DI SINTESI - NORME SULLE CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DELLE INTERSEZIONI STRADALI, che mostra nel dettaglio i calcoli che hanno permesso di determinare le equazioni della normativa. Non solo: nel rapporto vengono descritti nel dettaglio i procedimenti che portano al dimensionamento funzionale delle intersezioni, trascurato invece dalla norma. Tale lettura non è comunque esplicitamente prevista dal corso. 

Appunti completi sul dimensionamento funzionale delle ROTATORIE sono però presenti alla pagina di TEORIA E TECNICA DELLA CIRCOLAZIONE.

QUARTA PARTE:

INFRASTRUTTURE AEROPORTUALI

Questa lezione comprende i seguenti argomenti:

1) MEZZO AEREO E NORMATIVA AEROPORTUALE: dimensioni, prestazioni e corpo normativo (ICAO) degli aeroporti;

2) DINAMICA DEL VOLO e legame con la lunghezza di pista (concetto di capacità aeroportuale);

3) LUNGHEZZA DI PISTA (per decollo ed atterraggio) e MANOVRABILITA' A TERRA (rullaggio, manovra, salita): spazio di decollo, decollo normale, decollo interrotto, decollo con motore in avaria e metodo del fattore di correzione medio;

4) DISTANZE CARATTERISTICHE DELLA PISTA (dichiarate e richieste);

5) CLASSIFICAZIONE ICAO DEGLI AEROPORTI ed elementi caratteristici della pista;

6) SUPERFICI DI LIMITAZIONE DEGLI OSTACOLI: superficie di avvicinamento, superficie orizzontale, superficie conica, superficie di transizione.

 

Per completare la lezione mancano invece gli appunti relativi agli ELEMENTI COMPOSITIVI DI UN AEROPORTO, l'EVOLUZIONE DELLE INFRASTRUTTURE AEROPORTUALI e i TERMINAL (forme e funzioni).

 

Gli appunti di questa lezione -scaricabili in formato pdf e poi zippati tramite winzip- sono tratti dagli appunti delle lezioni, dalle dispense scaricate da internet e dal seguente testo:

"STRADE FERROVIE AEROPORTI", di Michele Agostinacchio, Donato Ciampa e Saverio Olita. EPC libri editore.

QUINTA PARTE:

INFRASTRUTTURE FERROVIARIE

Questa lezione comprende i seguenti argomenti:

1) IL VEICOLO FERROVIARIO E LA SEDE FERROVIARIA: caratteristiche, interazione ruota-rotaia, elementi compositivi di una infrastruttura ferroviaria;

2) LO SCARTAMENTO

 

N.B. Per completare la lezione mancano invece gli appunti relativi a DOTAZIONE INFRASTRUTTURALE DEL SISTEMA FERROVIARIO ITALIANO, SEZIONI FERROVIARIE "PARTICOLARI", RESISTENZA AL MOTO ED ADERENZA, SAGOMA LIMITE, INSCRIZIONE E DINAMICA DEL VEICOLO IN CURVA.

Allo stesso modo non si sono trattati la SOVRASTRUTTURA FERROVIARIA, le STAZIONI, la RETE AD ALTA VELOCITA' e ANDAMENTO PLANIMETRICO DI UNA LINEA FERROVIARIA.

 

Gli appunti di questa lezione -scaricabili in formato pdf e poi zippati tramite winzip- sono tratti dagli appunti delle lezioni, dalle dispense scaricate da internet e dal seguente testo:

"STRADE FERROVIE AEROPORTI", di Michele Agostinacchio, Donato Ciampa e Saverio Olita. EPC libri editore.

SESTA PARTE:

ASPETTI COSTRUTTIVI DELLE INFRASTRUTTURE VIARIE

Comincia da questo momento in poi tutta una serie di lezioni sulle OPERE IN TERRA, cioè tutte quelle operazioni/lavorazioni necessarie per realizzare l'infrastruttura stradale.

Questa "sezione" comprende numerosi argomenti. Alcuni di essi richiedono ulteriori approfondimenti, possibili attraverso il ripasso -laddove necessario- degli argomenti di "GEOTECNICA". In particolar modo:

ORIGINE E STRUTTURA DEI TERRENI

STABILITA' DEI PENDII

RESISTENZA AL TAGLIO DEI TERRENI

COMPRESSIBILITA' E CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA

CAPACITA' PORTANTE DELLE FONDAZIONI SUPERFICIALI

OPERE DI SOSTEGNO

Molti di questi argomenti sono trattati e riassunti nella norma: "COSTRUZIONE E MANUTENZIONE DELLE STRADE -TECNICHE DI IMPIEGO DELLE TERRE", UNI 10006.

 

Gli argomenti di questa sezione sono i seguenti:

1) COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE.

N.B. (In questa sede l'argomento non verrà però trattato)

 

2) CLASSIFICA AASHTO delle terre, COSTIPAMENTO e PROVA PROCTOR.

N.B. (In questa sede l'argomento non verrà però trattato)

 

3) CAPACITA' PORTANTE DEL SOTTOFONDO (per carichi permanenti e ripetuti): modulo elastico di Boussinesq (E), modulo di reazione di Winkler (K), modulo resiliente (Mr), Californian Bearing Ratio (CBR), prove di carico su piastra, prova CBR e prova triassiale.

 

4) RILEVATI: indagini diagnostiche, composizione e forma, preparazione del piano di posa e principali problemi di instabilità (scotico, bonifica, gradonature, costipamento), costruzione e materiali impiegati.

N.B. (Si trascura però di trattare nel dettaglio il problema della STABILITA' e CONSOLIDAZIONE del rilevato e della PROTEZIONE del rilevato DALL'ACQUA).

 

5) TRINCEE e SCARPATE: definizione di "trincea", indagini diagnostiche, caratteristiche principali, problemi di stabilità della scarpata e provvedimenti per migliorarla (adeguamento della pendenza con banche intermedie, sovraccarico al piede della scarpata, muri di controripa, opere di protezione caduta massi), opere di protezione dall'acqua (superficiale e sotterranea, dreni).

 

6) OPERE DI CONTENIMENTO: le differenti tipologie di struttura di sostegno, definizione di muro di sostegno, funzionamento della struttura, verifiche sulla struttura.

N.B. (In questa sede l'argomento non verrà però trattato)

 

7) STABILIZZAZIONE DELLE TERRE: differenza tra "correzione" e "stabilizzazione", i tipi di stabilizzazione (granulometrica e con agente legante), scopi principali della stabilizzazione ed analisi nel dettaglio delle varie situazioni, scelta del tipo di stabilizzante, modificazioni dell'agente stabilizzante sul terreno.

 

8) GEOTESSILI: definizione e tipologie, analisi nel dettaglio delle funzioni di DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE e RINFORZO (definizione, funzionamento, impiego nelle lavorazioni stradali, scelta del corretto geotessile), proprietà e caratteristiche dei geotessili nei vari impieghi.

N.B. (La lezione sui geotessili comprenderebbe in realtà due parti. Qui di seguito non si riporta la seconda, che trattava un po' più approfonditamente e con maggior dettaglio le funzioni di DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE e RINFORZO dei geotessili. In particolar modo veniva analizzato il procedimento per calcolare lo spessore del materiale sul geotessile in funzione di rinforzo- metodo di Giroud Noiray).

SETTIMA PARTE:

PAVIMENTAZIONI

Questa parte comprende un'analisi nel dettaglio dei seguenti argomenti:

1) PAVIMENTAZIONI: tipologie e caratteristiche, materiali costituenti gli strati;

2) Il CATALOGO CNR delle pavimentazioni;

3) Le PRESTAZIONI delle pavimentazioni per l'ambito urbano. 

 

N.B. In questa sede si riportano gli appunti relativi al punto 1 e al punto 3.

ESERCITAZIONE FINALE E PROGETTO:

Al termine del corso, si illustrano agli studenti gli elementi e le caratteristiche di un PROGETTO STRADALE COMPLETO, utile per la progettazione da eseguire nel corso di "COSTRUZIONE DI STRADE, FERROVIE ED AEROPORTI".

La strada è un corpo che si sviluppa nello spazio. Di essa il progetto costituisce una RAPPRESENTAZIONE BIDIMENSIONALE.

Si compone di PLANIMETRIA, PROFILO LONGITUDINALE e SEZIONI TRASVERSALI.

 

La planimetria può avere differenti scale, a seconda del livello di approfondimento di certi dettagli costruttivi, e viene disegnata partendo da una POLIGONALE DI RIFERIMENTO.

Il profilo longitudinale si compone invece di LIVELLETTE (che sono un po' come la poligonale di riferimento nella planimetria) unite da RACCORDI.

PER ACCEDERE ALLA PAGINA DEDICATA AL CORSO DI "COSTRUZIONE DI STRADE FERROVIE ED AEROPORTI", E COMPLETARE COSI' IL PROGRAMMA DI "FONDAMENTI DI INFRASTRUTTURE VIARIE", CLICCATE QUI.