Bozza - Dispense lezioni Infrastruttuure per il territoio agricolo e forestale AA dott. G. Modica. Silvo-Pastorale

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1 Viabilità Agro-Silvo Silvo-Pastorale Elementi specifici nella progettazione della viabilità agro-silvo silvo-pastorale 1

2 Allargamento della carreggiata in curva p: passo del veicolo; a: distanza tra l asse l sterzante e l estremità anteriore b: carreggiata del veicolo c: larghezza della carreggiata stradale r: raggio di curvatura in corrispondenza dell asse stradale) n: lunghezza carico sporgente In corrispondenza dei margini della carreggiata si hanno: r i : raggio di curvatura interno r e : raggio di curvatura esterno L allargamento della carreggiata in curva (e) è calcolato come differenza tra il raggio di curvatura interno (r( i ) e il raggio di curvatura esterno (r e ) 2

3 Progettazione punti particolari del tracciato Piazzole di scambio e piazzali di manovra Le piazzole dovrebbero avere una larghezza di 6 m e lunghezza di m. Su una trattorabile comporta il raddoppiamento della sezione, su una camionabile è sufficiente un allargamento di 2 m. Dovrebbero essere disposte su ogni tipo di viabilità agro-silvo-pastorale, possibilmente in vista una dall altra; dove possibile, con una frequenza di una ogni 500 m. Piazzali di manovra La loro realizzazione con dimensioni tali da consentire l inversione con una sola manovra comporterebbe lavori di sbancamento troppo importanti. Al fine di consentire comunque al mezzo di invertire il senso di marcia con un numero limitato di manovre, deve avere una larghezza non inferiore a 10 m nel caso di percorsi trattorabili e di 14 nel caso di vie camionabili Progettazione punti particolari del tracciato Piazzali di imposto Il singolo piazzale deve poter contenere, per ragioni di economicità, una quantità di legname sufficiente al carico completo di un autocarro (circa 12 m 3 ), avendo una superficie non inferiore a m 2. Sezione minima di un piazzale su strada camionabile nel caso di assortimenti corti (2 m) caricati con trattore su autocarro Sezione minima del piazzale per assortimenti corti (2 m) e caricamento con trattore dotato di gru idraulica. 3

4 Viabilità agro-silvo silvo-pastorale e Deflusso idrico Sagomatura del piano stradale La realizzazione del piano stradale con un opportuna pendenza trasversale consente di indirizzare il deflusso verso le scarpate di monte o di valle (o ripartirlo equamente), a seconda delle esigenze del singolo tratto. Qualunque sia il tipo di sistemazione adottato, la pendenza trasversale ha una pendenza compresa entro il 2 4%. 2 Generalmente, soprattutto se il profilo stradale ha pendenze significative, la sola sistemazione non è sufficiente a garantire un idonea regimazione del deflusso idrico. 4

5 Sagomatura del piano stradale FATTORE Scopo PENDENZA VERSO MONTE Dirigere il deflusso superficiale verso la scarpata di monte o la cunetta laterale PENDENZA VERSO VALLE Dirigere e disperdere il deflusso superficiale verso la scarpata di valle BAULATURA Suddividere il deflusso superficiale tra scarpata di monte o drenaggio laterale e scarpata di valle Requisiti costruttivi Maggiore larghezza dell infrastruttura Difficilmente realizzabile meccanicamente su corsia singola Manutenzione Piano stradale, cunette e tombinature Piano stradale e scarpata di valle Piano stradale, cunette, tombinature e scarpata di valle Erosione potenziale Cunette, piano stradale, canalette e raccordi Piano stradale, scarpata di valle, guadi e raccordi Entrambe le precedenti ma in minor misura Stabilità del versante Le cunette possono richiedere scavi profondi e causare instabilità della scarpata di monte Le scarpate di valle possono saturarsi e divenire instabili Entrambe le precedenti ma in minor misura Percorribilità con i mezzi Discreta Da scarsa a discreta Buona Sicurezza dei mezzi Buona Da scarsa a discreta in funzione del clima Buona Dove usarla Scarpate di valle instabili ed erodibili, pendenze elevate, frequente presenza di neve, ghiaccio e fango Scarpate di valle stabili, basse pendenze Scarpate di valle instabili ed erodibili, pendenze elevate, climi sfavorevoli Dove non usarla Alta probabilità d intasamento dei tombotti. Scarpate di monte o cunette laterali che non possono essere protette Pendenze elevate, scarpate di valle instabili Aree in cui risulta adeguata la pendenza verso valle Sagomatura del piano stradale Sagomatura con pendenza verso monte Indirizza il deflusso che si forma sul piano stradale verso la scarpata di monte dove viene raccolto in opere di drenaggio longitudinale, evitando che esso raggiunga la scarpata di valle; viene poi convogliato in impluvi o smaltito sul versante di valle in maniera controllata, attraverso tombini o canalette posizionati con opportuna frequenza. La sagomatura del piano stradale verso monte consente di regimare con precisione il deflusso idrico, accoppiando questa sistemazione alla creazione di cunette che convogliano il flusso verso tombini. 5

6 Le opere per la regimazione del deflusso idrico Erosione del piano stradale Esempio di erosione canalizzata in una strada forestale senza opere provvisionali per la regimazione del deflusso idrico 6

7 Erosione del piano stradale L entità del fenomeno dipende da numerosi fattori: intensità delle precipitazioni (energia cinetica delle gocce ed entità del deflusso superficiale di tipo Hortoniano); caratteristiche del materiale che costituisce il piano viabile (capacità d infiltrazione); età della strada (l erosione è massima durante la costruzione e nei primi anni d esercizio); intensità del traffico e tipologia di mezzi che vi transitano; pendenza longitudinale; lunghezza del percorso dell acqua. Tombinatura Lo schema classico della tombinatura prevede la sagomatura del piano stradale con pendenza a monte, la realizzazione di cunette laterali che convogliano il deflusso idrico nei tombini. Questi, attraversano la sezione stradale e fanno defluire l acque direttamente nella rete idrografica naturale. Dovrebbero avere una pendenza 2% Spesso, questo tipo di sistemazione non è realizzato per i costi elevati. Unita ad una opportuna sagomatura del piano stradale ed alla presenza di opere trasversali nei punti a maggiore pendenza, rappresenta la migliore soluzione progettuale per regimare il deflusso idrico. 7

8 Opere longitudinali Cunette Le cunette sono canalette a cielo aperto che, da una parte intercettano il deflusso sottosuperficiale dal versante di monte, dall altra raccolgono il deflusso superficiale prodotto sul piano stradale. Normalmente vengono realizzate con dimensioni standard preferendo aumentare la frequenza dei tombini e/o delle opere trasversali nei tratti a pendenza maggiore La spaziatura tra le opere trasversali è l elemento di maggior interesse progettuale. Considerata l estrema variabilità delle situazioni che si possono avere, al momento non esistono procedure di calcolo che consentano la determinazione della spaziatura più idonea nella pratica operativa. Esistono delle esperienze dirette a cui si può fare riferimento. Spaziatura dei drenaggi trasversali valida per le zone alpine (Hafner, 1971, Come è possibile vedere dalle tabelle, i valori suggeriti sono compresi in intervalli assai variabili. È però possibile notare come per i diversi autori, anche se si tratta di viabilità spesso non aperta al pubblico transito, non sono ammessi tratti con pendenza di oltre il 20 22%. Valori di spaziatura (m) per strade con fondo naturale negli USA (da Copstead et al., 1998) 3 copertura a bosco con precipitazioni annue inferiori a 1300 mm e piogge intense rare. 4 precipitazioni annue superiori a 1300 mm e notevoli piogge intense. 8

9 La lunghezza delle canalette deve essere tale da superare di circa 10 cm il piano stradale verso valle e consentire un ammorsamento nella scarpata di monte al fine di evitare l aggiramento della canaletta stessa. Nel calcolo della lunghezza occorre tenere conto dell inclinazione rispetto all asse stradale: l L = + t senα l = larghezza sezione stradale α = angolo di inclinazione dell opera trasversale rispetto all asse stradale t = tolleranza di installazione Esempio si opera trasversale non ammorsata opportunamente nella scarpata di monte Deflettori in gomma 9

10 Canalette in calcestruzzo Canaletta in calcestruzzo armato In sezione (Copstead, 1998) Canaletta prefabbricata in calcestruzzo con travetto (Bortoli, 1982) Canaletta prefabbricata in calcestruzzo ad incastro (a) e con griglia in tronchetti (b) (Bortoli, 1982, 2001) Canalette in legno Si ottengono assemblando due o tre assoni con sezione cm (4 5 cm di spessore l eventuale fondo), uniti da 3 4 ferri reggi spinta (o distanziatori); questi sarebbe bene fossero ad omega rovesciata e non a croce in quanto sarebbero di ostacolo alle necessarie operazioni di pulizia. Per il loro ingombro e peso (65 70 kg) richiedono almeno 2 operai per l installazione, ma possono anche essere realizzate sul posto. La durata prevista è di anni, ma spesso non sono più funzionali dopo pochi anni per il passaggio dei veicoli o per l interrimento. 10

11 Canalette in legno Canalette in metallo e in legno-metallo Possono essere utilizzate sia comuni travi in acciaio a doppia T sia elementi di rotaie o di guardrail dismessi 11

12 Avvallamenti La variazione di pendenza verso valle rispetto a quella della strada è di circa il 3 5 %, in modo da realizzare un avvallamento di circa 30 cm in 10 m; il raccordo verso monte si sviluppa in ~ 25 m. In corrispondenza dell avvallamento è opportuno utilizzare un geotessuto tra substrato naturale e ricarica per migliorare le caratteristiche di portanza e di drenaggio; sulla scarpata di valle in corrispondenza dell avvallamento, inoltre, è opportuno posizionare uno strato di cm di pietrame per proteggerla dall erosione dovuta al deflusso convogliato. Dossi I dossi sono opere concettualmente simili agli avvallamenti, ma di più semplice realizzazione e utilizzabili anche su pendenze elevate, dove questi risultano inadeguati o irrealizzabili, e sulle piste di esbosco ad uso temporaneo. Possono essere realizzati molto semplicemente con terreno naturale, eventualmente stabilizzato con leganti sintetici o fissando del tondame con paletti (diametro 8 15 cm) per tutta la larghezza della strada Dosso in tondame 12

13 Opere per l attraversamento l di impluvi Canalette a cordamolla Si tratta di canalette a sezione semicircolare realizzate su sottofondo di calcestruzzo (meglio se armato) con o senza pietrame annegato. Sono efficaci, ma costose e poco gradite al transito. In genere è una soluzione che viene riservata alla realizzazione di veri e propri guadi Opere per l attraversamento l di impluvi Tombotti (Culverts( Culverts) Il segmento stradale che ospita il tombotto è bene che sia realizzato con due accorgimenti: in corrispondenza dell attraversamento dovrebbe essere realizzato un avvallamento sul piano stradale (con una sorta di cordolo in terra perpendicolare alla linea stradale) ed essere inclinato verso valle; in questo modo anche in caso di intasamento o di insufficienza idraulica, il deflusso in eccesso si reimmette in alveo a valle della strada senza divergere Per il dimensionamento dei tombotti esistono delle formule che restituiscono direttamente il diametro minimo dell opera in base alla portata di piena e valide per bacini idrografici piccoli (0,5 1 km 2 ). Nella pratica operativa, questi manufatti devono avere un diametro 1 m al fine di facilitare le operazioni di manutenzione ed ispezione. 13

14 Opere per l attraversamento l di impluvi Tombotti (Culverts( Culverts) In linea teorica, i tombotti sono classificati in due categorie: 1 (1) opere per l attraversamento di impluvi o di piccoli corsi d acqua; (2) opere per la regimazione del deflusso idrico 2 14