1 PREMESSA L INFRASTRUTTURA ESISTENTE... 3

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2 Sommario 1 PREMESSA L INFRASTRUTTURA ESISTENTE CARATTERISTICHE DELLA VARIANTE SS1 AURELIA OGGETTO DELL AMPLIAMENTO L INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DELLA VARIANTE SS1 AURELIA IL PROGETTO INQUADRAMENTO NORMATIVO CARATTERISTICHE TECNICHE DEL PROGETTO L INFRASTRUTTURA ESISTENTE ASPETTI GEOMETRICI DELL INFRASTRUTTURA ESISTENTE Andamento plano-altimetrico attuale IL PROGETTO INQUADRAMENTO NORMATIVO E CRITERI PROGETTUALI Caratteristiche planimetriche Caratteristiche altimetriche Analisi di visibilità ASSE AUTOSTRADALE Andamento plano-altimetrico di progetto Analisi del progetto con riferimento al DM del Andamento altimetrico Verifiche di visibilità SVINCOLI ED AREE DI SERVIZIO Criteri progettuali Geometria degli elementi modulari delle rampe Sezioni tipo delle rampe e delle corsie specializzate Criteri per il dimensionamento delle corsie specializzate Corsie di immissione (o di entrata) Analisi funzionale delle corsie specializzate di immissione Corsie di diversione (o di uscita) Nuovo svincolo di Capalbio Nuovo Svincolo di Ansedonia AREE DI SERVIZIO PAVIMENTAZIONI Nuove pavimentazioni INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE E INTEGRAZIONE DELLE VIABILITA CONNESSE Analisi funzionale delle rotatorie Relazione Generale Pagina 1

3 1 PREMESSA La presente relazione si riferisce al progetto definitivo dell intervento di adeguamento ad Autostrada di un tratto della Variante SS1 Aurelia, riferibile al Ansedonia Pescia Romana, parte dell intero corridoio tirrenico compreso tra Rosignano e Civitavecchia. Nel presente documento sono descritte le caratteristiche stradali del progetto e illustrate le verifiche condotte per valutare la congruenza con le indicazioni contenute nelle "Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade" (Decreto Ministero del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 05/11/2001, prot. 6792) per autostrade extraurbane (strade di categoria A), non cogente per l intervento in oggetto ai sensi del DM , in quanto trattasi di adeguamento di infrastrutture esistenti. Per quanto riguarda le caratteristiche stradali delle intersezioni si è fatto riferimento al Decreto Ministeriale 19/04/2006 Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali ; nei successivi paragrafi verranno indicati i criteri progettuali adottati per la definizione della geometria delle rampe di svincolo/interconnessione e per il dimensionamento delle corsie specializzate di immissione/diversione. Relazione Generale Pagina 2

4 2 L INFRASTRUTTURA ESISTENTE Il progetto del Lotto 5a si riferisce al tratto compreso tra lo svincolo di Ansedonia e quello di Pescia Romana, all interno del più ampio intervento di realizzazione del tronco sud per il completamento del corridoio tirrenico che si estende dallo svincolo di Grosseto Sud alla A12 Roma-Civitavecchia. L adeguamento autostradale, che ha uno sviluppo complessivo 14,4 km sostanzialmente compreso all interno del Comune di Capalbio, ha inizio in corrispondenza del km della SS n.1 Aurelia (Km di progetto), circa 500 m più a sud dell attuale svincolo di Ansedonia Sud, e termina circa 580 m più a sud del Confine Regionale in corrispondenza del km della SS n.1 Aurelia (Km di progetto). L intervento prevede l adeguamento ad autostrada della SS n.1 Aurelia, mediante un ampliamento dell attuale sede a carreggiata singola (una corsia per senso di marcia). La modalità di ampliamento sarà quasi esclusivamente asimmetrica, con uno dei cigli di progetto che ripercorre il margine esistente in modo tale da facilitare e rendere più flessibile la gestione del traffico veicolare durante le fasi di realizzazione. Solo in alcuni tratti, peraltro abbastanza localizzati, si avranno ampliamenti simmetrici dettati dalle geometrie del tracciato ovvero da vincoli territoriali. Anche dal punto di vista plano-altimetrico l adeguamento del sedime esistente alla sezione autostradale ripercorrerà la quota dell infrastruttura esistente, ad eccezione di tre tratti, in cui si è resa necessaria l adozione di tre varianti plano-altimetriche dettate da vincoli territoriali o di sicurezza idraulica: - Variante di Torba: la variante si sviluppa per circa 1,9 km ad est dell abitato di Torba, in corrispondenza dell attuale zona industriale; - Variante della Nunziatella : la variante si sviluppa per circa 0,9 km ad est degli edifici della Nunziatella; - Variante del Chiarone : la variante si sviluppa per circa 1,8 km ad ovest dell attuale struttura della Dogana Vecchia. L intervento prevede inoltre l adeguamento dei due svincoli esistenti: - Svincolo di Ansedonia: adeguamento delle rampe in carreggiata Nord ad inizio tracciato (in corrispondenza del tratto di raccordo funzionale con la sede esistente della SS1 Aurelia) ; - Svincolo di Capalbio al km con il mantenimento dell attuale cavalcavia. e la dismissione dell attuale svincolo di Pescia Fiorentina al km E inoltre prevista la dismissione di due aree di servizio esistenti, la prima in carreggiata Nord al km 4+800, la seconda al Km Nell ambito del progetto è inoltre compresa la realizzazione: - Posto Neve in carreggiata Nord alla progressiva 0+530; - Area di Servizio in carreggiata Sud alla progressiva 6+400; - Area di Servizio in carreggiata Nord alla progressiva 9+800; - Barriera di esazione di Capalbio alla progressiva km ; Relazione Generale Pagina 3

5 Nella progettazione di questo tratto rientra altresì la riqualificazione e integrazione di una serie di viabilità locali connesse all opera, la cui risoluzione è stata oggetto di ampia concertazione con l ente Comunale, tra le quali si segnala l intervento previsto per un tratto di circa di circa 13.5 km della S.P. n 93 Strada Pedemontana. Da un punto di vista territoriale, l infrastruttura come detto, ripercorre il corridoio dell attuale statale, attraversando da nord verso sud il territorio del Comune di Capalbio e per un brevissimo tratto nella parte terminale, superato il confine regionale, quello del Comune di Tarquinia. Il contesto territoriale è caratterizzato solo nel tratto iniziale da insediamenti abitativi e produttivi rilevanti, tratto nel quale si sono attuate le due varianti di Torba e Nunziatella; per il resto dell estesa si registra una debole o quasi nulla urbanizzazione. La variante nel tratto finale del Fosso Chiarone si è resa necessaria per salvaguardare l edificio e le pertinenze della struttura della Dogana Vecchia. Lungo il tracciato, che si sviluppa in un territorio sostanzialmente pianeggiante con quote comprese tra i 4.5 e i 25 m slm, sono inoltre presenti, procedendo da Nord verso Sud, gli attraversamenti in viadotto degli alvei dei fossi Melone, S.Floriano, Nuovo Allacciante di Acque Alte, Carige, Pelagone e del Chiarone. 2.1 Caratteristiche della Variante SS1 Aurelia oggetto dell ampliamento L infrastruttura attuale, interessata dal progetto di adeguamento a sezione autostradale, risulta avere, nei tratti iniziale e finale, e precisamente tra il Km e il Km 1+097,92 Ansedonia - La Torba, e tra il Km e il Km tra gli svincoli di Pescia Fiorentina e Pescia Romana, una piattaforma composta da un unica carreggiata di larghezza complessiva di 15.30m circa. La sezione tipo è costituita da 2 corsie per senso di marcia separate solo dalla segnaletica orizzontale (assenza del margine interno), le banchine in destra risultano assenti, la strada può essere classificata come una strada Extraurbana Principale. Figura 1: SS1 Aurelia a sud di Ansedonia Nel tratto centrale del lotto tra La Torba e Pescia Fiorentina, e precisamente tra il Km e il Km , la sezione tipo invece si riduce di ampiezza ed è riconducibile a quella di una categoria Relazione Generale Pagina 4

6 Extraurbana Secondaria (Cat.C), composta da una unica carreggiata a due corsie, una per senso di marcia, e piattaforma di larghezza variabile tra m; le corsie hanno una larghezza L=3.50 m, le banchine laterali Lmin=1.50m. Figura 2: tratto con sezione stradale ad 1 corsia per senso di marcia Nella parte terminale del lotto, dopo lo svincolo di Pescia Fiorentina, la sezione torna ad essere a due corsie per senso di marcia, con spartitraffico tipo NJ posto in mezzeria. Nei tratti in rilevato ovvero in corrispondenza delle opere d arte lungo i margini laterali sono disposte barriere metalliche a nastro. Gli scavi esistenti del tratto interessato dal progetto hanno altezze in alcuni casi anche rilevante ed una pendenza ridotta, al disotto dell usuale 2:3 e presentano alla base in alcuni tratti un muretto di pulizia di altezza variabile; i rilevati sono anch essi in taluni casi di altezza rilevante e con pendenze anch essi più dolci dell usuale 2:3. Lungo il tracciato sono presenti le seguenti intersezioni stradali principali a livelli sfalsati con attraversamenti dell asse stradale realizzati in cavalcavia o in sottovia (le progressive sono riferite al km di progetto situato a inizio lotto): - Svincolo di Ansedonia Sud in corrispondenza del futuro tratto di raccordo funzionale tra asse autostradale e statale esistente (attraversamento stradale in cavalcavia); - Svincolo di Capalbio in corrispondenza del km (attraversamento stradale in cavalcavia); - Svincolo di Pescia Fiorentina al km (attraversamento stradale in sottovia); Inoltre tutto il tratto esistente è caratterizzato dalla presenza di numerosi accessi a viabilità secondarie, a viabilità poderali ovvero a servizio di edifici/residenze isolate. Relazione Generale Pagina 5

7 Il tracciato presenta un andamento planimetrico con lunghi rettifili e curve di ampio raggio; ad eccezione del tratto iniziale in corrispondenza della zona industriale di Torba e del tratto finale in corrispondenza dell attraversamento del fosso Chiarone, in cui si registrano due flessi planimetrici con la successione di curve con Rmin=500m e 550m. Unica opera d arte presente lungo l asse della statale è il viadotto Chiarone di lunghezza pari a 64.0m per l attraversamento dell omonimo corso d acqua, mentre gli altri attraversamenti idraulici sono risolti con ponticelli o strutture scatolari di luce massima pari 5.50 m. Per analizzare in maniera approfondita l asse esistente sono stati incrociati con il Rilievo tipo LIDAR anche i rilievi celerimetrici dei cigli dell Aurelia esistente e i rilievi delle opere attuali. Questo ha permesso di definire univocamente le caratteristiche dell infrastruttura esistente e quindi gli interventi da realizzare per il suo adeguamento. Relazione Generale Pagina 6

8 3 L INTERVENTO DI ADEGUAMENTO DELLA VARIANTE SS1 AURELIA 3.1 Il progetto Come detto il tracciato inizia nel territorio della Regione Toscana, circa 500 metri dopo l attuale svincolo di Ansedonia, con un breve tratto in rettifilo di circa 160 m. Lungo il tratto iniziale, che ripercorre l attuale statale, è prevista in carreggiata Sud la realizzazione di una paratia di circa 120 m a protezione di un edificio esistente mentre in carreggiata Nord è ubicato il futuro Posto Neve a servizio del tratto autostradale. Dal km l asse autostradale prosegue poi per circa 1,9 km in variante plano-altimetrica con una successione di due flessi planimetrici (scostamento massimo dalla SS1 220m) fino al km 2+628, dove torna brevemente sul sedime esistente. Lungo la variante, esclusivamente in rilevato, è prevista la realizzazione di un nuovo sottovia da 10.0 m di luce per garantire la riconnessione del tratto ad est della strada Torba-Sette Finestre altrimenti interrotta dalla realizzazione dell infrastruttura. Il tracciato dopo essere tornato per un limitato tratto di circa 500m sul corridoio dell attuale statale, lungo il quale al km è ubicato un nuovo attraversamento stradale in cavalcavia (CV02), si porta nuovamente in variante per circa 800 metri fino al Km Lungo quest ultima è prevista la realizzazione di due nuovi ponti di uguale luce, pari a m, per l attraversamento dei due fossi Melone e S.Floriano. Nel tratto in rilevato della carreggiata Sud compreso tra le due opere, l interferenza con il fosso è risolta con la realizzazione di un muro di sostegno di circa 104 m fondato su pali. Relazione Generale Pagina 7

9 Dal km fino allo svincolo di Capalbio l intervento di progetto prevede l ampliamento asimmetrico in sinistra della SS1, con un andamento altimetrico e planimetrico analogo a quello esistente, ad eccezione del tratto in attraversamento del fosso Nuovo Allacciante di Acque Alte, dove per garantire il franco idraulico per il nuovo Ponte Tre Occhi (L=18.00), è necessario un modesto aumento della livelletta stradale. Al Km il progetto prevede l adeguamento delle rampe di immissione e diversione dell attuale Svincolo di Capalbio ed il loro collegamento all asse bidirezionale di attraversamento con la realizzazione di due nuove rotatorie. In corrispondenza dell intersezione l ampliamento è in asse all esistente per garantire la conservazione del cavalcavia a servizio dello svincolo. Prima e dopo lo svincolo sono ubicate le due nuove aree di servizio, rispettivamente in carreggiata sud al km e nord al km 9+800, in sostituzione delle due esistenti poste al km (carr.sud) e km (carr. Nord). Superata l intersezione, il tracciato prosegue in ampliamento asimmetrico in destra fino al Km , poco prima dello svincolo esistente di Pescia Fiorentina per il quale è prevista la dismissione. Il tratto, che come quello precedente è sostanzialmente in rettifilo è caratterizzato dalla presenza, oltre alla citata area di servizio: - al km del nuovo attraversamento in cavalcavia CV04 necessario per garantire la continuità della viabilità Strada del 33 ; - al km della futura Barriera di Esazione di Capalbio; - al km del nuovo ponte sul Madonna Nicola (L=18.00 m); - al km del nuovo ponte sul Fosso Pelagone (L=15.00 m); con l andamento altimetrico dell asse che ripercorre l andamento collinare del terreno con pendenze longitudinali massime del 4% circa. Relazione Generale Pagina 8

10 In corrispondenza del Km è previsto l inizio dell ultima variante plano-altimetrica, con il tracciato che si pone a ovest dell attuale sede della statale SS1, fino a raccordarsi al Km con l inizio del successivo lotto 6B. Da un punto di vista planimetrico la variante di circa 2,0 km di lunghezza, si compone di una successione di tre flessi con Rmin=620m e Rmax=1236m con uno scostamento massimo dal sedime esistente di circa 237m. Lungo la variante al Km è prevista la realizzazione del nuovo attraversamento in viadotto a tre campate del Fosso Chiarone, che rappresenta l opera più significativa di tutto il lotto, ed ha una lunghezza di 72m; per l opera attualmente presente l ungo la SS1 è invece prevista una semplice riqualificazione e sarà destinata al traffico veicolare della viabilità secondaria. In corrispondenza dello Svincolo di Pescia Fiorentina, al km la continuità della viabilità S.P. n.75 è garantita dalla realizzazione di un nuovo sottovia (ST01) da m di luce realizzato immediatamente a valle di quello esistente a servizio dello svincolo. In corrispondenza dell inizio del tracciato è prevista la realizzazione di un raccordo funzionale di circa 500m per il raccordo con la statale esistente che comprende anche la modifica delle rampe in carreggiata Nord dello svincolo esistente di Ansedonia Sud. La soluzione studiata garantisce, oltre che la funzionalità dello svincolo con l intervento di ampliamento del lotto in argomento, anche la connessione tramite la realizzazione di una rotatoria e di un tratto di nuova viabilità con la S.P. n 93 Strada Pedemontana per la quale, come detto in precedenza, è previsto un importante intervento di riqualifica. Relazione Generale Pagina 9

11 4 INQUADRAMENTO NORMATIVO L intervento in oggetto realizza l adeguamento ad autostrada dell infrastruttura esistente, Variante SS1 Aurelia, ottenuto mediante un ampliamento in sede dell attuale sezione stradale. Il progetto è stato sviluppato coerentemente con quanto previsto dal DM n. 67/S del di modifica delle "Norme geometriche e funzionali per la costruzione delle strade" ed in attesa di una norma specifica per i progetti di adeguamento delle strade esistenti, prendendo a riferimento i criteri progettuali contenuti nella norma non cogente DM del , prot La normativa di riferimento utilizzata per il dimensionamento delle intersezioni è rappresentata dalle "Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali" (D.M ). Relazione Generale Pagina 10

12 5 CARATTERISTICHE TECNICHE DEL PROGETTO 5.1 L INFRASTRUTTURA ESISTENTE ASPETTI GEOMETRICI DELL INFRASTRUTTURA ESISTENTE Il progetto si riferisce al terzo tronco funzionale (Lotto 5a) del tronco sud del corridoio autostradale tirrenico, realizzato con un intervento di adeguamento dell infrastruttura esistente, nel tratto compreso tra l attuale svincolo di Ansedonia Sud e lo svincolo di Pescia Romana Sezione tipo esistente La sezione tipo presenta, nei tratti iniziale e finale, e precisamente tra il Km e il Km 1+097,92 e tra il Km e il Km , una unica piattaforma complessiva di m circa composta da 2 corsie per senso di marcia separate solo dalla segnaletica orizzontale (assenza del margine interno), di larghezza L=3.50m, le banchine in destra risultano assenti, la strada può essere classificata come una strada Extraurbana Principale. Figura 3: Sezione tipo attuale SS1 Aurelia Nel tratto centrale del lotto tra La Torba e Pescia Fiorentina, e precisamente tra il Km e il Km , la sezione tipo invece si riduce di ampiezza ed è riconducibile a quella di una categoria Extraurbana Secondaria (Cat.C), composta da una unica carreggiata a due corsie, una per senso di marcia, e piattaforma di larghezza variabile tra m; le corsie hanno una larghezza L=3.50 m, le banchine laterali Lmin=1.50m. Relazione Generale Pagina 11

13 Figura 4: Sezione tipo attuale SS1 Aurelia Cat.C Andamento plano-altimetrico attuale In generale il tracciato risulta avere un andamento planimetrico lineare, composto da una successione di curve destrorse e sinistrorse intervallate da elementi lineari (rettifili) di sensibile lunghezza con l assenza nella maggior parte dei casi di elementi di raccordo a curvatura variabile (clotoidi). Le caratteristiche geometriche dello stato attuale, sono state desunte dalle indagini topografiche (rilievi fotogrammetrici scala 1:1000) eseguite per lo sviluppo delle attività progettuali, non disponendo di una documentazione specifica sulle caratteristiche plano-altimetriche esistenti (as-built). In Errore. L'origine riferimento non è stata trovata. vengono riportati i dati planimetrici dell asse autostradale esistente, in cui risulta evidente l andamento lineare del tracciato con lunghi rettilinei e curve anche con raggi ridotti. Tipo Elemento Prog In Prog Fin Raggio Vel. Massima Vel. Teorica Lungh. I tratto (2 carreggiate per verso di marcia) Rettifilo 0 826, ,47 Circonferenza 826,47 960, ,72 Rettifilo 960, , ,031 Circonferenza 1864, , ,652 Rettifilo 2104, , ,242 II tratto (1 carreggiata per verso di marcia) Rettifilo 2431, , ,375 Circonferenza 2731, , ,467 Rettifilo 2964, , ,408 Circonferenza 3090, , ,764 Clotoide 3280, , ,182 Rettifilo 3298, , ,664 III tratto (2 carreggiate per verso di marcia) Rettifilo , ,151 Relazione Generale Pagina 12

14 Circonferenza 13928, ,09 498, ,959 Rettifilo 14456, , ,913 Circonferenza , , ,982 Tabella 1 - Riepilogo caratteristiche planimetriche Dal punto di vista altimetrico, il tracciato esistente presenta un profilo pressoché piatto, in cui le poche variazioni di quota s sono superati con livellette le cui pendenze longitudinali risultano inferiori al 5%. Tipo Racc. P. In P. Fin P media Raggio Prog In Prog Fin I tratto (2 carreggiate per verso di marcia) Concavo -0,16-0,13-0, , ,115 II tratto (1 carreggiata per verso di marcia) Concavo -0,13 1,15 0, ,871 Convesso 1,15-1,65-0, , , ,574 Concavo -1,65 1,41-0, , , ,621 Convesso 1,41-0,99 0, , , ,151 Concavo -0,99 0,25-0, , , ,299 Convesso 0,25-1,32-0, , , ,472 Concavo -1,32-0,07-0, , , ,29 Concavo -0,07 1 0, , , ,131 Convesso 1 0,08 0, , , ,783 Concavo 0,08 1,38 0, , , ,706 Convesso 1,38 0,25 0, , , ,251 Concavo 0,25 1,9 1, , , ,106 Convesso 1,9-3,61-0, , , ,671 Concavo -3,61 4,11 0, , , ,774 Convesso 4,11 1,13 2, , , ,72 Convesso 1,13-3,1-0, , , ,965 Concavo -3,1 3,34 0, , , ,296 Convesso 3,34-0,83 1, , , ,1 Concavo -0,83 0, , , ,86 III tratto (2 carreggiate per verso di marcia) Convesso 1,63-1,08 0, , , ,118 Concavo -1,08 0,08-0, , , ,145 Convesso 0,08-1,31-0, , , ,985 Tabella 2 - Riepilogo caratteristiche altimetriche Relazione Generale Pagina 13

15 5.2 IL PROGETTO INQUADRAMENTO NORMATIVO E CRITERI PROGETTUALI Gli standard progettuali, in termini di composizione plano-altimetrica del tracciato e di dimensionamento degli elementi che compongono la sede stradale, sono stati adeguati a quanto indicato dalla norma di riferimento DM relativamente alle autostrade in ambito extraurbano (categoria A). Nella definizione delle soluzioni progettuali particolare attenzione è stata rivolta a non modificare l impostazione generale della Norma, cercando di conservare quelle disposizioni che possono avere implicazioni dirette sulla sicurezza stradale (recependo quindi il principio ispiratore del Nuovo codice della Strada contenuto nell Art. 1 secondo il quale Le norme e i provvedimenti attuativi si ispirano al principio della sicurezza stradale, perseguendo gli obiettivi di una razionale gestione della mobilità, della protezione dell'ambiente e del risparmio energetico ). Il progetto è stato quindi sviluppato coerentemente con quanto previsto dal DM n. 67/S del di modifica delle "Norme geometriche e funzionali per la costruzione delle strade" ed in attesa di una norma specifica per i progetti di adeguamento delle strade esistenti, prendendo a riferimento i criteri progettuali contenuti nella norma non cogente DM del , prot e riportati nei seguenti paragrafi: Caratteristiche planimetriche La normativa di riferimento richiede il rispetto delle seguenti condizioni: (a) Raggio minimo delle curve planimetriche. Le curve circolari devono aver un raggio superiore al raggio minimo previsto dal DM 05/11/2001 che risulta: pari a 339 metri nel caso di autostrade extraurbane (b) Relazione raggio della curva (R)/lunghezza del rettifilo (L) che la precede: per L < 300 m per L 300 m R L R 400 m (c) Compatibilità tra i raggi di due curve successive. Nel caso di passaggio da curve di raggio più grande a curve a curve di raggio più piccolo si dovrà fare riferimento all abaco estratto dalla norma e riportato in Figura 5; (d) Lunghezza massima dei rettifili: Relazione Generale Pagina 14

16 Lmax = 22 V dove V è la velocità massima dell intervallo delle velocità dei progetto, espressa in km/h ed L si ottiene in metri. p,max (e) Lunghezza minima dei rettifili. La verifica è stata eseguita facendo riferimento alla tabella estratta dalla norma e riportata in Tabella 2; per velocità la norma intende la massima desunta dal diagramma di velocità per il rettifilo considerato. V p [km/h] L min [m] Tabella 2 Lunghezza minima dei rettifili in relazione alla velocità ZONA DA EVITARE 1000 R [m] ZONA ACCETTABILE ZONA BUONA ZONA ACCETTABILE ZONA DA EVITARE R [m] 1 Figura 5 Abaco di Koppel (DM 05/ 11/01) 80 (f) Congruenza del diagramma delle velocità. La norma prevede che per V p,max 100 km/h (e quindi per autostrade) nel passaggio da tratti caratterizzati dalla V p,max a curve a velocità inferiore, la differenza di velocità di progetto non deve superare 10 km/h (f 1 ). Inoltre, fra due curve successive (nel caso di V p1 > V p2 ) tale differenza, comunque mai superiore a 20 km/h, è consigliabile che non superi i 15 km/h (f 2 ). Relazione Generale Pagina 15

17 (g) Lunghezza minima delle curve circolari. La Norma prevede che una curva circolare, per essere percepita dagli utenti deve essere percorsa per almeno 2.5 secondi e quindi deve avere uno sviluppo minimo pari a: con v P in m/s ed L c,min in m. L c,min =2.5 v P (h) Verifica del parametro A degli elementi a curvatura variabile (Clotoidi) Criterio 1 (Limitazione del contraccolpo) Affinché lungo un arco di clotoide si abbia una graduale variazione dell accelerazione trasversale non compensata nel tempo (contraccolpo), fra il parametro A e la massima velocità V (km/h), desunta dal diagramma di velocità, per l'elemento di clotoide deve essere verificata la relazione: A min = 3 v c gvr ( qf qi ) c dove: c = contraccolpo; v = massima velocità (m/s), desunta dal diagramma di velocità, per l'elemento di clotoide considerato; q i = pendenza trasversale nel punto iniziale della clotoide; q f = pendenza trasversale nel punto finale della clotoide; g = accelerazione di gravità. Ponendo c = v( m / s) = si ottiene: V( km / h) A min = 4 v 14 2 gv R ( qf 14 q i ) = v 14 v 2 gr ( q f q i ) che, esprimendo la velocità in km/h diviene: A min V = 3, V gr ( q f q 12,96 i ) Il DM 6792/2001 propone, in alternativa, di effettuare il calcolo con una formula approssimata che non tiene conto della componente dell accelerazione centripeta compensata dalla variazione di pendenza trasversale. L espressione per il calcolo di A min diventa, in questo caso: Relazione Generale Pagina 16

18 A 2 V 2 min = = V ,96 14 V 2 Criterio 2 (Sovrapendenza longitudinale delle linee di estremità della carreggiata) Nelle sezioni di estremità di un arco di clotoide la carreggiata stradale presenta differenti pendenze trasversali, che vanno raccordate longitudinalmente, introducendo una sovrapendenza nelle linee di estremità della carreggiata rispetto alla pendenza dell asse di rotazione. Nel caso in cui il raggio iniziale sia di valore infinito (rettilineo o punto di flesso), il parametro deve verificare la seguente disuguaglianza: dove: R A Amin = 100 Bi qi + q Δi max f B i = distanza fra l asse di rotazione ed il ciglio della carreggiata nella sezione iniziale della curva a raggio variabile; Δi max (%) = sovrapendenza longitudinale massima della linea costituita dai punti che distano B i dall'asse di rotazione; in assenza di allargamento tale linea coincide con l'estremità della carreggiata; q i = i c i 100 dove i ci = pendenza trasversale iniziale q f = i f i cf 100 con i cf = pendenza trasversale finale q + q è il valore assoluto della somma delle pendenze trasversali Nel caso di curve di continuità il medesimo criterio diventa: A A min = ( q q ) 1 1 Δimax Ri R f 100 Criterio 3 (Ottico) Per garantire la percezione ottica del raccordo e del successivo cerchio deve essere verificata la relazione : R/3 A R che, nel caso di clotoidi di continuità, diventa: Relazione Generale Pagina 17 B i f i

19 R 2 /3 A R 1 dove R 1 è il raggio minore ed R 2 il raggio maggiore dei due cerchi raccordati con la clotoide di continuità. Oltre ai criteri precedentemente descritti si è proceduto alla verifica del rapporto A E /A U delle due clotoidi in ingresso e in uscita da una curva circolare e del rapporto A 1 /A 2 tra due clotoidi in un flesso asimmetrico, secondo quanto prescritto dal D.M. 5/11/2001: 2/3 A E /A U 3/2 2/3 A 1 /A 2 3/ Caratteristiche altimetriche La normativa di riferimento richiede il rispetto delle seguenti condizioni: (i) Pendenze longitudinali massime La pendenza massima delle livellette, consentita dal DM 05/11/01 per strade di tipo A (autostrade extraurbane), è pari al 5% (in galleria 4%). (j) Raccordi verticali convessi In base a quanto indicato dalla norma il raggio minimo dei raccordi verticali convessi (dossi) viene determinato come di seguito: se D è inferiore allo sviluppo L del raccordo si ha R v = ( h + h + 2 h ) 2 h 1 2 D se invece D > L h = D 100 Δi + h + Δi h h R v dove: R v = raggio del raccordo verticale convesso [m] D = distanza di visibilità da realizzare per l arresto di un veicolo di fronte ad un ostacolo fisso [m] Δi = variazione di pendenza delle due livellette, espressa in percento h 1 = altezza sul piano stradale dell occhio del conducente [m] h 2 = altezza dell ostacolo [m] Relazione Generale Pagina 18

20 Si pone di norma h 1 = 1.10 m. In caso di visibilità per l arresto di un veicolo di fronte ad un ostacolo fisso, si pone h 2 = 0.10 m. In caso di visibilità necessaria per il cambiamento di corsia si pone h 2 = 1.10 m. (k) Raccordi verticali concavi In base a quanto indicato dalla norma il raggio minimo dei raccordi verticali concavi (sacche) viene determinato come di seguito: se D è inferiore allo sviluppo del raccordo si ha se invece D > L R v = 2 D 2 ( h + D sinϑ) R v = D ϑ Δi Δi ( h + D sin ) dove: Rv = raggio del raccordo verticale concavo [m] D = distanza di visibilità da realizzare per l arresto di un veicolo di fronte ad un ostacolo fisso [m]. Δi = variazione di pendenza delle due livellette espressa in percento h = altezza del centro dei fari del veicolo sul piano stradale ϑ = massima divergenza verso l'alto del fascio luminoso rispetto l'asse del veicolo. Si pone di norma h = 0.5 m e ϑ = Analisi di visibilità Per distanza di visuale libera (DVL) si intende la lunghezza del tratto di strada che il conducente riesce a vedere davanti a sé senza considerare l influenza del traffico, delle condizioni atmosferiche e di illuminazione della strada. Secondo quanto indicato dalle Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade (DM 05/11/2001, prot. N 6792), lungo il tracciato stradale la distanza di visuale libera deve essere confrontata, nel caso di strade a carreggiate separate, con la distanza di visibilità per l'arresto, che è pari allo spazio minimo necessario perché un conducente possa arrestare il veicolo in condizione di sicurezza davanti ad un ostacolo imprevisto. Questo valore deve essere garantito lungo lo sviluppo del tracciato. Relazione Generale Pagina 19

21 La procedura adottata per il calcolo della distanza di visibilità per l arresto, tiene conto del nuovo quadro di riferimento rappresentato dalla disposizione del Codice della Strada, introdotta dal D.Lgs. 15 gennaio 2002 n.9, che limita a 110 km/h la velocità massima consentita in autostrada in presenza di pioggia. Visto che il D.M. 05/11/2001 specifica che i valori di aderenza da adottare nel calcolo delle distanze di arresto sono riferiti a condizioni di pavimentazione bagnata, si è ritenuto che l introduzione del limite di velocità di 110 km/h in presenza di pioggia consentisse di calcolare le distanze di arresto, limitando superiormente la velocità di progetto dei singoli elementi del tracciato a 120 km/h. Tale valore è stato determinato in analogia a quanto indicato nella norma, che prescrive di effettuare le verifiche adottando un valore massimo della velocità di progetto pari al limite di velocità legale previsto dal Codice della Strada incrementato di 10 km/h, al fine di mantenere il fattore di sicurezza adottato (e quindi il livello di rischio accettato) dalla norma stessa. VELOCITA km/h f l Autostrade Tabella 3 DM 6792/2001, coefficienti di aderenza impegnabile longitudinalmente Per il calcolo è stata utilizzata la formula riportata al paragrafo del DM 05/11/2001. Si è valutata la distanza di arresto punto per punto (passo 20 metri) in funzione della velocità di progetto limitata superiormente a 120 km/h e della pendenza longitudinale con la seguente espressione: D A = D + D 1 2 V 1 V0 1 V = τ dv [m] 2 3,6 3,6 i Ra ( ) ( V ) V g fl V ± r0 ( V ) 100 m dove: D 1 = D 2 = spazio percorso nel tempo τ spazio di frenatura V 0 = velocità del veicolo all inizio della frenatura [km/h] V 1 = velocità finale del veicolo, in cui V 1 = 0 in caso di arresto [km/h] i = pendenza longitudinale del tracciato [ % ] τ = tempo complessivo di reazione (percezione, riflessione, reazione e attuazione) [s] g = accelerazione di gravità [m/s 2 ] Ra = resistenza aerodinamica [ N ] m = massa del veicolo [kg] f l = quota limite del coefficiente di aderenza impegnabile longitudinalmente per la frenatura Relazione Generale Pagina 20

22 r 0 = resistenza unitaria al rotolamento, trascurabile [N/kg] Per il tempo complessivo di reazione si sono assunti valori linearmente decrescenti con la velocità da 2,6 s per 20 km/h, a 1,4 s per 140 km/h, in considerazione della attenzione più concentrata alle alte velocità: τ = ( 2,8 0,01V ) [s] con V in km/h Negli elaborati grafici allegati al progetto è riportata anche la verifica della distanza di visuale libera per la manovra di cambiamento di corsia, calcolata soltanto per le diversioni in corrispondenza degli svincoli considerando il punto di vista (occhio del guidatore) collocato al centro della corsia di sorpasso e ad un altezza pari ad 1.10 m. rispetto al piano viabile; il punto di mira (limite più lontano della corsia adiacente a quella impegnata dal conducente) è stato trasversalmente collocato in corrispondenza del margine destro della corsia di marcia ed un altezza dal piano viabile di 0.10 m. La verifica è stata fatta soltanto nei punti critici dei tratti in svincolo, ovvero prima delle corsie di uscita parallele, dove gli automobilisti possono operare la manovra di cambio di corsia, per poi immettersi tranquillamente nella corsia specializzata all uscita. La visibilità effettiva per il cambio di corsia sarà confrontata come prescritto dal DM 05/11/2001 nel paragrafo confrontandola con lo spazio necessario per percepire e riconoscere la situazione e per la decisione ed effettuazione della manovra di cambiamento di una sola corsia. Dc = 9.5 * v Con v in [m/s] desunta dal diagramma delle velocità ASSE AUTOSTRADALE L asse di tracciamento stradale è fissato in corrispondenza dell asse centrale della piattaforma stradale. E su questo asse che sono applicate tutte le regole imposte dalla normativa relative al tracciamento planimetrico ed altimetrico. La rotazione delle sagome avviene intorno a due fulcri (uno per carreggiata) ubicati al bordo di ciascuna carreggiata (distanza di 0.80 metri dall asse di tracciamento). Andamento plano-altimetrico di progetto Nella successiva Tabella 4 vengono riportati i dati planimetrici dell asse autostradale di progetto. Tipo Elemento Prog Iniz Prog Finale Lungh. (m) V. Max (km/h) Raggio (m) A 1 Rettifilo Clotoide Relazione Generale Pagina 21

23 Tipo Elemento Prog Iniz Prog Finale Lungh. (m) V. Max (km/h) Raggio (m) A 3 Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Rettifilo Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Rettifilo Circonferenza Circonferenza Rettifilo Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Relazione Generale Pagina 22

24 Tipo Elemento Prog Iniz Prog Finale Lungh. (m) V. Max (km/h) Raggio (m) A 34 Clotoide Circonferenza Tabella 4 Riepilogo caratteristiche planimetriche Nella figura n.8 è riportato l andamento del diagramma delle velocità. DIAGRAMMA DELLE VELOCITA' Velocità Progressiva Figura 8 - Diagramma delle velocità In Tabella 5 vengono sintetizzate le caratteristiche degli elementi altimetrici che compongono l asse stradale. In colonna (1) è riportato il tipo di raccordo altimetrico considerato, se raccordo verticale convesso (Sacca) oppure raccordo verticale concavo (Dosso). In colonna (4) è indicato il valore del raggio verticale, nelle colonne (5) e (6) la pendenza iniziale e finale di ogni livelletta. Infine, in colonna (7) il valore medio della pendenza longitudinale. Tipo Racc. Prog In Prog Fin Raggio (m) Pin (%) Pfin (%) Pm (%) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Concavo Convesso Relazione Generale Pagina 23

25 Tipo Racc. Prog In Prog Fin Raggio (m) Pin (%) Pfin (%) Pm (%) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Concavo Convesso Concavo Convesso Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Convesso Concavo Concavo Convesso Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Tabella 5 Riepilogo caratteristiche altimetriche Relazione Generale Pagina 24

26 5.2.6 Analisi del progetto con riferimento al DM del Nel seguito si riportano i risultati delle analisi di congruenza del progetto stradale rispetto ai criteri indicati nella normativa di riferimento DM 05/11/2001. Andamento planimetrico e verifica diagrammi di velocità Il tratto autostradale in oggetto è stato considerato strada di categoria A (autostrada in ambito extraurbano), al quale le Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade assegnano un intervallo di velocità di progetto compreso tra 90 e 140 km/h. In Tabella 6 vengono sintetizzati i risultati della verifica delle caratteristiche planimetriche rispettivamente per la carreggiata Sud e per la carreggiata Nord. Viene riportato il tipo di elemento planimetrico considerato e in funzione della velocità massima di progetto, desunta dal diagramma delle velocità, si registrano i valori dei parametri minimi da utilizzare per le curve di transizione. È possibile notare come tutti gli elementi planimetrici rispettano le indicazioni normative. Tipo Elemento Prog In Prog Fin Raggio (m) Rettifilo V max (km/h) Lungh. (m) A A ottico A contr. compl. Relazione Generale Pagina 25 A sovr. long. Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Rettifilo Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Rettifilo Circonferenza Circonferenza Rettifilo Clotoide

27 Tipo Elemento Prog In Prog Fin Raggio (m) Circonferenza V max (km/h) Lungh. (m) A A ottico A contr. compl. A sovr. long. Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide Circonferenza Tabella 9 Verifiche planimetriche Andamento altimetrico La pendenza longitudinale delle livellette nel tratto in esame risulta sempre inferiore al valore massimo indicato dalla normativa che prescrive per strade di categoria A Autostrade extraurbane di non superare la pendenza del 5%. In tabella 10 sono riportati i risultati attinenti l andamento altimetrico dell asse autostradale: in particolare nelle colonne (9) e (10) sono riportati i valori minimi dei raccordi verticali in funzione della verifica della distanza di visibilità per l arresto, effettuata con riferimento al caso di pavimentazione asciutta e limitazione della velocità di progetto a 140 km/h. Dalla verifica risulta che i valori di progetto dei raggi sono sempre superiori a quelli minimi indicati dalla norma di riferimento. Dall osservazione dei risultati riportati nelle tabelle si evidenzia che per alcuni raccordi, in relazione ai bassi valori della differenza di pendenza fra le due livellette ( i), la formula di calcolo non fornisce risultati per il calcolo di Rv min. I valori adottati in progetto per i raccordi verticali sono pertanto da ritenersi adeguati. Tipo Racc. (1) P. In (2) P. Fin (3) P media (4) Raggio (5) Prog In (6) Prog Fin (7) V max (8) R ottico (9) Concavo Convesso Convesso Relazione Generale Pagina 26 R din (10) Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Convesso Concavo Convesso Qualsiasi 1852 Concavo Qualsiasi 1852

28 Tipo Racc. (1) P. In (2) P. Fin (3) P media (4) Raggio (5) Prog In (6) Prog Fin (7) V max (8) R ottico (9) R din (10) Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Concavo Qualsiasi 1852 Convesso Qualsiasi 1852 Concavo ,19 Qualsiasi 1291 Convesso , Concavo ,7 Qualsiasi 293 Convesso Qualsiasi Convesso ,99 Qualsiasi 389 Concavo , Concavo , Convesso Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Concavo Convesso Tabella 10 Verifiche raccordi altimetrici Verifiche di visibilità In termini di visibilità plano-altimetrica, in virtù degli allargamenti previsti in progetto, la distanza di visibilità per l arresto, calcolata a 120 km/h su pavimentazione bagnata, è garantita lungo tutto il tracciato di progetto. Nella seguente tabella 11 vengono riportati i risultati emersi dall analisi di visibilità, in termini di allargamenti necessari, e dei quali è prevista nel progetto la realizzazione, al fine di garantire una distanza di visuale libera compatibile con la distanza necessaria per l arresto calcolata a 120 km/h che risulta essere la condizione maggiormente vincolante (tra le due condizioni descritte al paragrafo del DM). Le verifiche sono state effettuate tenendo conto del diagramma delle velocità, e dell effettiva visibilità del conducente alla guida del veicolo: essa è stata calcolata considerando il punto di vista (occhio del guidatore) collocato al centro della corsia e ad un altezza pari ad 1.10 m. rispetto al piano viabile, mentre il punto di mira (limite più lontano della corsia adiacente a quella impegnata dal conducente) è stato trasversalmente collocato in Relazione Generale Pagina 27

29 corrispondenza del margine destro (in cui si materializza l ostacolo costituito dalla barriera di sicurezza) ed un altezza dal piano viabile di 0.10 m. Come prescritto dal DM 2001 se l allargamento risulta di entità minore di 0.20m allora la corsia conserva la larghezza del rettifilo (cfr 5.2.7); inoltre l allargamento complessivo della carreggiata è stato riportato tutto sul lato interno della curva mentre le banchine e le corsie di emergenza conservano la larghezza che hanno in rettifilo. La distanza di visibilità per il cambio di corsia è stata omessa in quanto lo svincolo di Capalbio si colloca nel tratto in rettifilo e sostanzialmente in piano, presupposti che rendono sicuramente verificata la visibilità. Per una analisi di dettaglio si rimanda agli elaborati specifici Diagrammi delle velocità e delle visuali libere CARR. SUD Tipo Elemento Prog In Prog Fin Raggio Allargamento Margine Clotoide var int Circonferenza int Clotoide var int Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide var int Circonferenza int Clotoide var int Clotoide var int Circonferenza int Clotoide var int Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide var int Circonferenza int Clotoide var int Circonferenza Circonferenza Clotoide Circonferenza Clotoide Clotoide var int Circonferenza int Clotoide var int Clotoide var ext Circonferenza ext Clotoide var ext Clotoide var int Circonferenza int Relazione Generale Pagina 28