Definizioni preliminari

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1 Sbancamento superficiale Fondazione del rilevato Corpo del rilevato Strati del rilevato Strato di sottofondo Banchettoni Strato filtro anticapillare, anticontaminante Cunettone al piede Terreno vegetale Inerbimento delle scarpate Embrici 1

2 Catalogo Italiano delle Pavimentazioni Stradali 2

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4 PCP Pavimentazione Composita Polifunzionale 4

5 Sovrastrutture rinforzate con reti Sovrastrutture ad alto modulo 5

6 Pavimentazioni ad elementi (selciato, ciottolati, MAC, grigliati, etc.) 6

7 Pavimentazioni per strade minori Sovrastrutture ferroviarie 7

8 Sovrastrutture aeroportuali Degradi e dissesti La costruzione dei rilevati costituisce una delle fasi più impegnative durante la realizzazione di un infrastruttura stradale. Errori progettuali (scarpate eccessive, materiali non idonei, etc.), di esecuzione (costipamento insufficiente, mezzi inadatti, etc.), di controllo (n prove limitato, siti e tempi di controllo errati, etc.), insufficiente protezione dall azione dell acqua, inadeguata conoscenza della natura dei terreni di appoggio o precari equilibri preesistenti, etc. possono determinare, talvolta, gravi conseguenze Anche in assenza di cedimenti improvvisi, quasi sempre, i difetti nella formazione dei rilevati, si manifestano con irregolarità della piattaforma, ondulazioni trasversali e longitudinali e fessurazioni della sovrastruttura. Il risultato è una maggiore insicurezza e discomfort di guida. Un rilevato è ben costruito quando possiede scarpate stabili e subisce cedimenti molto modesti tali da non compromettere l integrità e la regolarità della pavimentazione stradale. 8

9 Degradi e dissesti Degradi e dissesti 9

10 Degradi e dissesti 10

11 Le cause di instabilità di un rilevato Le cause di instabilità di un rilevato»instabilità del terreni di appoggio»eccessiva acclività del piano di appoggio»falde superficiali non drenate, risalita capillare»materiali i isensibili i i all azione dell acqua, compressibili, i i granulometricamente inidonei i i»instabilità delle scarpate: pendenza, variazioni di umidità, ridotta resistenza a taglio, etc.»erosione delle scarpate»assenza di regimazione superficiale delle acque, ristagni, infiltrazioni»margine della piattaforma eccessivamente vicino al ciglio del rilevato»cattivo costipamento: mezzi, spessore strati, umidità ottima, passaggi insufficienti, etc.»condizioni climatiche durante le lavorazioni 11

12 Le cause di instabilità di un rilevato Le cause di instabilità di un rilevato 12

13 Le cause di instabilità di un rilevato Degradi sovrastruttura 13

14 Degradi sovrastruttura Degradi sovrastruttura 14

15 Degradi sovrastruttura Degradi sovrastruttura 15

16 Formazione dei rilevati: materiali, mezzi, esecuzione e controllo Nell esecuzione di un rilevato occorre distinguere le seguenti 4 fasi: 1. Studio preliminare in laboratorio del terreno o terreni che dovranno costituire il manufatto 2. Scelta dei mezzi con cui eseguire l opera 3. Esecuzione dell opera 4. Controlli 1. Studio preliminare in laboratorio del terreno o terreni che dovranno costituire il manufatto Per individuare la natura meccanica dei terreni dell ammasso risultano fondamentali dapprima semplici prove per la caratterizzazione e il costipamento: Umidità, granulometria, limiti e indici di Atterberg, prova di costipamento AASHTO mod., classifica HRB, CBR Ulteriori indagini potranno essere disposte per approfondire il comportamento del materiale impiegato (angolo di attrito interno, coesione, triassiali, etc.) Formazione dei rilevati: materiali, mezzi, esecuzione e controllo 2. Scelta dei mezzi con cui eseguire l opera I mezzi impiegati in cantiere per costipare gli strati del rilevato possono essere classificati in 2 grandi gruppi: statici, dinamici. I primi comprendono i rulli lisci statici, rulli gommati, rulli a piedi costipanti Ai secondi appartengono i rulli dinamici propriamente detti e le piastre vibranti All interno di ciascuna categoria di terreno esistono mezzi che riescono ad eseguire un costipamento in modo più efficace di altri. 16

17 Formazione dei rilevati: materiali, mezzi, esecuzione e controllo 3. Esecuzione dell opera Scavo di sbancamento per eliminare terreno vegetale per almento30 cm preparazione del piano di fondazione del rilevato con rullatura (Md>150, max >90%) sistemazione per strati non maggiori di cm in relazione alla natura del terreno rullatura degli strati: ti peso e n passaggi del mezzo, spessore degli strati, ti umidificazione i (Md> kg/cm², max >95%) sottofondo (Md> kg/cm², max >100%) 4. Controlli densità in situ prove su piastra umidità forma, dimensioni geometriche, pendenze scarpate (1/2000 m 3, 1 /100 m) La correzione delle terre Quando il contenuto d acqua naturale di una terra supera alquanto l umidità ottima Proctor standard, il costipamento riesce talvolta difficile, e in ogni caso dà luogo a rilevati instabili. Pertanto, se si vuole utilizzare una tale terra nella costruzione dei rilevati, è necessario ridurre il contenuto d acqua, il che non è possibile fare, quando le terre sono molto fini, mediante la semplice aerazione, data la notevole impermeabilità del materiale e la difficoltà di mescolarlo. Analoga necessità di ridurre il contenuto d acqua si pone quando occorre attraversare col rilevato una zona molto umida, dove è difficile transitare con le macchine di cantiere e costipare il primo strato di rilevato. In questi casi si è venuta affermando, in tempi recenti, specialmente all estero, la tecnica della correzione del terreno umido: questo viene mescolato con calce viva, la quale provoca parecchi effetti. In primo luogo reagisce con l acqua del terreno e ne assorbe quindi una frazione; questa reazione sviluppa calore, che determina quindi l evaporazione di un altra lt parte d acqua; infine, poiché si è aggiunto alla terra un prodotto secco, la percentuale d acqua della miscela è anche per questo diminuita. Si può dire che, come conseguenza di questi tre fatti, per ogni 1% di calce viva aggiunta alla terra (percentuale calcolata rispetto al peso della terra secca) si ottiene una diminuzione del contenuto d acqua dello 0,8%. A ciò bisogna aggiungere che, dopo la correzione, il terreno è divenuto molto più facile da mescolare: questa operazione determina la sua aerazione e quindi una ulteriore evaporazio ne di acqua; per cui in totale la diminuzione di contenuto d acqua per ogni percento di calce viva varia fra l% e 1.5%.Cosi, aggiungendo un quantitativo di calce viva compreso fra il 3 e il 4%, si può utilizzare un terreno il cui contenuto d acqua supera l ottimo Proctor Standard di una quantità variabile fra il 5 e il 7%. La correzione di una terra può servire anche a migliorare le caratteristiche meccaniche; ciò avviene talvolta quando è necessario aumentare la rigidità del sottofondo su cui si deve poggiare lo strato di fondazione della pavimentazione, ovvero quando si vuole migliorare la rigidità del terreno di appoggio di un rilevato, essenzialmente per rendere costipabile il primo strato senza dover ricorrere a spessori notevoli. In questi casi si usa miscelare il terreno con calce e cemento; se è necessario correggere il contenuto d acqua si impiega calce viva, altrimenti calce spenta. Le percentuali di calce e cemento variano con le caratteristiche del terreno e con gli obbiettivi che si vogliono raggiungere. A titolo puramente indicativo si segnala che si può ottenere un buon sotto-fondo con un limo poco plastico miscelandolo col 2% di calce e col 4% di cemento. Ulteriori indicazioni sull impiego della calce nella correzione delle terre saranno più avanti. In Italia la correzione delle terre con calce e cemento non è ancora abbastanza diffusa: quando il materiale proveniente dagli scavi è molto umido e non è possibile aerarlo, lo si porta a rifiuto e i rilevati vengono costruiti con terreni pro venienti da cave di pietrisco; si tratta di un metodo che spesso è molto oneroso dal punto di vista economico. Quando invece il terreno molto umido è quello di appoggio di un rilevato, se ne migliorano le caratteristiche con una correzione granulometrica: vi si stende sopra del materiale granulare (in genere ghiaia o pietrisco) che viene successivamente incorporato nel terreno umido sottostante con l aiuto di mezzi costipanti. 17

18 La protezione dei rilevati Idreni Quando sono da temere fenomeni di risalita capillare o si è in presenza di falde superficiali, e i materiali impiegati per la realizzazione dei rilevati sono al limite dell impiegabilità è sempre necessario provvedere ad opportune opere di protezione del rilevato. Queste consistono di barriere filtro con granulometria idonea o di dreni propriamente detti. La protezione dei rilevati L impiego dei non tessuti In tempi recenti, particolarmente all estero, nella costruzione dei rilevati su terreni molto umidi e con elevati contenuti di fini si è andato diffondendo l impiego limpiegodei cosiddetti non tessuti. Si tratta di fogli formati da un insieme di fibre di poliestere del diametro di m, aggrovigliate fra di loro in tutte le direzioni con un procedimento puramente meccanico, cioè tenute insieme senza leganti, realizzando uno spessore complessivo dei fogli variabile secondo i tipi da 1,5 mm fino a poco più di 4 mm. Per il modo con cui sono realizzati, ifogli hanno una notevole resistenza meccanica in tutte le direzioni, una porosità e una superficie specifica particolarmente elevate; ne deriva da un lato una notevole permeabilità, dall altro un forte potere filtrante, nel senso che si riescono a trattenere le particelle più fini senza che queste vadano a contaminare i materiali più pregiati che costituiscono i corpo del rilevato. 18

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