RELAZIONE DI CALCOLO PAVIMENTAZIONE STRADALE

Transcript

1

2 RELAZIONE DI CALCOLO PAVIMENTAZIONE STRADALE 1.a CRITERI DI DIMENSIONAMENTO DELLA PAVIMENTAZIONE Il dimensionamento della pavimentazione stradale, intesa quest'ultima come il complesso degli strati che si realizzano fino alla quota progetto, è stata effettuata secondo le indicazioni del catalogo delle pavimentazioni stradali, redatto dal Consiglio Nazionale delle Ricerche Commissione di studio per le norme relative ai materiali stradali e progettazione, costruzione e manutenzione strade. Il suddetto Catalogo offre un ventaglio di soluzioni di sovrastrutture stradali di varie tipologie e valide per le condizioni di traffico e ambientali tipiche dell'italia. L'ambito di applicazione di questo Catalogo riguarda la progettazione di nuove sovrastrutture. Esso è valido per tutto il territorio nazionale purché ad altitudini non superiori a 1000m sul livello del mare. Il dimensionamento è funzione di tre parametri: tipo di strada, portanza del sottofondo e condizioni di traffico. La "nostra" pavimentazione cosi come è strutturata nel progetto è costituita da: - Fondazione 30 cm di misto granulare non legato; - Strato di base 20 cm di cls C20/25; - Stato di collegamento_allettamento 3 cm di malta cementizia; - Strato di usura - 8 cm di Basale in Pietra. Nello strato di base è stato previsto l'inserimento di ai _ snatura formata da rete elettrosaldata Ø 6 10x10 per una migliore ripartizione dei carichi stradali. Date le caratteristiche dello strato di base realizzato con 20 cm di cls C20/25 reso duttile dall'inserimento della rete elettrosaldata, posso considerare la pavimentazione molto prossima ad una pavimentazione flessibile di cui al Catalogo suddetto. Il tipo di strada la posso individuare come una strada extraurbana secondaria, caratteristica prevalente per le strade della nostra zona. Il numero dei passaggi di veicoli commerciali in un anno li posso supporre inferiori o pari a e posso considerare un modulo resiliente del sottofondo pari a 90 N/mmq, mettendomi

3 in assoluta sicurezza in quanto si tratta di un sottofondo ben compattato dal passaggio decennale di autoveicoli e l'esperienza dimostra essere una caratteristica fondamentale per la portanza. Consultando a questo punto la scheda relativa e raccoglitiva di tutte le premesse anzidette, sarebbero sufficienti uno spessore di misto granulare non legato pari a 15 cm, uno strato di base in conglomerato bituminoso (più duttile ma meno resistente del cls) di 8 cm, 5 cm di conglomerato bituminoso per strato di collegamento e 4 cm di conglomerato bituminoso per strato di usura. Ora, rifacendoci agli 11 cm del complesso malta di collegamento_ allettamento e basola in pietra della pavimentazione di cui in progetto, confrontandoli con i 9 cm fra strato di base e di usura della pavimentazione di cui al catalogo, risalta il fatto che si ha una resistenza maggiore all'usura nel caso della pavimentazione realizzata con le basole in pietra. La resistenza degli strati di fondazione e di base, realizzati con il misto granulare non legato ed i 20 cm di cls C20/25 con inserita dentro la rete elettrosaldata di diametro Ø6 10x10 danno una garanzia superiore a quella dettata dal catalogo che prescrive rispettivamente minori spessori. Detto questo potrebbe sembrare che la pavimentazione stradale di cui in oggetto sia eccessivamente sovradimensionata; in realtà non è così. Il catalogo delle pavimentazioni stradali ha come obiettivo quello di fornire un riferimento nella progettazione. Il progettista quindi può scegliere direttamente una delle configurazioni proposte, dopo avere verificato che essa sia, sotto tutti gli aspetti, la soluzione che meglio si presta a rappresentare il caso che egli sta trattando, oppure può ispirarsi a una di esse e poi affinarla, utilizzando metodi di calcolo sia empirici che razionali facendo le opportune considerazioni. La presente scelta progettuale è quindi maturata tenendo conto di alcuni fattori. Come anzi detto alcuni parametri supposti nella precedente analisi si prestano a discussione. La scheda a cui si è fatto riferimento riguarda le strade extraurbane secondarie ordinarie, mentre nel nostro caso si tratta di una strada urbana. Questo comporta la possibilità che pesanti automezzi commerciali, transitando o sostando, diano luogo a delle sollecitazioni maggiori in fase di manovra che dall'esperienza risultano essere molto dannosi. Anche da qui la scelta di aumentare lo spessore dello strato di usura e infittire la rete elettrosaldata per meglio ripartire i carichi sullo strato di base.

4 Dopo di che si osserva che l'altitudine in cui sorge il sito è molto prossima ai 1000 m sul livello del mare a cui il catalogo fa riferimento. Quindi è frequente la possibilità che nei mesi invernali, e la personale esperienza lo confema, le infiltrazioni di acqua nello strato di base diano luogo ad ammaloramenti dovuti al ghiaccio in seguito all'aumento di volume che questo subisce nel cambiamento di stato fisico, e che quindi uno spessore di 20 cm garantisca maggiore durabilità nel tempo con conseguente ed ovvio aumento della portanza della pavimentazione. Si conclude che la realizzazione di una pavimentazione stradale cosi come è stata studiata è idonea a sopportare i carichi che vi transitano, sia come intensità di carichi che come intensità di traffico considerate pure le particolari condizioni climatiche. Il Progettista e D.L. Ing. Nicola BENEDETTO,

5 RELAZIONE DI CALCOLO COLLETTORE ACQUE BIANCHE I.b - CALCOLI IDROLOGICI E IDRAULICI 1.1 Premessa 1.2 Elaborazione statistica dei dati pluviometrici 1.3 Calcolo della portata 1.4 Verifica della sezione Ø Verifica della sezione Ø Verifica della sezione Ø Verifica della sezione Ø 600

6 1.b CALCOLI IDRAULICI PREMESSA Si redige la presente relazione idraulica relativa alle verifiche del collettore di scarico delle acque bianche dei pozzetti, convoglianti l'acqua di metà della carreggiata della piattaforma stradale e della conduttura centrale, a diametro variabile, in cui scaricano questi ultimi. Il collettore di scarico nei pozzetti è realizzato con tubo in cemento vibrato ed ha il diametro pari a 300mm. Questo diametro dovrà garantire lo smaltimento di una portata pari al valore di seguito riportato. La portata così calcolata è adeguatamente incrementata per la verifica degli altri diametri di condotta in funzione dell aumento che man mano subisce andando verso valle fino al recapito ultimo. Per la verifica idraulica del collettore è stata condotta un'analisi delle piogge nell'area in esame. Dalle elaborazioni statistiche si è ricavata la portata al colmo con tempo di ritorno 25 anni con cui è verificata la sezione dell'opera idraulica in esame.

7 1.2 ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI PLUVIOMETRICI I dati ideologici disponibili per la zona in esame sono le altezze di pioggia di massima intensità registrate nelle stazioni pluviografiche e pubblicate sugli annali del Servizio Idrografico Italiano. A partire dai dati raccolti presso il Servizio Idrografico, sono state costruite le curve di caso critico e, per la determinazione dell'altezza di pioggia relativa a diversi tempi di ritorno, si è utilizzata la metodologia delle curve di caso critico regolarizzate, ipotizzando che tutti i valori relativi ad una curva possano essere rappresentati mediante un'espressione del tipo: hj (j)=ai x tj^n Sotto tale ipotesi, l'esponente n deve essere uguale per tutti i valori di i, altrimenti, estrapolando le curve di caso critico i diverso, queste si incrocerebbero. Elaborando tali dati si sono ricavate, per diversi valori della probabilità cumulata e quindi per diversi tempi di ritorno (Tr), le curve di probabilità pluviometrica h = a x t"n. TEMPO DI RITORNO a n 5 37,54 0, ,69 0, ,55 0, ,73 0, ,43 0,265

8 1.3 CALCOLO DELLA PORTATA Il calcolo della portata che il tubo deve essere in grado di smaltire è stato effettuato con l'utilizzo della seguente espressione razionale: Q= φ x A x i(τc)/3,6 = (p x A x h(τc) / 3,6 x τc Dove: Q è la portata in mc/s; φ è il coefficiente di deflusso; A è l'area del bacino; i(τc) è l'intensità di pioggia per una durata pari al tempo di corrivazione τc; h(τc) è l'altezza di pioggia per una durata pari al tempo di corrivazione τc. Come coefficiente di deflusso è stato adottato il valore 0,7, tenendo conto della impermeabilità della superfice del bacino su cui scorre l'acqua. L'intensità di pioggia dipende dal tempo di corrivazione che è stato posto pari a 15 minuti, dato il tipo di opera in esame e la modesta estensione del bacino che ad esso compete. Dall'esplicazione dei dati sopra riportati otteniamo un valore di portata massima che è pari a: Qmax = 0,035 mc/s

9 1.4 VERIFICA DELLA SEZIONE Ø300 I tubi dovranno garantire lo smaltimento della portata di progetto considerando una pendenza degli stessi, che in alcuni casi, é dell'ordine del 0,5%. Poiché la portata massima calcolata Q = 0,035 mc/s, il tubo dovrà garantire nelle condizioni di pendenza sopramenzionate, lo smaltimento della stessa. Sono state costruite le scale di moto uniforme ricorrendo alla formula di CHEZY: i=v 2 /χ 2 R dove: i = pendenza del tubo; V = velocità media della corrente; R (%) = livello di riempimento del tubo) per il coefficiente χ si é adottata l'espressione di Gauckler - Manning cr 1/6 utilizzando un coefficiente c=70 m 1/3 /s, considerando che si tratta di opera in calcestruzzo. I risultati delle verifiche sono riassunti nella seguente tabella: DN(mm) i(%) Qmax(I/s) Vmax(m/s) R (%) , Dall'analisi della tabella precedente, la verifica eseguita risulta essere soddisfatta in quanto in tali condizioni la tubazione sarebbe in grado di smaltire 65 l/s. I

10 1.5 VERIFICA DELLA SEZIONE Ø400 I tubi dovranno garantire lo smaltimento della portata di progetto considerando una pendenza degli stessi, che in alcuni casi, é dell'ordine del 2,0 %. Poiché la portata massima calcolata Q = 0,21 mc/s, il tubo dovrà garantire nelle condizioni di pendenza sopramenzionate, lo smaltimento della stessa. Sono state costruite le scale di moto uniforme ricorrendo alla formula di CHEZY: i=v 2 /χ 2 R dove: i = pendenza del tubo; V = velocità media della corrente; R (%) = livello di riempimento del tubo) per il coefficiente χ si é adottata l'espressione di Gauckler - Manning cr 1/6 utilizzando un coefficiente c=70 m 1/3 /s, considerando che si tratta di opera in calcestruzzo. I risultati delle verifiche sono riassunti nella seguente tabella: DN(mm) i(%) Qmax(I/s) Vmax(m/s) R (%) , Dall'analisi della tabella precedente, la verifica eseguita risulta essere soddisfatta in quanto in tali condizioni la tubazione sarebbe in grado di smaltire 280 l/s. I

11 1.6 VERIFICA DELLA SEZIONE Ø500 I tubi dovranno garantire lo smaltimento della portata di progetto considerando una pendenza degli stessi, che in alcuni casi, é dell'ordine del 2,0 %. Poiché la portata massima calcolata Q = 0,35 mc/s, il tubo dovrà garantire nelle condizioni di pendenza sopramenzionate, lo smaltimento della stessa. Sono state costruite le scale di moto uniforme ricorrendo alla formula di CHEZY: i=v 2 /χ 2 R dove: i = pendenza del tubo; V = velocità media della corrente; R (%) = livello di riempimento del tubo) per il coefficiente χ si é adottata l'espressione di Gauckler - Manning cr 1/6 utilizzando un coefficiente c=70 m 1/3 /s, considerando che si tratta di opera in calcestruzzo. I risultati delle verifiche sono riassunti nella seguente tabella: DN(mm) i(%) Qmax(I/s) Vmax(m/s) R (%) , Dall'analisi della tabella precedente, la verifica eseguita risulta essere soddisfatta in quanto in tali condizioni la tubazione sarebbe in grado di smaltire 510 l/s. I

12 1.7 VERIFICA DELLA SEZIONE Ø600 I tubi dovranno garantire lo smaltimento della portata di progetto considerando una pendenza degli stessi, che in alcuni casi, é dell'ordine del 2,0 %. Poiché la portata massima calcolata Q = 0,42 mc/s, il tubo dovrà garantire nelle condizioni di pendenza sopramenzionate, lo smaltimento della stessa. Sono state costruite le scale di moto uniforme ricorrendo alla formula di CHEZY: i=v 2 /χ 2 R dove: i = pendenza del tubo; V = velocità media della corrente; R (%) = livello di riempimento del tubo) per il coefficiente χ si é adottata l'espressione di Gauckler - Manning cr 1/6 utilizzando un coefficiente c=70 m 1/3 /s, considerando che si tratta di opera in calcestruzzo. I risultati delle verifiche sono riassunti nella seguente tabella: DN(mm) i(%) Qmax(I/s) Vmax(m/s) R (%) , Dall'analisi della tabella precedente, la verifica eseguita risulta essere soddisfatta in quanto in tali condizioni la tubazione sarebbe in grado di smaltire 820 l/s. Il Progettista e D.L. Ing. Nicola BENEDETTO I