costruzione del rilevato stradale

Costruzione di Strade
Corso di Costruzione di Strade
A.A. 2010 - 2011
COSTRUZIONE DEL
CORPO STRADALE
Prof. Maurizio Bocci
A.A. 2010 – 2011
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE
PAVIMENTAZIONE
SOTTOFONDO
RILEVATO
PIANO DI POSA
DEL RILEVATO
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ANTICAPILLARE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE
PAVIMENTAZIONE
ANTICAPILLARE
DRENAGGIO
SOTTOFONDO
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Costruzione di Strade
RILEVATO
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TRINCEA
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Costruzione di Strade
Preparazione del PIANO DI POSA (in rilevato)
ovvero del SOTTOFONDO (in trincea)
DEMOLIZIONI
L’Impresa è tenuta a demolire murature e fabbricati ricadenti nelle aree d’impronta
del solido stradale con i mezzi che ritiene più opportuni, incluso l’impiego di
esplosivi nel rispetto delle Norme vigenti. Nei tratti in trincea la demolizione delle
opere murarie deve essere spinta fino ad un metro al di sotto del piano di posa
della pavimentazione stradale; nei tratti in rilevato fino a raso campagna o del
profilo naturale del terreno.
In ogni caso, prima di procedere alla demolizione di fabbricati, l’Impresa è tenuta a
darne tempestiva comunicazione alla Direzione Lavori.
I materiali provenienti dalle demolizioni sono portati a rifiuto solo se ciò è previsto
in progetto, ovvero se ritenuti non idonei all’impiego da parte della Direzione
Lavori. In caso di idoneità sono conferiti agli impianti di trattamento.
Nel caso che i materiali di scavo siano destinati al reimpiego, essi devono essere
trasportati direttamente in opera o in aree di deposito; in questo caso devono
essere custoditi opportunamente, eventualmente trattati per correggerne la
granulometria, in relazione alla destinazione prevista, successivamente ripresi e
trasportati nelle zone di impiego.
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Costruzione di Strade
Preparazione del PIANO DI POSA (in rilevato)
ovvero del SOTTOFONDO (in trincea)
SMACCHIMENTO
Nell’ambito dei movimenti di terra l’Impresa deve procedere preliminarmente al
taglio degli alberi, degli arbusti e dei cespugli, nonché all’estirpazione delle ceppaie
e delle radici.
I prodotti dello smacchiamento, salvo diversa indicazione specificamente prevista,
sono lasciati a disposizione dell’Imprenditore che ha l’obbligo e la responsabilità
del loro trasporto, a qualsiasi distanza, in siti appositamente attrezzati per
l’incenerimento (osservando le prescritte misure di sicurezza) ovvero in discariche
abilitate alla loro ricezione.
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Costruzione di Strade
Preparazione del PIANO DI POSA (in rilevato)
ovvero del SOTTOFONDO (in trincea)
SCOTICAMENTO
Prima di dar luogo agli scavi l’Impresa deve procedere all’asportazione della coltre
di terreno vegetale ricadente nell’area di impronta del solido stradale per lo
spessore previsto in progetto o, motivatamente ordinato per iscritto in difformità di
questo, all’atto esecutivo, dalla Direzione Lavori. Nei tratti di trincea l’asportazione
della terra vegetale deve essere totale, allo scopo di evitare ogni contaminazione
del materiale successivamente estratto, se questo deve essere utilizzato per la
formazione dei rilevati.
La terra vegetale che non venga utilizzata immediatamente deve essere trasportata
in idonei luoghi di deposito provvisorio, in vista della sua riutilizzazione per il
rivestimento delle scarpate, per la formazione di arginelli e per altre opere di
sistemazione a verde (spartitraffico centrale e laterale, isole divisionali,
ricoprimento superficiale di cave e discariche, ecc.).
L’asportazione della terra vegetale deve avvenire subito prima dell’esecuzione dei
movimenti di terra nel tratto interessato, per evitare l’esposizione alle acque
piovane dei terreni denudati, sia per i tratti in rilevato (per evitare rammollimenti e
perdite di portanza dei terreni costituenti il piano di posa), sia per i tratti in trincea.
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Costruzione di Strade
SCOTICAMENTO
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Scraper
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Apripista
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Escavatore
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Preparazione del PIANO DI POSA (in rilevato)
ovvero del SOTTOFONDO (in trincea)
Sistemazione a gradoni
per pendenze > 15%
PIANO DI POSA
Livellamento e compattazione
del fondo dello scavo
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Livellatrici
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Rulli
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Livellamento e compattazione del fondo dello scavo
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PROVA DI CARICO SU PIASTRA
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PIASTRA DINAMICA LEGGERA
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Preparazione del PIANO DI POSA (in rilevato)
ovvero del SOTTOFONDO (in trincea)
REQUISITI DI PORTANZA
25 MN/m2 con piano viabile oltre + 2,00 m
30 MN/m2 con piano viabile tra + 1,00 m e + 2,00 m
40 MN/m2 con piano viabile tra + 0,50 m e + 1,00 m
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BONIFICHE
Quando il PIANO DI POSA (in rilevato) ovvero il
SOTTOFONDO (in trincea) risultano avere una
PORTANZA insufficiente si deve procede alla
BONIFICA mediante:
1) SOSTITUZIONE CON MATERIALE DA CAVA
2) CORREZZIONE GRANULOMETRICA
3) STABILIZZAZIONE
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BONIFICHE
1. SOSTITUZIONE CON MATERIALE DI CAVA
• COSTI ECCESSIVI (qualità e trasporto)
• APERTURA CAVE DI PRESTITO (problemi ambientali)
2. CORREZIONE GRANULOMETRICA (come sopra)
3. STABILIZZAZIONE
• MECCANICA
• CON LEGANTI IDROCARBURATI
• CON CEMENTO
• CON CALCE
• CON CALCE E CEMENTO
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Costruzione di Strade
Stabilizzazione Meccanica
• Avviene mediante operazioni di tipo meccanico come: MISCELAZIONE,
UMIDIFICAZIONE E COSTIPAMENTO.
• STABILIZZAZIONI GRANULOMETRICHE: consistono nel dosare
opportunamente le frazioni fini (LIMO e ARGILLA) che costituiscono la
matrice legante, con le frazioni più grossolane (SABBIA e ARGILLA)
che conferiscono elevato attrito interno.
principali problemi delle stabilizzazioni granulometriche:
- distribuzione uniforme dell’argilla nella miscela;
- insuccessi riscontrati in presenza di acqua.
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TRATTAMENTO DEI TERRENI CON CALCE
1. Cenni Storici:
• miscele argilla-calce sono state impiegate per la costruzione della “Grande
Muraglia” in Cina (250 a.C.);
• tecniche simili sono state ritrovate anche in alcuni tratti della via Appia;
• applicazioni a partire dal dopoguerra negli Stati Uniti, Germania e Francia.
2. Situazione in Italia:
• cultura POCO diffusa della stabilizzazione a calce di materiali argillosi nonostante
la loro notevole diffusione sul territorio a causa dei costi eccessivi richiesti per gli
studi teorici e di laboratorio necessari per l’applicazione di tale tecnologia;
• maggiore sensibilità ecologica a partire dagli anni ‘80 con la realizzazione di
alcuni interventi importanti (tratto Roma-Napoli alta velocità);
• applicazioni solo nei grandi cantieri poiché la riuscita della tecnica richiede
l’impiego di macchinari specifici (es. pulvimixer) molto costosi.
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TRATTAMENTO DEI TERRENI CON CALCE
3. Miscele (B.U. CNR n.36):
• terre LIMO-ARGILLOSE CON IP > 10 (gruppi A6 e A7);
• terre GHIAIO-ARGILLOSE (gruppi A6 e A7) con Passante al setaccio 200 ASTM >
35 %;
4. Calce:
• viva CaO (terreni UMIDI);
• idrata o spenta Ca(OH)2 (terreni molto secchi);
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TRATTAMENTO DEI TERRENI CON CALCE
5. Meccanismi di reazione a breve termine:
• ESSICCAZIONE dovuta al FISSAGGIO CHIMICO dell’acqua ed alla
EVAPORAZIONE conseguente a un innalzamento della temperatura generato da
una reazione fortemente esotermica
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 64900 J/mole
dopo 2h: ∆w% = 1 o 1.5% per ogni 1% di CaO aggiunto.
• FLOCCULAZIONE dovuta allo scambio di ioni liberi in soluzione Ca++ con i
cationi Na+, K+, ecc., che consente la formazione nelle primissime ore di legami
tra le particelle disperse di argilla che vengono in tal modo agglomerate
AGEVOLANDO LE OPERAZIONI DI MISCELAZIONE E COMPATTAZIONE.
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TRATTAMENTO DEI TERRENI CON CALCE
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TRATTAMENTO DEI TERRENI CON CALCE
6. Effetti sulle Miscele a Breve Termine:
• cambiamento dei Limiti di Atterberg; aumento del limite plastico Wp e
conseguente riduzione di IP;
• modifica della distribuzione granulometrica a causa della flocculazione;
• costipamento: la curva Proctor risulta appiattita e l’optimum di densità secca si
verifica con un tenore in acqua superiore; si rileva una riduzione generale delle
densità per effetto dell’aumento dll’indice dei vuoti;
• riduzione del rigonfiamento e del ritiro a causa sia della diminuizione di affinità
all’acqua dei materiali trattati, sia della formazione di legami stabili che si
oppongono ai cambiamenti di volume;
• l’indice CBR può essere moltiplicato da 4 a 10 al termine di 2h.
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7. Meccanismi di reazione a lungo termine:
• le reazioni tipiche tra calce e terreni argillosi, qualitativamente sono rappresentate
da
Ca(OH)2 = Ca++ + 2[OH]Ca++ + 2[OH]- + SiO2 (silice dell’argilla) = CxSyHz
Ca++ + 2[OH]- + Al2O3 (allumina dell’argilla) = Cx’Ay’Hz’
in cui gli indici x,y,z e x’,y’,z’ variano a seconda che l’argilla sia una montmorillonite
(molto reattiva), una caolinite (mediamente reattiva) oppure una illite (poco reattiva
e difficilmente attaccabile).
• parametri che influenzano l’azione della calce
Superficie Specifica (elevata), Carbonatazione (evitare l’esposizione all’aria),
Durata del Trattamento, Modalità di Compattazione (evitare aerazioni
superflue), Tenore d’acqua (elevato se il contenuto di calce è rilevante),
Temperatura (le reazioni risultano accelerate di 4 volte passando da 10 a 20 °C e
di 10 volte passando da 20 a 40 °C), Materie Organiche (composti azotati
possono ritardare o inibire le reazioni).
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8. Effetti sulle Miscele a Lungo Termine:
• verifica della resistenza delle terre trattate con PROVE DI COMPRESSIONE E/O
DI TRAZIONE INDIRETTA;
• la prova CBR è indicativa della resistenza SOLO nei casi in cui non si è sviluppata
in modo diffuso la cementazione per via di una BREVE stagionatura o di una
limitata reattività del terreno trattato (il test non risulta appropriato per caratterizzate
le miscele stagionate a lungo termine poiché i valori ricavati da tale prova,
superando 100, hanno scarso significato pratico);
• incrementi sensibili di RESISTENZA A TAGLIO (soprattutto in termini di coesione
ed in parte anche di angolo di attrito);
• i valori del MODULO DI ELASTICITA’ aumentano considerevolemente;
• il modulo di Poisson ν varia tra 0.08 e 0.12 per sollecitazioni inferiori al 25% della
resistenza ultima a compressione;
• incrementi significativi della RESISTENZA A FATICA;
• miglioramento della DURABILITA’ sotto l’azione dell’acqua e del gelo.
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9. Progettazione del trattamento con calce
preliminarmente si richiede l’accertamento che il terreno sia idoneo ad essere
trattato con calce:
• prelievo di campioni di terra da pozzetti esplorativi ogni 2000 m2 e distanze
reciproche minori di 200 m (profondità pari almeno a quella da trattare);
PRINCIPALI PROVE DI IDENTIFICAZIONE DELLE TERRE
• curva granulometrica per setacciatura e sedimentazione;
• limiti di Atterberg;
• caratteristiche di costipamento (prova Proctor); N.B. per le miscele stabilizzate
l’umidità ottima di costipamento è di solito lievemente inferiore (0.5 - 1%) a quella
che consente il raggiungimento delle massime resistenze meccaniche
• contenuto di sostanze organiche (AFNOR NF 94-055);
• determinazione del valore di blu VB (UNI 8520 - 15a)
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9.1. Stabilizzazione Completa
Il B.U. CNR n.36 stabilisce che per la stabilizzazione completa di terre reattive le
miscele devono presentare le seguenti caratteristiche
• CBR e rigonfiamento rispettivamente
> 50% e < 1% con 7 gg di stagionatura
>20% e < 2% con 7 gg di stagionatura + 4 gg di imbibizione
• resistenze a compressione per strati di SOVRASTRUTTURA
> 5 Kg/cmq
con 7 gg di stagionatura
> 10 Kg/cmq
con 28 gg di stagionatura
• resistenze a compressione per SOTTOFONDI
> 3 Kg/cmq
con 7 gg di stagionatura
> 6 Kg/cmq
con 28 gg di stagionatura
9.2. Miglioramento delle Terre in Sito
Il B.U. CNR n.36 stabilisce che per il miglioramento di terre reattive le miscele
devono presentare le seguenti caratteristiche
• CBR > 10% dopo una stagionatura di 2h.
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Costruzione di Strade
9.3. Dosaggi suggeriti (CNR n.36)
• strati di SOVRASTRUTTURA:
3 - 8% di calce viva oppure 4 - 10% di calce idrata;
• per BONIFICHE di terreni:
1 - 3% di calce viva oppure 1 - 3% di calce idrata;
10. Realizzazione di una stabilizzazione a calce
• SPIANAMENTO e/o RIPORTO DELLO STRATO DI TERRA;
•
•
•
•
SPANDIMENTO della calce e dell’acqua;
MISCELAZIONE e POLVERIZZAZIONE della terra;
COMPATTAZIONE;
MATURAZIONE ed esecuzione degli strati sovrastanti;
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10.1. Spianamento o riporto dello strato di terra da stabilizzare
• Lo spianamento si esegue per il trattamento delle terre già presenti in sito (piano di
posa del rilevato o sottofondo);
• Quando si deve stabilizzare un secondo (o ulteriore) strato (formazione del rilevato)
si deve riportare la terra prelevata dal sito di prelievo e livellare per formare lo strato
di adeguato spessore (30 – 40 cm);
• si devono rimuovere tutti i materiali nocivi come RADICI, RESIDUI ERBOSI E
LEGNOSI, INERTI DI GROSSE DIMENSIONI (φ > 70 - 80 mm);
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10.2. Spandimento della Calce e dell’Acqua
• metodo “ASCIUTTO” (in assenza di vento); distribuzione di sacchi di calce sulla
superficie da trattare secondo il dosaggio previsto al mq oppure facendo uso di
apposito spanditore meccanico; spandimento non superiore a quello della
superficie lavorabile in 1 giorno per evitare asportazioni a causa del vento e
CARBONATAZIONi;
• metodo “BAGNATO” (in zone ventose); preparazione delle miscele acqua-calce in
MESCOLATORI CENTRALI in movimento continuo per evitare SEDIMENTAZIONI
durante lo stoccaggio.
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10.2. Spandimento della Calce e dell’Acqua
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10.1. Spianamento o riporto dello strato di terra da stabilizzare
• Lo spianamento si esegue per il trattamento delle terre già presenti in sito (piano di
posa del rilevato o sottofondo);
• Quando si deve stabilizzare un secondo (o ulteriore) strato (formazione del rilevato)
si deve riportare la terra prelevata dal sito di prelievo e livellare per formare lo strato
di adeguato spessore (30 – 40 cm);
• si devono rimuovere tutti i materiali nocivi come RADICI, RESIDUI ERBOSI E
LEGNOSI, INERTI DI GROSSE DIMENSIONI (φ > 70 - 80 mm);
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10.3. Miscelazione e polverizzazione della terra
Si esegue con passate successive del pulvimixer
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10.3. Miscelazione e polverizzazione della terra
una miscelazione uniforme è garantita da una adeguata polverizzazione della terra
in sito, quindi per terre fortemente argillose si procede in due tempi:
• prima aggiunta di calce che da inizio al processo di essicazione e flocculazione;
• dopo 24 - 48 ore seconda aggiunta di calce che può omogeneizzarsi meglio fino
alla riduzione delle zolle di argilla in forma sabbiosa passante almeno per il 65%
al setaccio 4 ASTM.
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Costruzione di Strade
10.4. Compattazione
• da eseguirsi subito dopo la miscelazione finale e comunque non più tardi di una
settimana;
• densità pari al 98% di quella determinata con la prova Proctor modificata;
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10.5. Maturazione e Realizzazione degli Strati
• Il materiale compattato deve maturare per 7 giorni per consentire l’indurimento
prima della costruzione degli strati superiori della pavimentazione;
• precauzioni per EVITARE in tale periodo eccessive perdite di umidità per
evaporazione: distribuzioni periodiche di acqua oppure IMPERMEABILIZZAZIONE
con l’applicazione di una o più mani di EMULSIONE BITUMINOSA.
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Costruzione di Strade
11. Controlli
• regolarità superficiale, profondità di miscelazione e densità del secco;
• modulo di deformazione Md (B.U. CNR n.36):
> 150 Kg/cmq per bonifiche di terre;
> 400 Kg/cmq per miglioramenti del sottofondo;
> 800 Kg/cmq per strati di sovrastruttura
• verifica del CBR e delle caratteristiche meccaniche sul materiale prelevato in sito
che dovranno risultare non inferiori a quelle di progetto.
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STRADA PROVINCIALE MACERATA
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Costruzione di Strade
AUTOSTRADA (A1): MILANO - NAPOLI
AMPLIAMENTO ALLA TERZA CORSIA
Tratto Casalecchio di Reno – Sasso Marconi
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Costruzione di Strade
STRADE RURALI
Zona di Fabriano
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COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE
PAVIMENTAZIONE
SOTTOFONDO
PIANO DI POSA
DEL RILEVATO
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RILEVATO
ANTICAPILLARE
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ANTICAPILLARE
Gli strati anticapillari sono strati di rilevato costituiti da materiali
granulari ad alta permeabilità eventualmente protetti da geotessili
con funzione anticontaminante.
Lo strato anticapillare in materiale naturale, dallo spessore in
genere compreso tra 25 e 40 cm, deve essere costituito da terre
granulari (ghiaia, ghiaietto ghiaino), con granulometria compresa tra 2 e
50 mm, con passante al setaccio da 2 mm non superiore al 15% in peso
e, comunque, con un passante al setaccio 0,075 mm non superiore al
3%.
Il materiale deve risultare del tutto esente da componenti instabili
(gelive, tenere, solubili, etc.) e da resti vegetali; è ammesso l'impiego di
materiali frantumati ovvero riciclati.
Salvo maggiori e più restrittive verifiche, il controllo qualitativo dello
strato anticapillare va effettuato mediante analisi granulometriche.
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Costruzione di Strade
ANTICAPILLARE
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Costruzione di Strade
ANTICAPILLARE (azione antigelo)
La presenza di gelo nel sottofondo dipende
dalla granulometria del terreno
ghiaie e sabbie
azione nulla o lieve
limi
azione molto elevata
argille
azione media o elevata
fino a 500 m di altitudine
profondità del gelo cm 60
a 1000 m di altitudine
profondità del gelo cm 100
a 2000 m di altitudine
profondità del gelo cm 180
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Costruzione di Strade
LA FORMAZIONE DEL GELO NEI SOTTOFONDI
L’acqua libera solidifica a T<0° aumentando di V del 9%
L’acqua capillare è in tensione ⇒ solidifica a T<<0°
Hrisalita capillare [cm]: sabbie 3÷120 limi 120÷650 argille 650÷1200
Descrizione del fenomeno:
Quando T scende sotto 0°C l’acqua libera solidifica e attrae l’acqua in tensione
(che resta allo stato liquido)
Si crea una migrazione dell’acqua capillare verso i cristalli di ghiaccio già
formatisi, i quali vanno crescendo di dimensioni (lenti)
Affinché si verifichi il fenomeno (gelività del sottofondo) :
terreno limoso ⇒ non impermeabile con acqua in tensione
presenza di falda superficiale ⇒ per alimentare il fenomeno
condizioni climatiche ⇒ profondità di penetrazione del gelo
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LA FORMAZIONE DEL GELO NEI SOTTOFONDI
Temperaturen Messstation Sella Joch von 21/12/05 bis 20/01/06
Temperature stazione Passo Sella dal 21/12/05 al 20/01/06
Passo Sella (BZ) – gennaio 2005
6,000
AussenTemp.
Temp. Est. C
5,000
4,000
3,000
Temp.
- 0,50m C
2,000
1,000
0,000
Temp.
- 1,00m C
-1,000
-2,000
-3,000
Temp.
- 1,50m C
-4,000
-5,000
-6,000
Temp.
- 2,00m C
-7,000
-8,000
-9,000
Temp.
- 2,50m C
-10,000
-11,000
-12,000
-13,000
-14,000
-15,000
-16,000
-17,000
-18,000
-19,000
-20,000
-21,000
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19-gen-06
18-gen-06
17-gen-06
16-gen-06
15-gen-06
14-gen-06
13-gen-06
12-gen-06
11-gen-06
10-gen-06
09-gen-06
08-gen-06
07-gen-06
06-gen-06
05-gen-06
04-gen-06
03-gen-06
02-gen-06
01-gen-06
31-dic-05
30-dic-05
29-dic-05
28-dic-05
27-dic-05
26-dic-05
25-dic-05
24-dic-05
23-dic-05
22-dic-05
21-dic-05
-22,000
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
funzioni
SEPARAZIONE
FILTRAZIONE
RINFORZO
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato “anticontaminante” per separare terreni a diversa granulometria
Senza tessuto
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Con tessuto
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato “anticontaminante” per separare terreni a diversa granulometria
Prof. Maurizio Bocci
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato di filtraggio dell’acqua (drenaggi)
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
DRENAGGI
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Dreni verticali a nastro
Geocomposito
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Il nastro drenante è un
geocomposito ideato per accelerare
la consolidazione di terreni a bassa
permeabilità sui quali si debbano
realizzare opere in elevazione,
come i rilevati stradali e ferroviari.
La veloce evacuazione dell'acqua
interstiziale consente di migliorare
le caratteristiche del terreno e
quindi di diminuire
considerevolmente i tempi di
realizzazione dell'opera.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato di filtraggio dell’acqua (drenaggi)
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILE AGUGLIATO
Blocking / Blinding
Spessore del
geotessile
geotessile
Clogging
Fibre
Passante
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILE
TERMOSALDATO
 Proprietà:




Elevato numero di pori a
distribuzione casuale
Basso intasamento
Elevata permeabilità anche
sotto carico
Elevata resistenza
meccanica (posa in opera)
Geotessile
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Water flow
Water flow
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Rinforzo del sottofondo
Non tessuto
Geotessuto o
geogriglia
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Per aumentare la capacità
portante di terreni di sottofondo
scadenti, e per separare e
filtrare terreni a diversa
granulometria nella stratigrafia di
fondazione stradale,è possibile
prevedere l'impiego di una vasta
gamma di geosintetici quali i non
tessuti termosaldati, i tessuti in
poliestere o in polipropilene, le
geogriglie e i geocompositi
griglia/non tessuto
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato di separazione e rinforzo
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Strato di separazione e rinforzo
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
GEOTESSILI
Rinforzo alla base del rilevato
Geotessuto o
geogriglia
Il problema dell'instabilità
globale di rilevati realizzati su
terreni a bassa portanza può
essere risolto posizionando sul
piano di fondazione un
geotessuto in poliestere ad
elevato modulo e basso creep o
una geogriglia speciale ad alta
resistenza
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
PAVIMENTAZIONE
SOTTOFONDO
PIANO DI POSA
DEL RILEVATO
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RILEVATO
ANTICAPILLARE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
I materiali sciolti naturali possono derivare dalla scomposizione di formazioni
naturali di terreni o di rocce lapidee nelle zone in cui il progetto prevede lo
sviluppo del solido stradale in trincea, ovvero dall’estrazione da cave di
prestito. I materiali provenienti dagli scavi possono essere destinati alla
costruzione di corpi stradali in rilevato, a bonifiche, a riempimenti ecc. ovvero,
se quantitativamente eccedenti rispetto alle necessità o qualitativamente non
affidabili, al deposito in apposite discariche.
Essi sono qualificati e classificati secondo quanto riportato nella norma CNRUNI 10006/63 “Costruzione e manutenzione delle strade - Tecnica di
impiego delle terre”, sintetizzata nella Tabella 1.1
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Tabella 1.1
Classificazione
Generale
Gruppo
Sottogruppo
Analisi granulometrica
Frazione passante allo
Staccio
2 UNI 2332 %
0,4 UNI 2332 %
0,075 UNI 2332
%
Caratteristiche
della
frazione passante
allo
staccio 0,4 UNI
2332
Limite liquido
Indice di plasticità
Indice di gruppo
Terre ghiaio-sabbiose
Frazione passante allo staccio 0,075 UNI 2332 ≤ 35%
A1
A 1-a A 1-b
≤ 50
≤ 30
≤ 15
≤ 50
≤ 25
-
N.P.
≤6
0
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A3
A2
A 2-5 A 2-6
A 2-4
A 2-7
> 50
-
-
-
-
≤ 10
≤ 35
≤ 35
≤ 35
≤ 40
≤ 10
> 40
> 40
≤ 10
max
≤ 10
≤ 40
> 10
0
0
Terre limo-argillose
Frazione passante allo staccio 0,075
UNI 2332 > 35%
A4
A5
A6
A7
A 7-5 A 7-6
≤ 35
> 35
> 35
> 35
> 35
> 35
> 40
> 10
≤ 40
≤ 10
> 40
≤ 40
> 10
> 40
> 10
> 40
> 10
(IP≤LL-30)
(IP>LL-30)
≤4
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≤8
≤ 10
≤ 12
≤ 16
Torbe e
terre
organiche
palustri
A8
≤ 20
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Prima di impiegare i materiali provenienti dagli scavi o dalle cave di prestito, l’Impresa,
per ogni zona di provenienza, deve procedere a qualificare le terre da impiegare
attraverso una campagna di indagine corredata dei risultati di prove di laboratorio.
Nella formazione dei rilevati con materie provenienti dagli scavi debbono essere utilizzati,
in ordine di priorità, i materiali sciolti dei gruppi A1, A2-4, A2-5, A3 e, quindi, A2-6 ed
A2-7. Per le terre appartenenti ai gruppi A4, A5, A6 ed A7 si deve valutare se adoperarle
con le cautele appresso descritte, se prevederne un trattamento, ovvero se portarle a
rifiuto.
Quando l’umidità delle terre scavate è tale da non consentire il costipamento necessario a
raggiungere l’addensamento e la portanza richiesti dalle presenti norme tecniche,
l’Impresa è tenuta a mettere in atto i provvedimenti correttivi per modificare in senso
conveniente il contenuto d’acqua naturale e/o, a seconda dei casi, a migliorarle mediante
stabilizzazione.
I materiali impiegati, qualunque sia il gruppo di appartenenza, devono essere del tutto
esenti da sostanze organiche, vegetali e da elementi solubili o comunque instabili nel
tempo.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Gruppo A1 - Appartengono a questo gruppo i materiali rocciosi non evolutivi e le terre
granulari, generalmente di più o meno grossa pezzatura, pressoché insensibili all’azione
dell’acqua e del gelo, che sotto il profilo dei movimenti di terra possono dar luogo ad un
ampio spettro di comportamenti, in relazione:
− al contenuto di fino (frazione minore di 0,075 mm);
− all’assortimento granulometrico;
− alla presenza di elementi di grossa pezzatura.
Nel prevederne l’impiego occorre considerare che le ghiaie e le sabbie alluvionali con
poco fino (meno del 5%), permeabili e prive di coesione, dopo costipamento risultano
tanto più soggette all’erosione dell’acqua meteorica quanto più l’assortimento
granulometrico è mal graduato. Per evitare che possano prodursi danni, l’Impresa deve
rigorosamente procedere al rivestimento con terra vegetale delle scarpate man mano che
cresce l’altezza del rilevato; la semina per l’inerbimento, ugualmente, deve essere
effettuata il più rapidamente possibile.
I detriti di falda, le rocce alterate, i depositi morenici ed anche le alluvioni eterogenee con
un contenuto di fino compreso tra il 10 ed il 15% danno luogo a strati molto compatti
e difficilmente erodibili; richiedono, tuttavia, un attento controllo dell’umidità di
costipamento al fine di attingere valori elevati di portanza.
I materiali con elementi superiori a D=50mm e, in particolare, quelli provenienti da
scavi in roccia (dura e tenace) richiedono cautele e particolari provvedimenti per quel che
riguarda la stesa in strati di spessore regolare ed il costipamento.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Gruppo A3 Le sabbie di questo gruppo, specialmente quando presentano una frazione
ghiaiosa (> 2mm) modesta, si prestano male al costipamento ed alla circolazione dei
mezzi di cantiere, per mancanza di coesione e di portanza. Di norma l’impiego senza
particolari accorgimenti è limitato alla realizzazione di bonifiche dei piani di posa dei
rilevati e di strati anticapillari; terre di questo gruppo possono essere impiegate nella
formazione del corpo del rilevato se presentano un coefficiente di uniformità (D60/D10) non
inferiore a 7.
Per le sabbie a granulometria uniforme deve prevedersi, invece, o un trattamento con
cemento, o una correzione granulometrica, ovvero entrambi i provvedimenti.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Sottogruppi A2-4 e A2-5 – Le ghiaie e le sabbie limose a bassa plasticità di questi due
sottogruppi sono convenientemente adoperate per la costruzione dei rilevati, peraltro
senza difficoltà di esecuzione: la bassa plasticità (IP< 10) e la frazione fine non eccessiva
(< 35%) permettono, infatti, di modificare facilmente il loro contenuto d’acqua.
Generalmente presentano bassa permeabilità e modesta risalita capillare: perciò non
richiedono particolari provvedimenti per proteggere dal gelo lo strato di sottofondo (o
sottofondazione) e la soprastante pavimentazione.
Tenuto conto della sensibilità all’umidità di costipamento e dei rapidi cambiamenti di
consistenza della frazione fine al variare del contenuto d’acqua, i lavori vanno
immediatamente sospesi quando l’umidità naturale superi significativamente quella
ottimale di costipamento e quando le condizioni atmosferiche portino ad un incremento del
contenuto d’acqua.
Per tali terre, pertanto, l’Impresa è tenuta ad adottare programmi operativi che permettano
di contenere i periodi di sospensione dei lavori, procedendo:
− all’estrazione per strati suborizzontali, allorché si vogliano favorire le variazioni di umidità;
− all’estrazione frontale, nel caso contrario.
Quando la frazione fine non supera il 12 % e se non sono presenti elementi di grossa
pezzatura (D> 71 mm) queste terre non presentano particolari problemi di costipamento.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Sottogruppi A2-6 e A2-7 – Le ghiaie e le sabbie argillose di questi sottogruppi sono, di
norma, convenientemente utilizzate per la formazione dei rilevati, specialmente quando
presentino un indice di gruppo IG=0. Il loro comportamento, tuttavia, è molto influenzato
dalla quantità e dalla natura della frazione argillosa presente. Portanza e caratteristiche
meccaniche attingono valori intermedi tra quelle delle ghiaie e delle sabbie che
costituiscono l’ossatura litica del materiale e quelle delle argille che costituiscono la
frazione fine. Poste in opera, esse presentano da media a bassa permeabilità ed altezza
di risalita capillare, ciò che determina elevato rischio di formazione di lenti di ghiaccio per
azione del gelo. Per questo motivo, in presenza di falda superficiale e di prolungata durata
di condizioni climatiche di bassa temperatura, il loro impiego deve essere evitato nella
formazione di strati di sottofondo e limitato agli strati posti al di sotto di 2,00 m dal
piano di posa della pavimentazione stradale, previa predisposizione, a quota inferiore, di
uno strato anticapillare di spessore non inferiore a 30 cm.
L’energia e l’umidità di costipamento delle terre dei sottogruppi in esame debbono essere
costantemente controllate; quando il contenuto d’acqua risulta prossimo o supera il limite
di plasticità della frazione fine si rischia, infatti, di provocare instabilità e cadute di
portanza per sovracostipamento del materiale. Se lo stato delle terre e le condizioni
ambientali non obbligano alla sospensione dei lavori, è opportuno adottare basse energie
di costipamento, operando su strati di modesto spessore.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Gruppi A4 e A5 L’opportunità d’adoperare terre di questi gruppi deve essere valutata
secondo le seguenti linee guida:
− disponibilità di terre sostitutive, anche in relazione alle distanze di trasporto ed alle
esigenze di carattere ambientale;
− provvedimenti da adottare per la protezione da venute d’acqua (gravitazionali o di
capillarità) nelle opere in terra con esse realizzate;
− tecniche di miglioramento, quale il trattamento a calce, finalizzate a ricondurre le
proprietà fisico-chimiche e meccaniche entro limiti di garanzia delle prestazioni, nel
volgere della vita economica dell’opera.
Per l’impiego dei materiali dei gruppi A4 ed A5 occorre considerare che:
− la consistenza di queste terre (IP<10) cambia sensibilmente per modeste variazioni del
contenuto d’acqua; anche per modesti incrementi d’umidità si passa rapidamente da
comportamenti tipici di terreni asciutti, difficili da compattare, a quelli di terreni troppo
umidi, per i quali risulta talvolta impossibile ottenere il grado di addensamento richiesto;
− in relazione all’assortimento granulometrico ed all’addensamento, la permeabilità ed il
potere di risalita capillare possono variare entro limiti abbastanza ampi; ne risulta un forte
potere di imbibizione (portate d’invasamento capillare) e, quindi, un’estrema sensibilità al
rigonfiamento ed all’azione del gelo. I rilevati realizzati con questi terreni, pertanto,
debbono essere protetti dalle acque interne ed esterne, mediante strati anticapillari,
schermi drenanti, tempestivi rinfianchi laterali con inerbimento;
− la presenza di ciottoli ed elementi di più grossa pezzatura può impedire l’azione dei
mezzi di miscelazione e, quindi, renderne impossibile la stabilizzazione a calce.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Gruppi A6 e A7 Le difficoltà di compattazione delle argille dei gruppi A6 ed A7, le
proprietà meccaniche generalmente modeste degli strati, come pure i provvedimenti di
difesa dalle acque da mettere in atto per evitare rischi di ritiro-rigonfiamento del materiale
posto in opera, limitano l’impiego di queste terre a rilevati di modesta importanza o a
riempimenti non strutturali.
Se non sono presenti elementi di grosse dimensioni, le terre dei gruppi A6 ed A7 si
prestano bene alla stabilizzazione con calce.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Classifica delle terre secondo la Norma SN 670 008a
Classificazione dei materiali sciolti
Il Sistema Unificato di classificazione delle terre (USCS) è descritto dalla norma SN 670
008a si basa sulla valutazione delle seguenti caratteristiche intrinseche dei materiali:
― granulometria;
― limiti di consistenza;
― contenuto di sostanza organica.
L’analisi granulometrica delle terre sarà effettuata secondo la norma UNI CEN ISO/TS
17892-4. Saranno impiegati setacci delle serie ISO 3310-1 e ISO 3310-2. Per la
descrizione delle frazioni granulometriche si farà riferimento alla terminologia riportata in
Tabella A.1.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Tabella A.1
Descrizione
Terre grosse
Classe
Blocchi
Pietre
Ghiaia (G)
Sabbia (S)
Terre fini
Limo (M)
Grossa
Media
Fine
Grossa
Media
Fine
Grossa
Media
Fine
Argilla (C)
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Dimensioni
da (mm)
200
60
20
6
2
0,6
0,2
0,06
0,02
0,006
0,002
-
a (mm)
200
60
20
6
2
0,6
0,2
0,06
0,02
0,006
0,002
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
La forma della curva granulometrica è descritta dai 2 parametri:
―
―
coefficiente di uniformità:
coefficiente di curvatura:
CU =
D60
CC
D10
2
(
D30 )
=
D60 ⋅ D10
I limiti di consistenza (o di Atterberg) sono determinati secondo la norma UNI CEN ISO/TS
17892-12. Per la descrizione delle frazioni granulometriche fini si farà riferimento alla
terminologia riportata nella Figura A.1 (Carta di Plasticità):
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Carta di plasticità
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Terre grosse (P0,063 < 40%)
Sono considerate terre a grana grossa i materiali con una frazione limoso-argillosa (P0,063)
inferiore al 40%. Esse sono suddivise in ghiaie e sabbie secondo la frazione
granulometrica prevalente.
Inoltre:
― se P0,063 è inferiore al 5% la classifica si effettua solo in base alla forma della curva
granulometrica;
― se P0,063 è superiore al 12% la classifica si effettua solo in base alle caratteristiche della
frazione fine (Carta di Plasticità).
― se P0,063 è compreso tra il 5% ed il 12% la classifica si effettua sia in base alle
caratteristiche della frazione fine (Carta di Plasticità) che alla forma della curva
granulometrica.
I criteri di classificazione delle terre grosse sono riassunti nella Tabella A.2.
Terre a grana fine (P0,063 ≥ 40%)
Le terre a grana fine hanno una frazione limoso-argillosa (P0,063) superiore al 50% e sono
classificate in funzione della loro posizione sulla carta di plasticità.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Tabella A.2
P 0,063
< 5%
Terre Ghiaiose (G):
% di ghiaia
(Φ > 2mm) superiore
alla
% di sabbia
(0,06 <Φ <2mm)
Granulometria
CU - CC
CU > 4 e
1 ≤ CC ≤ 3
CU ≤ 4 o
CC <1 o CC > 3
>12%
5% - 12%
CU > 4 e
1 ≤CC ≤3
CU ≤ 4 o
CC <1 o CC > 3
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Plasticità
Gruppo
GW
GP
ML, MH
CL-ML
CL, CM, CH
ML, MH
GM
GM-GC
GC
GW-GM
CL-ML, CL,
CM, CH
ML, MH
GW-GC
CL-ML, CL,
CM, CH
GP-GC
GP-GM
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Campo prove per l’impiego dei materiali sciolti
Con la sola eccezione di lavori per i quali i volumi dei movimenti di materia siano del tutto
trascurabili (come tali individuati nel progetto approvato), l’Impresa è tenuta a realizzare
(per ciò mettendo a disposizione della Direzione Lavori personale e mezzi adeguati) una
sperimentazione in vera grandezza (campo prova), allo scopo di definire, sulla scorta
dei risultati delle prove preliminari di laboratorio e con l’impiego dei mezzi effettivamente
disponibili, gli spessori di stesa ed il numero di passaggi dei compattatori che permettono
di raggiungere le prestazioni (grado di addensamento e/o portanza ) prescritte.
La sperimentazione in vera grandezza deve riguardare ogni approvvigionamento
omogeneo di materiale che si intende utilizzare per la costruzione del corpo stradale.
Nei cantieri di grande dimensione e, in ogni caso, allorché per il controllo in corso d’opera
vengano impiegate prove rapide e/o ad alto rendimento (FWD, autocarro con asse di 10
t), le indagini preliminari sui rilevati sperimentali sono finalizzati anche a stabilire le
necessarie correlazioni tra i risultati di queste ed i valori di densità secca γs e/o modulo
di deformazione Md.
La sperimentazione va completata prima di avviare l’esecuzione dei rilevati, per
essere di conferma e di riferimento del piano e delle modalità delle lavorazioni; in ogni
caso, se applicata a materiali diversi deve precedere, per ciascuno di essi, l’inizio del
relativo impiego nell’opera. Analogamente la sperimentazione va ripetuta in caso di
variazione del parco macchine o delle modalità esecutive.
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Costruzione del corpo stradale
Posa in opera delle terre da rilevatoCostruzione di Strade
La stesa del materiale deve essere eseguita con regolarità per strati di spessore
costante, con modalità e attrezzature atte a evitare segregazione, brusche variazioni
granulometriche e del contenuto d'acqua.
Per evitare disomogeneità dovute alle segregazione che si verifica durante lo scarico dai
mezzi di trasporto, il materiale deve essere depositato subito a monte del posto
d’impiego, per esservi successivamente riportato dai mezzi di stesa.
La granulometria dei materiali costituenti i differenti strati del rilevato deve essere il più
omogenea possibile. In particolare, deve evitarsi di porre in contatto strati di materiale
roccioso, a granulometria poco assortita o uniforme (tale, cioè, da produrre nello strato
compattato elevata percentuale dei vuoti), a strati di terre a grana più fine che, durante
l’esercizio, per effetto delle vibrazioni prodotte dal traffico, possano penetrare nei vuoti
degli strati sottostanti, provocando cedimenti per assestamento del corpo del rilevato.
Durante le fasi di lavoro si deve garantire il rapido deflusso delle portate meteoriche
conferendo agli strati pendenza trasversale non inferiore al 4%.
Ciascuno strato può essere messo in opera, pena la rimozione, soltanto dopo avere
accertato, mediante prove di controllo, l'idoneità dello strato precedente.
Lo spessore sciolto di ogni singolo strato è stabilito in ragione delle caratteristiche dei
materiali, delle macchine e delle modalità di compattazione del rilevato, sperimentate
in campo prove. Lo spessore di stesa di norma deve risultare non inferiore a due volte la
dimensione massima della terra impiegata (s>2Dmax) . In ogni caso, la terra non deve
presentare elementi di dimensioni maggiori di 300 mm; questi debbono essere, pertanto,
scartati nel sito di prelievo, prima del carico sui mezzi di trasporto.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
spessore degli strati
s > 2Dmax
dimensione massima dei grani 300 mm (100 mm)
pendenza degli strati
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4%
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Compattazione
Nel rispetto delle previsioni di progetto e delle disposizioni che possono essere date in
corso d’opera dalla Direzione Lavori, circa la massima utilizzazione delle risorse naturali
impegnate dall’intervento, l’Impresa è tenuta a fornire e, quindi, ad impiegare mezzi
di costipamento adeguati alla natura dei materiali da mettere in opera e, in ogni
caso, tali da permettere di ottenere i requisiti di densità e di portanza richiesti per gli strati
finiti.
Per il migliore rendimento energetico dei mezzi di costipamento è opportuno sceglierne la
tipologia più idonea ed operare con umidità prossima a quella ottimale determinata in
laboratorio mediante la prova AASHO (CNR 69/78).
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Compattazione
Per quanto riguarda l’attitudine dei mezzi di costipamento in relazione alla natura dei
materiali da impiegarsi occorre considerare che:
− i rulli a piedi costipanti ed a segmenti sono d’impiego specifico per le terre fini
coerenti;
− i rulli lisci vibranti sono particolarmente adatti per le terre granulari (A1, A2 e A3) e, se
molto pesanti, per i detriti di falda contenenti elementi di grosse dimensioni e, in una
certa misura, per quelli provenienti da scavi in roccia;
− i rulli gommati sono mezzi versatili e polivalenti; in relazione alle possibilità di variare il
peso e la pressione di gonfiaggio dei pneumatici si prestano sia per le terre fini, sia per le
terre granulari, sia anche, nel caso di mezzi molto pesanti, per le terre contenenti grossi
elementi (detriti di falda);
- i rulli lisci statici vanno utilizzati esclusivamente per la finitura degli strati
preliminarmente compattati con i rulli a piedi o con quelli gommati, per regolarizzare la
superficie.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Rullo a piedi costipanti
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Costruzione di Strade
Rullo liscio vibrante
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Costruzione di Strade
Rullo gommato
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Rullo liscio statico
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Tipologia dei sistemi vibranti
Circolare
Un solo albero centrale con masse
eccentriche di dimensioni
variabili.
Un albero guida centrale
collegato, con fasce dentate, ai
due assi eccitanti con masse
sbilanciate di 180°.
Ad oscillazione
Diretto
SISTEMA n°1
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Sistema tradizionale con
meccanismo di
autocontrollo.
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SISTEMA n°2
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Rullo vibrante con compattometro
COMPATTOMETRO
strumento in grado di misurare in tempo
reale il grado di costipamento raggiunto.
Sensore di accelerazione
Trasduttore che misura la reazione del
tamburo a contatto con il terreno
Processore
Filtra i segnali provenienti dal trasduttore
e li invia ad uno strumento analogico
Strumento analogico
Fornisce un monitoraggio continuo.
Prof. Maurizio Bocci
A.A. 2010 – 2011
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Valori medi di
compattazione
Compattometri e
nuovi sistemi di
autocontrollo
CMV
6465 6250 39 32424857
6368 79 49 6336 4252 53
616559 526137 4250 48
495847 434931 36 39 42
51
49
49
41
4
Tracce compattate
V
3
2
30
CDS
(Compaction Documentation System)
sistema di acquisizione dati collegato
direttamente al compattometro.
permette la visualizzazione su un
monitor a cristalli liquidi.
Compattazione
adeguata
F
20
26
Punto debole
Simbolo del rullo
Blocco informazioni
07
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014/480+ T2
A
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
Tecniche di costipamento delle terre
Operazione striscia
per striscia
• Compattata ogni traccia
come da specifica
1
3
n
1
3
n
1
3
n
1
3
n
Traccia 4
Traccia 3
Traccia 2
Traccia 1
n+1
4
2
n+1
4
2
n+1
4
2
n+1
4
2
• Sovrapposizione minima di 20 cm
Operazione di scambio
sovrapposto
• Scambio di traccia ogni due
passaggi
17
9
7
11
5
13
3
15
1
Traccia 4
Traccia 3
Traccia 2
Traccia 1
18
10
8
12
6
14
4
16
2
• Sovrapposizione minima di 20 cm
Prof. Maurizio Bocci
Prof. Maurizio Bocci
A.A. 2010 – 2011
Costruzione
del corpo stradale
Macerata 18 dicembre 2003
Costruzione di Strade
COSTIPAMENTO DELLE ZONE MARGINALI
a) spessori ridotti nella zona marginale
2.0 m
b) profilo temporaneamente aumentato lasciando
1.0 m
inalterato lo spessore
c) compattazzione con speciali rulli
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Protezione
Si deve garantire la sistematica e tempestiva protezione delle scarpate mediante la stesa
di uno strato di terreno vegetale di circa 30 cm di spessore; questo andrà sistemato a
strisce orizzontali, opportunamente assestato, seguendo progressivamente la
costruzione del manufatto. Per la sua necessaria ammorsatura si debbono predisporre
gradoni di ancoraggio, salvo il caso in cui rivestimento venga eseguito
contemporaneamente alla formazione del rilevato stesso. Il terreno vegetale deve
essere tale da assicurare il pronto attecchimento e sviluppo del manto erboso, seminato
tempestivamente, con essenze (erbe ed arbusti del tipo previsto in progetto) scelte per
ottenere i migliori risultati in relazione al periodo operativo ed alle condizioni locali.
La semina deve essere ripetuta fino ad ottenere un adeguato ed uniforme inerbimento.
Nel caso in cui si preveda un’interruzione dei lavori di costruzione del rilevato di più
giorni, l’Appaltatore è tenuto ad adottare ogni provvedimento per evitare infiltrazioni di
acque meteoriche nel corpo del rilevato. Allo scopo, le superfici, ben livellate e
compattate, debbono risultare sufficientemente chiuse e presentare pendenza
trasversale non inferiore al 6%.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
RIVESTIMENTO DELLE SCARPATE
(protezione)
STRATO DEL RILEVATO
PROTEZIONE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
RIVESTIMENTO DELLE SCARPATE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
RIVESTIMENTO DELLE SCARPATE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
RIVESTIMENTO DELLE SCARPATE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
RIVESTIMENTO DELLE SCARPATE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
STRATO DEL RILEVATO
PROTEZIONE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre stabilizzate a calce
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego dei materiali di riciclo
I materiali di riciclo devono garantire
STABILITÀ NEL TEMPO
sotto l’azione dei carichi e degli agenti atmosferici
REQUISITI FONDAMENTALI
1. Caratteristiche geometriche idonee
(dimensioni e forma)
2. Minima presenza di materiali degradabili
3. Minima presenza di corpi estranei
(carta, vetro, legno, plastica, …)
4. Minime modifiche granulometriche sotto carico
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A.A. 2010 – 2011
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego dei materiali di riciclo
Parametro
Cls, mattoni e laterizi, intonaci
materiali litici, malte, ceramica
Vetro e scorie vetrose
Conglomerati bituminosi
Materiali deperibili o cavi
(carta, legno, fibre tessili,
cellulosa, residui alimentari)
Metalli, guaine, gomme, lana di vetro,
gesso
Terre di fonderia, scorie d’altoforno,
silicati, carbonati e idrati di calcio
Passante setaccio 0,075UNI
Indice di plasticità
Passante crivello 71 UNI
Passante setaccio 4 mm
Dimensione massima
Trattenuto crivello 71UNI *
modalità di prova
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4mm
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4 mm
Limiti
>70% in massa
<15% in massa
<25% in massa
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4 mm
<0,3% in massa
<0,6% in massa
Separazione visiva su trattenuto setaccio 4 mm
<15% in massa
<25% in massa
<6
>85% in massa
<60% in massa
< 140 mm
Assenza di vuoti
interni
* Nota: in caso di presenza di mattoni forati, blocchi forati e simili. va eseguita la frantumazione per il riuso
fino ad avere il 100% di passante al crivello 71 UNI.
Prof. Maurizio Bocci
CNR 23/71
CNR UNI 10014
CNR 23/71
CNR 23/71
Misura diretta
Frantumazione
A.A. 2010 – 2011
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego dei materiali di riciclo nei sottofondi
Parametro
Cls, mattoni e laterizi, intonaci,
materiali litici, malte, ceramica
Vetro e scorie vetrose
Conglomerati bituminosi
Materiali deperibili o cavi
(carta, legno, fibre tessili,
cellulosa, residui alimentari)
Metalli, guaine, gomme, lana di vetro, gesso
modalità di prova
Separazione visiva su
trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su
trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su
trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su
trattenuto setaccio 4 mm
Separazione visiva su
trattenuto setaccio 4 mm
Terre di fonderia, scorie d’altoforno, silicati, carbonati Separazione visiva su
e idrati di calcio
trattenuto setaccio 4 mm
Passante setaccio 0,075 UNI
CNR 23/71
Indice di plasticità
CNR UNI 10014
Passante crivello 71 UNI
CNR 23/71
Passante setaccio 4 mm
CNR 23/71
Perdita Los Angeles
UNI EN 1097/2
Rapporto fra passante setaccio
0,425 mm e 0,075 mm
CNR 23/71
Produsione finissimo per costipamento
CNR 69/78
AASHO mod. nell’intervallo ±2% W OTT
Indice di forma
(frazione > 4 mm)
CNR 95/1984
Indice di appiattimento
(frazione > 4 mm)
CNR 95/1984
Prof. Maurizio Bocci
A.A. 2010 – 2011
Limiti
>80% in massa
<10% in massa
<15% in massa
<0,2% in massa
<0,4% in massa
<15% in massa
<15% in massa
NP
100%
<60% in massa
<45
>1,5
Differenza
P0,075post – P0,075ante ≤ 5%
<35
<35
Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
SOTTOFONDO
E’ il volume di terra dove risultano ancora sensibili le sollecitazioni
indotte dal traffico stradale trasmesse dalla pavimentazione
PAVIMENTAZIONE
SOTTOFONDO
PIANO DI POSA
DEL RILEVATO
Prof. Maurizio Bocci
RILEVATO
ANTICAPILLARE
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
SOTTOFONDO
E’ il volume di terra dove risultano ancora sensibili le sollecitazioni
indotte dal traffico stradale trasmesse dalla pavimentazione
SOTTOFONDO
SOTTOFONDO
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Requisiti minimi di costipamento e portanza
STRATO
Sottofondo
Rilevato
(1)
(2)
Tipo
di
(3)
Strada
Autostrade ed
Extraubane
principali
Grado d’addensamento
% γ s max di laboratorio
Modulo di
deformazione
2
Md [N/mm ]
∆h
[mm]
≥ 95 % AASHO Mod
≥ 50
< 2,5
Altre
≥ 100 % AASHO St.
≥ 40
< 3,0
Autostrade ed
Extraubane
principali
≥ 92 % AASHO Mod
≥ 30
< 4,0
Altre
≥ 97 % AASHO St.
≥ 25
< 5,0
(4)
(1) In trincea, in tutto lo spessore dello strato di bonifica del sottofondo; in rilevato, nello strato superiore
fino ad 1,0 m dal piano di sottofondo;
(2) Strati posti a più di 1,00 m dal piano di posa della pavimentazione;
(3) Tipi di strada secondo il Codice della Strada (Dlgs. 285/92);
(4) Cedimento permanente (∆h) misurato dopo passaggio di un autocarro con asse posteriore di 10 t,
secondo la norma SNV 670365.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Controllo della densità in situ
METODO DEL VOLUMOMETRO A SABBIA
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Controllo della densità in situ
I capitolati prescrivono γs sito ≥ 95 ÷ 98 % γs max laboratorio
γs soffice = 1,6 kg/dm3
γs costipato = 2,0 kg/dm3
Addensamento = γs costipato - γs soffice
=
2,0 - 1,6 = 0,4 kg/dm3
90 % di γs costipato = 0,9 • 2,0 = 1,8 kg/dm3
1,8 - 1,6 = 0, 2 kg/dm3
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⇒
50 % di carenza di costipamento
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Tolleranze di esecuzione dei piani di progetto
L’Impresa è tenuta a rispettare le seguenti tolleranze d’esecuzione sui piani finiti:
− ± 2% per la pendenza delle scarpate di trincea e di rilevato;
− ± 3 cm, per i piani di sottofondo;
− ± 5 cm, per i piani di appoggio degli strati di sottofondo;
− ± 10 cm, per i piani delle scarpate, sia nel caso vengano rivestite con terra vegetale,
sia in caso contrario.
La misura delle tolleranze va eseguita mediante regolo di 4 m di lunghezza, disposto
secondo due direzioni ortogonali; gli scostamenti vanno letti in direzione normale ai piani
considerati.
I controlli di esecuzione sono effettuati di norma:
− ogni 500 m2, per le scarpate ed i piani di appoggio degli strati di sottofondo
− ogni 200 m2, per i piani di posa della pavimentazione.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Opere di sostegno
Muri di sottoscarpa
Muri di controripa
Muri di sostegno
Gabbionate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Opere di sostegno - gabbionate
I gabbioni a scatola sono una struttura modulare formata da elementi
parallelepipedi in rete metallica a doppia torsione e riempiti con ciottoli o pietrame
da cava. Tutti i teli di rete sono rinforzati alle estremità con un filo di diametro
maggiore rispetto a quello usato per la rete.
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Opere di sostegno - gabbionate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
•RESISTENZA A TRAZIONE
DEL RINFORZO
•SCARPATE AD ELEVATA
PENDENZA
• DIFFICOLTA’ DI PULIZIA
• DEGRADO
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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Costruzione del corpo stradale
Costruzione di Strade
COSTRUZIONE DEL RILEVATO STRADALE
Impiego delle terre rinforzate
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