Strade in Italia: costruzione, legislazione e sicurezza

Definizione

La strada è lo spazio ad uso pubblico destinato alla circolazione dei pedoni, dei veicoli e degli animali. Essa è un manufatto al quale competono adeguate caratteristiche, che in genere si sviluppa direttamente sulla superficie del terreno, ma talvolta anche indirettamente tramite adeguate opere d’ingegneria (ponti, viadotti, gallerie) e che deve essere idoneo a permettere la circolazione dei veicoli, per lo più quelli con trazione a motore.

Gli elementi costitutivi del manufatto stradale

Una strada è sempre costituita da due parti fondamentali:

• Corpo stradale
• Sovrastruttura

Il corpo stradale è rappresentato da tutte quelle opere in terra (rilevati) o in calcestruzzo (muri, viadotti) necessarie a sostenere in modo stabile la sovrastruttura, a cui compete la funzione di consentire lo svolgimento del traffico e quella di trasmettere il carico veicolare, ripartendolo, al corpo stradale.

In pianura le strade si sviluppano generalmente a livello del terreno o poco al di sopra. Di conseguenza il corpo stradale presenta dimensioni assai limitate o è addirittura assente. In questo ambito la sovrastruttura viene realizzata direttamente sul terreno opportunamente preparato. 1

Quando invece la strada si sviluppa su terreni collinari o montagnosi, è necessario collegare il piano della sede stradale con il terreno attraverso movimenti di terra che consentono di realizzare i tre elementi riconoscibili nel corpo stradale:

Scarpate

1. Le scarpate, che sono due superfici inclinate laterali e hanno la funzione di raccordare la piattaforma stradale con il piano di campagna. L’inclinazione viene di solito misurata dalla scarpa “s”, essa è il rapporto tra la base “b” e l’altezza “h” del tratto inclinato e dipende dal materiale impiegato nella formazione del corpo stradale e dal tipo di sezione trasversale che lo caratterizza. A questo proposito possono riconoscersi tre tipi fondamentali di sezioni stradali:

• In rilevato o in riporto
• In trincea o in sterro
• Mista o a mezza costa

2. Le cunette e gli arginelli costituiscono gli elementi di collegamento tra le banchine e le scarpate. Le prime sono sistemate alla base delle scarpate in sterro e hanno lo scopo di drenare le acque piovane. I secondi sono realizzati sul ciglio delle scarpate in riporto con una piccola fascia di terreno erboso. Anch’essi hanno la funzione di regolare e indirizzare il drenaggio delle acque piovane.

Fondazione stradale e pavimentazione

La sovrastruttura comprende la fondazione stradale e la pavimentazione. La fondazione può essere realizzata con svariate tecniche. Le più diffuse ricorrono a diversi materiali litoidi, posati a strati sovrapposti di diverso spessore e contenuti in uno scavo detto cassonetto.

Essenzialmente la fondazione stradale è costituita da: 2

1. Uno strato inferiore dello spessore di 10/15 cm, di solito realizzato con teli di geotessile «non-tessuto» che funzionano come strato filtrante e di separazione tra la fondazione e il sottofondo delle sovrastrutture stradali e da uno strato di sabbia la cui funzione è quella di impedire la risalita per capillarità dell’umidità.
2. Uno strato intermedio di spessore variabile in relazione ai carichi trasmessi dai veicoli e dalle proprietà del terreno, ma mai inferiore a 40/50 cm, costituito da materiale litoide, completamente privo di parti terrose, come ghiaia di cava, spaccato di roccia, limi bonificati, materiali riciclati ecc., steso a strati e opportunamente compattato con mezzi meccanici.
3. Uno strato superiore di spessore medio di 10 cm, costituito da materiale litoide con pezzatura minuta e opportunamente dosata e preparata, denominata misto granulare stabilizzato. Esso viene livellato, sagomato e compattato con cura e costituisce il piano di posa della pavimentazione stradale.

La pavimentazione, generalmente di tipo flessibile (asfalto), viene ottenuta stendendo e compattando a caldo sulla massicciata due strati consecutivi di conglomerato bituminoso:

1. Il binder (conglomerato bituminoso aperto), che è lo strato inferiore, con spessore di 7/8 cm, caratterizzato da discrete dimensioni degli elementi litoidi che non impediscono la permeabilità, ma che consentono una buona portata ai carichi verticali trasmessi dalle ruote dei veicoli.
2. Il tappeto d’usura (conglomerato bituminoso chiuso), che è lo strato superiore, con spessore di 2,5/3 cm, caratterizzato da una pezzatura più fine della graniglia e una percentuale di sabbia che consentono l’impermeabilità dello strato e ne garantiscono un’ottima resistenza agli sforzi tangenziali trasmessi dalle ruote dei veicoli. 3

Sede stradale

La sede stradale si compone fondamentalmente di una o più parti dette carreggiate, dai margini interni ed esterni e dalle fasce di pertinenza laterali. Queste parti poi, a loro volta, contengono altri elementi compositivi elementari.

Il piano superiore della strada prende il nome di piattaforma stradale. Essa si mantiene di larghezza costante per tutta la strada; solo in curva, subisce degli allargamenti intesi ad agevolare e a rendere più sicuro il traffico veicolare. Viene sagomata con una monta centrale con la quale si realizzano delle pendenze laterali pari al 2,5%.

La monta ha lo scopo di favorire il drenaggio delle acque meteoriche verso i cigli per evitare gravi inconvenienti alla circolazione veicolare.

Il traffico e i suoi indici

Per la definizione della piattaforma, precisandone in modo opportuno il numero di corsie, è necessario prevedere il traffico che utilizzerà la strada in progetto. Quindi c’è la necessità di prevedere quali devono essere le caratteristiche geometriche della futura strada che la rendano funzionale per un adeguato periodo di tempo, rendendo in tal modo giustificabile l’impiego degli oneri economici che essa comporta. Ciò presuppone la corretta valutazione del volume e delle caratteristiche del traffico attraverso l’operazione di analisi del traffico che si compone fondamentalmente di tre fasi:

• Determinazione del volume di traffico che la nuova strada catalizza dalla circolazione esistente.
• Determinazione del volume di traffico aggiuntivo che la nuova strada con i suoi benefici creerà. 4
• Previsione dell’incremento nel volume di traffico per il più lungo periodo possibile (almeno 20 anni).

Per rispondere a questi quesiti si ricorre a censimenti periodici della circolazione che si svolge su strade preesistenti e di caratteristiche analoghe a quelle in progetto.

Si tratta ora di definire alcuni indici che diano una valutazione fedele del traffico; i principali indici che caratterizzano il traffico in corrispondenza di una data sezione stradale sono:

• Traffico annuale = numero di veicoli che attraversano una data sezione stradale in un anno intero (365 giorni).
• Traffico giornaliero medio (TGM) = dato dal rapporto tra il traffico annuale e il numero dei giorni dell’anno.
• Traffico orario (flusso orario) = è il numero di veicoli che transitano in un’ora in una data sezione stradale.
• Traffico della 30ª ora di punta (Q₃₀^a) = rappresenta il valore del traffico orario che viene superato per un numero di ore inferiore a 30 nell’arco dell’anno. La portata del traffico orario in corrispondenza della 30ª è la base per determinare la portata che avrà la futura strada dunque per stabilire numero di corsie e lunghezza. Generalmente esso risulta il 15% del TGM.

La velocità

Oltre al traffico, altro importante fattore da tenere in considerazione e da valutare per la realizzazione di un’opera stradale è la velocità. Allo scopo di determinare gli elementi geometrici della strada (raggi, pendenze, larghezza delle corsie ecc.), dai 5 quali dipende la sicurezza e la regolarità del moto dei veicoli, si fa riferimento a una velocità di progetto.

Velocità ideale e convenzionale, detta velocità di progetto.

Velocità di progetto = è quella velocità teorica massima che può essere mantenuta con sicurezza, su un determinato tratto stradale, quando le condizioni di traffico, di condizioni meteorologiche e di ambiente sono così favorevoli, che la velocità dei veicoli risulta limitata soltanto dalle caratteristiche geometriche della strada.

Quando la velocità di deflusso dei veicoli tende ad avvicinarsi alla velocità di progetto siamo in presenza di una strada efficiente e in tale situazione, il traffico si dice in regime di libera circolazione.

La capacità di una strada

Nello studio di una strada è importante stabilire quale sia la reale ed effettiva portata massima di veicoli che una data sezione è in grado di smaltire in condizioni normali. Si definisce allora capacità (o semplicemente capacità possibile) quel flusso orario il cui valore rappresenta il numero massimo di veicoli che può essere raggiunto in un’ora in corrispondenza di una data sezione, con condizioni prevalenti di circolazione e di tracciato, così che detto valore abbia buone probabilità di non venire superato. La capacità è direttamente proporzionale al numero di corsie presenti in una data sezione stradale. Ciascuna corsia è in grado di ottenere la massima capacità possibile, che indicativamente può arrivare a 1800 veicoli/ora, quando siano soddisfatte le seguenti condizioni:

• Larghezza non minore di 3,75 m
• Assenza di traffico pesante (autocarri) 6
• Assenza di intersezioni a raso o altri punti di conflitto
• Distanza minima di 1,80 m degli ostacoli dalla carreggiata
• Dimensioni geometriche che consentano il raggiungimento della velocità di progetto

La sagomatura della piattaforma

È già stato accennato in precedenza della necessità di sagomare la piattaforma stradale allo scopo di permettere un rapido drenaggio delle acque piovane, creando una monta, generalmente centrale, con la quale si realizza una pendenza trasversale all’asse stradale. In curva la sagomatura viene realizzata con un unico piano inclinato verso l’interno della curva che ha anche il compito di contrastare parzialmente l’effetto della forza centrifuga.

Il valore minimo prescritto della pendenza trasversale delle falde in rettifilo è del 2,5% e in curva il valore minimo dell’unica falda è del 2,5%.

Il raggio minimo delle curve circolari

Dal punto di vista planimetrico, l’asse di una strada è una sequenza di rettifili raccordati da curve. Queste ultime, nel caso più semplice, sono archi di cerchio e perciò vengono denominate circolari. Il valore del raggio dipende dalla velocità di progetto, dalla pendenza e dal coefficiente di aderenza trasversale tra ruota e pavimentazione e si calcola facendo: 2

R_min = V² / 127 (f_T + q_max)

Allargamento della carreggiata in curva

In curva la carreggiata deve essere allargata per migliorare la visibilità e l’inserimento dei veicoli. Nelle curve circolari ciascuna corsia dovrà essere allargata di una quantità costante “E” data dalla seguente espressione: 7

E = 45 / R

L’allargamento della carreggiata è dato dalla somma degli allargamenti delle singole corsie e si realizza tutto dalla parte interna della curva.

Le distanze di visibilità

Per garantire le necessarie condizioni di sicurezza durante la circolazione dei veicoli, occorre la presenza di opportune visuali libere. Per distanza di visuale libera si intende la lunghezza del tratto di strada che il conducente del veicolo riesce a vedere davanti a sé senza considerare l’influenza del traffico, delle condizioni atmosferiche e di illuminazione della strada.

Per la progettazione di un’opera stradale si considerano i seguenti tipi di distanze di visuale libera:

• Distanza di visibilità per l’arresto: è lo spazio minimo necessario al conducente per arrestare il veicolo, in sicurezza, di fronte a un ostacolo imprevisto.
• Distanza di visibilità per il sorpasso: è la lunghezza del tratto di strada necessario al conducente per compiere un sorpasso in sicurezza.
• Distanza di visibilità per la manovra di cambiamento di corsia: è la lunghezza del tratto di strada necessario per il passaggio da una corsia a quella adiacente nella manovra di deviazione in corrispondenza di intersezioni, uscite, ecc.

Le intersezioni stradali

Quando due o più strade si incontrano danno luogo a intersezioni (comunemente chiamate incroci) che possono essere a tre o più vie. In relazione al fatto che le strade che si incrociano siano su unico piano o su piani distinti si hanno:

• Intersezioni a raso (a livello) 8
• Intersezioni a diverso livello (sfalsate)

In relazione al fatto che le due strade formino un angolo di 90° o un angolo diverso si hanno:

• Intersezioni rette
• Intersezioni oblique

Infine, in relazione alla presenza nell’intersezione di manufatti (spartitraffico, segnaletica) si hanno:

• Intersezioni canalizzate
• Intersezioni allargate
• Intersezioni semplici (libere)

Introduzione: che cos’è un cantiere stradale

Deve intendersi tutto ciò che rappresenta un’anomalia della sede stradale ed ogni tipo di ostacolo che si può trovare sulla strada. Ma allora si comprende come e con quale frequenza si può presentare la necessità di far fronte a delle 9 situazioni anomale che, se non organizzate e disciplinate in modo uniforme sono fonti di potenziale pericolo per tutti.

Si distinguono in:

• Cantieri la cui durata non superi i due giorni: comportano l’utilizzazione di segnali mobili (es. coni di delimitazione del cantiere);
• Cantieri la cui durata è compresa tra i due ed i sette giorni: comportano l’utilizzazione di segnali parzialmente fissi (es. delineatori flessibili di delimitazione del cantiere);
• Cantieri la cui durata supera i sette giorni: comportano l’utilizzazione di segnali fissi ed anche di segnaletica orizzontale di colore giallo;
• Cantieri fissi sono quelli che non subiscono alcuno spostamento durante almeno una mezza giornata e comportano il posizionamento di una segnaletica di avvicinamento (segnale di “lavori” o “altri pericoli”; di “riduzione delle corsie”; di “divieto di sorpasso” ecc..), segnaletica di posizione (uno o più raccordi obliqui realizzati con barriere, coni, delineatori flessibili o paletti di delimitazione, ecc.) e segnaletica di fine prescrizione;
• Cantieri mobili sono caratterizzati da una velocità media di avanzamento dei lavori, che può variare da poche centinaia di metri al giorno a qualche chilometro l’ora, perciò deve essere adeguatamente presegnalato e segnalato. Di solito il cantiere mobile lo si incontra solo su strade con almeno due corsie per senso di marcia ed è opportuno che il cantiere risulti operativo in condizioni di scarso traffico. Il sistema di segnalamento è costituito da un segnale mobile di preavviso e da un segnale mobile di protezione che si spostano in modo coordinato all’avanzamento dei lavori in modo che entrambi siano comunque separatamente visibili da almeno 300 metri.

I segnali mobili possono essere posti su un veicolo di lavoro o su un carrello trainato. Generalmente si delimita la zona di lavoro con coni o paletti di delimitazione; 10