Progetto di strade

TRACCIAMENTO DEL PROFILO LONGITUDINALE E ANDAMENTO ALTIMETRICO

Il profilo longitudinale dell'asse stradale è costituito da una successione di segmenti di retta a pendenza costante, detti livellette, con differenti inclinazioni, raccordati tra loro con tratti curvilinei parabolici, detti raccordi verticali. Secondo il DM6792/01 la pendenza massima da assegnare alle livellette dipende dalla categoria di strada. In questo caso specifico la pendenza massima da assegnare è pari al 10%. In realtà, la Norma stabilisce valori massimi di pendenza ben inferiori a quelli al limite della possibilità di avviamento per evitare in salita rallentamenti inaccettabili con consumi elevati e sforzi.

Considerevoli per i motori (soprattutto nel caso di veicoli pesanti) e in discesa l'aumento del rischio di incidenti. Le differenze di quota fra asse stradale e terreno possono essere ridotte intervenendo sia sull'andamento planimetrico che su quello altimetrico avendo presenti le indiscutibili esigenze della sicurezza, nonché la funzionalità della strada, il confort di marcia, le problematiche ambientali.

RACCORDI VERTICALI

Tra due livellette consecutive è necessario, per motivi di sicurezza, confort e regolarità di marcia, inserire raccordi curvilinei che sono circolari o parabolici. I raccordi verticali si dicono convexi se presentano la concavità verso il basso (dossi), mentre si dicono concavi nel caso opposto (sacche). Lo sviluppo dei raccordi verticali viene calcolato con

La seguente espressione: ∆ iL= R *v 100

Dove: ∆ è la variazione di pendenza delle livellette da raccordare espresso in percentuale; iR è il raggio del cerchio osculatore nel vertice della parabola; v è la velocità di progetto [m/s].

Dovranno essere soddisfatti i seguenti criteri: confort e sicurezza.

- Soddisfare il CRITERIO DI CONFORT:

Percorrendo un raccordo verticale, anche se a curvatura variabile, si percorre una traiettoria curva. Si è sottoposti perciò ad un'accelerazione centrifuga perché si tratta di una curva nel piano verticale. La forza centrifuga è diretta verso l'alto o verso il basso a seconda che si stia percorrendo un raccordo concavo o convesso. La normativa stabilisce che l'accelerazione verticale a non superi il valore amax=0,6: R ≥ v^2 / (2m/s) / amax con v = velocità di progetto [m/s].

- Soddisfare il CRITERIO DI SICUREZZA:

Attraversando un raccordo verticale convesso si ha una visuale libera limitata. Per

1.1m.5.1.1 Raccordi verticali convessi (dossi)

Si distinguono due casi a seconda che la distanza sia minore o maggiore della lunghezza L delle altezze dell'occhio del conducente e L del raccordo; vengono indicate con h e h1 2 dell'oggetto che deve essere visto.

1. Caso in cui D<L

2R [m] = Dmin + 2√ h2*(h + h1*h2)

Dove:

• D è la distanza di visibilità da realizzare
• h è il punto di vista (1,10m)
• h1 è il punto di mira (0,1m)
• L è lo sviluppo del raccordo

2. Caso in cui D>L

1/2R [m] = 2 * {(D - h + h1 + 2*(h2*h2))}min

Dove:

• D è la distanza di visibilità da realizzare
• h è il punto di vista (1,10m)
• h1 è il punto di mira (0,1m)
• L è lo sviluppo del raccordo
• Δi è la variazione di pendenza in %

Oltre che dalle relazioni precedentemente scritte, i valori dei raggi minimi, e di conseguenza di L, possono dedursi dagli abachi, tratti dalle Norme:

5.1.2 Raccordi verticali

concavi (sacche)Non si pongono in questo caso problemi di visibilità diurna, mentre è necessario garantire che il tratto di strada illuminato dai fari abbia lunghezza non inferiore alla distanza di arresto.Il problema del sorpasso non si pone nemmeno di notte perché si vedono le luci del veicolo che sopraggiunge in senso opposto: la difficoltà vera può identificarsi nel fatto che l'utente può non stimare correttamente la distanza a cui si trova il veicolo che sopraggiunge in senso opposto. Occorre infatti poter illuminare un tratto di strada davanti il veicolo dell'utente pari a quello necessario per poter arrestare il veicolo stesso in condizioni di sicurezza.

1. Caso in cui D<L 2R [m] = Dmin 2*(h+Da*ζ)
   Dove:
   h è l'altezza del centro dei fari del veicolo
   ζ è la massima divergenza verso l'alto del fascio luminoso rispetto all'asse del veicolo = 1°
2. Caso in cui D>L *ζ )}R [m] = 2 *

(D - h+Dmin aΔi ΔiTutti i raggi dei raccordi verticali risultano essere maggiori dei rispettivi raggi minimi; si può quindiaffermare che il tracciato è altimetricamente progettato in modo conforme alla normativa. In allegatovengono riportati i dettagli di calcolo dei raccordi.ΔiRACCORDI R(m) L(m) Da (m) Dsorp (m)VERTICALI1 Concavo 4250 0,08 333,95 176,23 503,252 Convesso 6200 -0,05 380,81 154,60 5503 Concavo 3800 0,03 124,92 167,84 5504 Convesso 6500 -0,03 276,17 155,96 5505 concavo 3720 0,01 242,54 164,26 5506 Convesso 7000 -0,02 144,56 159,05 5507 Concavo 4200 0,07 322,15 175,73 5508 Convesso 6900 -0,02 512,14 159,35 547,259 Concavo 3800 0,02 289,35 166,22 550RACCORDO CONCAVO 1Δ = 0,076898i SICUREZZA COMFORTS [m]= 126,2314 D <L R [m]= 4250f arresto minD [m]= 176,2315 R [m]= 4342,7140 R > Rarr a a minL/2 [m] = 166,9730L [m] = 333,9460RACCORDO CONCAVO 2Δ = 0,032543i SICUREZZA COMFORTS [m]= 117,8428 D >L R [m]= 3800f arresto minD

[m]= 167,8429 R

[m]= 3838,7338 R > Rarr a a minL/2 [m] = 62,4619L [m] = 124,9239

RACCORDO CONCAVO 3Δ = 0,011634i SICUREZZA COMFORTS [m]= 114,2634 D <L R [m]= 3720f arresto minD [m]= 164,2634 R [m]= 20847,2652 R > Rarr a a minL/2 [m] = 121,2685L [m] = 242,5371

RACCORDO CONCAVO 4Δ = 0,074423i SICUREZZA COMFORTS [m]= 125,7320 D <L R [m]= 4200f arresto minD [m]= 175,7321 R [m]= 4328,6872 R > Rarr a a minL/2 [m] = 161,0770L [m] = 322,1539

RACCORDO CONCAVO 5Δ = 0,023224i SICUREZZA COMFORTS [m]= 116,2202 D <L R [m]= 3800f arresto minD [m]= 166,2203 R [m]= 12458,9533 R > Rarr a a minL/2 [m] = 144,6734L [m] = 289,3467

RACCORDO CONVESSO 1Δ = -0,052028i SICUREZZA COMFORTD [km/h]= 550 D >L R [m]= 6200sorp sorpasso minS [m]= 104,5906 R [m]= 7319,3101f aL [m] = 380,8091L/2 [m] = 190,4045D [m]= 154,5906 D <Larr arrestoR [m]= 7319,3101a

RACCORDO CONVESSO 2Δ = -0,03241i SICUREZZA COMFORTD [km/h]= 547,3 D >L R [m]= 6500sorp sorpasso minS [m]=

105,9596 R [m]= 6526,8812f aL [m] = 276,1654L/2 [m] = 138,0827D [m]= 155,9596 D <Larr arrestoR [m]= 6526,8812aRACCORDO CONVESSO 3Δ = -0,02129i SICUREZZA COMFORTD [km/h]= 550 D >L R [m]= 7000sorp sorpasso minS [m]= 109,0467 R [m]= 6787,8305f aL [m] = 144,5604L/2 [m] = 72,2802D [m]= 159,0467 D >Larr arrestoR [m]= 6787,8305aRACCORDO CONVESSO 4Δ = -0,0193i SICUREZZA COMFORTD [km/h]= 550 D >L R [m]= 6900sorp sorpasso minS [m]= 109,3546 R [m]= 26582f aL [m] = 512,1408L/2 [m] = 256,0704D [m]= 159,3547 D >Larr arrestoR [m]= 26582a

5.1.3 Andamento dei cigli

Si parte dalla considerazione che la piattaforma stradale è caratterizzata da una pendenza trasversale assegnata in curva. Lungo il tracciato stradale abbiamo tratti con diverse pendenze. Per studiare queste variazioni di pendenza dobbiamo ammettere che la piattaforma stradale possa ruotare secondo un asse più o meno coincidente con l'asse stradale vero e proprio per consentire l'adattamento

della piattaforma stradale ai diversi valori di pendenza trasversale dei vari tratti circolari presenti. Questo meccanismo di rotazione avviene nelle clotoidi. Il problema è legato alla velocità con cui ruota questa piattaforma. Il problema della sovrapendenza è un problema di limitazione della velocità di rotazione della piattaforma nei confronti di un valore limite superiore pari a 0,05 rad/s che non può essere superato. Si ha tuttavia anche un problema di limitazione nei confronti di un valore minimo per evitare un cattivo drenaggio delle acque di pioggia. Siamo obbligati ad avere tratti stradali con pendenza trasversale della piattaforma stradale non minore del 2,5%. Il tracciamento dell'andamento dei cigli viene effettuato per verificare proprio la seconda condizione enunciata. Questa verifica si rende necessaria per contenere gli sviluppi di quei tratti ove la sovrapendenza scende al di sotto inevitabilmente del valore minimo che garantisce

Il drenaggio. La variazione di quota dei cigli rispetto all'asse della carreggiata viene rappresentata Laddove la pendenza relativa Δ costruendo il profilo dei cigli. del ciglio esterno è risultata essere inferiore.