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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
Corso diCorso di
Fondamenti di Infrastrutture Viarie e di TrasportoFondamenti di Infrastrutture Viarie e di TrasportoFondamenti di Infrastrutture Viarie e di TrasportoFondamenti di Infrastrutture Viarie e di Trasporto
RILEVATIRILEVATI
RILEVATI L. Domenichini
Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
E E
11 C di i d i i ti hC di i d i i ti h
ARGOMENTI TRATTATI:ARGOMENTI TRATTATI:
1.1. Campagna di indagini geognosticheCampagna di indagini geognostiche
2.2. Composizione e forma dei rilevatiComposizione e forma dei rilevati.. mp f mmp f m
3.3. Preparazione del Piano di PosaPreparazione del Piano di Posa
4.4. Costruzione dei rilevatiCostruzione dei rilevati
55 M t i li tit nti i il tiM t i li tit nti i il ti5.5. Materiali costituenti i rilevatiMateriali costituenti i rilevati
6.6. Protezione dei rilevati dall’acquaProtezione dei rilevati dall’acquaqq
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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
Indagini geognosticheIndagini geognosticheIndagini geognosticheIndagini geognostiche
Punti di indagine vanno effettuati Punti di indagine vanno effettuati
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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
Composizione e formaComposizione e forma
a.a. Terminologia ed elementi componentiTerminologia ed elementi componenti
b.b. Scarpate e gradonatureScarpate e gradonature
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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
f df d T t l T t l SottofondoSottofondo Terreno vegetale per Terreno vegetale per protezione scarpate protezione scarpate dall’erosionedall’erosione
Corpo del rilevatoCorpo del rilevato
Piano di posa del rilevatoPiano di posa del rilevatoScoticoScotico
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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
RILEVATI: Corpo del rilevatoRILEVATI: Corpo del rilevatoproblemi da affrontareproblemi da affrontare
•• stabilità delle scarpatestabilità delle scarpate
di ti i i di d ità di ti i i di d ità ( )( )•• cedimenti per variazione di densità cedimenti per variazione di densità (costipamento)(costipamento)
•• opere di contenimento opere di contenimento (muri di sottoscarpa, di sostegno)(muri di sottoscarpa, di sostegno)
•• erosione delle scarpateerosione delle scarpate
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RILEVATI:RILEVATI: TERRENO DI APPOGGIOTERRENO DI APPOGGIO
problemi da affrontareproblemi da affrontare
•• scorrimento sul piano di posa scorrimento sul piano di posa
l d l d •• consolidazione consolidazione
•• instabilità del piano di posainstabilità del piano di posa
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Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
Preparazione del Piano di PosaPreparazione del Piano di PosaPreparazione del Piano di PosaPreparazione del Piano di Posaa.a. Problemi di instabilità alle azioni tangenziali Problemi di instabilità alle azioni tangenziali
Provvedimenti: scotico, gradonature (se la pendenza trasversale del Provvedimenti: scotico, gradonature (se la pendenza trasversale del terreno naturale è > 20%), bonifica del terreno superficiale, terreno naturale è > 20%), bonifica del terreno superficiale,
t bili i d l i di t di t ilit bili i d l i di t di t ili
gg
b.b. Problemi di instabilità alle azioni verticaliProblemi di instabilità alle azioni verticalistabilizzazione del piano di posa, stesa di geotessilistabilizzazione del piano di posa, stesa di geotessili
Provvedimenti: modifica della livelletta o del tracciato, sostituzione Provvedimenti: modifica della livelletta o del tracciato, sostituzione Provvedimenti modifica della livelletta o del tracciato, sostituzione Provvedimenti modifica della livelletta o del tracciato, sostituzione del terreno, esecuzione di banchettoni di equilibramento, opere di del terreno, esecuzione di banchettoni di equilibramento, opere di
drenaggio, opere di sostegno, rilevati alleggeritidrenaggio, opere di sostegno, rilevati alleggeriti
Legenda:Legenda:A A –– Terreno sofficeTerreno sofficeB B –– Terreno di formazione del rilevatoTerreno di formazione del rilevatoJ J P fil di P fil di J J –– Profilo di rotturaProfilo di rotturaI I –– Cedimenti differenziali localizzatiCedimenti differenziali localizzatiL L –– Superficie di rotturaSuperficie di rotturaM M –– lesioni nel corpo del terrenolesioni nel corpo del terreno
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Preparazione del Piano di Posa Preparazione del Piano di Posa (segue)(segue)( g )( g )
c.c. Problemi di assestamentoProblemi di assestamentoProvvedimenti: sostituzione del terreno, sovraccarichi temporanei,Provvedimenti: sostituzione del terreno, sovraccarichi temporanei,
dreni verticali, rilevati alleggeritidreni verticali, rilevati alleggeriti
dd Problemi di risalita capillareProblemi di risalita capillared.d. Problemi di risalita capillareProblemi di risalita capillare
ee Problemi di impraticabilità del piano di posa da Problemi di impraticabilità del piano di posa da Provvedimenti: strato anticapillareProvvedimenti: strato anticapillare
e.e. Problemi di impraticabilità del piano di posa da Problemi di impraticabilità del piano di posa da parte dei mezzi di cantiereparte dei mezzi di cantiere
Provvedimenti: bonifica, stabilizzazione del piano di posa, stesa di Provvedimenti: bonifica, stabilizzazione del piano di posa, stesa di , p p ,, p p ,geotessilegeotessile
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Costruzione dei rilevatiCostruzione dei rilevatiCostruzione dei rilevatiCostruzione dei rilevati
èèa.a. Realizzazione per strati di spessore che è Realizzazione per strati di spessore che è funzione della dimensione max degli granifunzione della dimensione max degli grani
A titolo indicativo, lo spessore degli strati potrà essere:A titolo indicativo, lo spessore degli strati potrà essere:
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b.b. Costipamento Costipamento
Il grado di costipamento da raggiungere in opera viene commisurato ai valori di densità secca massima del terreno utilizzato, così come determinato preventivamente in laboratorio mediante la prova PROCTOR.
In considerazione del fatto che il costipamento della terra a ridosso di strutture fisse (quali ad i l ll d i ti i d tti) i lt i it tt t d l f tt h iesempio le spalle dei ponti e viadotti) non risulta mai eseguito correttamente, a causa del fatto che i
mezzi di costipamento non riescono ad operare bene nelle vicinanze di tali strutture, è in genere opportuno prevedere la stabilizzazione con cemento del cuneo di terra a contatto con la struttura (previa eliminazione dei grani più grossi, di dimensione maggiore di 40 mm). In tal modo si riesce ad
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(previa eliminazione dei grani più grossi, di dimensione maggiore di 40 mm). In tal modo si riesce ad evitare il successivo addensamento del terreno sotto l’azione dei carichi di traffico.
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Per valutare il grado di costipamento raggiunto in opera si utilizza spesso una prova di caricoPer valutare il grado di costipamento raggiunto in opera si utilizza spesso una prova di carico su piastra del diametro 30 cm con la determinazione del Modulo di Deformazione Md.
I valori di Md non dovranno essere inferiori a:
(sottofondo)(sottofondo)(sottofondo)(sottofondo)
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Confronto tra diverse prescrizioni richieste per diverse Confronto tra diverse prescrizioni richieste per diverse f p z pf p z ptipologie di opere:tipologie di opere:
A t t dA t t dAutostradeAutostradeMd Md ≥≥ 20 MPa20 MPaG G ≥≥ 90% (95% sugli ultimi 30 cm)90% (95% sugli ultimi 30 cm)G G ≥≥ 90% (95% sugli ultimi 30 cm)90% (95% sugli ultimi 30 cm)
AnasAnasMd Md ≥≥ 15 MPa15 MPaG G ≥≥ 90% (95% sugli ultimi 30 cm)90% (95% sugli ultimi 30 cm)G G ≥≥ 90% (95% sugli ultimi 30 cm)90% (95% sugli ultimi 30 cm)
F iF iFerrovieFerrovieMd Md ≥≥ 20 MPa (al bordo) e 40 MPa al centro del 20 MPa (al bordo) e 40 MPa al centro del
rilevato (sotto i binari)rilevato (sotto i binari)
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( )( )G G ≥≥ 95%95%
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M t i liM t i liMaterialiMateriali
a.a. Terre buone non o poco sensibili all’acquaTerre buone non o poco sensibili all’acqua
Terre di classe A1 A2 4 A2 5 A3 Terre di classe A1 A2 4 A2 5 A3
b.b. Terre sensibili all’acqua e al geloTerre sensibili all’acqua e al gelo
Terre di classe A1, A2.4, A2.5, A3 Terre di classe A1, A2.4, A2.5, A3
b.b. Terre sensibili all acqua e al geloTerre sensibili all acqua e al geloProvvedimenti: strati anticapillare, strati antigeloProvvedimenti: strati anticapillare, strati antigelo
c.c. Materiali da riciclaggioMateriali da riciclaggio
d.d. Materiali leggeriMateriali leggeri
(argilla espansa, pomici, blocchi di polistirene)(argilla espansa, pomici, blocchi di polistirene)
.. M ggM gg
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CLASSIFICA DELLE TERRE (AASHTO & CNR UNI 10006)CLASSIFICA DELLE TERRE (AASHTO & CNR-UNI 10006)
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Utilizzo di Utilizzo di materiali da materiali da demolizione demolizione demolizione demolizione
(macerie) nella (macerie) nella formazione di formazione di
rilevatirilevati(estratto (estratto
dall’Appendice A della dall’Appendice A della norma CNRnorma CNR--UNI UNI
10006)10006)10006)10006)
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Rilevati realizzati Rilevati realizzati l l l lcon materiali leggericon materiali leggeri
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Materiali leggeri utilizzati nella realizzazione di rilevatiMateriali leggeri utilizzati nella realizzazione di rilevati
Materiale Massa volumica (kg/mc)
Resistenza a compressione
(kPa)
Modulo elastico (kPa)
Costo Problematiche d’impiego
(kPa)
EPS (Polistirene
10 ÷ 40 100 ÷ 300 al 10% di
d f i
6,5 x 10^3 70 €/mc GalleggiamentoDissoluzione a contatti
Espanso) deformazione con derivati del petrolio (benzina,
bitume ecc.)Infiammabilità
Argilla espansa
< 450 in mucchio≈ 600
compattata
1,2 x 10^3 4 x 10^4 25 ÷ 30 €/mc
GalleggiamentoAssorbimento d’acqua
Fibre di legno
720 ÷ 860 10 ÷ 12 x 10^6
10 ÷ 12 x 10^6
0,7 ÷ 1 €/mc
Combustioni spontanee
Decomposizione
Ceneri 1 200 ÷ 1 700 1 2 x 10^3 10 ÷ 11 x 6 5 €/kN Erosione eolicaCeneri volanti
1.200 ÷ 1.700 1,2 x 10^3 10 ÷ 11 x 10^6
6,5 €/kN Erosione eolica
Frammenti di pneumatici
320 ÷ 530 sciolti720 ÷ 900
Resistenza al taglio ≈ 42 con
350 ÷ 820 2,0 €/kN Possibile rilascio di sostanze inquinanti
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di pneumatici 720 ÷ 900 compattati
taglio ≈ 42 con σ=80 kPa
sostanze inquinanti
Rilevati in argilla espansaRilevati in argilla espansaRilevati in argilla espansaRilevati in argilla espansa
21
22
23
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Case story n 1Case story n 1Case story n. 1Case story n. 1Autostrada Messina Autostrada Messina –– Palermo: Rilevati alleggeriti con argilla espansa Palermo: Rilevati alleggeriti con argilla espansa per attraversare un versante altrimenti instabileper attraversare un versante altrimenti instabileper attraversare un versante altrimenti instabileper attraversare un versante altrimenti instabile
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Figura 1Figura 1Autostrada Messina Autostrada Messina –– Palermo: rilevati alleggeriti per attraversare Palermo: rilevati alleggeriti per attraversare
un versante instabileun versante instabile
gg
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Case story n 2Case story n 2Case story n. 2Case story n. 2SS16 adriatica: Rilevati alleggeriti con blocchi di EPSSS16 adriatica: Rilevati alleggeriti con blocchi di EPS
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Figura 2Figura 2SS16 SS16 –– Adriatica: rilevato alleggerito con blocchi di EPSAdriatica: rilevato alleggerito con blocchi di EPS
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Case story n 3Case story n 3Case story n. 3Case story n. 3Comune di Sala Baganza (PR): Rilevato sperimentale alleggerito con Comune di Sala Baganza (PR): Rilevato sperimentale alleggerito con blocchi di EPSblocchi di EPSblocchi di EPSblocchi di EPS
Il tratto stradale sperimentale è costituito dalla sovrapposizione di Il tratto stradale sperimentale è costituito dalla sovrapposizione di blocchi prismatici di polisterene espanso (EPS) disposti con giunti blocchi prismatici di polisterene espanso (EPS) disposti con giunti blocchi prismatici di polisterene espanso (EPS) disposti con giunti blocchi prismatici di polisterene espanso (EPS) disposti con giunti sfalsati. Il tratto sperimentale è lungo 50 m ed è stato sottoposto a sfalsati. Il tratto sperimentale è lungo 50 m ed è stato sottoposto a monitoraggio nel tempo.monitoraggio nel tempo.
V nn nt ll ti m di nt li ll i n di p i i n l’ nd m nt V nn nt ll ti m di nt li ll i n di p i i n l’ nd m nt Verranno controllati, mediante livellazione di precisione, l andamento Verranno controllati, mediante livellazione di precisione, l andamento nel tempo dei cedimenti sotto le condizioni di esercizio rappresentate nel tempo dei cedimenti sotto le condizioni di esercizio rappresentate da traffico reale e da prove di carico.da traffico reale e da prove di carico.
Il monitoraggio del comportamento sarà completato, al termine della Il monitoraggio del comportamento sarà completato, al termine della fase sperimentale, mediante la demolizione dell’opera per verificare la fase sperimentale, mediante la demolizione dell’opera per verificare la stabilità dimensionale e prestazionale dei singolo blocchi di EPS, in stabilità dimensionale e prestazionale dei singolo blocchi di EPS, in funzione della densità e della originaria posizione all’interno del rilevatofunzione della densità e della originaria posizione all’interno del rilevato
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Protezione dei rilevati dall’acquaProtezione dei rilevati dall’acqua
a.a. Fossi di guardia al piedeFossi di guardia al piede
l d ( h d l l d ( h d l b.b. Rivestimenti in pietrame al piede (unghia del Rivestimenti in pietrame al piede (unghia del rilevato)rilevato)
c.c. Arginelli e doccioniArginelli e doccioni
d.d. Inerbimento scarpateInerbimento scarpate.. m pm p
e.e. Drenaggi profondiDrenaggi profondi
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