Dal confronto tra le capacità resistente e quella sollecitante emerge che a fronte di un numero di assi da 8.2 tonnellate (n8.2t) pari a circa 3,8 milioni transitanti complessivamente durante la vita utile, si ha un numero di assi da 8.2 tonnellate (N8.2t) che riesce a sopportare durante la vita utile pari a circa 6,7 milioni, per cui la verifica risulta soddisfatta.
Con gli stessi criteri di cui sopra, sono state dimensionate le sovrastrutture delle intersezioni e delle tratte stradali di raccordo con l'esistente viabilità urbana.
In particolare per le rotatorie, al fine di meglio orientare, a vantaggio della regolarità di marcia, le traiettorie dei veicoli più ingombranti che vi circolano, è opportuno evidenziare l'isola centrale rialzata tramite una banchina carreggiabile di coronamento la cui presenza sia sicuramente avvertita dagli utenti. E' opportuno quindi che tale superficie rotabile si differenzi da quella della carreggiata corrente, sia per un diverso aspetto, sia per una maggiore scabrosità.
Questi requisiti sono posseduti in misura soddisfacente dalle pavimentazioni in elementi autobloccanti in calcestruzzo le quali possono anche conferire all'ambiente stradale un aspetto esteticamente gradevole.
Per tali pavimentazioni si può assumere (HANDBOOK of SEGMENTAL PAVING -1991) che uno strato costituito da elementi autobloccanti di 80 mm di spessore con il relativo strato in sabbia di allettamento di 50 mm, equivalgono ad uno strato di 100 mm in conglomerato bituminoso.
Conseguentemente, le pavimentazioni in elementi autobloccanti per il caso in esame saranno costituite come di seguito indicato:
o Strato N° 1 - elementi autobloccanti, mm 80 o Strato N° 2 - sabbia di allettamento, mm 50 o Strato N° 3 - base in conglomerato bitum. mm 70 o Strato N° 4 - fondazione in misto cementato, mm 200 o Strato N° 5 - fondazione in misto granulare, mm 250 o Geotessuto
o Strato N° 6 - sottofondo.
della sede stradale e gli aspetti idraulici connessi alla presenza del fiume in adiacenza all’area d’intervento.
La soluzione preliminarmente individuata consta della realizzazione di un complesso di opere costituito da muri di sostegno e diaframmi in c.a.; i primi, posizionati sul lato prospiciente la via di Cisanello, hanno la funzione di sostenere la sede stradale contenendone gli ingombri a terra mentre i secondi, che intersecano l’argine, hanno, oltre alla funzione di protezione della sede stradale, quella di impedire risalite ed infiltrazioni di acqua grazie alla loro profondità d’infissione preliminarmente stimata in 600 cm. dal piano campagna.
Proseguendo lungo il tracciato la terza struttura importante ubicata tra i nodi 8 e 7 è rappresentata dal sottopasso dell’antico acquedotto Mediceo; la soluzione progettuale prevede un sottopasso che attraversi tanto l’antico acquedotto Mediceo quanto il fosso adiacente alla strada denominata “Dei Condotti”. Le problematiche emerse riguardano il rischio di danneggiamento per l’antica struttura idraulica, le necessità derivanti dall’attraversamento del fosso e la corretta valutazione delle pendenze verticali in relazione al tracciato, con particolare riguardo all’intersezione con la Via Giacomo Puccini la quale si trova a ridosso del sottopasso.
Le soluzioni preliminarmente individuate riguardano le scelte tecnologiche da operare per la realizzazione del sottopasso, più in dettaglio si propone di costruire l’opera secondo i criteri seguenti:
1. realizzazione di un prescavo necessario al fine di ridurre il volume di terreno del cuneo di spinta e l’altezza delle opere di contenimento e delle opere di aggottamento acque ed eventuale deviazione del tracciato stradale;
2. realizzazione di travi a cassone in c.a.p. post teso al fine di fasciare e legare tra di loro le fondazioni degli archi interessati in modo da realizzare una travata composta rigida che sostenga la porzione di struttura interessata dal sottopasso; la solidarizzazione sarà garantita anche mediante inghisaggio di barre metalliche con specifiche resine alla fondazione esistente dell’acquedotto;la precompressione ha in questo il fine di rendere quanto più possibile omogenea la struttura composta travi – fondazioni; tale struttura appoggerà temporaneamente su pali di medio diametro infissi nel terreno i quali saranno poi inglobati nel getto dei successivi diaframmi che forniranno l’appoggio definitivo;
3. realizzazione di diaframmi di contenimento laterali dello spessore indicativo di 80cm a margine della carreggiata da ambo i lati, a partire dall’inizio dello prescavo fino alle adiacenze dell’acquedotto; tali diaframmi saranno semplici fino a circa 20,00ml.
dalle fondazioni dell’antico acquedotto mediceo dopo di che assumeranno geometria
a T per fornire migliore appoggio alla struttura di cui al punto seguente; sarà realizzato anche un diaframma intermedio per fornire appoggio alla fondazione centrale, ciò comporterà la divisione in due distinte carreggiate della sede stradale nel tratto interessato;
4. escavazione della terra compresa tra i due diaframmi fino alle adiacenze dell’acquedotto, durante questa fase sarà necessario porre in opera puntelli trasversali di contenimento dei diaframmi ubicati indicativamente a 150cm dalla testa dei medesimi per scavi fino a 450cm ed a 300cm dalla testa dei medesimi per le profondità maggiori, successivamente si realizzeranno le pareti verticali comprese tra il prescavo ed il piano campagna, la soletta di base e gradualmente si elimineranno i puntelli di cui sopra costruendo in contemporanea e per quanto possibile, la soletta superiore e la parete di separazione tra le due carreggiate;
5. escavazione della terra al disotto dell’acquedotto mediceo e completamento dell’opera mediante la connessione tra le strutture precedentemente realizzate alla travata rigida di sostegno, la realizzazione di pareti di sostegno perimetrali in corrispondenza delle palificate e costruzione della soletta di collegamento inferiore a solidarizzare le opere già poste costruite.
Proseguendo lungo il tracciato la terza struttura importante individuata tra i nodi 7 e 6 è rappresentata dal sottopasso alla S.S.12 ed al fosso del Mulino.
Le problematiche emerse riguardano la tipologia d’intersezione, anche in relazione alla vicinanza con la nuova viabilità comunale. La soluzione che si propone in fase preliminare prevede la realizzazione di opere analoghe a quelle descritte per il sottopasso dell’acquedotto mediceo, le differenze riguardano le fasi realizzative, infatti, oltre a dover prevedere la deviazione del fosso del Mulino, il quale peraltro risulta soprelevato rispetto alla sede stradale, di dovranno realizzare viabilità alternative alla via del Brennero mentre viene meno la necessità di opere di sostegno, dato che si prevede di demolire le strutture attuali al fine di poter eseguire le lavorazioni a cielo aperto; più in dettaglio si prevede di procedere:
1. realizzazione di un prescavo necessario al fine di ridurre il volume di terreno del cuneo di spinta e l’altezza delle opere di contenimento e delle opere di aggottamento acque ed eventuale deviazione del tracciato stradale;
2. realizzazione di viabilità alternative alla Via del Brennero ed aggottamento delle acque del fosso del mulino;
3. realizzazione di diaframmi di contenimento laterali a margine della carreggiata sul lato opposto a quello dove si è messa in opera la viabilità alternativa, a partire
dall’inizio del prescavo fino alla adiacenze della viabilità alternativa; tali diaframmi saranno semplici e di spessore indicativo di 80cm;
4. escavazione della terra compresa tra i due diaframmi fino alle adiacenze dell’acquedotto, durante questa fase sarà necessario porre in opera puntelli trasversali di contenimento dei diaframmi ubicati indicativamente a 150cm dalla testa dei medesimi per scavi fino a 450cm ed a 300cm dalla testa dei medesimi per le profondità maggiori, successivamente si realizzeranno le pareti verticali comprese tra il prescavo ed il piano campagna, la soletta di base e gradualmente si elimineranno i puntelli di cui sopra costruendo in contemporanea e per quanto possibile, la soletta superiore e la parete di separazione tra le due carreggiate;
5. ripristino della via del Brennero e del Fosso del mulino nelle sedi originarie;
6. realizzazione della successiva porzione di sottopasso in analogia a quanto già fatto per la prima.
Continuando a percorrere il tracciato le successive strutture significative si individuano in corrispondenza del tratto 4-5 dove è previsto un sottopasso ferroviario e, in corrispondenza del nodo 5, la rotatoria sul fiume morto. Le problematiche che emergono sono relative alla vicinanza tra la ferrovia Pisa Lucca ed il fiume morto, oltre alla presenza di una stazione di pompaggio dell’acquedotto. Inoltre è stato necessario tenere in debita considerazione anche la previsione di ampliamento del fiume stesso da parte del Consorizio Fiumi e Fossi.
La soluzione proposta, basata anche sulle scelte della progettazione stradale consiste nella realizzazione di un sottopasso ferroviario con la linea Pisa Lucca cui seguono due ponti su fiume morto facenti parte della rotatoria centrata sul medesimo ed uno scatolare per il tombamento di parte del by-pass di raddoppio del fiume morto.
I ponti che coprono parte del tracciato della rotatoria saranno realizzati in struttura mista acciaio calcestruzzo con schema a travata continua controventata su due e tre appoggi in modo da risultare compatibili con il progetto di ampliamento del fiume morto di cui sopra e riducendo al minimo l’impatto sulla viabilità esistente. Pile e spalle saranno realizzate in c.a. gettato in opera e fondate su pali di grande diametro.
Le altezze delle opere saranno anch’esse dettate, oltreché dalle esigenze strutturali da quelle idrauliche.
Sempre nel rispetto del progetto di ampliamento del fiume morto si prevede la realizzazione di un tombamento in c.a. ordinario gettato in opera avente geometria compatibile tanto con il tracciato quanto con le previsioni idrauliche del by-pass di raddoppio del fiume morto. Si prevede infine la realizzazione di attraversamenti idraulici per il fosso maltraversino mediante scatolari prefabbricati. In merito al
sottopasso ferroviario si prevede di procedere secondo metodologie e tecnologie oramai consolidate come lo spingitubo con ponti tipo essen; per la realizzazione delle rampe di accesso al medesimo invece si prevede di realizzare delle berlinesi, quella lato Fiume Morto/fosso del Maltraverso semplicemente infissa fino ad una profondità di 25,00ml.
mentre quella lato campagna sarà profonda 12,00m e tirantata ad una profondità di circa 150cm dal piano campagna con trefoli lunghi circa 30,00m inclinati di 10° in modo da affondare nella lente sabbiosa presente in sito con il bulbo di ancoraggio che si prevede essere di circa 800cm di lunghezza; successivamente alla realizzazione delle berlinesi si procede con gli scavi e con la realizzazione delle rampe trasversali in c.a.
gettato in opera ed infine con il sottopasso.
Successivamente, in corrispondenza del nodo 6 si incontra una rotatoria all’intersezione con la strada provinciale n°9 di San Jacopo. Anche in questo caso le problematiche riguardano principalmente il progetto di ampliamento cui si è fatto riferimento in precedenza; la soluzione proposta consiste nella realizzazione di un ponte sul fiume morto il quale coprirà parte del tracciato della rotatoria e parte di quello della rampa di accesso alla medesima lungo la S.P.9 provenendo da Pisa. Il ponte avrà andamento planimetrico curvo. Tale ponte sarà realizzato in struttura mista acciaio calcestruzzo con schema a travata continua controventata su tre appoggi in modo da risultare compatibile con il progetto di ampliamento del fiume morto di cui sopra riducendo al minimo l’impatto sulla viabilità esistente. Pile e spalle saranno realizzate in c.a. gettato in opera e fondate su pali di grande diametro. Le altezze delle opere saranno anch’esse dettate, oltreché dalle esigenze strutturali, da quelle idrauliche.
Proseguendo, si incontra in corrispondenza del nodo 3 un ponte sul fosso che costeggia Via Pietrasantina. Le problematiche emerse sono anche in questo caso di natura idraulica. La soluzione che si propone consiste nella realizzazione di un ponte di luce 15,00m. circa in struttura mista acciaio calcestruzzo con schema a travata continua controventata su due appoggi. Le spalle saranno realizzate in c.a. gettato in opera e fondate eventualmente su pali di medio diametro. Le altezze delle opere saranno anch’esse dettate, oltreché dalle esigenze strutturali, da quelle idrauliche.
Ulteriore opera d’arte si ha in corrispondenza del tratto in cui la variante si collega alla esistente S.S. n°1. In tal caso, il tracciato attuale viene sostituito ed integrato da nuovi tratti di strada in rilevato che vanno a raccordarsi con il percorso attuale in corrispondenza dell’attuale cavalca ferrovia, per il quale preliminarmente non si prevedono interventi.
Le problematiche emerse in questo caso riguardano la necessità di contenere l’ingombro a terra dei rilevati stradali in relazione alla loro altezza; per garantire ciò si è proceduto secondo lo schema di seguito illustrato:
Per altezze fino a 2,00m. mediante realizzazione di rilevati con scarpa 2/3;
Per altezze comprese tra 2,00m. e 3,50m. mediante realizzazione di rilevati in terre armate con inclinazione preliminarmente fissata in 60°;
Per altezze superiore ai 3,50m. mediante realizzazione di rilevato in terre armate con inclinazione preliminarmente fissata in 60° sostenuto e delimitato da muri di sostegno in c.a. ordinario gettato in opera o prefabbricato e fondati su pali;
Nella zona compresa tra l’attuale ponte della S.S.1 ed il nuovo sottopasso, in considerazione delle elevate altezze dei rilevati, si prevede di realizzare opere di consolidamento del terreno d’imposta degli stessi mediante realizzazione di Jet Grouting;
Nella zona compresa tra il nuovo sottopasso e l’inizio dei muri di sostegno, in considerazione della volontà di migliorare la portanza del terreno d’imposta e delle minori altezze dei rilevati si prevede la realizzazione di pozzi drenanti.
Infine, in corrispondenza del nodo 2a si trova l’ultima opera d’importanza rappresentata dai ponti sulla rotatoria alla confluenza del fosso fiumicello ed antifosso.
In questi caso le problematiche sono principalmente di carattere idraulico legate alla realizzazione di tre ponti di luce compresa tra i 15,00m. ed i 25,00m. lungo i quali si sviluppa parte del tracciato della rotatoria. Tali ponti realizzati in struttura mista acciaio calcestruzzo con schema a travata continua controventata su due appoggi in modo da garantire adeguate sezioni idrauliche. Le spalle saranno realizzate in c.a.
gettato in opera e fondate su pali di grande diametro. Le altezze delle opere saranno anch’esse dettate, oltreché dalle esigenze strutturali da quelle idrauliche.
A quelle sopra descritte andranno infine aggiunte le opere minori quali piccoli muri sostegno attraversamenti minori della rete idraulica siano essi in cav prefabbricato o in c.a. gettato in opera ed altre piccole opere che per brevità e significatività non sono qui descritte.
Le scelte progettuali sopra descritte hanno tutte lo scopo oltre che di garantire il transito in sicurezza delle nuova viabilità, di ridurre al minimo l’impatto ambientale e con le viabilità esistenti, per questo si è optato per soluzioni a sottopasso laddove era possibile, anche in contesti articolati come quello dell’acquedotti mediceo e si sono scelte strutture miste acciaio calcestruzzo per i ponti in quanto esse garantiscono il
miglior compromesso tra economicità e rapidità d’esecuzione e riduzione delle altezze strutturali permettendo così di realizzare strutture dalle altezze contenute ed a costi di mercato. Si precisa infine come le previsioni sugli spessori, luci, tipologie strutturali e relativi costi, per quanto frutto di studi approfonditi e dettagliati, abbiano valore ed attendibilità preliminari e quindi suscettibili di modifica nelle successive fasi definitiva ed esecutiva del progetto di che trattasi.
Di seguito si indicano i materiali preliminarmente stabiliti per la realizzazione delle opere di cui sopra: