CAPITOLO QUINTO
Il tracciato proposto
5.1 Descrizione dell’intervento
5.1.1 Criteri di scelta del tracciato
Lo sviluppo del tracciato prescelto nasce dal rispetto e dall’applicazione di criteri generali, progettuali e ambientali.
Tra i criteri generali è stata data importanza all'esecuzione di collegamenti efficaci tra il nuovo tracciato e la viabilità regionale, così come pure si è cercato di rispettare e valorizzare l'ambiente naturale e antropico. Dal punto di vista progettuale l'intervento proposto assicura il rispetto delle norme cui al D.M. del 5.11.2001, delle norme di sicurezza e porta ad un miglioramento delle relative interconnessioni territoriali. Il progetto si instaura nel contesto di una viabilità esistente con la quale ne assicura i collegamenti necessari attraverso un inserimento nel paesaggio in modo fluido seguendo ove possibile la morfologia del terreno, cercando comunque un andamento altimetrico tale da evitare tratti nascosti da dossi.
Per garantire una sufficiente visibilità sono state inserite curve più ampie e in successione alterna in modo da guidare l'utente nella scelta della traiettoria ideale.
Dal punto di vista ambientale si è cercato di sfruttare, laddove possibile, i corridoi infrastrutturali esistenti così da evitare dispersioni di territorio, di interferire il meno possibile con nuclei abitativi minimizzando così il rischio di esposizione della popolazione alle emissioni acustiche e di inquinanti atmosferici tipici delle strade caratterizzate da notevoli volumi di traffico.
5.1.2 Le varianti introdotte 5.1.2.1 La Sterza
Questo tratto di variante si articola dal Km 80 al Km 83.5, inizialmente è stato previsto un’allargamento della sede stradale per permettere agli utenti di superare con minori difficoltà la curva verso destra, che attualmente a raggio di curvatura molto basso, subito fuori la sterza.
Superata tale curva viene attraversato il podere dei Boschicci, ed in seguito la variante si sviluppa sul tracciato presistende della S.R.T. 439. Attorno al Km 83 abbiamo la deviazione per Colle D’Era e subito dopo 500m per Casa Frati.
La variante corre in rilevato e questo perché la zona è luogo di frequenti allagamenti che permetteranno di migliorare la visibilità e aumentare le caratteristiche geometriche trasversali, rendendo tale tratto più sicuro e scorrevole.
Quello che colpisce negativamente di questa strada è soprattutto la sua sezione trasversale, difatti percorrendola ci siamo resi conto che è
sufficiente incontrare veicoli provenienti dalla direzione opposta per generare rallentamenti o veri e propri arresti.
E’ ovvio che con l’introduzione della variante, tale strada verrà completamente sostituita ed è proprio in questo tratto che l’intervento assume una valenza ancor più importante, modificando radicalmente l’attuale viabilità.
Relativamente a questo tratto, si è cercato prevalentemente di modellare il tracciato esistente della S.R.T. 439 modificandone i raggi di curvatura in modo da garantire una visibilità sufficiente al mantenimento di una buona velocità commerciale.
L'intervento nasce in corrispondenza del Km 76 all’altezza del podere dei Poggiarelli, e prosegue per il podere dei Grilli.
Continuando ad analizzare il tracciato vediamo che la variante costeggia il gruppo di abitazioni Fonte delle Donne.
In questo tratto la variante ricalca l’attuale percorso dellla S.R.T. 439, seppur rimodellandolo, la scelta è stato praticamente obbligata perché il traffico e gli ostacoli da evitare in questo tratto non sono così elevati da giustificare una nuova viabilità che corresse parallela a quella attuale.
Attorno al Km 77 la strada attraversa il piano Belvedere, sino ad incontrare la diramazione con il collegamento per piano Montebello. Il Km 78 è all’altezza del Piano di La Sterza e il tratto di variante finisce al Km 79 in La Sterza vecchia dove la srada costeggia un piccolo aggregato di abitazioni.
Nel modificare l’andamento planimetrico della strada attuale, abbiamo cercato di migliorare la visibilità e aumentare le caratteristiche geometriche trasversali, rendendo tale tratto più sicuro e scorrevole. Verranno modificati i raggi di curvatura in modo da garantire una visibilità sufficiente al mantenimento di una buona velocità e di una buona sicurezza.
5.1.2.3 Saline di Volterra
L’intervento in oggetto prevede lungo questo tratto la realizzazione di una variante alla S.R.T. 439, con l’obiettivo di alleggerire il centro abitato attraverso un percorso alternativo all’attuale, che possa raccogliere i flussi in ingresso/uscita da tale centro smistandoli verso zone limitrofe in tempi brevi. Per favorire spostamenti privi di interruzioni costanti e continue, come avviene sul tratto attuale, l’unica soluzione è quella di bypassare il centro dato che un semplice raddoppio della strada attuale è impossibilitato dalla presenza massiccia di abitazioni ed insediamenti industriali lungo i margini della stessa.
Il problema dell’innesto è stato risolto con l’inserimento di una rotatoria a tre braccia, che permettera di proseguire per Saline di Volterra o di inserirsi sulla nuova variante che oltrepassa tutto il paese e si immette nuovamente nella S.R.T.439 al Km 103.5.
Nel tratto in variante è stata previsa la realizzazione di un cavalcavia che scavalcherà ortogonalmente la S.S. di Val di Cecina.
Ad ogni modo la sua posizione e l’impatto andranno verificati nei vari livelli di progettazione successivi.
In prima analisi il suo inserimento è stato ritenuto opportuno poiché la differenza di quota tra le due strade e l’utilizzo di un’unica rotatoria come
elemento di scambio e di separazione dei flussi, è da sconsigliarsi a causa dello spazio limitato per un corretto inserimento.
In questo modo, pur sfruttando prevalentemente infrastrutture esistenti, è stata creata una nuova viabilità per cercare di velocizzare i collegamenti, alleggerendo la 439 di una buona parte dei volumi.
Lungo tutto questo tratto il tracciato prosegue in aree agricole, mantenendosi sempre (eccetto il tratto interessato per la realizzazione dell’opera d’arte) a quote assai modeste dal piano di campagna ed il suo andamento è piuttosto sinuoso, onde facilitare un buon inserimento ambientale senza per questo precludere velocità di percorrenza elevate. Difatti le curve introdotte sono tutte abbondantemente al di sopra dei minimi e comunque sono rispettose di tutti i vincoli imposti dalla normativa.
Per questo ogni volta che si presenta un rettilineo le due curve che lo precedono e lo seguono hanno raggi
molto ampi; in questo modo si garantisce che il passaggio da tratti percorsi a Vmax (=100km/h) a curve con velocità inferiore si mantenga al di sotto di 10 km/h, così come previsto dalla normativa vigente.
La variante di Saline di Volterra si conclude con una rotatoria di 40m di diametro a tre braccia.
Sarà comunque opportuno verificarne la sua capacità, prevedendo i flussi che una nuova viabilità di questo tipo potrà apportare, tramite modelli di assegnazione della domanda in modo da poter prevedere il livello di servizio da essa garantito.
La variante si esaurisce sovrapponendosi al congiungimento con il tracciato esistente della S.R.T.439 che attraversa tutto il paese di Saline di Volterra e la sua zona industriale, lungo la quale si presente l’esigenza di procedere con allargamenti e modifiche dei raggi di curvatura esistenti. Altimetricamente questo tratto presenta livellette di una certa pendenza, in ogni modo sempre minore del 7% massimo ammissibile.
I tratti in trincea che ne derivano sono garanzia di una schermatura ottica e quindi assicurano un minor impatto visivo.
In questa zona sono stati previsti muri di controripa anche se l’eventuale necessità di contenere la spinta del terreno attraverso questi muri è rimandata ad una successiva fase di progettazione.
5.2 Il progetto della pavimentazione
La pavimentazione stradale è la struttura piana sovrapposta al rilevato o al terreno in sito nelle trincee, e direttamente soggetta alle azioni dei veicoli.
Essa ha tre funzioni fondamentali:
1. Garantire ai veicoli una superficie di rotolamento regolare e poco deformabile;
2. Riportare sul terreno sottostante le azioni dei veicoli, in misura tale che non si abbiano deformazioni del piano viabile pericolose per il traffico; 3. Proteggere il terreno sottostante dagli agenti atmosferici.
Le pavimentazioni stradali sono in genere formate da più strati sovrapposti, costituiti da miscele di aggregati lapidei e di leganti. I leganti più adoperati sono il bitume e il cemento: con il primo si realizzano strati che possono subire deformazioni anche di qualche entità sotto i carichi senza fessurarsi, e pertanto si ottengono pavimentazioni denominate flessibili.
Le pavimentazioni realizzate con cemento hanno invece una deformazione di rottura molto più piccola e quindi vengono generalmente indicate come rigide.
I veicoli trasmettono alla pavimentazione, azioni verticali (dovute al peso) e orizzontali, cioè tangenti al piano viabile: queste ultime sono conseguenza del moto dei veicoli, ovvero della frenatura e in questi casi hanno la direzione del moto, oppure derivano dalla forza centrifuga in curva e sono dirette trasversalmente all'asse longitudinale della strada. Le azioni orizzontali determinano sollecitazioni tangenziali molto forti negli strati più superficiali della pavimentazione, le quali si vanno rapidamente smorzando negli strati più profondi.
Per questo motivo nelle pavimentazione flessibili si costruiscono gli strati più prossimi alla superficie (in genere non oltre due, con uno spessore complessivo variabile fra 7 e 10 centimetri) con miscele caratterizzate da notevole resistenza al taglio, mentre gli strati sottostanti hanno prevalente resistenza alle azioni flessionali.
di base e ad esso è affidato, nella maggior parte delle pavimentazioni, la quota prevalente del compito di ripartire sul terreno di appoggio della pavimentazione le azioni verticali trasmesse dai veicoli.
Questo strato è formato con una miscela di materiali lapidei e legante bituminoso.
Lo spessore dello strato di base è di 10÷20 cm.
Sotto allo strato di base si dispone uno strato di fondazione, spesso realizzato con materiale granulare senza legante.
La sua funzione, oltre a quella di contribuire alla ripartizione dei carichi trasmessi dai veicoli, è anche di realizzare una superficie regolare su cui si possa stendere lo strato di base, non alterabile dalle macchine di cantiere a tale scopo impiegate.
Lo spessore di questo strato è di 25÷30 cm.
Quando la strada è percorsa da numerosi veicoli industriali, lo strato di base e con esso gli strati più superficiali subiscono deformazioni abbastanza forti e frequenti che, dopo un certo tempo, provocano la fessurazione per fatica della pavimentazione.
Per impedire ciò, nelle strade di notevole importanza si usa oggi interporre, fra lo strato di base e quello di fondazione, un ulteriore strato costituito con una particolare miscela di materiale granulare e cemento, detta misto cementato.
Si realizza così uno strato dotato di notevole rigidità flessionale che, oltre a contribuire alla ripartizione sul terreno di appoggio delle azioni trasmesse dai veicoli, diminuisce notevolmente la deformabilità della pavimentazione e quindi, aumentandone la resistenza alla fatica, ne prolunga notevolmente la vita utile.
Sono queste le pavimentazioni semirigide.
Lo strato superficiale sarà realizzato in conglomerato bituminoso steso in due strati per ciascuno dei quali dovranno essere ben definiti la granulometria dell'inerte, la percentuale e il tipo di bitume, la stabilità. Lo spessore finito di questo strato (binder) a diretto contatto con quello di base risulta essere di 4÷6 cm.
Sarà realizzato in conglomerato semiaperto, cioè con una percentuale di vuoti a costipamento ultimato compresa fra il 6 e il 10%.
Lo strato superiore di usura è quello che sopporta direttamente il traffico; avrà uno spessore finito da 3 a 4 cm e sarà costituito da conglomerato bituminoso chiuso con percentuale di vuoti minore del 6%.
Questo strato dovrà garantire un'efficace impermeabilizzazione della struttura, dovrà essere opportunamente ruvido al fine di aumentare l'aderenza dei pneumatici dei veicoli.
Ciò si realizzerà attraverso una scelta opportuna dell'inerte e attraverso le proprietà del legante bituminoso.
La miscela di inerte, prima del costipamento, dovrà avere un 15÷22% di vuoti poiché il 70÷80% di questo sarà riempito dal legante lasciando così, a lavoro ultimato, un 3÷6% di vuoto la cui presenza impedirà la trasudazione per il calore.
Gli strati di base e di fondazione sono portati fino al limite del solido stradale, mentre i soli strati superficiali vengono arrestati all'altezza degli elementi marginali della piattaforma.
Una volta realizzato il corpo stradale e la pavimentazione, si deve provvedere al rivestimento delle scarpate alle quali verrà data quella pendenza che, per ragioni di stabilità e di estetica, si riterrà per ogni tratto la più opportuna.
Dopo aver ripulito e spianato la superficie del terreno, si ricorre all'apporto di terriccio o, addirittura, in caso di imminente pericolo di erosione, di zolle erbose che vengono collocate di piatto.
Tra il piede della scarpata e la carreggiata stradale correrà una cunetta in calcestruzzo cementizio la cui sezione dovrà risultare, comunque, adeguata alla portata idrica da smaltire per una data pendenza longitudinale.
Un fosso di guardia sarà predisposto a monte della scarpata per proteggerla dalle acque provenienti dall'alto.
Nel nostro progetto la pavimentazione adottata è di tipo flessibile. Si provvederà adesso al suo dimensionamento.
Secondo la vigente Normativa tecnica emanata dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R. B.U. n.1691994), le sovrastrutture flessibili sono costituite dai seguenti strati:
- Manto di usura in conglomerato bituminoso chiuso che deve avere caratteristiche di impermeabilità e resistenza all'usura;
- Strato di collegamento (binder) in conglomerato bituminoso semichiuso;
- Strato di base in misto bitumato;
- Strato antigelo o anticapillare (eventuale);
Il numero e lo spessore degli strati dipendono dalla resistenza che si richiede alla pavimentazione e quindi dal tipo e dall'intensità del traffico previsto.
Per dimensionamento di una pavimentazione flessibile deve intendersi la definizione degli spessori degli strati componenti, necessari a garantire la funzionalità del piano viabile per un certo periodo di tempo ovvero per un certo numero di passaggi di assi equivalenti, sulla base di tre determinate caratteristiche meccaniche degli strati stessi e del sottofondo. Il metodo utilizzato è il metodo empirico dell’AASHO, derivante dai risultati ottenuti sulla più impegnativa pista realizzata, l’AASHO Road Test.
Questo metodo basato sulla relazione, presunta sperimentalmente, tra la resistenza della pavimentazione alle sollecitazioni del traffico (indice di spessore IS), l'entità delle sollecitazioni veicolari (quantificata mediante un numero N dipendente dal volume e dalla composizione del traffico) e il degrado della pavimentazione causato dal traffico, dato dalla variazione dello stato di agibilità (differenza fra lo stato iniziale quello finale). Questo stato di agibilità, elaborato anche esso dall’AASHO in occasione delle citate prove, è caratterizzato da un indice “P.S.I” (Present Serviceability Index) o “G.E.” (Grado di Efficienza) che qualifica lo Stato del piano viabile mediante un punteggio compreso fra cinque (ottimo) e zero (pessimo).
Per un P.S.I. di 2,5 per le autostrade e di due per le strade ordinarie risulta necessario il rifacimento del manto.
I tre parametri fondamentali IS, N e P.S.I. sono, infine, legati alla portanza del sottofondo espresso dall'indice C.B.R..
Questi quattro parametri sono presenti nel nomogramma di progettazione (o diverifica).
Il parametro relativo al traffico è rappresentato dal numero N di passaggi di assi singoli da 10 t equivalente, agli effetti del deterioramento della pavimentazione, al numero di passaggi di assi reali gravati da carichi diversi previsto per la corsia più sollecitata, nell'arco di tempo considerato in sede di progettazione (20 anni nella elaborazione del citato monogramma).
Per facilitare la determinazione del fattore traffico, il grafico è stato corredato da scale ausiliarie esperimenti il T.G.M. in veicoli per corsia, graduate in modo da tener conto anche della percentuale di veicoli pesanti, previsti sulla strada di progetto.
Nel caso specifico di progetto è stato assunto un grado di efficienza pari a 2,5 nell'intento di conferire allo stato del piano viabile una maggiore efficienza nel tempo.
Per il coefficiente C.B.R. si è considerato un valore pari a 5%.
Per quanto riguarda il T.G.M. e la percentuale di veicoli pesanti, è stata fatta una valutazione intuitiva, basata sui valori desunti dall'indagine del traffico riferita alle sezioni considerate.
È stato quindi preso in considerazione un T.G.M. di 6000 veicoli per corsia con il 15% di veicoli pesanti.
Con questa impostazione dal nomogramma di calcolo abbiamo ottenuto IS = 11,5.
Ipotizzando un manto di usura di 4 cm (coefficiente di equivalenza = 0,44), un binder di 6 cm (coefficiente di equivalenza = 0,40) ed uno strato di base di 10 cm in misto bitumato (coefficiente di equivalenza = 0,27) abbiamo ricavato lo spessore dello strato di fondazione in misto granulare (coefficiente di equivalenza = 0,13) di 36 cm.
Data la presenza di un’importante quota di traffico pesante, sarà necessario prevedere uno strato di misto cementato di cm 20 tra gli strati di base e di fondazione.
Il vantaggio offerto da questo ulteriore strato sarà una maggiore rigidezza alla sovrastruttura.
La presenza dello strato di base in misto bitumato è comunque consigliata, onde evitare il riprodursi in superficie della fessurazione di ritiro e igrotermica dello strato cementato.
Lo spessore della fondazione potrà essere minore di quello calcolato: noi adotteremo uno spessore di cm 30.
La pavimentazione adottata è perciò in definitiva una semirigida. La pavimentazione risulta pertanto così definita:
- Manto di usura in conglomerato bituminoso chiuso, spessore 4 cm;
- Binder in conglomerato bituminoso semichiuso, spessore 6 cm;
- Strato di base in misto bitumato, spessore 10 cm; - Strato di base in misto cementato, spessore 20 cm;
