2. Inquadramento dello Stato di Progetto

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2. Inquadramento dello Stato di Progetto

2.1 Descrizione

Lo stato di progetto, come accennato nell’introduzione di questo lavoro di tesi, prevede l’introduzione, nella rete viaria attuale della città di Lucca, di una nuova infrastruttura, la Bretella alla SR12 del Brennero. Questo nuovo arco è stato pensato, oltre ai fini di modificare l’attuale itinerario dei mezzi pesanti che congestionano il centro città, soprattutto per risolvere i problemi di ordine locale causati dalle lunghe code di autocarri ed autoarticolati, dalle emissioni di sostanze inquinanti ( co2) e dall’inquinamento acustico, problemi quest’ultimi con cui, gli abitanti della zona Salicchi, sono costretti a fare i conti da lungo tempo.

La nuova infrastruttura è composta essenzialmente da tre tratti:

• Tratto n°1: il tratto n°1 si innesta sulla Via per Camaiore in direzione Camaiore poco dopo l’intersezione Ovest. Il tratto di lunghezza pari a 147.5 m è a senso unico e a carreggiata singola. Quest’ultima è costituita da due corsie di 3.5 m con banchine pavimentate che vanno da una larghezza di 0.5 m nella parte iniziale fino ad 1 m nella parte finale. Questa variazione di larghezza delle banchine è dovuta essenzialmente a problematiche di spazio con cui purtroppo si è dovuto fare i conti per intaccare il meno possibile l’area del “Foro Boario” e per lasciare una fascia di rispetto alle abitazioni che sorgono nelle vicinanze del tracciato. La pendenza longitudinale del tratto è pari a zero nella parte iniziale mentre raggiunge all’incirca il 2% nella parte finale dove il tratto arriva a connettersi agli altri due in un punto critico, il punto cioè in cui convergono i due argini del fiume Serchio presenti in zona:

o “l’Argine Effettivo” il cui tracciato e la cui quota non sono stati modificati da questo lavoro di tesi a causa dei vari vincoli di natura idraulica che la sua funzione comporta;

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13 o “l’Argine Fittizio” sul quale, invece, sono stati trascurati gli eventuali vincoli idraulici e che è stato per gran parte sbancato in modo da sfruttare il materiale di risulta al fine della costruzione del corpo del rilevato della nuova Bretella.

Su questo tratto devono essere previsti anche due piccole rampe a doppio senso che dovrebbero servire gli edifici all’interno della zona del “Foro Boario” e il deposito di materiali edili situato sul lato opposto. Queste due rampe non fanno parte del progetto riportato su questo lavoro di tesi per la loro importanza minore nei confronti degli obbiettivi indicati nell’introduzione.

• Tratto n°2: il tratto n°2 si innesta nel punto a cui si è fatto riferimento poco sopra cioè all’intersezione dei due argini e prosegue lungo il tracciato dell’Argine Effettivo fino ad incontrare la Via per Camaiore in prossimità della spalla del ponte sul fiume Serchio. Anche questo tratto di lunghezza pari a 118 m è a senso unico ed a carreggiata unica. Quest’ultima è costituita da due corsie di larghezza pari a 3.5 m e da banchine pavimentate di larghezza pari a 2 m. Dal punto di vista altimetrico si può concludere che questo tratto risulta con pendenza longitudinale nulla in quanto il punto di intersezione tra i due argini ed il punto in cui il tratto converge sulla Via per Camaiore si trovano alla stessa quota.

I due tratti sopra descritti insieme al tratto di Via per Camaiore tra essi compreso sono stati pensati come un percorso chiuso che si sviluppa praticamente intorno al “Foro Boario” con circolazione a rotatoria. Affinché tale circolazione potesse essere messa effettivamente in pratica è stata prevista su ciascuno di questi tratti la manovra di cambio corsia o di intreccio. Per la metodologia di progetto e verifica di questi tratti adibiti a tale manovra si rimanda al capitolo ad essi dedicato cioè il Capitolo n°4.

L’ultimo tratto facente parte del progetto della nuova Bretella alla SR12 del Brennero è:

• Tratto n°3: questo tratto che è il più lungo dei tre si sviluppa alle spalle dell’ “Argine Effettivo” del fiume Serchio andando quasi a prendere il posto dell’ “Argine Fittizio”. Data la lunghezza del tratto e la sua importanza ai fini degli obbiettivi di questa tesi il Tratto n°3 è stato progettato in maniera più accurata tramite l’utilizzo del software

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14 “Civil Design 9.0”. Tale progetto è illustrato dettagliatamente nel capitolo ad esso dedicato ovvero il capitolo n°5.

Nella figura n°2.1 si riporta un immagine che mette in evidenza il percorso dei due argini sopra descritti ed il loro punto di intersezione: il percorso dell’Argine Effettivo è evidenziato di rosso mentre quello dell’Argine Fittizio è evidenziato di blu.

Figura n°2.1

Lo stato di progetto, oltre alla nuova Bretella alla SR12 del Brennero, prevede la modifica di due intersezioni:

• L’intersezione Est dove la nuova Bretella si riallaccia alla SR12 del Brennero è stata pensata come una doppia rotatoria o “double drop”;

• l’intersezione Ovest, invece, è stata pensata come una rotatoria di tipo compatto a raggio variabile o a “doppia geometria”.

La scelta progettuale di realizzare delle rotatorie nelle due intersezioni si basa, oltre che su criteri di gestione del traffico (capacità e livello di fluidità dell’intersezione), anche su criteri di sistemazione urbanistica.

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15 Questa scelta progettuale presenta notevoli punti di forza che vengono di seguito elencati:

• riduzione dei punti di conflitto rispetto alle convenzionali intersezioni con l’eliminazione degli incidenti dovuti alla mancata precedenza e a seguito di svolte a sinistra;

• riduzione della velocità che permette agli utenti di avere tempi per effettuare manovre di cambio corsia lunghi; i veicoli in rotatoria hanno velocità simili e la gravità degli incidenti è notevolmente ridotta perché non sono più presenti i forti squilibri cinematici che si hanno in una classica intersezione;

• riduzione dei tempi di attesa rispetto a quelli riscontrabili sulle intersezioni semaforizzate, visto che la rotatoria è utilizzata in modo continuo; ciò comporta la diminuzione delle emissioni sonore, grazie alle velocità ridotte e alla guida meno aggressiva, e la diminuzione del consumo di carburante con conseguente calo delle emissioni inquinanti;

• moderazione del traffico;

• flessibilità degli itinerari grazie alla possibilità di invertire la marcia;

• minori costi di gestione e manutenzione.

Il prossimo paragrafo sarà dedicato proprio alla descrizione delle caratteristiche peculiari di questo tipo di intersezioni. La soluzione di progetto è mostrata in Figura n°2.2.

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2.2 Le Intersezioni a Rotatoria

2.2.1 Definizione e Caratteristiche

La rotatoria è una particolare intersezione a raso, caratterizzata dalla presenza di un’area centrale circolare e inaccessibile, circondata da un anello, percorribile in una sola direzione ed in senso antiorario dal traffico proveniente da più entrate.

Gli elementi che compongono la rotatoria sono i seguenti:

• “Anello”: si intende la carreggiata che circonda l’isola centrale, ad una o più corsie, percorsa dai veicoli in senso antiorario;

• “Isola Centrale”: è la parte più interna del sistema a rotatoria, generalmente di tipo

non valicabile e di forma circolare. La dimensione dell’isola centrale è influenzata dalla necessità di ottenere una sufficiente deviazione per i veicoli che attraversano diametralmente la rotatoria. Dove è possibile limitare la velocità con altri interventi non esiste alcun limite alla dimensione. La forma delle isole più grandi può non essere circolare per adattarsi a particolari casi, in ogni caso le isole di dimensioni minori del raggio di 5 metri dovrebbero essere circolari;

• “Fascia Perimetrale”: generalmente è presente nelle rotatorie di piccolo diametro ed è una corona circolare che circonda l’isola centrale. Tale fascia serve a facilitare le manovre dei mezzi pesanti lungo l’anello, può essere semplicemente disegnata con segnaletica orizzontale, oppure pavimentata con materiale lapideo, diverso dalla pavimentazione dell’anello;

• “Braccio”: rappresenta quella porzione di asse stradale che converge verso l’anello.

• “Entrata”: è la parte terminale della carreggiata di ogni singolo braccio che viene utilizzata per entrare nella rotatoria. L’entrata è separata dall’anello dalla segnaletica orizzontale di dare la precedenza.

• “Uscita”: è la parte di carreggiata di ogni singolo braccio che viene utilizzata per uscire dalla rotatoria. L’uscita non risulta mai separata dall’anello con segnaletica orizzontale.

• “Isola di Separazione”: è una piattaforma costruita su un ramo d’intersezione tra la corsia in entrata e quella di uscita. In alcuni casi può servire da rifugio ai pedoni e costringe i veicoli ad una deflessione dalla loro traiettoria. In ambito urbano, se

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17 manca lo spazio, oppure se si tratta di sbocchi di vie con poco traffico, le isole di separazione talvolta sono limitate ad una semplice segnaletica orizzontale.

Nella Figura n°2.3 sono evidenziati gli elementi che compongono una rotatoria:

Figura n°2.3

Con riferimento alla classificazione funzionale delle strade, definita dal “Codice della Strada” e recepita dalle “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, la rotatoria, come particolare tipologia d’intersezione a raso, è ammessa come soluzione dell’incrocio solo fra alcune categorie di strade (vedi Figura n°2.4) ,che sono di seguito elencate:

• Strade di categoria C – extraurbane secondarie;

• Strade di categoria E – urbane di quartiere;

• Strade di categoria F locali – ambito urbano ed extraurbano

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2.2.2 Elementi Geometrici delle Rotatorie

Per ragioni di sicurezza la geometria della rotatoria deve essere facilmente leggibile: dopo aver identificato la presenza di una rotatoria, l’utente della strada deve riconoscere rapidamente i differenti elementi che la compongono: l’isola centrale, le isole separatrici dei flussi in ingresso e in uscita, l’anello centrale, i bracci di ingresso e di uscita.

Nel progettare una rotatoria, è opportuno tenere presente i punti seguenti, al fine di favorire la percezione e la leggibilità della rotatoria stessa:

• è opportuno evitare un posizionamento dell’incrocio in curva o all’uscita da una curva; in particolare la posizione dell’isola centrale è ottimale quando tutti gli assi dei bracci che confluiscono nella rotatoria passano per il centro della rotatoria stessa. Se non è possibile realizzare una configurazione di questo tipo, si può permettere una leggera eccentricità verso destra, mentre è da evitarsi che la direzione del braccio induca un ingresso tangenziale (vedi Figura n°2.5)

Figura n°2.5

• è opportuno escludere una configurazione dell’approccio alla rotatoria in“curva e contro-curva”;

• è opportuno non posizionare dei filari di alberi lungo i bracci di accesso alla rotatoria che possono dare l’illusione di continuità dell’itinerario;

• è da escludere un’isola centrale di forma non circolare;

• è da escludere un anello di larghezza variabile;

• è da escludersi una pendenza dell’anello circolare verso l’interno della rotatoria;

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19 La regola principale per definire la geometria delle rotatorie riguarda il controllo della deflessione delle traiettorie in attraversamento del nodo, ed in particolare le traiettorie che interessano due rami opposti o adiacenti rispetto all’isola centrale. Essendo scopo primario delle rotatorie un assoluto controllo delle velocità all’interno dell’incrocio risulta essenziale che la geometria complessiva sia compatibile con velocità non superiori a 50 km/h.

Si definisce in particolare deflessione di una traiettoria il raggio dell’arco di cerchio che passa a 1,5 m dal bordo dell’isola centrale e a 2 m dal ciglio delle corsie di entrata e uscita (vedi Figura n°2.6). Tale raggio non deve superare i valori di 100 m; è preferibile adottare valori sensibilmente inferiori a questo limite massimo.

Figura n°2.6

La valutazione del valore della deviazione viene effettuata per mezzo dell’angolo di deviazione β. Per determinare la tangente al ciglio dell’isola centrale corrispondente all’angolo di deviazione β, bisogna aggiungere al raggio di entrata Re,2 un incremento b pari a 3,5 m. Per ciascun braccio di immissione si raccomanda un valore dell’angolo di deviazione β di almeno 45°.

Gli elementi geometrici principali della rotatoria sono riportati nella Figura n°2.7 ed i valori caratteristici nelle tabelle seguenti.

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20 Figura n°2.7

Raggi di Entrata Ambito Urbano Ambito extraurbano

Re,2 (m) 10 12

Re,1 (m) 5Re,2 5Re,2

Raggi di Uscita Ambito Urbano Ambito extraurbano

Ra,2 (m) 12 14

Ra,1 (m) 4Ra,2 4Ra,2

Larghezza Uscita D esterno < 25 m D esterno > 25 m

ba (m) 4 4,5

Larghezza Entrata 1 corsia 2 corsie

be (m) 3,5 6

Ingressi a 1 corsia

Larghezza Anello D esterno > 40 m 25 m < D esterno < 40 m 14 m < D esterno < 25 m

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21 Larghezza Anello D esterno < 40 m D esterno > 40 m

bk (m) 8,5 - 9 9

2.2.3 Classificazione delle Rotatorie

Il D.M 19/4/2006 “Norme Funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali” fornisce una classificazione delle rotatorie in base al diametro della corona giratoria. In particolare vengono introdotte quattro classi di rotatorie:

• Mini rotatorie con diametro esterno compreso tra 14 e 26 metri;

• Rotatorie compatte con diametro esterno compreso tra 26 e 40 metri;

• Rotatorie convenzionali con diametro esterno compreso tra 40 e 60 metri;

• Rotatorie grandi o non convenzionali con diametro esterno maggiore di 60 metri.

L’utilizzo della mini-rotonda è generalmente riservato al centro urbano e alle aree residenziali, che sono caratterizzati da un basso volume di traffico veicolare (composto in prevalenza da mezzi leggeri), da una velocità di transito ridotta e da una buona visibilità notturna. Le mini rotonde permettono la trasformazione di incroci tradizionali, utilizzando spazi ridotti, portando così alcuni benefici propri delle rotatorie classiche (ad esempio in primo luogo la riduzione della velocità nell’incrocio).

Le rotatorie compatte vengono prevalentemente utilizzate in ambito urbano; esse sono indicate per una viabilità che non si trovi lungo linee importanti del trasporto pubblico e caratterizzata dalla bassa presenza di traffico pesante (inferiore al 5%). Esse dovranno essere di tipo semi-sormontabili quando il diametro esterno ha un valore al di sotto dei 30 m, per consentire l’inscrivibilità e le manovre dei mezzi pesanti.

Le rotatorie convenzionali vengono usate sia in ambito urbano che extraurbano; esse sono adeguate per le viabilità interessate da un rilevante passaggio di mezzi pesanti.

2.3 Intersezione Ovest

La rotatoria a doppia geometria, che sostituisce l’intersezione a raso lineare tra Via Galilei, Via Salicchi, Via per Camaiore e Via Borgo Giannotti, è stata progettata con lo scopo di

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22 migliorare il livello di servizio (LOS) dell’intersezione attuale in modo da ridurre i lunghi tempi di attesa e le code, soprattutto per i veicoli provenienti da Via Salicchi e da Via Galilei, con conseguente riduzione dell’emissioni inquinanti e sonore.

La rotatoria in questione, classificata come rotatoria compatta, ha la peculiarità di avere una forma ellittica con semi-asse maggiore disposto in direzione nord-est e semi-asse minore disposto, come ovvio, in direzione perpendicolare al primo.

La forma ellittica della sede stradale è stata scelta nel rispetto del vincolo imposto dallo spazio disponibile in particolar modo dalla presenza dell’argine effettivo del Serchio, dei limiti di deflessione sulla traiettoria dei veicoli e al tempo stesso della fascia d’ingombro dei veicoli pesanti in transito e permettere a questi di effettuare inversioni di marcia.

La rotatoria presenta quindi un semi-asse maggiore di 15.5 m, un semi-asse minore di 11.75 m, e un anello di larghezza variabile da un minimo di 6.5 m ad un massimo di 10.25 m. L’isola centrale ha un diametro di 5.25 m con fascia perimetrale sormontabile larga 1.5 m.

Le entrate, tutte ad unica corsia, hanno larghezza variabile tra 4 m e 6.5 m, mentre le isole spartitraffico hanno larghezze comprese tra 5.3 m e 6.5 m.

Le uscite, come le entrate, sono composte da due corsie nella direzione nord-sud, da una corsia nella direzione est-ovest ed hanno una larghezza variabile tra 4 m e 7 m.

I raggi di curvatura all’entrata sono compresi tra i 9.5 m dell’ingresso da Via Salicchi ed i 40 m dell’ingresso da Via per Camaiore (valore piuttosto elevato dovuto alla curvatura dell’argine effettivo che non può essere modificato) in modo da ottenere la deflessione delle traiettorie dei veicoli necessaria per ridurre le velocità, mentre le uscite presentano raggi di curvatura compresi tra i 34 m dell’uscita in Via Borgo Giannotti ed i 50 m dell’uscita in Via Galilei.

Gli angoli di incidenza tra i vari rami, infine, sono superiori a 25°- 30° per cui non si pongono problemi di visibilità e sicurezza.

In figura n°2.8 si riporta un’immagine fuori scala della rotatoria a doppia geometria dove si indicano le infrastrutture che vi convergono e la numerazione dei rami:

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23 Figura n°2.8

I valori dettagliati degli elementi geometrici della rotatoria in questione sono riportati per ogni ramo nelle tabelle di seguito esposte.

Raggio Entrata (m) Raggio Uscita (m)

Ramo Re Ru

1 20.0 45.0

2 0.0 79.5

3 9.5 0.0

4 40.0 51.0

Ramo Numero corsie

entrata Numero corsie uscita Larghezza Entrata (m) Larghezza Uscita (m) 1 1 1 4.3 4.5 2 1 1 0.0 6.2 3 1 1 6.5 0.0 4 1 1 4.0 4.5

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Ramo Larghezza Isola spartitraffico (m)

1 5.3

2 0.0

3 0.0

4 6.5

2.4 Intersezione Est

La doppia goccia, che sostituisce l’intersezione a raso lineare tra la SR12 del Brennero e la Via Ludovico Poschi, è stata progettata sia per permettere il collegamento della nuova infrastruttura con le strade appena citate nel modo più efficacie possibile sia con lo scopo di migliorare il livello di servizio (LOS) dell’intersezione attuale andando a ridurre, in particolar modo, i lunghi tempi di attesa e le code, per i veicoli provenienti da Via Ludovico Poschi.

L’intersezione proposta presenta un isola centrale con forma a "doppia goccia" e larghezza dell'anello variabile tra un minimo di 5.5 metri e un massimo di 9 metri.

L'isola centrale avrà aiuola destinata a verde e sarà contornata da fascia sormontabile allo scopo di aumentare la sicurezza in quanto si “obbligano” i veicoli a deviare maggiormente la propria traiettoria e facilitando al tempo stesso la percorribilità della rotatoria da parte dei veicoli pesanti e degli autobus.

La larghezza ottimale della fascia sormontabile, come meglio descritto nel capitolo n°6, è stata ricavata dallo studio delle manovre di iscrizione dei veicoli pesanti e degli autobus e delle relative fasce di ingombro. Oltre alla fascia sormontabile è stata prevista anche una zebratura di larghezza variabile.

Le isole spartitraffico triangolari saranno realizzate del tipo non sormontabile in tutti i rami ad eccezione del ramo in corrispondenza della Centrale Operativa dell’ Acquedotto che, per ragioni di ingombro dell’opera, sarà realizzato a mezzo di segnaletica orizzontale.

Si riporta di seguito uno schema delle principali caratteristiche geometriche della rotatoria.

Caratteristiche geometriche delle gocce

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• Diametro cerchio inscritto: 34.6 metri;

• Raggio massimo aiuola centrale a verde: 8.0 metri;

• Mezzaluna sormontabile: massima 1.5 metri;

• Larghezza anello: massima 9.0 metri.

Goccia "B":

• Diametro cerchio inscritto: 39.2 metri;

• Raggio massimo aiuola centrale a verde: 11.9 metri;

• Mezzaluna sormontabile: massima 1.5 metri;

• Larghezza anello: massima 9.0 metri.

Dimensione delle corsie di ingresso e di uscita sui seguenti rami:

Via del Brennero (lato ovest dell’intersezione):

• una corsia in ingresso: 4 m;

• una corsia in uscita: 4.5 m.

Via del Brennero (lato est dell’intersezione):

• una corsia in ingresso: 4 m

• una corsia in uscita: 4.5 m

Via Ludovico Poschi:

Ingresso alla centrale operativa dell’acquedotto:

Nuova Bretella a Via del Brennero:

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26 La geometria della rotatoria in progetto è stata curata in modo da ottenere una efficace deflessione delle traiettorie dei veicoli, nel rispetto delle correnti disposizioni Normative internazionali, così da potersi aspettare una effettiva moderazione delle velocità dei flussi in transito. In particolare la deflessione della traiettoria, ossia il raggio dell'arco di cerchio passante alla distanza di 1,50 m dal bordo dell'isola centrale e a 2 m dal ciglio delle corsie di entrata e di uscita, non deve superare il valore limite di 80 m. Tali verifiche sono state svolte per ogni ramo della rotatoria e risultano ampiamente verificate. I risultati di queste verifiche saranno riportati in seguito nel capitolo ad essi dedicato, ovvero il capitolo n°6 del presente lavoro di tesi.

In figura n°2.9 si riporta un’immagine fuori scala della doppia goccia dove si indicano le infrastrutture che vi convergono e la numerazione dei rami: