Capitolo quinto

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 di 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.

Dal punto di vista ambientale si è cercato di sfruttare, laddove possibile, i corridoi infrastrutturali esistenti così da evitare espropriazioni 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 Pomarance

L’intervento in oggetto prevede la realizzazione di una variante, lunga 2745 m, alla S.S. 439, con l’obbiettivo di alleggerire il centro abitato di Pomarance attraverso un percorso alternativo all’attuale in modo da garantire una visibilità sufficiente e il mantenimento di una buona velocità commerciale.

L'intervento nasce in tra il Km 112 e il Km 113 all’altezza del podere San Gerolamo, con una rotatoria a tre rami; continuando ad analizzare il percorso della variante notiamo che costeggia altri due poderi ovvero quello di Moscatelli e di San Cirillo, raggiungibili da una strada che interseca a raso la variante intorno a 600 m della variante stessa .

Superato questo tratto ci troviamo a due curve una destrorsa e l’altra sinistrorsa dove sono stati progettati due ponticelli per l’attraversamento di due botri.

Quindi arriviamo al Km 1,4 della variante dove troviamo una rotatoria a quattro rami una che porta al podere Sant’ Anna, uno che prosegue sulla variante e l’altro che riporta il flusso veicolare verso il centro di Pomarance all’altezza dello stadio di calcio.

Continuando a percorrere la variante incontriamo altri due incroci a raso, uno che permette di raggiungere da una parte i poderi Mariolo e Puvico e

A questo punto arriviamo alla fine della variante che attraverso una rotatoria a quattro rami riporta il flusso veicolare sull’ S.S. 439, mentre gli altri rami si collegano uno al centro abitato di Pomarance, l’altro alla zona residenziale costeggiata dalla variante nell’ultimo tratto (Figura 5.1 in rosso è stato indicato l’intervento apportato rispetto alla strada esistente evidenziata in giallo).

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 (Figura 5.2).

5.1.2.2 Montecerboli

L’intervento nasce intorno al Km 123 nell’intento di deviare tutto il traffico sulla variante. E’ stato realizzato un incrocio con precedenza ai veicoli che percorrono la variante ed un allargamento della curva per permettere l’immissione dei veicoli che provengono dal centro di Montecerboli. La variante in oggetto costeggia ad ovest tutto il centro abitato e dopo 245 m attraversa un piccolo botro e si sviluppa per 747 m ricollegandosi alla S.S. 439 attraverso una rotatoria a quattro rami all’altezza del Madonnino, uno che torna indietro verso il centro di Montecerboli, l’altro devia il flusso verso Larderello evitando cosi tutti i rallentamenti dell’attraversamento del centro abitato per raggiungere questo paese sede di centrali elettriche Enel, l’ultimo ritorna sulla “Sarzanese – Valdera” (Figura 5.3 in rosso è stato indicato l’intervento apportato rispetto alla strada esistente evidenziata in giallo) . Da un punto di vista altimetrico sono state realizzate due livellette una di poco inferiore al 10% pendenza massima consentita ( Figura 5.4).

5.1.2.3 Km 128

Questo intervento effettuato all’altezza del Bagno La Perla non è una vera e propria variante e solamente un cambio sostanziale del percorso attuale della “Sarzanese – Valdera”, infatti percorrendola ci siamo resi conto che è sufficiente incrociare veicoli provenienti dalla direzione opposta per generare rallentamenti o veri e propri arresti soprattutto all’altezza del fabbricato.

E’ ovvio che con l’introduzione di questa piccola 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; infatti è stata progettata una sola curva per sostituire i tre tornanti che attualmente si trovano lungo il percorso.

Da un punto di vista altimetrico la scelta è stata obbligata in funzioni delle caratteristiche del terreno a due livellette di cui una del 10 % la pendenza massima consentita (Figura 5.5 in rosso è stato indicato l’intervento apportato).

5.1.2.4 Castelnuovo Val di Cecina

L’ultima variante studiata è quella di Castelnuovo val di Cecina forse quella più importante e più necessaria viste le numerevoli restringimenti della carreggiata all’interno del paese.

L’inizio della variante studiato con una rotatoria a tre rami è poco prima del Km 130 proprio all’altezza del cimitero di Castelnuovo val di Cecina, utilizzando per i primi 355 m due vie che chiaramente dovranno essere riviste sia da un punto di vista del manto che della larghezza della carreggiata.

Il proseguo della variante si ha ad ovest del centro abitato consteggiandolo, fino ad arrivare a 1072 m della variante dove troviamo un intersezione a raso con una strada di carreggiata ridotta che da una parte riporta sulla S.S. 439 nel centro del paese , dall’altra raggiunge il podere Pagliaore.

Dopo l’attraversamento di due botri ed una lunghezza totale di 1818 m ci ricolleghiamo alla “Sarzanese – Valdera” prima del Km 132 attraverso un incrocio a raso con precedenza dei veicoli che percorrono la variante (Figura 5.6 in rosso è stato indicato l’intervento apportato rispetto alla strada esistente evidenziata in giallo).

Da un punto di vista altimetrico sono state utilizzate livellette inferiori a quella massima di progetto, a differenza del percorso della S.R.T. 439 nel tratto che attraversa il centro abitato nel quale troviamo più punti di pendenza del 10% ( Foto 5.1 e Figura 5.7).

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.

Foto 5.1 : Cartello che indica la pendeza del 10% situato nel centro di Castelnuovo val di Cecina

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 pavimentazioni 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. Il primo di questi ultimi, procedendo dall'alto verso il basso, è detto strato 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.

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 e 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.

• 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 di fondazione in misto granulare semplice o stabilizzato; • 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 si basa 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 anch’ 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 di verifica).

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 esprimenti 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.

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; • fondazione in misto granulare, spessore 30 cm.

Tabella 5.1 : Coefficienti di equivalenza e caratteristiche dei materiali per pavimentazioni flessibili