72771 - PROGETTAZIONE AVANZATA DI INFRASTRUTTURE VIARIE M

Scheda insegnamento

  • Docente Andrea Simone

  • Crediti formativi 9

  • SSD ICAR/04

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Con il conseguimento dei crediti formativi, lo studente possiede le conoscenze specialistiche sulle componenti geometriche e sulla normativa per la progettazione di strade. E' in grado di organizzare un progetto infrastrutturale anche mediante l'ausilio di programmi dedicati e di affrontare autonomamente il progetto dei principali elementi strutturali (pavimentazioni, costruzioni in terra, opere di sostegno) e dei dispositivi di sicurezza. Conosce le metodologie di dimensionamento delle pavimentazioni aeroportuali e gli elementi specialistici di progettazione delle sovrastrutture ferroviarie.

Programma/Contenuti

ll progetto stradale

I gradi di progettazione successiva alla luce della Normativa vigente. Composizione di un progetto stradale ai livelli preliminare, definitivo ed esecutivo. Progettazione geometrica assistita: definizione e caratteristiche del modello digitale del terreno (DTM) su base raster e vettoriale. Progettazione mediante poligonale d'asse e per elementi. Illustrazione delle caratteristiche dei principali strumenti di progettazione stradale.Diagramma delle velocità, distanze di visibilità, caratteristiche dei raccordi planimetrici.Coordinazione plano-altimetrica del tracciato e criteri di Lamm.

Costruzione dei rilevati e delle trincee

Stabilità del piano di posa: carichi di rottura e di plasticizzazione; cedimenti immediati e differiti.Stabilità delle scarpate: tecniche di discretizzazione e verifica, analisi comparativa dei metodi di Fellenius e Bishop, determinazione del miglioramento della stabilità mediante berlinesi tirantate e verifica degli ancoraggi. Consolidamento dei piani di posa e delle scarpate. Problemi di addensamento: tecniche di campionamento e prove Proctor e C.B.R.

I sottofondi stradali.

Definizione della portanza; prova di carico con piastra (PLT): a ciclo unico ed a cicli ripetuti, definizione del coefficiente di costipamento; metodo HRB. Metodo CBR e FAA. Determinazione di K e Md ed E.

Impiego dei Geosintetici

Generalità sui geosintetici: geotessili tessuti e nontessuti, geogriglie, georeti, geocompositi, geocelle, geomembrane. Funzioni ed applicazioni dei geosintetici: separazione, rinforzo, filtrazione, drenaggio, rinforzo superficiale ed impermeabilizzazione. Caratteristiche fisico-chimiche dei principali geosintetici e dei polimeri; creep e creep apparente, durabilità e metodo dei coefficienti di sicurezza parziali. Riconoscimento pratico dei principali geosintetici. Prove di accettazione e caratterizzazione.

Tecniche speciali

Rilevati alleggeriti per terreni compressibili: impiego dell'argilla espansa, di polistirene espanso sinterizzato (EPS).Tecniche di preconsolidamento con microdreni verticali (dreni a nastro) per cedimenti differiti;Materie prime secondarie: reimpiego di materiali di scarto: il ROSE, ceneri volanti e loppe d'altoforno. Stabilizzazioni delle terre con leganti idraulici: miscele binarie e ternarie.

Sovrastrutture stradali

Superpave.Il metodo SHRP-SUPERPAVE per il mix design dei conglomerati bituminosi con pressa giratoria. Prove sui leganti: RTFOT, pressure aging vessel, viscosimetro rotazionale, bending beam rehometer, DSR e DTT. Reologia dei conglomerati bituminosi: prove dinamiche, prove di creep, modulo complesso, influenza della temperatura e della frequenza.

Metodi di Calcolo.Calcolo a fatica delle sovrastrutture stradale flessibili. Individuazione della vita utile di progetto della sovrastruttura: rilievi di traffico, composizione del traffico di progetto, fattori di equivalenza dei veicoli, individuazione del traffico in ESA (equivalent standard axle). Metodi semiempirici:, Road Note 29, AASHO (PSI, IS), esempi di calcolo. Metodi razionali: Bisar, leggi di fatica, esempi di calcolo. I Cataloghi delle sovrastutture stradali. Pavimentazioni cementizie: Westergaard, Burmister-Peltier, Hogg. Influenza della temperatura: variazioni stagionali, variazioni giornaliere.

Tecniche di controllo: falling weight deflectometer, trave di Benkelman.

Opere d'arte

Opere tradizionali.Spinta delle terre in regime rigido-plastico: Rankine, Columb, Muller-Breslau. Condizioni al contorno: geometria dell'estradosso e attrito struttura-terreno, grafici di progetto NAV-FAC. Opere tradizionali: muri in c.a. in condizioni particolari: terreno a tergo stratificato, presenza di battente idraulico. Muri in zona sismica: metodi di Mononobe-Okabe e Normativa Italiana (D.M. 16-1-1996).

Opere speciali.Spinta delle terre in regime elasto-plastico ed interazione terreno-struttura: influenza dell'OCR del terreno e della profondità secondo Janbu sul coeff. (kj) di spinta delle terre. Opere speciali: berlinesi a più livelli di ancoraggio.

Terre rinforzate

Caratteristiche delle terre rinforzate. Definizioni di macrorinforzo e microrinforzo. Criteri di calcolo: verifiche si stabilità esterne ed interne, cuneo attivo e passivo, altezza limite, lunghezza minima dei rinforzi. Esempi applicativi: tecnica "wrap-around", Terre Armate, Textomur, Conwall. Modalità di messa in opera

Sottovia scatolari a spinta

Campi d'impiego. Caratteristiche geometriche e strutturali: scatolare, platea di varo, muro reggispinta. Criteri di calcolo: spinta in fase di varo e di esercizio.

Gallerie

Indagini preliminari: sismica a rifrazione, cross-hole, down-hole, sondaggi a carotaggio dalla superficie e dal fronte di scavo, cunicolo pilota. Le tecniche di scavo. Determinazione della spinta del terreno: teoria dell'effetto arco secondo terzaghi, classifica dell'ammasso roccioso secondo Bieniawski e metodo del rock mass rating (RMR).Rivestimenti: rivestimento provvisorio e definitivo, criteri di calcolo mediante le curve caratteristiche ed i modelli FEM, tipologie costruttive. Gallerie sotto falda. Consolidamenti del fronte di scavo in condizioni difficili. Impianti di ventilazione. Controlli in fase di realizzazione.

Sicurezza stradale

Caratteristiche della rete stradale nazionale, classificazione e caratteristiche geometriche delle strade. L'incidentalità: cause e politiche europee per la sicurezza stradale. Fattori che influenzano la sicurezza stradale: aderenza e regolarità. Sistemi di gestione delle strade: il Catasto stradale, costituzione, gestione ed aggiornamento. Il GPS nella costituzione del Catasto stradale.

Pavimentazioni ad elevata aderenza

Conglomerati bituminosi drenanti e fonoassorbenti. Conglomerati bituminosi antiskid. Conglomerati bituminosi tipo splitmastixasphalt.

Barriere di Sicurezza

Evoluzione della Normativa Italiana ed Europea. Criteri di classificazione delle barriere. Livelli di Contenimento ed Indici di Severità. Limiti di accettazione: parametri ASI, THIV, e PHD. Criteri di posizionamento ed ancoraggio. Prove di inpatto (crash tests).

Testi/Bibliografia

§ Dondi G., Lantieri C., Simone A., Vignali V. 2013. Costruzioni stradali - Aspetti progettuali e costruttivi Monografia / trattato scientifico in forma di libro – 2013, ISBN – 9788820352592. 443 pag. Hoepli Ed.Milano

§ G. TESORIERE, Costruzioni di Strade, Ferrovie ed Aeroporti.

§ F. GIANNINI e P. FERRARI, Costruzioni stradali e ferroviarie.

§ A. GOMES CORREIA, Flexible Pavements , Balkema, 1996, ISBN 90 5410 523 2

Metodi didattici

Le lezioni teoriche saranno integrate da esercitazioni pratiche di gruppo.

Esercitazioni.

Le esercitazioni consistono nella progettazione, assistita mediante elaboratore, della parte geometrica di un tronco stradale o di una intersezione stradale

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale orale sarà strutturato al fine di verificare il grado di approfondimento raggiunto nelle seguenti 3 aree principali del corso:

- progettazione avanzata e manutenzione delle sovrastrutture stradali

- progettazione di opere strutturali per la realizzazione di infrastrutture viarie

- analisi della sicurezza di intersezioni e tracciati stradali in ambito urbano ed extraurbano

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea Simone