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Costruzioni Di Strade, Ferrovie Ed Aeroporti 2020/2021
Obiettivi del corso:Fornire agli allievi gli elementi necessari per la progettazione costruttiva e la gestione dei lavori per la realizzazione delle infrastrutture viarie: strade, ferrovie e aeroporti
1. Elementi introduttivi al progetto costruttivo delle strade
1.1. Definizione e composizione del corpo stradale, le pavimentazioni
1.2. Strade a piano campagna, rilevato e trincea
1.2.1. Sezioni trasversali
1.2.2. Problematiche relative alla protezione strutturale
1.2.3. Problematiche relative alla protezione idraulica
1.3. Strade su viadotti, ponti e gallerie
1.3.1. Sezioni trasversali
1.3.2. Tipologie di ponti e viadotti e problematiche relative allo smaltimento delle acque
1.3.3. Problematiche relative alle gallerie
PARTE I - IL CORPO STRADALE
2. Elementi di geotecnica stradale
2.1. Differente approccio per lo studio del comportamento delle rocce lapidee e sciolte
2.2. Rocce sciolte a grana fine e a grana grossa
2.2.1. Differenze di comportamento
2.2.2. Sensibilità all’acqua
2.2.3. Le sabbie e le ghiaie
2.2.3.1. Granulometria, caratteristiche degli inerti, densità
2.2.3.2. Prove di laboratorio
2.2.4. Le argille e i limi
2.2.4.1. Tipologie di argille e loro comportamento
2.2.4.2. Granulometria, limiti di Atterberg
2.2.4.3. Permeabilità, consolidamento , gelività
2.3. Classificazione delle terre
2.3.1. Importanza e metodologie
2.3.2. Classifica CNR UNI e Casagrande e USCS
2.3.3. Importanza della frazione fine
2.4. Comportamento meccanico delle terre
2.4.1. Resistenza e deformabilità
2.4.2. Parametri principali (pressione di confinamento, storia di carico, entità del carico, forma e dimensione del carico, staticità o dinamicità del carico, cicli di carico …)
2.4.3. Parametri empirici e razionali, statici e dinamici, per la caratterizzazione della portanza (CBR, MD, MR, Est, Edin, K)
2.4.4. Prove di laboratorio: triassiale e CBR e a taglio
2.4.5. Prove in sito: prove di carico su piastra differenza tra Md, Mr e K, cenni su georadar e FWD
2.4.6. Correlazioni tra le prove
2.5. Tecniche di miglioramento del comportamento del terreno
2.5.1. Costipamento, prova Proctor standard e modificata e sua utilità, differenze e analogie di comportamento dei terreni a grana fine e grossa
2.5.2. Realizzazione e controllo del costipamento in sito, influenza del tipo di terreno, dell’entità e dimensione del carico, del numero di passaggi, tipi di rulli, problemi legati alla presenza di muri di sostegno
2.5.3. Correzione granulometrica e metodo del triangolo
2.5.4. Stabilizzazione a cemento
2.5.5. Stabilizzazione a calce, principali problematiche, meccanismi ed effetti
3. I geosintetici
3.1. Caratteristiche fisiche, meccaniche e idrauliche
3.2. Principali tipi e funzioni
3.3. Esempi di applicazione
4. La progettazione costruttiva e la realizzazione dei rilevati
4.1. Terreni utilizzati per la costruzione dei rilevati, tout venant di cava
4.2. Posa in opera: scotico, costipamento del terreno, realizzazione a strati, maggiori dimensioni in fase costruttiva, profilatura, gradonatura del sottofondo, banchettoni, strato di antirisalita capillare e geosintetici
4.3. Principali punti di capitolato come risultato di un ragionamento (densità e portanza all’interno del rilevato e nel sottofondo)
4.4. Cunette, fossi di guardia e cigli (il ciglio del rilevato come elemento idraulico e strutturale)
4.5. I rilevati in pianura
4.5.1. Stabilità, sprofondamento, rottura rilevato-fondazione, rottura rilevato
4.5.2. Metodologie di stabilizzazione, rinforzo con geosintetici, realizzazione con terre armate e muri di sostegno, rilevati alleggeriti
4.5.3. Controllo e accelerazione dei cedimenti, problematiche in prossimità di edifici, pali di sabbia e pali di ghiaia
4.6. I rilevati su pendio
4.6.1. Scivolamento, scorrimento su substrato e crollo rotazionale
4.6.2. Abbassamento della falda
4.7. Approccio ai ponti (problematica, soletta flottante e cuneo rovescio), Allargamento della sede stradale
4.8. Protezione dei rilevati in prossimità di corsi d’acqua
4.9. Le gabbionate, materiali e dimensionamento
5. La progettazione costruttiva e la realizzazione delle trincee
5.1. Problemi di stabilità e cedimenti
5.2. Fattori stabilizzanti e in stabilizzanti
5.3. Muri, paratie e gallerie artificiali
5.4. Gallerie e reti paramassi
5.5. Problema delle acque: di falda, di infiltrazione e di ruscellamento
5.6. Falda profonda, intermedia e alta, risalita capillare, abbattimento della falda (trincee e setti drenanti)
5.7. Sagomatura del fianco, cunette di mote e laterali e allontanamento delle acque
6. Le Opere di sostegno nelle costruzioni stradali: muri di sostegno e terre rinforzate
6.1. Principali tipologie e funzioni
6.2. La sovraspinta in presenza di sovraccarico
6.3. I carichi in ambito stradale: in prossimità di viadotti (normativa sulle costruzioni) e sulle opere di sostegno (norme inglesi e USA)
6.4. Le spalle da ponte
6.5. Esempi di calcolo
7. Le Opere di sostegno nelle costruzioni stradali: Le terre rinforzate
7.1. Materiali utilizzati: terreni, rinforzi estensibili e inestensibili
7.2. Meccanismi di funzionamento
7.3. Verifiche interne ed esterne
7.4. Principali metodi utilizzati per il calcolo delle azioni
7.5. Esempi di calcolo
8. Le opere di Protezione idraulica del corpo stradale
8.1. Elementi di protezione in trincea, su rilevato e viadotto
8.2. Analisi delle precipitazioni con particolare riferimento alle piogge brevi
8.3. Calcolo dei principali elementi idraulici lungo la piattaforma stradale
9. Le barriere di sicurezza: progetto dell’installazione
9.1. Classificazione e scelta
9.2. Carichi sulle barriere di sicurezza nel caso di barriera ancorata su muro di sostegno
9.3. Dimensionamento dell’ancoraggio di una barriera su muro di sostegno.
PARTE II - LE SOVRASTRUTTURE STRADALI
10. I materiali stradali
10.1. Gli Inerti
10.1.1. Caratteristiche (con particolare riferimento alle miscele in cui vengono utilizzati)
10.1.2. Prove
10.2. Il legante bituminoso
10.2.1. Natura e caratteristiche
10.2.2. Classificazione
10.2.3. Prove classiche sui bitumi
10.2.4. Abaco di Heukelom
10.2.5. Cenni alle prove moderne ed ai modelli rappresentativi del comportamento
10.2.6. Bitumi modificati
10.3. Il cemento (cenni)
10.4. La calce
10.5. I misti granulari
10.6. I misti cementati
10.7. Il conglomerato cementizio (cenni)
10.8. Il conglomerato bituminoso
10.8.1. Principali caratteristiche, confronto con i conglomerati cementizi
10.8.2. Comportamento meccanico e parametri meccanici
10.8.3. Prove standard
10.8.4. Prove innovative
10.8.5. Posa in opera e proprietà in relazione all’impiego
10.8.6. Conglomerati bituminosi drenanti
11. Le pavimentazioni stradali: classificazione e progettettazione
11.1. Tipologie
11.2. Importanza e funzioni
11.3. Catalogo delle pavimentazioni
11.4. Pavimentazioni flessibili
11.4.1. Definizione, caratteristiche e funzioni degli strati (vantaggi e svantaggi)
11.4.2. Pavimentazioni semirigide, il perché del misto cementato, concetto di modulo equivalente
11.4.3. Confronto tra il comportamento di una pavimentazione flessibile e una rigida
11.4.4. Ammaloramenti delle pavimentazioni flessibili
11.4.5. Calcolo delle pavimentazioni flessibili con il metodo AASHTO
11.4.6. Calcolo della pavimentazione flessibile con il metodo dell’AI
11.4.7. Calcolo dello spessore di risanamento del sottofondo
11.4.8. Calcolo della pavimentazione flessibile e semi-rigide con i metodi meccanicistici
11.5. Pavimentazioni rigide
11.5.1. Definizioni, tipologie e caratteristiche degli strati
11.5.2. Giunti e pumping
11.5.3. Calcolo delle pavimentazioni rigide con il metodo AASHTO
11.5.4. Valutazione delle sollecitazioni di origine termica
11.6. Calcolo della pavimentazione rigide con i metodi meccanicisticiLe pavimentazioni in ambito aeroportuale
11.6.1. Analogie e differenze con le pavimentazioni stradali
11.6.2. Localizzazione delle diverse zone dell’aeroporto interessate dal movimento dei velivoli e scelta del tipo di pavimentazione
TESTI DI CONSULTAZIONE
Sovrastrutture Stradali
Appunti del corso
Giannattasio P., V. Nicolosi e R. Di Martino, “Capitoli V e VI - Manuale di Ingegneria Civile – Cremonese” vol.III (3 edizione)”, ESAC editrice.
Yuang H. Huang, “Pavement Analysis and Design (2nd Edition)”, Pearson Prentice Hall2004 (ISBN-13: 978-0131424739)
Materiali e costruzione del corpo stradale
Tesoriere Giuseppe, “Strade, Ferrovie e Aeroporti- vol. II” UTET, ISBN 88-0204541-0
Dondi Giulio; Lantieri Claudio; Simone Andrea; Vignali Valeria, «Costruzioni stradali aspetti progettuali e costruttivi», Editore Hoepli
Fabio Garbin e Sergio Ridolfi , “ Geologia e geotecnica stradale I materiali e la loro caratterizzazione “ , Dario Flaccovio Editore ISBN 9788857900186
Pietro Colombo Francesco Colleselli, “Elementi di Geotecnica”, Zanichelli, Bologna 1449 (III ed.), ISBN 88-08-07273-8.
Massimiliano Nart, “Rinforzo e drenaggio dei terreni con i geosintetici “,EPC libri ISBN edizione febbraio 2007 , ISBN 978-88-8184-433-3
Idraulica stradale
Da Deppo l., Datei C., “Le opere idrauliche nelle costruzioni stradali”, ed. BIOS , Cosenza 1999 ISBN 8877402695.
Installazione delle barriere di sicurezza
Appunti del corso