Costruzioni Di Strade, Ferrovie Ed Aeroporti 2022/2023

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