Progetto di una sovrastruttura stradale di tipo flessibile. Nella progettazione delle sovrastrutture stradali l’obiettivo è quello di assicurare attraverso normali operazioni di manutenzione un livello minimo di funzionalità per un prefissato lasso di tempo.
E’ opportuno osservare che il rifacimento dello strato di usura dopo un certo numero di anni è da considerarsi come un intervento manutentivo ordinario e prevedibile al fine di assicurare le necessarie caratteristiche di aderenza nelle pavimentazioni flessibili e semi‐rigide.
Poiché le caratteristiche dei materiali utilizzati non si mantengono costanti nel tempo, i carichi sono dispersi per posizione ed entità, ed infine il fenomeno stesso della rottura per fatica risulta essere un fenomeno aleatorio, l’obiettivo deve essere definito in termini probabilistici.
Nel progetto delle pavimentazioni occorre definire:
- La vita utile intesa come il numero di anni durante il quale la pavimentazione deve assicurare, attraverso normali operazioni di manutenzione, condizioni di funzionalità superiori allo stato limite, per il progetto in esame è stata posta pari a 30 anni;
- Lo stato limite, cioè il livello minimo di funzionalità della sovrastruttura;
- L’affidabilità, cioè la probabilità che la sovrastruttura sia in grado di assicurare normali operazioni di manutenzione.
Portanza del Sottofondo
La portanza di un terreno è la sua capacità di sopportare i carichi senza che si verifichino eccessive deformazioni, che risultano essere di tipo elasto-plastico. La portanza dipende da una serie di fattori:
- Natura, porosità e contenuto d’acqua del terreno;
- Entità, area di impronta e velocità di applicazione del carico e numero di applicazioni di carico;
La capacità portante può essere rappresentata con più parametri tra questi il modulo resiliente Mr e il modulo di deformazione Md. Tali parametri sono ricavati dai risultati di opportune prove sperimentali.
Modulo resiliente
Per la determinazione di tale modulo si parte dalla classifica per i terreni di sottofondo di Casagrande, dove in funzione del materiale che costituisce il sottofondo, si ricava il CBR di laboratorio. Nel caso specifico, di GHIAIA ARGILLOSA, questo valore varia tra 20 e 40, ed è stato posto pari a CBRlab=40.
Con tale valore è possibile calcolare il valore del modulo resiliente, attraverso il monogramma di Giannini e Ferrari, riportato nel catalogo della “Portanza dei sottofondi,”che risulta essere pari a Mr =100 MPa.
METODO EMPIRICO DELL’AASHTO
Il metodo è empirico – statistico, cioè basato su osservazioni sperimentali dei parametri presi in considerazione, i quali sono opportunamente correlati da funzioni di regressione in modo che i legami funzionali siano corretti.
Questo procedimento consiste nel determinare il numero di assi standard (8,2 ton) che la pavimentazione può sopportare, raggiungendo un fissato grado di ammaloramento finale (PSIf). Tale valore è funzione di vari parametri, come le caratteristiche meccaniche dei materiali, gli spessori dei vari strati della pavimentazione, portanza del sottofondo etc…
Questi assi devono essere confrontati con il traffico commerciale che si stima passerà durante la vita utile della pavimentazione sulla corsia più carica.
La verifica consiste nel controllare che il numero di assi standard che la pavimentazione può sopportare sia maggiore del numero di assi equivalenti che transitano durante la vita utile della pavimentazione.
Calcolo dello Structural Number (SN)
Lo “structural number” SN è un parametro che tiene conto della “resistenza strutturale” della pavimentazione. Esso è funzione degli spessori degli strati si, della “resistenza” dei materiali impiegati rappresentata, attraverso i “coefficienti strutturali di strato” e della loro sensibilità all’acqua rappresentata attraverso i “coefficienti di drenaggio” mi.
Calcolo del traffico in assi standard equivalenti (N8.2ton)
Noto il numero di veicoli commerciali transitanti sulla corsia più lenta, alla fine della vita utile, per calcolare il numero di assi standard equivalenti, si è fatto ricorso ai coefficienti di equivalenza e allo spettro di traffico suggerito dal catalogo delle pavimentazioni.
Calcolo del traffico sopportabile (W18)
L’equazione per il calcolo del traffico sopportabile in termini di assi standard equivalenti da 8,2 ton delle pavimentazioni flessibili è la seguente:
Verifica
l metodo empirico si conclude verificando che il numero di passaggi di assi standard (N8,2),risulti poco inferiore al numero massimo di passaggi di assi standard sopportabili dalla pavimentazione (W8,2).
N8,2<W8,2
