X CONVEGNOX CONVEGNOX CONVEGNOX CONVEGNONAZIONALENAZIONALENAZIONALENAZIONALE

S.I.I.V.S.I.I.V.S.I.I.V.S.I.I.V.

LA PIANIFICAZIONE DELLA MANUTENZIONEDELLE SOVRASTRUTTURE VIARIE URBANE:

LA RETE STRADALE DELLA CITTÀ DIPOTENZA

X CONVEGNO S.I.I.V. – CATANIA – 26/28 OTTOBRE 2000

Saverio OLITADipartimento di Architettura, Pianificazione ed Infrastrutture di Trasporto

Università degli Studi della BasilicataVia S. Caterina, C.da Macchia Romana

85100 - Potenza - ItalyTel: +39.0971.205182Fax: +39.0971.205185

E-mail: am234ing@unibas.itE-mail: saverio.olita@tiscalinet.it

X CONVEGNO S.I.I.V. – CATANIA – 26/28 OTTOBRE 2000 1

LA PIANIFICAZIONE DELLA MANUTENZIONE DELLESOVRASTRUTTURE VIARIE URBANE:

LA RETE STRADALE DELLA CITTÀ DI POTENZA

SAVERIO OLITA - D.A.P.I.T. – Università degli Studi della Basilicata

SOMMARIOLa gestione delle pavimentazioni stradali, ricadenti in ambito urbano, costituisceun’operazione complessa ed economicamente impegnativa.Al fine di ottimizzare gli interventi di manutenzione, è necessario che tutte le fasioperative siano coordinate nell’ambito di un unico sistema di pianificazione e pertanto idati sullo stato delle pavimentazioni debbono fungere da input alle analisi e alledecisioni al fine di stabilire il “quando” il “dove” e il “come” intervenire.La memoria, partendo dal caso concreto della programmazione della manutenzionedella rete viaria urbana della città di Potenza, illustra le fasi di acquisizione deiparametri relativi allo stato di ammaloramento delle pavimentazioni, di elaborazione deidati e di progetto degli interventi, definendo al contempo una traccia metodologica peraffrontare la pianificazione della manutenzione stradale in ambito urbano.L’Autore propone l’impiego dell’I.E.G. (Indice di Efficienza Globale) dellapavimentazione come strumento per monitorare nel tempo l’evoluzione in termini diperformance globali dell’efficienza delle pavimentazioni urbane sul quale è statodefinito. La definizione della funzione I.E.G. consente attraverso il rilievo di pochiindicatori (ad esempio degradi superficiali e/o aderenza) di seguire il suo decadimentonel tempo, rendendo in tal modo possibile il passaggio al concetto di curva didecadimento dell’I.E.G.Questo strumento, messo a disposizione delle Amministrazioni che hanno il governodelle infrastrutture, consente loro la pianificazione a lungo termine della manutenzionedelle pavimentazioni.

ABSTRACTThe management of the urban road pavement structures is a complex and economicallysignificant matter.In order to optimise the maintenance intervention, all the operative stages have to be co-ordinated as a whole planning system, so that the pavement conditions data have to bethe input for the analysis and for the decisions that have to be made to decide “when”,“where” and “how” intervene.Starting from the real case of the maintenance planning of the urban road structure ofthe city of Potenza, this paper shows the different stages of the collection of theparameters about the deterioration of the pavement structure and of the intervention tobe taken, defining a way of planning the urban road maintenance.The writer proposes the use of the I.E.G. (Global Efficiency Index) of the pavement as atool which can measure the global performances of the urban pavement structure onwhich the I.E.G. itself is defined.The definition of the I.E.G. by measuring few indicators (adherence, superficialdeterioration) allows to follow its decay with time, so that the analysis of the I.E.G.decay curve can be done.

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This instrument can be given to the institutions that have to manage the road structuresin order to plan the long term maintenance of the pavements.

1. INTRODUZIONEPianificare la manutenzione delle sovrastrutture viarie è un’operazione complessa

che richiede un notevole dispendio di energie da finalizzare all’acquisizione diinformazioni e misurazioni di rilievo.

In ambito urbano la rete stradale è largamente eterogenea per tipologia costruttiva,materiali impiegati e vita utile residua, per di più essa risulta estremamenteinterconnessa con presenza di discontinuità geometriche, di utilizzo (traffico) e dielementi marginali (marciapiedi, cunette, parcheggi etc.), inoltre il caotico intrecciarsidelle reti dei sottoservizi rende ancora più impegnativa la messa a punto di unprogramma di manutenzione.

Considerato inoltre che, in ambito urbano, alcuni dei moderni apparati per lamisurazione di caratteristiche ad alto rendimento sono di difficile se non impossibileimpiego, si intuisce come sia di fondamentale importanza lo studio di un programmaoperativo finalizzato alla acquisizione dei parametri relativi allo stato diammaloramento delle pavimentazioni.

La memoria fa riferimento al caso concreto della messa a punto del piano dimanutenzione delle pavimentazioni flessibili della rete stradale della città di Potenza.In particolare tale rete non riguarda tutte le strade cittadine, ma quelle ritenute dimaggiore importanza, comprendenti le seguenti infrastrutture: S.S.7 Via Appia; ViaCavour; Via Mazzini; Corso Umberto; Via Vaccaro; Viale Marconi; Via Torraca; CorsoGaribaldi; Corso XVIII Agosto; Via R. Acerenza, per uno sviluppo complessivo di circa10km.

2. INDICATORI CARATTERISTICI DI STATOLa pianificazione della manutenzione delle pavimentazioni stradali richiede la

conoscenza di una serie di parametri fisici misurabili (denominati indicatori), relativialle caratteristiche intrinseche della sovrastruttura. Dalla conoscenza di tali indicatori èpossibile far discendere tutti i processi di previsione di comportamento e ottimizzazionetecnico-economica delle strategie manutentive proprie del programma di manutenzione.

I parametri cui è necessario fare riferimento possono essere raggruppati in tremacro-categorie (Fig.1):- condizioni strutturali;- condizioni funzionali;- dati complementari.

Le condizioni strutturali di una pavimentazione si riferiscono alla sua attitudine asopportare i carichi di traffico, nell’arco della sua vita utile, scongiurando rotture e/odegradazioni. I relativi indicatori si riferiscono al rilievo della capacità portante, deidegradi superficiali e dell’ormaiamento di superficie.

La capacità portante è la condizione più rilevante a cui si possono ascrivere iparametri più direttamente connessi allo stato di salute strutturale, ovvero alle principalicause di ammaloramento della pavimentazione. Gli indicatori che è necessarioconoscere ai fini della pianificazione della manutenzione sono: moduli di elasticità,spessori e tipologia degli strati.

I moduli di elasticità degli strati componenti la pavimentazione, corretti e riportati auna temperatura di riferimento, nel caso di pavimentazioni flessibili riguardano gli strati

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legati a bitume, l’eventuale strato in misto cementato e il sottofondo.La conoscenza degli spessori e della tipologia degli strati componenti la

pavimentazione costituisce premessa indispensabile per l’individuazione dei moduli dielasticità degli strati stessi.

Assieme agli indicatori, da cui direttamente discende la capacità portante, è utileconoscere, in base a rilievi puntuali, le condizioni della superficie viabile sotto l’aspettodegli ammaloramenti riscontrabili visivamente. In tale caso l’indicatore usato è unindice percentuale basato sul rilievo e sulla descrizione, in termini di gravità edestensione, dei tipi di ammaloramento (perdite di materiale, deformazioni, fessurazioni,riparazioni, sconfigurazioni, etc.).

INDICATORI

COMPLEMENTARI

FUNZIONALI

STRUTTURALI

Capacità Portante

Degradi Superficiali

Ormaie

Regolarità

Aderenza

Macrorugosità

Elementi caratteristici

Moduli Elastici

Spessori

Indice %

Prof. Ormaia

Indice %

BPN

HS

Flussi

Fig.1

Tra i difetti che è possibile rilevare nel tempo per effetto dei reiterati passaggi ditraffico pesante vi è quello dell’accumulo di deformazioni permanenti (ormaiamento)nella sovrastruttura. Il parametro caratteristico delle condizioni di ormaiamento disuperficie della pavimentazione è fornito dalla profondità dell’ormaia, espressa in unitàmetriche nella “wheel path” di destra e di sinistra.

Le condizioni funzionali della pavimentazione si riferiscono alla sua attitudine aconsentire il regolare passaggio dei veicoli in condizioni di comfort e sicurezza, inrelazione alle velocità di percorrenza previste. All’uopo è necessario il mantenimento didetti requisiti in ogni fase della vita utile dell’infrastruttura viaria, mediante opportune eprogrammate operazioni manutentorie. Il decadimento delle caratteristiche superficialidi una pavimentazione costituisce il principale fattore scatenante gli incidenti, pertanto ènecessario predisporre, durante l’esercizio, un monitoraggio continuo di talicaratteristiche per poter così intervenire nel caso di riscontri deficitari.

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Gli indicatori relativi alle caratteristiche superficiali riguardano: la regolaritàsuperficiale, l’aderenza superficiale e la macro-rugosità superficiale.

La regolarità superficiale di una pavimentazione, e più specificatamente la regolaritàlongitudinale, viene definita come l’entità dello scostamento di una superficiepavimentata da un piano ideale ed è strettamente legata con il comfort di marcia e lasicurezza offerti. Il parametro caratteristico delle condizioni di regolarità superficialedella pavimentazione preso in considerazione corrisponde ad un indice percentuale, chetiene conto del deficit di regolarità rilevabile nella “wheel path” di destra e di sinistra.

L’aderenza della pavimentazione, direttamente legata alla natura della superficiestradale, è il fattore determinante per la sicurezza della circolazione. Il parametrocaratteristico dell’aderenza superficiale della pavimentazione preso in considerazione èla misura di attrito radente mediante Skid Tester, espressa in unità BPN (BritishPortable Tester Number).

La macro-rugosità della pavimentazione è la rugosità dovuta all’insieme delleasperità superficiali intergranulari e si distingue dalla micro-rugosità che è dovuta allascabrezza dei singoli elementi lapidei. Il parametro caratteristico della macro-rugositàpreso in considerazione è la “altezza media di sabbia HS”.

In aggiunta agli indicatori sopra elencati bisogna tenere presente che, per lapianificazione della manutenzione, è anche necessario conoscere altre informazionicomplementari relative all’andamento plano altimetrico dell’asse stradale, alla posizionedi elementi caratteristici del tracciato, al traffico e alla storia degli interventimanutentivi effettuati negli anni precedenti. Tali informazioni sono in larga misuradeducibili dalla cartografia e da un limitato numero di misure, nonché dagli archivi delleAmministrazioni che hanno il governo delle infrastrutture.

3. METODOLOGIA OPERATIVA DELLE MISUREPer la realizzazione del rilievo dei parametri assunti come indicatori dello stato delle

pavimentazioni si è proceduto ad una preventiva suddivisione delle strade oggetto distudio in tronchi della lunghezza di 100m (Fig.2).

2

Settore 2.A

Settore 2.B Direzione B-A

Direzione A-B

1

100 m

Tronco 2

Fig.2

Ogni tronco risulta suddiviso in due settori elementari corrispondenti alla corsiadestra e a quella sinistra del tronco stesso. Il settore elementare così definito è statoassunto come superficie minima alla quale riferire il rilievo di tutti i parametri ed inparticolare il rilievo dei degradi. Tale suddivisione è stata materializzata in sitoattraverso la misurazione del tronco tramite rotella metrica di precisione e la successiva

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apposizione di segni di demarcazione e numerazione ben visibile effettuata con l’uso divernice spray. I capisaldi così definiti hanno assunto il ruolo di riferimento per lemisurazioni dei parametri lungo i diversi tronchi della strada.

Ogni documentazione di rilievo contiene precisi riferimenti al tronco e al settore diappartenenza. Per le misure effettuate con gli apparati ad alto rendimento sono statipreventivamente individuati a terra i punti di inizio e fine delle misure, generalmenteubicati in corrispondenza dei capisaldi dei tronchi e in mezzeria degli stessi.

4. APPARATI DI MISURA IMPIEGATIPer la definizione della capacità portante della pavimentazione, in termini di moduli

degli strati, si è fatto ricorso all’impiego di un deflettometro a massa battente di tipoleggero (F.W.D. – Fig.3). Al momento della prova sono state misurate la temperaturadell’aria e della superficie stradale. È stata eseguita una misura di deflessione ogni 50mdi corsia. Da tali misure sono stati ricavati i moduli di elasticità degli strati dellapavimentazione, che sono legati alle condizioni strutturali dei medesimi. Per potereffettuare un confronto fra i valori del modulo di elasticità di miscele legate a bitume ènecessario trasformare i valori rilevati alla temperatura di misura, riportandoli a unatemperatura standard di riferimento fissata in questo caso a 20°C. A questo scopo è statautilizzata una legge di variazione del modulo del conglomerato con la temperatura, dacui si è ricavata la funzione di trasformazione normalizzata del modulo con latemperatura.

Fig.3 Fig.4

Per la determinazione degli spessori degli strati delle pavimentazioni si è utilizzatoun sistema G.P.R. (Ground Penetrating Radar) denominato A.R.G.O., costituito da unveicolo dotato di una coppia di antenne radar installate a sbalzo posteriormente (Fig.4).Le antenne sono preposte al rilevamento dati e sono interfacciate con due distinte unitàtrasmettitore/ricevitore che a loro volta dipendono da due sezioni di elettronica dicontrollo e di alimentazione situate a bordo del veicolo. Tutto fa capo ad un elaboratoreche svolge le funzioni di acquisizione dati, di configurazione e di calibrazione. Iltrasmettitore genera un impulso sinusoidale che, trasmesso dalle antenne verso il suolo,penetra nella pavimentazione venendo riflesso parzialmente quando attraversa leinterfacce tra i diversi strati, se questi hanno costanti dielettriche differenti.

Le riflessioni, captate dall’unità ricevente e digitalizzate, vengono immagazzinate sumemoria di massa. Dalla loro analisi è possibile calcolare le distanze tra le interfacceovvero gli spessori degli strati. È stata eseguita una misura di riflessione ogni 30 cm dipercorso, da cui sono stati ricavati gli spessori degli strati della pavimentazione.

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Per identificare la tipologia dei materiali impiegati e per calibrare il modello dicalcolo degli spessori degli strati, sono stati eseguiti dei carotaggi di controllo la cuiposizione e numero è stata stabilita dopo un esame preventivo dei tracciati radar.

Fig.5 Fig.6

Lo studio effettuato ha richiesto una notevole mole di carotaggi di controllo (Fig.5 e6) a seguito della complessità rilevata dai tracciati radar nei pacchetti di sovrastruttura.Buona parte delle carote sono state poi impiegate nel Laboratorio di CostruzioniStradali dell’Università della Basilicata per valutare, sia la percentuale di legante, che lagranulometria dell’aggregato lapideo presente negli impasti.

5. DETERMINAZIONE DEI TRONCHI OMOGENEIIn base ai parametri calcolati e sulla base della serie di dati puntuali disponibili, si è

provveduto a determinare i “tronchi omogenei”. Ciò è stato fatto allo scopo di ridurre ladispersione dei dati imputabile ad errori casuali o a piccole disomogeneità dei materiali.Per tronco di misura omogenea (tratto in condizioni simili) si intende un tratto dipavimentazione per il quale ha senso definire un valore medio ed una varianza dellamisura considerata e per il quale la differenza con le medie del tronco precedente esuccessivo risulta significativa.

La lettura comparata dei tratti omogenei in termini di modulo elastico delconglomerato e di modulo del sottofondo ha condotto alla definizione di 23 tronchiomogenei. L’individuazione dei tronchi omogenei è riportata in Fig.7, la relativalunghezza è desumibile dalla Fig.8.

6. CALCOLO DEGLI INDICI DI DEGRADOL’elaborazione dei dati acquisiti ha richiesto l’accorpamento delle misurazioni di

rilievo, eseguite per settore elementare di lunghezza di 100m, rispetto ai tronchiomogenei. La Tab.1 ne riporta un esempio.

Tale elaborazione ha reso possibile il calcolo degli indici parziali di degrado riferitialle singole patologie e per tronco omogeneo. Per le degradazioni della regolarità,l’indice parziale rappresenta il rapporto percentuale tra lo sviluppo medio del degradopesato rispetto all’intensità dello stesso (profondità) e la lunghezza complessiva deltronco. Per le degradazioni della portanza l’indice parziale è definito dal rapportopercentuale tra la somma degli sviluppi della singola tipologia di degrado e la lunghezzadel tronco omogeneo.

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Fig.7

Lunghezza dei Tronchi Omogenei

676219

805525

275900

250125

300373

1077450

200748

382650

624126

300150

300130

700

A - Via Appia 1

A - Via Appia 2

A - Via Appia 3

B - Via Cavour 1

B - Via Cavour 2

C - Via Mazzini 1

D - Corso Umberto 1

D - Corso Umberto 2

E - Via Vaccaro 1

E - Via Vaccaro 2

E - Via Vaccaro 3

F - Viale Marconi 1

F - Viale Marconi 2

F - Viale Marconi 3

F - Viale Marconi 4

G - Via Torraca 1

H - Corso Garibaldi 1

H - Corso Garibaldi 2

H - Corso Garibaldi 3

I - Corso XVIII Agosto 1

I - Corso XVIII Agosto 2

I - Corso XVIII Agosto 3

L - Via Acerenza 1

Tron

co

Lunghezza (m)

Fig.8

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Attraverso gli indici parziali così individuati si sono calcolati gli indici globali didegrado. Ad ogni indice parziale è stato assegnato un peso in relazione all’influenza cheesso assume sullo stato di ammaloramento complessivo della pavimentazione; inparticolare i pesi attribuiti agli indici parziali per la definizione dell’indice globale diregolarità sono i seguenti:- indice parziale - Ondulazioni Longitudinali 40%;- indice parziale - Ormaie 30%;- indice parziale - Depressioni Localizzate 30%.

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

V I A A P P I A (1700 m)

Fess. Long. Fess. Ram. Sfondam. Buche RappezziSettore da Prog. a Prog. Sviluppo Profondità Sviluppo Profondità Superficie Profondità Sviluppo Sviluppo Sviluppo Sviluppo Sviluppo

(m) (m) (m) (mm) (m) (mm) (m2) (mm) (m) (m) (m) (m) (m)

1A 0,00 100 94,50 36,30 4,401B 0,00 100 45,20 20 100,00 30 44,80 1,002A 100 200 38,50 40 9,50 1002A 100 200 12,00 40 25,30 50,50 4,002B 100 200 100,00 15 100,003A 200 300 84,70 30 100,00 20 13,50 10,503B 200 300 100,00 30 13,80 16,40 6,00 14,604A 300 400 100,00 50 1,50 100 5,90 5,50 10,50 15,604B 300 400 100,00 20 50,70 70,10 50,50 7,705A 400 500 72,00 20 5,00 16,70 5,50 42,505B 400 500 15,30 26 20,00 20 6,40 19,80 4,006A 500 600 34,80 25 5,00 7,00 5,006B 500 600 72,90 15 1,00 12,607A 600 676 9,90 47,10 7,807B 600 676 27,40 20 75,60 15 2,00 6,30 8,40

676

32,03 61,42 15,00 9,93 9,45

Tronco Omogeneo 1: da m. 0.00 a m. 676

64,6111,367,316,62

0,97

Ondulaz. Longit.

Indici globali

Indici parziali

REGOLARITA' PORTANZA

26,02

Depres. Localiz.Ormaie

L tronco (m)

Tab.1

I pesi attribuiti agli indici parziali per la definizione dell’indice globale di portanzasono i seguenti:- indice parziale - Fessure Longitudinali 20%;- indice parziale - Fessure ramificate 20%;- indice parziale - Sfondamenti 30%;- indice parziale - Buche 20%;- indice parziale - Rappezzi 10%.

L’indice globale di profondità delle ormaie è pari alla media ponderata delleprofondità rispetto ai relativi sviluppi.

Definiti gli Indicatori relativi ai degradi superficiali, alla profondità delle ormaie ealla regolarità, si è proceduto al completamento del quadro degli indicatori (Fig.1) sulquale basare la successiva analisi delle priorità di intervento. Una sintesi degli stessi èriportata nella Tab.2

7. DEFINIZIONE DEI RANGES DI VARIABILITÀ DEGLI INDICATORIAl fine di pervenire alla determinazione delle priorità di intervento in base agli

Indicatori di stato definiti, è stata condotta un’analisi qualitativa della variabilità degliIndicatori in modo da individuare dei limiti ben definiti e assegnare dei prefissatipunteggi in funzione delle performance strutturali, di sicurezza e del comfort di marcia.

La determinazione dei limiti di variabilità è stata fatta basandosi, ove possibile, suquanto disponibile in normativa o in letteratura, come nel caso dei moduli elastici delsottofondo e del conglomerato bituminoso, dell’aderenza e della macrorugosità, mentreper quanto riguarda gli altri Indicatori inerenti i degradi superficiali, la profondità delle

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ormaie, la regolarità e i flussi, i limiti sono stati impostati con valutazioni comparate deiparametri rilevati.

Si sono quindi assegnati dei punteggi calibrati su scala percentuale ai vari Indicatorifacendo coincidere lo 0% con la soglia inferiore dell’Indicatore (pavimentazione incondizioni pessime) e il 100% con il limite superiore (pavimentazione in condizioniottimali). In particolare:

- Modulo Elastico Sottofondo ≥ 150 MPa – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≤ 30 MPa – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Modulo Elastico Conglomerato Bituminoso ≥ 8000 MPa – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≤ 4000 MPa – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Spessori di Conglomerato ≥ 17 cm – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≤ 8 cm – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Degradi Superficiali ≤ 5 % – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≥ 35 % – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Profondità delle Ormaie ≤ 10 mm – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≥ 25 mm – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Regolarità ≤ 2 % – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≥ 20 % – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Aderenza ≥ 65 BPN – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≤ 35 BPN – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Macrorugosità ≥ 1.2 mm HS – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≤ 0.2 mm HS – Punteggio 0% (Cond. pessime)

- Flussi ≤ 500 – Punteggio 100% (Cond. ottimali) ≥ 2000 – Punteggio 0% (Cond. pessime)

8. PRIORITÀ DI INTERVENTOL’analisi delle Priorità di Intervento è stata condotta assegnando ad ogni Indicatore o

Indice il corrispondente punteggio, determinato mediante interpolazione lineare. Nelcaso specifico l’Indicatore, compreso in un range di variabilità definito, è assunto pari azero se è inferiore o uguale alla soglia minima prevista, ovvero pari a 100 se risultasuperiore o uguale al limite massimo di variabilità.

Ogni indicatore è dotato di uno specifico peso nell’ambito dell’area di appartenenza(Strutturale, Funzionale, Complementare) e ogni area o indicatore parziale ha un pesocomplessivo rispetto al Punteggio Totale.

I pesi degli indicatori Strutturali sono i seguenti:- Modulo Sottofondo 25%;- Modulo Conglomerato Bituminoso 25%;- Spessori Conglomerato Bituminoso 25%;

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- Degradi Superficiali 15%;- Profondità delle Ormaie 10%.

Complessivamente gli Indicatori Strutturali hanno una rilevanza pari al 45%.I pesi degli indicatori Funzionali sono i seguenti:

- Regolarità 20%;- Aderenza 40%;- Macrorugosità 40%.

Complessivamente gli Indicatori Funzionali assumono una rilevanza pari al 35%.Conseguentemente all’Indicatore Complementare è stato assegnato il restante 20%.

COMPL.Degr.Sup. Ormaie Regolarità Aderenza Macro-rug.

Spessori Indice % Profondità Indice %Sottofondo c.b. c.b

Mpa Mpa cm

1 676 141,90 3154,75 12,86 64,61 26,02 6,62 54,85 0,22 14962 219 141,90 8681,06 11,71 31,49 18,10 10,55 46,60 0,22 16633 805 149,22 5679,25 13,59 22,05 24,13 2,93 39,93 0,29 23731 525 140,16 7845,40 14,97 28,16 15,18 2,07 46,55 0,31 22992 275 140,16 4493,85 16,29 23,94 23,99 17,10 52,61 0,62 2292

C Via Mazzini 1 900 119,88 4727,90 7,58 0,00 0,00 0,00 54,23 0,58 13301 250 124,74 2766,66 6,11 7,42 12,00 4,14 51,00 0,56 9862 125 118,25 1262,55 5,23 6,23 12,00 12,60 51,00 0,56 9861 300 118,18 5490,87 9,98 77,17 21,65 9,62 51,07 0,68 12612 373 105,55 4478,07 17,69 28,01 25,30 5,75 63,47 1,00 18103 1077 105,55 707,14 11,59 9,71 16,83 2,32 48,77 0,80 30251 450 97,55 5457,74 16,57 17,10 17,12 1,48 48,47 0,63 14202 200 132,08 10061,34 13,13 26,46 17,44 9,31 48,47 0,63 14203 748 132,08 5671,71 11,72 27,04 11,99 2,86 60,30 0,88 9234 382 160,20 5671,71 17,11 4,15 11,68 2,22 51,29 0,98 955

G Via Torraca 1 650 136,18 3857,90 15,31 0,00 0,00 0,00 51,53 0,62 10951 624 116,78 1101,38 11,22 16,01 4,23 0,74 51,14 0,56 11092 126 208,17 4313,45 7,33 1,67 17,41 7,42 53,34 0,43 12033 300 97,62 1244,46 7,60 0,00 0,00 0,00 55,00 0,60 13721 150 127,93 2359,65 9,33 6,76 18,77 7,07 62,58 0,80 9502 300 127,93 746,95 7,66 13,38 4,58 2,60 62,58 0,19 9503 130 179,98 746,95 11,28 2,51 0,00 0,00 62,58 0,80 950

L Via Acerenza 1 700 150,30 3184,99 17,94 9,75 3,24 0,96 56,01 0,83 1112

STRADA Tronco n.

INDICI

L (m)

Capacità portanteSTRUTTURALI

Mod. Elastici

% mm HS

FUNZIONALI

BPNFlussi

%

A Via Appia

B Via Cavour

D Corso Umberto

E Via Vaccaro

F Viale Marconi

H Corso Garibaldi

I Corso XVIII Agosto

Tab.2

Pertanto per ogni tronco omogeneo è stato calcolato un Punteggio Totale Effettivosecondo la relazione:

100

20100

40402035100

101525252545 FHSBPNRSPODSSEE

Ptot

cbcbSott

eff

⋅+

⋅+⋅+⋅⋅+

⋅+⋅+⋅+⋅+⋅⋅

= (1)

con ovvio significato dei simboli.Il Punteggio Totale Effettivo consente di fotografare sinteticamente lo stato della

pavimentazione; esso varia tra il valore zero in corrispondenza di una pavimentazionealla fine della propria vita utile e il valore 100 in corrispondenza di una sovrastruttura incondizioni ottimali. Il Ptoteff consente di stabilire una classifica delle priorità diintervento. È però da tener conto che alcuni tronchi omogenei sono stati oggetto diinterventi manutentivi, da parte dell’Amministrazione, in un momento successivorispetto alle rilevazioni effettuate e che pertanto il Ptoteff in questi casi si riferisce ad unasituazione pregressa. Pertanto per valutare la vita utile residua che con quel determinatointervento manutentivo è stata chiaramente innalzata, si è dovuto introdurre uncoefficiente correttivo CVur (Coefficiente di Vita Utile residua). Tale coefficientevariabile tra 0.5 e 1 consente di tenere conto degli interventi manutentivi effettuati epermette il passaggio ai Punteggi Operativi ai quali è demandato il compito di definirele Priorità di Intervento. Le Fig.9 riporta le Priorità di Intervento.

X CONVEGNO S.I.I.V. – CATANIA – 26/28 OTTOBRE 2000 11

9. DEFINIZIONE DEGLI INTERVENTI MANUTENTIVIDefinite le Priorità si è proceduto alla progettazione degli interventi manutentivi in

termini di efficienza e cioè capaci di dare una risposta ai deficit esibiti dallepavimentazioni. L’analisi dei moduli del sottofondo ha messo in evidenza l’elevatolivello delle caratteristiche dei piani di appoggio, considerato che sono risultati sempresuperiori a 90MPa (CBR=9% - K=60KPamm). L’analisi dei moduli e degli spessori diconglomerato rilevati non ha fornito risultati altrettanto soddisfacenti, infatti solo 2tronchi omogenei su 23 totali hanno esibito un modulo elastico, riferito alla temperaturastandard di 20°C, superiore a 8000MPa che rappresenta la soglia di integrità strutturale,inoltre gli spessori non sono risultati mai adeguati al tipo di strada esaminata.

Pertanto la maggior parte degli interventi progettati per le pavimentazioni inconglomerato bituminoso si colloca tra gli interventi strutturali. In particolare la sceltadella tipologia di intervento è stata effettuata in base al parametro Mcb (Modulo delConglomerato Bituminoso) secondo i seguenti criteri:- Mcb ≤ 3500 MPa Ricostruzione della sovrastruttura;- 3500 < Mcb ≤ 5500 MPa Intervento di Rinforzo;- Mcb > 5500 MPa Intervento Superficiale.

In questa fase si è tenuto conto della incidentalità e dei livelli di inquinamentoacustico rilevati sulle strade oggetto di intervento. Ove necessario si è valutata l’ipotesidi ridurre tale impatto nei tratti più densamente abitati, ricorrendo all’impiego diconglomerato bituminoso poroso.

10. L’INDICE DI EFFICIENZA GLOBALE I.E.G.La gestione della gran mole di dati rilevati è stata finalizzata anche alla definizione di

un Indice capace di sintetizzare i dati correlati tra loro e quantificare l’efficienza dellapavimentazione stradale. L’importanza di tale indice consiste nella sua capacità di poterrappresentare un modello di valutazione e classificazione dello stato di funzionalità inesercizio delle pavimentazioni stradali monitorate.

Priorità operative

18.9820.10

21.5823.7824.1424.26

25.6026.0926.19

26.9227.2827.3227.7327.84

29.7233.1133.49

34.4435.07

38.6747.90

51.9563.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00

A - Via Appia 1

B - Via Cavour 2

A - Via Appia 2

D - Corso Umberto 2

B - Via Cavour 1

H - Corso Garibaldi 2

D - Corso Umberto 1

I - Corso XVIII Agosto 2

H - Corso Garibaldi 1

E - Via Vaccaro 2

A - Via Appia 3

F - Viale Marconi 1

E - Via Vaccaro 3

F - Viale Marconi 2

I - Corso XVIII Agosto 1

E - Via Vaccaro 1

F - Viale Marconi 3

I - Corso XVIII Agosto 3

L - Via Acerenza 1

F - Viale Marconi 4

H - Corso Garibaldi 3

C - Via Mazzini 1

G - Via Torraca 1

Tron

chi o

mog

enei

Punteggi operativi

Prioritàdecrescente

Fig.9

X CONVEGNO S.I.I.V. – CATANIA – 26/28 OTTOBRE 2000 12

In tal senso è possibile definire un parametro, a cui si è dato il nome di Indice diEfficienza Globale I.E.G., capace di esprimere il grado di efficienza e/o ammaloramentodi una generica pavimentazione tramite l’espressione:

I.E.G. = f (ESott; Ecb; Scb; DS; PO; RS; BPN; HS; F ) (2)

Ai fini dell’elaborazione statistica dei dati sperimentali si è quindi fatto ricorso aduna regressione lineare a variabili multiple sugli Indicatori rilevati, tramite equazionedel tipo:

Y = m1 X1 + m2 X2 + … + mn Xn + b (3)

in cui:Y indice I.E.G. cercato;Xi Indicatori rilevati;mi coefficienti corrispondenti a ciascuna Xi;b termine noto dell’equazione.La funzione determinata è la seguente:

bFHSBPNRSPODSSEE... 987654321 +++++++++= mmmmmmmmmGEI CBCBSott (4)

in cui:m1=0.065492, m2=0.000883, m3=0.898557, m4=-0.088999,m5=-0.215074, m6=-0.353791, m7=0.190591, m8=16.460722,m9=-0.010185, b=30.239282.

Tale funzione correla gli Indicatori determinati con un coefficiente pari a 0.95.L’importanza della funzione I.E.G. è legata alla possibilità di monitorare nel tempol’evoluzione dell’efficienza delle pavimentazioni sulle quali è stata calcolata, limitandoi rilievi a pochi Indicatori (ad esempio Degradi Superficiali e/o Aderenza). In tal modo èpossibile passare al concetto di curva di decadimento dell’I.E.G. e quindi avere adisposizione uno strumento di pianificazione a lungo termine della manutenzione dellepavimentazioni.

11. CONCLUSIONII concetti propri della Terotecnologia Stradale hanno costituito la direttrice in base

alla quale è stato svolto lo studio della manutenzione delle pavimentazioni della retestradale della città di Potenza.

I risultati più significativi conseguiti sono relativi alla metodologia per la definizioneanalitica del quadro delle Priorità di Intervento che costituisce, per l’Amministrazioneche ha il governo delle strade, un preciso indirizzo di priorità per l’utilizzo delle risorsefinanziarie disponibili e per la programmazione di quelle da acquisire nel medio e lungotermine.

Un altro interessante risultato è quello di aver individuato una specifica funzione diEfficienza Globale (I.E.G.) che consente di estendere lo Studio, effettuato su undeterminato numero di pavimentazioni, a tutte le strade cittadine che, per ubicazione etipologia costruttiva, risultano avere caratteristiche affini a quelle esaminate, effettuandoil rilievo di pochi indicatori.

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12. BIBLIOGRAFIA[1] C.N.R., Norme Tecniche, B.U. 125/88 “Istruzioni sulla pianificazione della

manutenzione stradale”.[2] YANG H. HUANG, “Pavement analysis and design” Prentice Hall, Englewood

Cliffs, New Jersey 07632 - 1993.[3] M. AGOSTINACCHIO, N. CARDINALE, M. DIOMEDI, D. SUMMA, “Il

monitoraggio dell’inquinamento acustico in ambito urbano a Potenza e proposta dimodello di previsione del rumore”, Associazione Italiana di Acustica, Atti del XXIIConvegno Nazionale, Lecce, 13-15 Aprile 1994.

[4] M. AGOSTINACCHIO, R. BERNETTI, M. DIOMEDI, D. SUMMA,“I’inquinamento acustico a Potenza a seguito di interventi mirati”, DAPIT Ricerchen.3-4, Potenza, 1996.

[5] M. AGOSTINACCHIO, R. BERNETTI, M. DIOMEDI, “Analisi dellecaratteristiche superficiali di aderenza e regolarità delle sovrastrutture stradaliurbane mediante definizione di un indice di efficienza globale (I.E.G.)”, Attigiornate di studio: La sicurezza intrinseca delle infrastrutture stradali, Università“La Sapienza”, Roma, 20-21 Febbraio 1997.

[6] B. FESTA, P. GIANNATTASIO, A. MARCHIONNA, G. PERONI, P.PIGNATARO, “Sistemi di gestione della manutenzione”, Atti del XXIII ConvegnoNazionale Stradale, Quaderni AIPCR – Manutenzione e rafforzamento dellepavimentazioni: innovazioni, sperimentazioni e tendenze – Verona, 18/21 Maggio1998.