Il rilevato stradale è spesso impiegato per il rifacimento delle strade a seguito di eventi franosi o di altri eventi che ne mettono a rischio la stabilità.
La sua caratteristica principale è quella di essere realizzato con materiali mobili e riutilizzabili che non creano grande ingombro e possono ugualmente donare stabilità alla costruzione.
Vediamo più nel dettaglio come viene realizzato questo tipo di artefatto ingegneristico e quanto sia rilevante l’aspetto legato alla sicurezza.
Cosa si intende per rilevato stradale?
Nella progettazione di tracciati stradali o ferroviari, quando la linea di progetto è al di sopra di quella del terreno, si rende necessaria la costruzione di un rilevato stradale.
Si tratta di un cumulo di terra che viene delimitato ai lati da scarpate di una certa pendenza o da muri di sostegno. Nella parte superiore dei cumuli verrà realizzata la piattaforma stradale o ferroviaria.
La costruzione di un rilevato deve essere estremamente stabile e sicura, a questo scopo deve rispettare alcuni importanti parametri:
- inalterabilità sotto carico;
- stabilità volumetrica sotto l’azione dell’acqua;
- fissità e inamovibilità delle scarpate.
Questa estrema stabilità richiesta dal rilevato stradale è fondamentale per impedire che la struttura sovrastante si possa danneggiare.
Per garantire tutti questi aspetti di sicurezza e confortevolezza della costruzione è necessario agire su due fronti, sia sulla scelta dei materiali sia sull’addensamento del terreno.
Costruzione del rilevato stradale
Il rilevato stradale è il sistema che sostiene la base di una strada o ferrovia elevandola rispetto al terreno circostante. Si tratta, come si intuisce, di un’opera molto onerosa nella sua realizzazione e che necessita di una grande quantità di materiale con specifiche qualità fisiche e meccaniche.
La costruzione del rilevato stradale richiede dunque particolare attenzione ed una serie di fasi complesse che vanno dallo scotico al rivestimento delle scarpate. Particolare attenzione è data alla scelta dei materiali che viene dettata anche dal tipo di terreno su cui viene effettuata la costruzione.
2.1 Materiali usati nella costruzione
Veniamo dunque ai materiali che vengono usati per la costruzione di un rilevato stradale. Anch’essi devono rispettare alcune caratteristiche importanti:
- granulometria assortita;
- zero plasticità;
- elevata resistenza a taglio.
Il terreno impiegato nella realizzazione di un rilevato stradale dev’essere modellabile per cui sarà costituito da materiali sciolti o granulari. Questi potranno essere reperiti in natura oppure ottenuti attraverso un processo di frantumazione delle rocce trovate sul posto o prelevate da una cava.
Un materiale estremamente funzionale per la produzione del rilevato stradale è l’EPS. Grazie alla sua leggerezza questo materiale permette di occupare grandi volumi con poco peso e facilita la manovra del prodotto in cantiere.
Soprattutto, l’impiego di EPS per rilevato stradale permette di evitare il processo di compattamento del terreno e garantisce un’ottima durata nel tempo poiché non è soggetto a deterioramento ed ha una buona resistenza meccanica.
Per la realizzazione di rilevati stradali sicuri è necessario scegliere solo EPS conformi alla norma UNI EN 14933 come quelli di Isolkappa. La legislazione, infatti, specifica i requisiti per i prodotti di polistirene espanso utilizzati per l’isolamento dal gelo di strade, ferrovie, aree automobilistiche e per i prodotti leggeri di riempimento.
2.2 Tecniche e tecnologie costruttive
Una volta attestato che è possibile costruire il rilevato, la prima operazione da svolgere è la bonifica del piano di posa per una profondità di 50/60 cm. In questa fase andranno eliminate anche tutte le tracce di terreno vegetale. Questo perché l’elevata componente di acqua presente in questa porzione renderebbe la struttura instabile nel tempo.
Seguono poi le altre fasi:
- Scotico fino al piano di posa;
- Stabilizzazione meccanica del piano di posa del rilevato stradale attraverso l’utilizzo di rulli vibranti.
- Stesura del geotessile che svolge un’azione anticontaminante ed eventuale ghiaia per contrastare la risalita delle acque.
- Fase di costruzione vera e propria del rilevato stradale per strati successivi, ognuno compattato per raggiungere una determinata densità (90%).
- Addensamento della sommità del rilevato sulla quale verrà costruita la sovrastruttura stradale, fino al raggiungimento di un valore della densità pari al 95%.
- Rivestimento delle scarpate con top soil successivamente seminato.
Manutenzione del rilevato stradale
In genere la manutenzione dei rilevati si effettua solo sulla sovrastruttura stradale o ferroviaria, con particolare attenzione alla presenza di vegetazione. Si monitorano anche il paramento esterno e le opere accessorie di drenaggio.
La manutenzione del rilevato stradale è periodica e i controlli sono disciplinati per legge o per contratto: la frequenza delle ispezioni è fissata sulla base delle prestazioni dell’infrastruttura di trasporto.
Il corpo del rilevato non subisce controlli o particolari azioni di manutenzione se non nel caso in cui si verifichino evidenti segnali di instabilità. In questa fattispecie rientrano tutti gli interventi di manutenzione straordinaria del rilevato stradale.
3.1 Problemi comuni e soluzioni
Il problema più frequentemente riscontrato nella costruzione di un rilevato stradale sono i terreni cedevoli. Le proprietà meccaniche dei terreni di fondazione sono infatti fondamentali per una buona riuscita dell’opera e sono la maggiore criticità riscontrata sul campo.
Un altro problema comune nella realizzazione di un rilevato sono i suoi carichi sempre più intensi.
Per affrontare queste due importanti problematiche ed evitare fenomeni di instabilità, si mettono in atto alcune soluzioni.
Parliamo degli interventi di consolidamento che prevedono la realizzazione di cilindri rigidi che possano contenere i cedimenti. Questo tipo di correttivo è molto oneroso ma permette di ottimizzare i tempi di costruzione. In genere, vi si ricorre solo in situazioni specifiche:
- rilevato stradale vicino a ponti o viadotti;
- rilevato di ampliamento della piattaforma stradale.
Più recentemente si stanno diffondendo metodi alternativi di consolidamento che prevedono l’introduzione di materiali di rinforzo, come boiacca o polvere di cemento, attraverso tecniche diverse. Le applicazioni vengono decise sulla base dell’analisi del terreno sul quale si opera, genericamente questi interventi si chiamano “rinforzi colonnari”.
Le tecniche oggi più note e meno onerose sono il deep mixing, il jet grouting e le stone columns.
3.2 Tecniche di manutenzione e ripristino
Oggi le tecniche di manutenzione e ripristino dei rilevati stradali variano a ritmi intensi: periodicamente vengono sperimentate soluzioni diverse.
Ecco perché ci concentreremo solo due delle pratiche più diffuse: il jet grouting e le stone columns.
Il primo metodo consiste nell’iniezione nel terreno di una miscela cementizia ad alta pressione. Questa viene iniettata nel suolo attraverso piccoli ugelli e ha lo scopo di consolidare i terreni di fondazione. Le stone columns, come suggerisce il nome, sono colonne di sabbia o ghiaia che irrigidiscono la base e permettono una rapida consolidazione. Una sonda vibrante penetra nel sottosuolo e svolge un’azione di addensamento del terreno circostante.
Sicurezza del rilevato stradale
La sicurezza di un rilevato stradale è fondamentale considerato il carico quotidiano che sopporta l’infrastruttura stradale o ferroviaria. A mettere a rischio la tenuta del rilevato sono soprattutto 4 fattori:
- compattamento difettoso;
- materiali impiegati non idonei;
- cattivo costipamento;
- eccessiva pendenza delle scarpate.
Non solo, alcuni cedimenti possono verificarsi anche a causa della consolidazione e possono essere di pochi centimetri o di alcuni metri. Per la sicurezza del rilevato stradale andranno perciò valutati i cedimenti previsti. Infine, si deciderà caso per caso se accelerare il decorso di questi cedimenti nel tempo oppure limitarli.
In ogni caso, l’utilizzo di materiali certificati ed idonei alla costruzione riduce di molto il rischio di smottamenti.
4.1 Misure di sicurezza comunemente adottate
Il compito di verificare la sicurezza del rilevato è del Direttore dei Lavori che controlla le caratteristiche dei materiali che verranno utilizzati. Il D.L. provvederà quindi al campionamento dei materiali e a sottoporli a prove di laboratorio per verificare che siano idonei alla costruzione.
Non solo, sarà sempre il direttore dei lavori a verificare che vengano rispettate tutte le fasi lavorative, programmando regolari controlli in corso d’opera e a lavori ultimati.
Per verificare la tenuta del rilevato stradale vengono impiegati dei coefficienti di sicurezza, ovvero di controllo della stabilità in condizioni statiche e sismiche. Sono presi in considerazione gli schemi di carico del traffico veicolare e lo schema di carico dovuto alla presenza di affollamento sui marciapiedi.
Infine, in alcune particolari condizioni, può essere necessario mettere in sicurezza il rilevato stradale attraverso la costruzione di idonei banchi laterali.
Conclusioni: EPS e nuove tecniche costruttive
Il rilevato stradale nasce allo scopo di costituire, con terreno di riporto, un piano di posa sopraelevato rispetto al piano di campagna che sia assolutamente stabile. Ecco perché, per la tenuta ottimale della strada o del tracciato ferroviario è particolarmente importante utilizzare solo materiali sicuri ed idonei allo scopo. Ugualmente necessario è effettuare con attenzione tutte le verifiche del caso sulla natura del terreno.
I materiali leggeri da riporto vengono impiegati nella costruzione dei rilevati nei punti in cui il terreno ha proprietà meccaniche molto basse.
Da anni, per contenere i costi, e facilitare le operazioni di costruzione, nei Paesi europei la tecnica dei materiali leggeri viene utilizzata con efficacia. In particolare l’EPS ha dimostrato di fornire eccellenti prestazioni.
Il polistirene espanso sinterizzato permette di realizzare rilevati e riempimenti con un peso contenuto e a costi ridotti rispetto alle tecniche tradizionali. Il rilevato stradale avrà così peso adeguato e non creerà spostamenti non uniformi del manto stradale.
Sicuro, resistente alla compressione e con ottime caratteristiche di resistenza meccanica, l’EPS assicura maggiore maneggevolezza e durabilità. Scopri di più sui rilevati stradali in EPS di Isolkappa
