5/21/2018 calcolovolumi

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CALCOLO DEI VOLUMI DI STERRO E RIPORTO

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1. Premessa

Il programma software ALE Advanced Land Editor esegue il calcolo dei volumi di scavo erinterro su un'area circoscritta in planimetria da una polilinea chiusa. Questa vienetracciata dall'operatore, che, sia attraverso la visione delle curve di livello, sia attraverso icolori dei tematismi, ha perfetta conoscenza delle aree che sono state interessate almovimento terra con sterri e riporti.

Il calcolo dei volumi di scavo e rinterro pu essere fatto con due sistemi diversi !a" #ezioni $agguagliate %fino a 1&& sezioni ragguagliate"" Prismi $etti %fino ad (.&&&.&&& di prismi"

Il risultato del calcolo pu essere esposto a cartellino per una immediata informazionedell'operatore o con salvataggio di una $elazione )ecnica di *alcolo #terri e $iporticontenente in allegato disegni dei +ruppi di #ezioni $agguagliate o planimetria difrazionamento in prismi.

E' inoltre possiile chiedere ad ALE di modificare automaticamente il progetto in modo daeffettuare il ILA-*IAE-)/ 0I #*AI E $IP/$)I

In 2uesta nota tecnica si descrivono rapidamente i due sistemi evidenziando i fattori checontriuiscono alla loro precisione. Quindi viene esaminato un caso esempio perconfrontare i risultati ottenuti con i due metodi.

(. etodo delle sezioni ragguagliate

#i tratta del sistema pi3 tradizionale e tuttavia ALE 4 lo tratta con modalit5 speciali al finedi rendere massima la precisione.*onsiste nel tracciare un gruppo di sezioni parallele nell'area che 6 stata modellata e

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calcolare per ogni sezione l'area compresa fra la sezione di ase e 2uella di progetto.ALE traccia automaticamente fino a 1&& sezioni ragguagliate nell'area individuata.Per calcolare l'area di sterro e riporto, le due sezioni ragguagliate sovrapposte di ase eprogetto vengono divise in 7&& striscioline.

/gni strisciolina ha la forma di un trapezio di cui viene calcolata l'area.isogna distinguere la superficie di scavo e 2uella di rinterro e contailizzarlaseparatamente.Il volume si calcola supponendo che fra una sezione ragguagliata ed un'altra, l'areacalcolata di scavo e di rinterro possa essere ritenuta costante per una distanza L secondolo schema sotto riportato.

La precisione del metodo a parit5 di morfologia dipende in conclusione dai seguenti fattori!a" -umero di punti che descrivono una singola sezione" -umero di sezioni che descrivono l'area modellatac" /rientamento delle sezioni nella planimetriaIl punto a nel caso di ALE non 6 rilevante data l'estrema accuratezza di descrizione della

sezione.In genere il punto 6 il fattore critico. Ad esempio se un'area di 8&& m viene descritta da 7sezioni 2uesto e2uivale a supporre che per una lunghezza di 9& m le sezioni di ase e

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progetto possano ritenersi costanti :Il punto c dipende fortemente dal tipo di manufatto.Le strade hanno come direzioni privilegiate le perpendicolari all'asse.

La relazione tecnica del calcolo di sterri e riporti riporta in allegato il gruppo di sezioniragguagliate utilizzate.

Per ogni sezione 6 riportata l'area di scavo e di rinterro.

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Infine nella relazione vengono riassunti in una tavola le aree per sezione e la distanzaaccoppiata ad ogni sezione per ricavare il volume del solido di scavo e 2uello di rinterro.

ESEMPIO DI CALCOLO DEI VOLUMI CON SEZIONI RAGGUAGLIATE

File: C:\Documents n! Settin"s\Documenti\Ale#$Csi Esem%io\Esem%io

Nome !ell su%e'(icie !i )se: *Rilie+o ,se*

Nome !ell su%e'(icie !i %'o"etto: *Sc+o (on!o %ino*

Nume'o !i se-ioni . /0

LEGENDA:

N . Nume'o !1o'!ine !ell se-ione nel "'u%%o !i se-ioni

Ss . Su%e'(icie !i sc+o com%'es (' il %'o(ilo !i )se

e 2uello !i %'o"etto 3m24

S' . Su%e'(icie !i 'inte''o com%'es (' il %'o(ilo !i )se

e 2uello !i %'o"etto 3m24

L . Distn- ssocit ll se-ione i (ini !el clcolo

!el +olume 3m4

Vs . Volume sc+i . Ss 5 L 3mc4

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V' . Volume 'iem%imenti . S' 5 L 3mc4

TOTALE SCAVI 6somm Vs7 . &8/9&;< mc

TOTALE RIEMPIMENTI 6somm V'7 . &8#&==;< mc

Il metodo delle sezioni ragguagliate 6 in genere 2uello pi3 gradito dalle Amministrazioni siaper la leggerezza della relazione tecnica sia perch6 approssimativamente verificailesenza mezzi speciali %normalmente i *A0 forniscono in automatico l'area di una superficiechiusa" ed infine per l'aondanza di sezioni ragguagliate che in 2ualche modosostituiscono %almeno per i tecnici" la mancanza di un modello solido tridimensionale.

8. etodo dei prismi retti

*onsiste nel suddividere la planimetria dell'area modellata in un certo numero di poligoni edi calcolare i volumi di tutti i prismi retti %sia in sterro che in riporto" aventi le asi sullasuperficie di ase e su 2uella di progetto. #i tratta dell'ovvia estensione dellatriangolazione di un piano 2uotato con generazione di un modello 8d.

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La precisione del metodo dipende dal numero di poligoni compreso nella polilinea dicontorno e 2uindi dalla risoluzione.ALE adotta una maglia 1&&& ; 1&&& < 1.&&&.&&& di poligoni e 2uindi 6 in grado di

raggiungere inusitati livelli di precisione./vviamente la relazione tecnica di un tal calcolo 6 cos= ponderosa che in genere essa nonviene utilizzata.Pertanto 2uesta procedura viene fornita da ALE sia ad uso dell'operatore %6 estremamenteveloce"e a scopo di test della precisione e della affidailit5 del calcolo effettuato con lesezioni ragguagliate.

4. *onfronto su caso esempio

I due sistemi di calcolo del software ALE sono stati messi a confronto su una modellazionericavata con unico >desiderio>! vasca con ilanciamento automatico di scavi e rinterri %areerosse e verdi".La vasca ha una lunghezza di circa 87& m.

a" etodo Prismi

La risoluzione utilizzata per la triangolazione a prismi 6 di ?& cm ottenendo !olume scavo < 174.9(9 mc. olume rinterro < 174.@1 mc.Il tempo di calcolo 6 pari a @ sec.

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" etodo #ezioni $agguagliate

In figura sotto, l'area su cui valutare i volumi tra la superficie di ase e 2uella di progetto 6

stata automaticamente suddivisa in gruppi sezioni ragguagliate.I gruppi sono stati fatti variare da 7 a 8& sezioni.

Il calcolo 6 stato ripetuto camiando l'orientamento delle sezioni per saggiare la sensiilit5a 2uesto parametro.Il tempo di calcolo 6 di &,7 sec per sezione. Ad esempio un calcolo con 8& sezioni richiede17 sec.

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In figura sono riportati i risultati! in ascisse il numero di sezioni, in ordinate l'errorepercentuale rispetto al caso del calcolo con prismi retti che si ritiene assolutamentepreciso.*ome si vede, a (& sezioni l'errore 6 inferiore ad 8 B ed a 8& sezioni i risultati dei duemetodi coincidono indipendentemente dall'orientamento delle sezioni.

7. #intesi e *onclusioni

In un'area ampia circa 87& m sono stati paragonati i due sistemi di calcolo dei volumi disterro e riporto utilizzati in ALEa" Prismi retti" #ezioni ragguagliate1" Il sistema dei prismi retti 6 stato assunto come riferimento assoluto per la suaprecisione. entre 2uesto metodo 6 assolutamente preferiile per ac2uisire dati in temporeale, la pesantezza della relazione tecnica lo rende poco appetiile 2uale allegatoprogettuale.

(" Il metodo delle sezioni ragguagliate 6 stato esplorato con una risoluzione di ?& cm sullasingola sezione %7&& punti per sezione" ed una risoluzione variaile tra ?& m %7 sezioni" e? m %7& sezioni". E' stato anche testato il camio di orientamento delle sezioni.La relazione tecnica 6 piuttosto compatta ed adatta ad un allegato progettuale.A 8& sezioni il calcolo con le sezioni ragguagliate ottiene una differenza inferiore ad 1Brispetto al sistema dei prismi retti.8" Qualora la stessa indagine fosse stata fatta su un tratto stradale si saree visto che ilnumero di sezioni ragguagliate necessario ad ottenere 2uesta precisione 6 ancorasuperiore.Per 2uesta ragione il software ALE offre normalmente fino a 1&& sezioni ragguagliate perogni gruppo di calcolo volumi.

4" La presenza contemporanea nel software ALE di due sistemi di calcolo dei volumi disterro e riporto, concettualmente molto diversi fra loro, consente in tempi rapidi %circa 1minuto" una verifica di affidailit5 e precisione.

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7" ALE pu essere testato in pochi minuti demo

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