Apr
11
2019

Il monitoraggio delle pavimentazioni stradali col Pavement Condition Index

… Per la prima volta da quando abbiamo adoperato il Pavement Condition Index, il sistema stradale della nostra città sta migliorando.
L’Ufficio Strade non solo ha bloccato un declino complessivo della qualità della rete stradale che perdurava da decenni, ma ha anche migliorato nell’arco degli ultimi 3 anni le condizioni medie delle pavimentazioni del nostro sistema stradale, passate dal valore 62 al 68 nel 2018. Se proseguiremo in questa direzione, la nostra città in pochi anni avrà un sistema stradale che potrà classificarsi come Soddisfacente.
Ad oggi, abbiamo completato lavori programmati di conservazione e riabilitazione delle pavimentazioni adottando tecniche e trattamenti manutentivi che ci hanno consentito di ottimizzare le risorse, migliorando la sicurezza stradale per i nostri concittadini e proteggendo al tempo stesso l’ambiente …

Traduzione in italiano, sintesi e assemblaggio da State of the Streets Report 2015, 2018 – City of Los Angeles

Un’immagine vale più di mille parole e spesso anche un breve estratto da un report informativo può dare testimonianza dei risultati positivi che si possono raggiungere adottando con costanza un sistema di gestione delle pavimentazioni stradali basato sul Pavement Condition Index.

Cos’è il Pavement Condition Index

Il Pavement Condition Index (PCI), indice di condizione della pavimentazione, è un indicatore numerico di stato, normato in diverse edizioni dallo standard internazionale ASTM D6433: Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Surveys.
Valuta lo stato di salute superficiale delle pavimentazioni stradali in conglomerato bituminoso e calcestruzzo di cemento tramite una scala numerica compresa tra 0 e 100, in cui 100 è il valore relativo a pavimentazioni in perfetto stato, prive di dissesti o appena realizzate, caratterizzate da un elevato comfort di guida.

Tabella dei valori del Pavement Condition Index
scala del PCI per la valutazione delle condizioni delle pavimentazioni stradali – archivio pavement.it

Le gradazioni colorimetriche, dal verde scuro al grigio (passando per il giallo e le tonalità di rosso), sono previste e suggerite dalla norma ASTM D6433 anche per consentire una rapida leggibilità cartografica dello stato delle pavimentazioni di una rete stradale.

Utilità e calcolo del Pavement Condition Index

Il PCI indica le condizioni della pavimentazione basandosi sulla osservazione e misurazione dei dissesti presenti nello strato d’usura, attribuendone un giudizio circa l’integrità strutturale e le condizioni puntuali di sicurezza. Il PCI non misura parametri come la portanza e la rugosità ma, essendo un indicatore composito, ha il vantaggio di certificare lo stato di salute complessivo del manto stradale.
Il Pavement Condition Index fornisce pertanto una base obiettiva e razionale per stabilire le esigenze e le priorità di manutenzione e riparazione. Il monitoraggio costante delle pavimentazioni, cioè la continua determinazione dei valori di PCI effettuata con cadenza temporale prestabilita (ad esempio ogni anno, ogni due anni), è fondamentale per verificare cambiamenti nelle condizioni del manto e quantizzarne il tasso di deterioramento: ciò consente la preventiva identificazione e attuazione dei principali interventi riabilitativi delle funzionalità della superficie stradale.

Curva del ciclo di vita di una pavimentazione
curva qualitativa del deterioramento di una pavimentazione stradale – archivio pavement.it

Il monitoraggio è propedeutico al calcolo dei valori del PCI.
Preliminarmente, infatti, l’insieme delle strade da monitorare, appartenenti ad un particolare territorio (come ad esempio comuni, quartieri, zone residenziali, zone industriali e artigianali, campus universitari, quartieri fieristici, centri commerciali, villaggi turistici), si suddivide in 4 livelli a dimensioni decrescenti:

  • Rete
  • Ramo (componente funzionale della rete)
  • Sezione (divisione del ramo in relazione a: materiali delle pavimentazioni, storia costruttiva, tipologia e intensità di traffico)
  • Unità Campioni (divisione della sezione in elementi omogenei).

La procedura che consente operativamente il calcolo del Pavement Condition Index (per ognuno dei precedenti 4 livelli e qui riassunta) comincia con l’indagine visiva della pavimentazione attraverso la quale sono identificate e misurate, relativamente al singolo dissesto rilevato:

  • la caratterizzazione tipologica (fessurazioni longitudinali, trasversali, ramificate, buche, avvallamenti, sgranamenti, …)
  • il grado di severità
  • l’estensione lineare e superficiale
  • la posizione.

Per ogni unità analizzata durante i sopralluoghi si compila un modulo nel quale si riportano:

  • schema geometrico della Sezione e delle Unità Campioni (UC)
  • tipologia, dimensioni e quantità del degrado individuato e le severità espresse secondo tre livelli: Basso (Low L), Medio (Medium M), Alto (High H).

Caratteristiche, severità e dimensioni dei dissesti sono confrontati con i parametri riportati nel catalogo di identificazione e valutazione dei dissesti delle pavimentazioni stradali, conforme alla norma ASTM D6433. Moduli e catalogo, oltre che nel tradizionale formato cartaceo, possono essere integrati in dispositivi elettronici quali tablet, per un’elaborazione dei dati agile e rapida.

Successivamente, ogni dato presente in ciascun modulo di rilievo dei dissesti è informatizzato al fine di procedere con il calcolo dei cosiddetti valori dedotti. Ad ogni dissesto è associato un diagramma di severità: attraverso la densità (in %) e le curve di severità (L, M, H) del degrado, si determina il singolo valore dedotto. La somma di tutti i valori dedotti dell’unità campione oggetto di rilievo è chiamata Total Deduct Value, da cui dipende la successiva determinazione del massimo Corrected Deduct Value (maxCDV). Il maxCDV, infine, si sottrae dal valore 100 (pavimentazione perfetta) al fine di determinare il PCI di ogni Unità Campione e, quindi in sequenza, di ogni Sezione e Ramo costituenti la Rete.

Nella rappresentazione cartografica ad ogni valore numerico compreso tra 0 e 100 si associa un colore: le tonalità di verde per i tratti di strada in buone e soddisfacenti condizioni, il giallo per strade in condizione sufficiente e interessate da valori critici di PCI, le tonalità di rosso per strade decisamente dissestate.

mappa dei valori di PCI su base CTR e Ortofoto
elaborazione georeferenziata dei valori di PCI di una porzione di rete stradale comunale, divisa in UC, rappresentata su basi CTR e Ortofoto, col sistema Delta Zero Pavement – archivio pavement.it

I benefici del Pavement Condition Index

I benefici che derivano da una tale impostazione sono basati sulla conoscenza di questo indice prestazionale. Infatti, il Pavement Condition Index:

  • perfeziona la consapevolezza sugli attuali livelli di durabilità e sicurezza delle pavimentazioni della propria rete stradale
  • definisce le cause dei dissesti e le priorità nella pianificazione della manutenzione
  • consente la mappatura della rete stradale che evidenzia i tratti degradati e in buone condizioni
  • facilita la comunicazione tra tecnici, amministratori e cittadini, per la sua semplicità insita nella scala di valutazione (da 0 a 100) e nella rappresentazione colorimetrica.

Il monitoraggio su strada, l’identificazione dei dissesti e il conseguente calcolo del Pavement Condition Index informatizzato col sistema Delta Zero Pavement, costituiscono la giusta partenza per l’ente gestore al fine di valutare lo stato di salute attuale della pavimentazione e impostare la successiva fase di pianificazione della manutenzione.