Ingegneria stradale: le ultime innovazioni e tecnologie

L’ingegneria stradale si occupa della progettazione e costruzione di strade a scorrimento veloce. Scopri le innovazioni che stanno rivoluzionando il settore

Progettare un’infrastruttura con sviluppo lineare richiede un approccio completamente diverso rispetto a quello utilizzato nella progettazione degli edifici.

In questo articolo ci concentreremo sull’ingegneria stradale per conoscere le specificità di questo settore e scoprire quali sono le innovazioni tecnologiche che ne stanno guidando il cambiamento. Analizzeremo, inoltre, il ruolo fondamentale ma estremamente complesso svolto dagli ingegneri stradali.

Se anche tu fai parte di questa categoria, devi sapere che puoi semplificare notevolmente il tuo lavoro sfruttando i vantaggi della metodologia BIM per le infrastrutture e adottando soluzioni software specializzate.

Una di queste, è rappresentata dai software per il monitoraggio della salute strutturale. Inizia subito ad utilizzare questo sistema per arricchire i modelli BIM delle tue opere con i dati raccolti in tempo reale da sensori IoT, e garantire così un monitoraggio costante ed interventi tempestivi che ti aiuteranno a preservare la sicurezza e l’integrità delle tue infrastrutture nel tempo.

Cos’è l’ingegneria stradale?

L’ingegneria stradale rappresenta una branca dell’ingegneria civile, più precisamente dell’ingegneria dei trasporti, dedicata alla progettazione, costruzione e manutenzione di reti stradali ad alta velocità.

L’obiettivo di questa disciplina è quello di creare delle reti di trasporto efficienti che siano in grado di ottimizzare il flusso del traffico e garantire la sicurezza di tutti i veicoli che le attraversano.

L’ingegneria stradale si differenzia dalla progettazione degli edifici in quanto si occupa dello sviluppo di infrastrutture lineari caratterizzate da una notevole complessità e da una vasta estensione territoriale.

Le sfide comuni che questo settore è chiamato giorno dopo giorno ad affrontare, riguardano:

• la sicurezza degli utenti;
• l’impatto ambientale;
• la congestione del traffico;
• la manutenzione;
• l’adeguamento alle nuove tecnologie.

Risolvere queste sfide richiede l’intervento di professionisti specializzati, dotati delle opportune competenze tecniche, gestionali e ambientali.

Qui di seguito esamineremo più da vicino il ruolo svolto dagli ingegneri stradali, al fine di comprendere appieno l’importanza dell’intero settore.

Autostrada in costruzione

Ingegneri stradali: chi sono e cosa fanno

Gli ingegneri stradali sono figure professionali altamente specializzate che guidano i processi di progettazione e costruzione di strade e autostrade, e si occupano di tutti gli aspetti legati alla manutenzione di queste infrastrutture, incluse le corsie di circolazione, i ponti, i tunnel, le gallerie, i sottopassaggi, i sovrappassi, i raccordi di accesso e uscita, le aree di sosta, le barriere di sicurezza, i sistemi di illuminazione, ecc.

Il ruolo degli ingegneri stradali è essenziale perché garantisce la sicurezza e l’efficienza delle reti di trasporto che utilizziamo quotidianamente. Le principali mansioni e responsabilità di questi professionisti includono:

• l’analisi della fattibilità: gli ingegneri stradali si occupano della progettazione di tutte le strutture che compongono un’autostrada. In genere, questo processo inizia con uno studio preliminare per determinare la fattibilità del progetto, in cui gli ingegneri stradali analizzano i dati esistenti per prevedere i flussi di traffico futuri, raccolgono i dati topografici dell’area interessata, identificano i percorsi alternativi e valutano l’impatto ambientale dell’intervento;
• la progettazione dell’infrastruttura: all’analisi preliminare segue la fase di progettazione propriamente detta, che serve a definire la configurazione geometrica, i materiali, le dimensioni e gli aspetti strutturali delle varie componenti dell’infrastruttura;
• la previsione dei tempi e del budget: gli ingegneri stradali hanno il compito di quantificare i tempi e i costi necessari per il completamento del progetto. Devono gestire il budget per assicurarsi che i fondi siano utilizzati in modo efficiente, e devono anche coordinare le risorse umane e materiali per garantire che il progetto sia consegnato in tempo e nel rispetto delle specifiche prestabilite;
• l’organizzazione del cantiere: completata la fase di progettazione, gli ingegneri stradali devono sviluppare un piano dettagliato che definisca gli obiettivi e le risorse necessarie per portare a termine con successo la fase di costruzione. Devono elaborare un layout del cantiere che illustri graficamente l’ubicazione delle strutture temporanee come uffici, depositi, aree di stoccaggio e punti di accesso, e consenta un flusso efficiente di materiali e attrezzature;
• la gestione della sicurezza: gli ingegneri stradali devono adottare le misure necessarie per garantire la sicurezza dei lavoratori durante la fase di costruzione e degli utenti che utilizzeranno l’infrastruttura una volta completata;
• la pianificazione della manutenzione: una volta realizzata e aperta al traffico, un’autostrada richiede una manutenzione continua e scrupolosa. Spetta agli ingegneri stradali pianificare e supervisionare le attività di manutenzione per garantire una circolazione sicura e preservare l’integrità dell’infrastruttura nel tempo.

Attività degli ingegneri stradali

Punti di convergenza tra ingegneria stradale e ingegneria dei ponti

L’ingegneria stradale presenta numerosi punti in comune con l’ingegneria dei ponti, poiché entrambe le discipline si concentrano sulla progettazione di strutture complesse, di grandi dimensioni, che hanno lo scopo di collegare luoghi distanti e di garantire la sicurezza e l’efficienza degli spostamenti.

I ponti possono essere parte integrante di un’autostrada e devono essere progettati, insieme a tutte le altre strutture, in modo da garantire un flusso di traffico fluido e sicuro. Oltre a questa connessione diretta, i due ambiti condividono ulteriori caratteristiche.

Entrambi richiedono, infatti, competenze avanzate nella progettazione strutturale, nonché una conoscenza approfondita della geologia e delle condizioni del suolo.

Inoltre, sia la progettazione dei ponti che delle autostrade devono tenere conto delle esigenze di traffico e della capacità di carico delle strutture, per garantire che siano in grado di sostenere carichi pesanti e resistere alle forze naturali come vento, pioggia ed eventi estremi.

Ma gli aspetti che, forse, più di tutti accomunano l’ingegneria dei ponti con quella delle autostrade riguardano l’ispezione e la manutenzione. Queste infrastrutture necessitano, infatti, di un monitoraggio costante per garantire interventi tempestivi e mirati, e richiedono una manutenzione continua per assicurare che tutti gli elementi si mantengano in buone condizioni di funzionamento.

Il processo che include tutte le attività necessarie per garantire una corretta gestione e manutenzione delle infrastrutture esistenti (comprese quelle autostradali) prende il nome di Infrastructure Asset Management.

Progettazione e costruzione di autostrade: cosa è cambiato rispetto al passato

Gestire gli aspetti appena illustrati, che ruotano intorno alla realizzazione e alla manutenzione di un’autostrada, non è un’operazione semplice.

Tuttavia, negli ultimi anni, abbiamo assistito ad una forte evoluzione, soprattutto grazie all’introduzione del Building Information Modeling (BIM), dei Digital Twin e dell’Internet of Things (IoT). Si tratta di tecnologie innovative che sono in grado di semplificare il lavoro degli ingegneri stradali e contribuire alla costruzione di infrastrutture più efficienti, sicure e sostenibili.

Il BIM, ad esempio, consente ai progettisti di creare modelli virtuali 3D che rappresentano l’intera infrastruttura stradale e offrono una panoramica completa e interconnessa del progetto. Questi modelli facilitano la collaborazione con le parti interessate e favoriscono una progettazione più accurata ed efficiente.

L’integrazione tra Digital Twin e IoT costituisce un ulteriore potente strumento nell’ambito dell’ingegneria stradale, perché consente di rappresentare virtualmente l’infrastruttura fisica e di dialogare in tempo reale con essa. I sensori distribuiti lungo i percorsi di circolazione permettono agli ingegneri stradali di monitorare costantemente le condizioni delle loro strutture e di utilizzare i dati raccolti per risolvere tempestivamente i problemi, migliorare la sicurezza e pianificare azioni di manutenzione preventiva.

Se lavori nel campo dell’ingegneria stradale ed aspiri a migliorare i tuoi processi mediante l’adozione di queste tecnologie, ti suggerisco di provare subito:

• un sistema di Refactoring & Merge per file IFC, lo strumento che ti aiuta a risolvere la complessità legata all’estensione territoriale delle tue opere autostradali, attraverso la possibilità di federare in un unico modello BIM più file IFC anche di grandi dimensioni;
• un software per il monitoraggio della salute strutturale, ovvero, un sistema che ti permette di raccogliere dati in tempo reale sul comportamento delle tue strutture attraverso l’utilizzo di sensori IoT, e di visualizzarli direttamente sul modello BIM per facilitare la risoluzione delle problematiche e assicurare interventi tempestivi in caso di anomalie;
• un software per l’infrastructure asset management, un sistema che ti permette di georeferenziare i tuoi asset e di pianificare, monitorare e gestire da un’unica piattaforma centralizzata tutte le attività legate alla manutenzione delle tue infrastrutture autostradali, facilitando la comunicazione con le parti interessate.

Indirizzo articolo: https://bim.acca.it/ingegneria-stradale/