AUTOSTRADA
AUTOSTRADA (V, p. 589; App. I, p. 227)
L'affermarsi sempre maggiore dei trasporti su strada sia di persone sia di merci, anche su lunghi percorsi, il grande numero delle macchine in circolazione, la necessità di adeguare le caratteristiche delle strade (pendenze, curve, larghezza di carreggiata, pavimentazioni) a quelle degli autoveicoli, in modo da consentirne le migliori condizioni di utilizzazione e da ridurre al minimo le cause di incidenti nella circolazione, hanno posto il problema della costruzione di autostrade, non come completamento accessorio della rete esistente di comunicazioni, ma come elemento fondamentale di integrazione di essa; nei paesi più dotati di autoveicoli si è infatti ormai affermata l'idea che tra una rete di linee ferroviarie di grande comunicazione ed una rete stradale comune sia necessaria una rete organica di strade destinate al transito di soli autoveicoli, idonee sia al traffico nazionale che a quello internazionale.
In Germania è stata progettata ed in parte costruita, dal 1934 al 1940, una complessa rete di autostrade che, pur concepita con evidenti finalità militari, ha costituito un'affermazione della tecnica stradale come completezza ed armonia di progetto e come organizzazione e rapidità di esecuzione. L'estesa di progetto iniziale (1934) di 6900 km., era stata ampliata a 10.000 km. per il territorio tedesco, quindi a 14.000 con l'annessione dell'Austria e della regione dei sudeti ed infine a 20.000 km. circa con l'occupazione della Polonia (1939). Nel 1940 erano stati costruiti, con esemplare rapidità, circa 4300 km. Le autostrade tedesche sono state concepite come maglie di collegamento fra i maggiori centri e come diramazioni verso le frontiere; esse hanno costituito esempio ed incoraggiameito per analoghe costruzioni nei paesi confinanti, specie Olanda, Belgio, Danimarca e Francia; d'altra parte, data la posizione geografica della Germania, al centro dell'Europa continentale, la rete autostradale tedesca ha funzione di collegamento delle reti dei paesi confinanti.
L'Olanda già possiede una notevole rete di autostrade, sia per i traffici interni che per quelli internazionali, di cui l'arteria più recente è la Aix-Utrecht, con diramazione per Rotterdam. Nel Belgio le direttrici fondamentali di costruzione sono quelle di interesse internazionale e precisamente la Ostenda-Bruxelles-Colonia e la Anversa-Bruxelles-confine francese, dove dovrebbe innestarsi nell'autostrada in progetto S. Quintino-Parigi.
Si progettano ormai autostrade con funzione essenzialmente internazionale, disposte lungo le direttrici fondamentali del traffico europeo: così la Londra-Istanbul, che utilizzando la Ostenda-Colonia e la Colonia-Vienna dovrebbe continuare per Budapest-Belgrado-Sofia e della quale alcuni brevi tratti sono stati effettivamente costruiti, sia in Ungheria che in Iugoslavia. E si parla insistentemente di un'autostrada attraverso le Alpi, con la funzione di innestare le arterie italiane in quelle del Nord Europa.
Negli Stati Uniti d'America, nel 1944 il Congresso ha approvato il progetto di costruire la più vasta rete di autostrade del mondo per un'estesa di circa 64.000 km. Queste autostrade, dette interstate highways, seguiranno fondamentalmente le direttrici delle principali strade esistenti, allo scop0 di congiungere nel modo più facile e più diretto, tenendo conto delle esigenze sociali, militari, industriali, turistiche del paese, i maggiori centri abitati ed industriali, facilitare il traffico attraverso di essi, innervare le grandi zone agricole e spingersi fino alle frontiere con il Canada e il Messico. Questa rete di autostrade pur costituendo, come lunghezza, solo 1% della rete di strade esistente, è destinata a servire il 20% del traffico totale. La costruzione è prevista in venti anni.
L'affermarsi delle autostrade non si è avuto solo nelle comunicazioni fra cíttà e città, ma anche nell'adeguamento della viabilità dei grandi centri urbani, con anelli di smistamento periferici, con linee di penetrazione, con vere autostrade urbane, realizzanti il collegamento di ganglî fondamentali della città o del centro con quartieri residenziali, aeroporti, luoghi di svago collettivo.
Mentre esempî notevoli di anelli di circonvallazione alle città sono offerti da Berlino (fig.1), da Monaco e dal progetto in esecuzione per Parigi, quelli di autostrade cittadine sono tipici di città americane, dove la congestione del traffico automobilistico ha richiesto la costruzione di particolari strade alle quali non è possibile l'accesso diretto se non in alcuni punti localizzati; sono esclusi tutti gli incroci a livello e sono separate le correnti di circolazione opposte. Si hanno così le expressways (fig. 2), che quando possono abbellirsi di zone a parco, con sistemazioni particolarmente curate dal punto di vista estetico, sono dette parkways. A queste strade possono essere affiancate carreggiate per il traffico corrente ed anche piste ciclabili; a questa concezione si può riportare la via in costruzione a Roma per il congiungimento della citta con la zona dell'esposizione universale e quindi col mare.
Criterî dî progetto. - L'elemento coordinatore delle caratteristiche plano-altimetriche del tracciato di autovie (pendenze nei rettifili e nelle curve, raggi dei raccordi planimetrici e dei raccordì altimetrici) è la velocità, alla quale deve essere percorsa la via; stabilire a priori un'unica velocità minima di progetto, come è stato fatto per esempio per le autostrade tedesche (160 km/h per le autostrade in pianura, 140 per quelle di media montagna e 120 per quelle di montagna) può risultare, in alcune zone, proibitivo ai fini della sistemazione planimetrica dell'asse, dati i grandi valori dei raggi di curva richiesti da queste elevate velocità, e d'altra parte inutile, in quanto l'andamento altimetrico, con pendenze un po' sensibili, non consente, sia per ragioni di potenza che di frenatura, lo stabilirsi di velocità così elevate. Pertanto occorre razionalmente coordinare andamento altimetrico e planimetrico, in un compromesso con le caratteristiche morfologiche e geologiche della zona attraversata, evitando per quanto è possibile lunghe gallerie, gravose non solo per il costo di costruzione, ma anche e soprattutto per le condizioni di esercizio, dosando le curve rispetto ai rettifili in modo da non rendere la strada da una parte troppo tortuosa e dall'altra troppo uniformemente rettilinea: si ammette oggi di non dover superare lunghezze di rettifili maggiori di 3 ÷ 4 km., in modo da poter variare, con l'interposizione di curve, l'andamento della via. Così l'inserimento della via nel paesaggio, in modo da non alterarne la fisionomia e d'altra parte dare al viaggiatore il massimo effetto scenico (problema di tale importanza che, nella progettazione delle autostrade tedesche, ha determinato l'affiancamento all'opera degli ingegneri di uno speciale ufficio artistico), richiede che l'andamento altimetrico non sia troppo rigido, ma possa adattarsi, entro i limiti consentiti dalle caratteristiche di prestazione degli autoveicoli alle ondulazioni del terreno. Al fattore estetico contribuiscono le curve di raccordo verticali ad ampio raggio, la cui esigenza in effetti è determinata da problemi dinamici e dalla necessità di assicurare, nei raccordi convessi, una distanza di visuale libera adeguata alla velocità di transito.
Per le curve planimetriche, quanto minore è il loro raggio, tanto maggiore deve essere la cura della loro sistemazione, la quale esige (fig. 3): linee di transito a curvatura variabile all'imbocco ed all'uscita, che raccordano i rettifili alla curva a raggio costante con la funzione di guidare razionalmente la sterzatura del veicolo e di consentire ad esso l'applicazione graduale della forza centrifuga; inclinazione della sagoma stradale, conformandola ad unico spiovente con pendenza verso l'interno della curva, in modo da compensare una parte della forza centrifuga; allargamento della sede stradale, richiesto sia per ragioni geometriche di inscrivibilità di veicoli pesanti con rimorchio, sia per ragioni cinematiche, come completamento della linea di transito ai fini della inevitabile dispersione di traiettorie descritte dai veicoli nella sede stradale. A questi provvedimenti si aggiunge la necessità di assicurare una sufficiente distanza di visuale libera, il che si realizza o con raggi sufficientemente grandi, oppure con sbancamenti del ciglio interno, quando questo sia chiuso. La linea di transito tra rettifilo e curva a raggio costante dovrebbe essere conformata secondo una clotoide (X, p. 631), utilizzandone un arco, più o meno lungo, a partire dal punto di flesso. Infatti la clotoide, avendo la curvatura che varia proporzionalmente all'ascissa curvilinea, definisce nel modo più razionale le condizioni cinematiche e dinamiche d'imbocco delle curve. Però, per facilitare il tracciamento sul terreno della linea di transito, spesso si preferisce conformarla secondo un arco di parabola cubica, quando il relativo angolo al centro sia piccolo, oppure secondo un arco di lemniscata o anche un arco di raggio doppio di quello raccordato. La lunghezza della linea di transito si adegua all'entità dell'accelerazione centripeta non compensata, che si ammette in curva, fissando un valore conveniente del suo gradiente di variazione nel tempo.
La larghezza della carreggiata deve essere commisurata alla velocità di transito; il modulo di 3 m. di larghezza per ogni corrente di traffico, consigliato dal VI Congresso internazionale della strada, nelle autostrade moderne è generalmente superato: per es. nelle autostrade belghe è stato fissato in 3,50 m. e nelle autostrade tedesche 3,75 m. La larghezza minima si può stabilire su tre correnti di traffico, due per la marcia normale ed una per il sorpasso, con il che risulta di m. 9 (autocamionale Genova-Serravalle Scrivia) o meglio di m. 10 ÷ 11; non è consigliabile per la sicurezza del transito affiancare quattro correnti, ma è conveniente dividere la carreggiata in due parti a senso unico, ciascuna di larghezza maggiore di m. 6, separate da una striscia intermedia a verde di ampiezza 2 ÷ 5 m., ottenendo così, sia pure con costo più elevato di costruzione, una maggiore sicurezza nella circolazione alle alte velocità, una maggiore potenzialità di smaltimento del traffico, una più facile disciplina delle correnti che circolano in senso inverso, un sicuro rimedio all'abbagliamento dei fari, un più facile adattamento del corpo stradale alle esigenze del terreno in senso trasversale (v. fig. 4), che comporta anche un più armonioso inserimento della via nel paesaggio, una più facile e meno costosa sistemazione dei manufatti di sorpasso, data la possibilità di installare nella zona a verde un piedritto intermedio. Tutte le autostrade moderne (tedesche, belghe, olandesi) e le grandi strade americane sono realizzate a doppia sede. Alla carreggiata si affiancano generalmente le banchine, pavimentate o no, la cui funzione è, oltre che di contenere la pavimentazione, di costituire dei margini di sicurezza della via, di favorire la sosta accidentale di autoveicoli fuori delle correnti di traffico, ed in alcuni casi (per es. autostrade olandesi) dar posto a piste ciclabili. Mentre le pavimentazioni sono generalmente realizzate a lastroni di conglomerato cementizio, le banchine, se pavimentate, sono in conglomerati bituminosi (per es. autostrade tedesche).
Incroci e diramazioni. - La caratteristica fondamentale delle autostrade è quella di non avere intersezioni a raso ed accessi diretti con altre vie. Si ricorre pertanto allo sfalsamento altimetrico delle sedi stradali per tutte le vie che si incrociano, e se necessario, al loro raccordo.
Si possono per questo adottare disposizioni diverse: a) raccordi a cappio, che conseutono l'innesto sulla direzione incrociante, verso sinistra, senza intersezione della corrente di traffico affiancata (raccordo C-D nella fig. 5), mentre la svolta a destra è attuata mediante raccordi diretti A-B. Se coesistono quattro correnti di traffico distinte (due autostrade di grande comunicazione) occorre il raccordo a quadrifoglio (v. fig. 6); se tre correnti di traffico (una autostrada ed una strada di minore importanza, sulla quale è ammesso l'incrocio) bastano due raccordi completi (v. fig. 7), che si possono sistemare con soluzioni diverse. La sistemazione del raccordo a cappio comporta il superamento del dislivello fra i due piani viabili pari all'altezza della sagoma limite, aumentata del franco necessario, più l'altezza dell'opera d'arte e della pavimentazione, nonché l'adozione di un raggio minimo, commisurato alla velocità di transito prevista sul raccordo. Il cappio può essere costituito per incroci a 90° da un lobo completo di lemniscata, per quanto questa soluzione comporti un'area di occupazione eccessiva, oppure più genericamente da un arco di cerchio raccordato da linee di transito ai rettifili o anche da archi di cerchio con relative linee di transito e da tratti rettilinei; b) circolazioni rotatorie e sfalsamento delle vie principali (v. fig. 8), che risultano convenienti in corrispondenza di incroci multipli; c) incroci a sfalsamenti multipli, che semplificano la cinematica dei raccordi e diminuiscono notevolmente l'area di esproprio, ma richiedono numerose ed estese opere di attraversamento (v. fig. 9).
Le diramazioni sono un caso particolare degli incroci e si realizzano correntemente, nel caso di bivî, con raccordi a cappio (fig. 10) oppure con disposizione a sfalsamenti multipli (v. fig. 11); nel caso di diramazioni multiple, con circolazioni rotatorie sopraelevate.
Luoghi di sosta. - Occorre lungo le strade prevedere zone in corrispondenza delle quali sia possibile sostare, anche per breve tempo, senza intralciare la circolazione. Per il tempestivo cambio degli autisti di autobus o di autocarri, in caso di stanchezza, sono opportuni ogni 5 ÷ 10 km. dei brevi tratti pavimentati, separati dalla carreggiata mediante zone verdi, oppure direttamente affiancate ad essa; per la verifica dei pneumatici, del motore, per cambio autisti, per eventuale rifornimento di carburante, occorrono ogni 50 ÷ 100 km. luoghi di sosta di maggiore disponibilità di spazio, dotati di servizî di rifornimento; all'ingresso di centri abitati, in corrispondenza di punti nodali, in ogni caso a distanze non maggiori di 150 km., necessitano luoghi di sosta e di riposo, forniti di albergo per il ristoro degli autisti, di terrazze e verande, ristorante, albergo diurno, telefoni per i viaggiatori, e di officine per riparazioni, ricambî, rifornimenti per i veicoli (v. fig. 12). Là dove l'autostrada attraversi zone di notevole interesse turistico per le bellezze naturali, è opportuno disporvi luoghi di sosta, attrezzati in modo idoneo per accogliere i turisti. Lungo le grandi strade americane hanno avuto molto successo particolari tipi di alberghi dotati di ogni confort moderno e di attrezzature sportive (campi di golf, tennis, piscine), che di per sé costituiscono una meta di gite e, in vicinanza delle città, sostituiscono vantaggiosamente gli alberghi cittadini.
Bibl.: K. Krüger, Die Strassen der Welt, Berlino 1937; B. Wehner, Betriesanlagen f. d. Schwerkraftverkekr, Berlino 1938; Hebb-Kolmel, Strassenbau, Lipsia 1942; L. I. Hewes, American Highway Practice, New York 1942; F. G. Royal-Dawson, Motorways, Flyovers and mountain roads, Londra 1946; G. Maresca, Costruzioni stradali e ferroviarie, Roma 1946; B. Bolis, Strade e vie in rapporto alle esigenze moderne, Milano 1948.