AUTOSTRADA
AUTOSTRADA (V, p. 589; App. I, p. 227; II, 1, p. 329)
Autostrade italiane in esercizio. - Nel dicembre 1959 le a. in esercizio in Italia avevano uno sviluppo di 775 km. Precisamente le seguenti:
Le a. in corso di costruzione (alla stessa data) hanno una lunghezza di 854 km, e sono:
alle quali si aggiungono i raddoppî, già in corso di esecuzione, delle autostrade Bergamo-Milano, Napoli-Pompei, Padova-Mestre, Genova-Valle Po, Firenze-Mare e Torino-Milano. Sono inoltre in programma le autostrade: Fornovo-Pontremoli (km 53), VeneziaTrieste (km 142), Bologna-Ancona-Pescara (km 350), Napoli-Bari (km 248), Catania-Palermo (km 250). Altre sono in progetto.
La tecnica odierna è orientata decisamente verso le a. a carreggiate separate, le quali possiedono le più elevate capacità di smaltimento del tralfico. Se il percorso è pianeggiante, con curve ampie e convenientemente sopralzate, con sufficienti lunghezze di visuale libera, si possono infatti raggiungere volumi anche di 4000-4500 veicoli in un'ora e per ogni carreggiata. Questi massimi si toccano peraltro soltanto quando i veicoli si muovono pressoché tutti alla stessa velocità e questa è compresa fra i 50 e i 65 km/h, con una scarsa partecipazione di veicoli industriali (autobus, autocarri, autotreni, ecc.) e quando la larghezza di ciascuna carreggiata, delle banchine e dei franchi laterali sia ovunque adeguata.
Ogni carreggiata è costituita da almeno due corsie, una per il transito normale, l'altra per il sorpasso: ogni corsia ha larghezza compresa fra i 3,50 e i 3,75 m; in taluni casi, dove si abbia un forte traffico di veicoli ingombranti, la corsia esterna è un po' più larga di quella interna.
Per assicurare il rapido scolo delle acque piovane, le carreggiate devono avere delle convenienti pendenze trasversali: in genere ciascuna si presenta con la superficie viabile piana e inclinata verso il ciglio esterno con pendeuza dell'1,2 ÷ 1,8%; alle banchine si dà una pendenza, sempre verso l'esterno, un po' maggiore: 2-2,5%. L'acqua poi scende verso le scarpate, nei tratti in rilevato; nelle zone ove la strada è in trincea, l'acqua viene raccolta e successivamente smaltita da apposite cunette disposte al di là dei bordi delle banchine. Talvolta, invece, si preferisce dare a ciascuna carreggiata una sagoma trasversale "a tetto", cioè convessa verso l'alto; per cui una parte dell'acqua piovana deve essere raccolta all'interno da cunette disposte lungo entrambi i cigli dello spartitraffico centrale; i manufatti di scarico vengono disposti a opportuni intervalli.
La funzione delle banchine di un'a. è molteplice: esse servono infatti a garantire un margine laterale di sicurezza ai veicoli marcianti a forte velocità, i quali, quindi, possono tenersi con tranquillità presso il bordo della carreggiata; servono a ricettare fuori dalla corsia di transito i veicoli in sosta forzata per avaria o per altra ragione di emergenza; devono costituire una spalla di suffificiente robustezza per contenere la pavimentazione della carreggiata; consentono il collocamento dei segnali e delle protezioni marginali; ecc. Banchine di larghezza adeguata e ben sistemate producono un virtuale allargamento della carreggiata aumentandone la capacità di smaltimento del traffico. Un tempo la larghezza delle banchine era generalmente di 1 m, e tale infatti fu la larghezza adottata sulle a. italiane; anzi la Genova-Valle Po le ebbe di soli 50 cm. Oggi, anche in Italia si fanno ovunque di 3 ÷ 3,50 m; altrove, si fanno a volte ancor più larghe.
Le banchine devono presentare un piano di resistenza tale da poter sopportare i carichi occasionali dei veicoli in qualunque stagione senza apprezzabili deformazioni permanenti. Si ha anche generalmente cura che il colore e il finimento delle banchine contrastino con quelli della carreggiata; e, in particolare, è bene che il finimento si presenti piuttosto scabro.
Particolare cura va posta nell'assicurare lungo tutta l'a. una distanza minima (franco) fra il bordo della carreggiata e qualsiasi ostacolo fisso laterale (parapetti, spalle o sostegni di manufatti di sovrappasso, piantane di segnali, ecc.); infatti, se codesto franco risulta inferiore a 1,50 ÷ 2 m, il conducente ad elevata velocità tende istintivamente a portarsi nell'interno della carreggiata o a rallentare, con il conseguente effetto di menomare la capacità di smaltimento del traffico dell'autostrada. Lo stesso effetto, del resto, si ha quando la banchina laterale è troppo stretta, e il ciglio del rilevato ovvero la scarpata o il muro della trincea vengono a trovarsi a una distanza inferiore a tale franco.
Andamento plano-altimetrico. - Le sue caratteristiche sono in relazione con i valori della velocità di progetto (App. II, 1, p. 330). Per l'a. Milano-Napoli (l'Autostrada del Sole, in corso di completamento), si sono adottate, p. es., velocità di base comprese tra i 100 e i 160 km/h a seconda dei diversi tronchi: 160 km/h per i tronchi Milano-Bologna e Capua-Napoli, 130 km/h per i tronchi Firenze-Roma e Roma-Capua, e 100 km/h per il tronco Firenze-Bologna. Per tutte le a. in progetto, d'altronde, la tendenza è quella di elevate velocità di base. Queste comportano limitazioni molto restrittive per le pendenze massime ammissibili (1 ÷ 2% per i tratti in pianura; 3 ÷ 3,5% in collina o in montagna, eccezionalmente anche 4 ÷ 5%), e per i minimi valori del raggio nelle curve. Si rendono necessarie di conseguenza opere d'arte e lavori di sistemazione spesso molto onerosi che rendono sempre elevato il costo di costruzione. Questo può mediamente valutarsi in Italia intorno ai 180 ÷ 200 milioni per km, se l'a. attraversa zone pianeggianti, tra i 250 e i 400 milioni in zone collinari e fino a 600 ÷ 700 milioni in montagna.
Pavimentazioni. - Accanto alle pavimentazioni in calcestruzzo cementizio si sono largamente impiegate, anche nel campo autostradale, le pavimentazioni bituminose (v. strada, XXXII, p. 804; App. II, 11, p. 914). Lo strato di usura viene confezionato in conglomerato bituminoso dello spessore di 2 ÷ 4 cm, con accuratissima scelta granulometrica dello scheletro litico. Lo strato di collegamento o binder è di norma in conglomerato bituminoso di meno severi requisiti, dello spessore di 4 ÷ 6 cm. Il sottostante strato di base può essere uno strato di conglomerato bituminoso aperto, cioè senza un sensibile assortimento dei diametri; oppure una semplice massicciata in pietrisco cilindrato rinforzata con un trattamento a penetrazione o anche soltanto a semipenetrazione di bitume o di emulsione bituminosa; oppure ancora uno strato di terra stabilizzata con legante bituminoso. Lo spessore dello strato di base si calcola in rapporto ai carichi da trasmettere e da distribuire e alla portanza della fondazione: di norma è compreso fra i 12 e i 20 cm.
La fondazione consiste oggi generalmente in uno strato di materiale granulare selezionato, di appropriata granulometria, formato da elementi sani, duri e durevoli, legati con sabbia fine, argilla, polvere di pietra, ecc. e deve essere tale da poter condurre, con il costipamento, a una massa densa e stabile; gli scapoli di cava e i ciottoloni disposti a mano, che costituivano le antiche ossature delle 110stre strade, non sono più usati perché di messa in opera troppo lenta e costosa, e di mediocre efficacia. Lo strato di fondazione può avere uno spessore compreso fra i 25 e i 45 cm: dipende dalla portanza del sottofondo, e quindi dalla necessità di ridurre più o meno le sollecitazioni indotte dal traffico. La fondazione ha anche lo scopo di migliorare il drenaggio, di eliminare i sollevamenti stradali dovuti al gelo e di prevenire i ritorni elastici, le deformazioni plastiche e i cambiamenti di volume del sottofondo, che danneggiano la pavimentazione.
Le pavimentazioni di cemento per a. hanno spessore compreso fra i 18 e i 24 cm, sono generalmente armate con una rete metallica di peso e dimensioni convenienti, e vengono poste in opera suddivise in lastre mediante una serie di giunti longitudinali e trasversali opportunamente distanziati. Hanno lunga durata (anche 30 e più anni) e impongono spese modeste per la manutenzione: il che può compensare il loro maggior costo d'impianto rispetto alle pavimentazioni flessibili. Sono gradite al traffico veloce perché offrono una superficie viabile chiara (e quindi favoriscono la visibilità) e regolare, ruvida ma di bassa resistenza al rotolamento.
Protezioni e recinzioni. - Nei punti dove un veicolo, uscendo accidentalmente dalla carreggiata, potrebbe andare incontro a gravi pericoli, il ciglio della piattaforma autostradale viene munito di ringhiere o palizzate elastiche (i ripari rigidi di un tempo sono oggi eliminati sulle a.), dette guardrails, che sono in grado di resistere all'urto di un'autovettura e, con la loro elasticità, di respingere l'autovettura stessa in guisa che, a velocità ridotta, continui a muoversi lungo di esse. Il loro scopo è dunque di evitare un brusco urto al veicolo. I tipi di protezioni elastiche sono varî, ma tutti consistono in un corrente (una o più piattine sagomate di acciaio, oppure funi metalliche) fissato mediante speciali attacchi (semplici bulloni o dispositivi a molla) a dei sostegni (in legno trattato, in acciaio sagomato, e in cemento armato) disposti a distanza da 2,50 a 3,50 m. Lungo una stessa autostrada i guardrails devono venire collocati sempre alla medesima distanza dal bordo della pavimentazione e col corrente sempre alla medesima altezza. Perché riescano ben visibili di notte e perché assolvano anche al compito - particolarmente importante in corrispondenza delle curve - di indicare l'andamento del ciglio esterno, il corrente viene verniciato di bianco oppure provvisto di rivestimenti o dispositivi catarifrangenti. Semplici paletti in cemento armato prefabbricati possono venire sostituiti ai guardrails nei tratti meno pericolosi; costano di meno ma, anche se robusti, non hanno mai l'efficacia delle protezioni elastiche.
Per evitare che persone e animali, anche piccoli (ma che alle elevate velocità autostradali possono riuscire anch'essi pericolosi, abbiano ad inoltrarsi sulle carreggiate, le sedi autostradali devono essere d'ambo i lati convenientemente recintate con un'adeguata rete metallica. Del pari, i cavalcavia a servizio della viabilità ordinaria vanno muniti di robusti parapetti o di guardrails e di alte robuste reti metalliche a difesa dal lancio di oggetti sulle carreggiate.
Stazioni. - Gli accessi all'a. possono avvenire soltanto in alcuni punti, opportunamente distanziati lungo il percorso, mediante appositi manufatti di svincolo e di raccordo con la viabilità ordinaria locale. L'ubicazione degli accessi viene determinata in rapporto alle possibilità locali di traffico della zona d'influenza dell'a., alla disposizione delle strade esistenti e alle peculiarità morfologiche del luogo. Se l'a. è a pedaggio, s'impone altresì il problema dell'esazione dei pedaggi stessi, e si ha allora quella che si chiama la stazione autostradale.
Le stazioni di una moderna a. a pedaggio si distinguono in stazioni a barriera e stazioni di raccordo. Le prime sono quelle disposte all'estremità di un'a. o di un tronco d'a.; hanno le apparecchiature di controllo e di esazione montate sulla stessa sede autostradale, in modo da intercettare tutto il traffico. Le stazioni di raccordo sono quelle che si trovano lungo il percorso; esse hanno le apparecchiature collocate al di fuori delle carreggiate di corsa, in modo da interessare soltanto i veicoli in ingresso e in uscita, lasciando invece pienamente libero e indisturbato il passaggio dei veicoli in trahsito sull'autostrada.
La stazione di raccordo comprende: a) la stazione propriamente detta, cioè il complesso delle opere e delle apparecchiature necessarie al controllo dei transiti e dei pedaggi; b) lo svincolo, ossia l'insieme delle vie e dei manufatti di allacciamento e di raccordo delle carreggiate di corsa con la stazione e questa con la viabilità ordinaria. Nella stazione propriamente detta deve esistere un piazzale di ampiezza sufficiente per evitare nelle ore di punta gli intasamenti nelle vie di accesso dall'esterno dei veicoli in ingresso e le soste di veicoli in uscita dall'a. lungo le vie che da questa si distaccano. Il piazzale è distinto in due parti, d'ingresso e di uscita, divise da una barriera, aperta da un certo numero di porte, a seconda del traffico previsto; a servizio di ogni coppia di porte contigue, c'è una cabina con le apparecchiature meccaniche per il controllo dei transiti e dei pedaggi; prima di ogni porta esiste una pedana trasversale di rilevamento del tipo di veicolo che vi passa sopra, collegata all'apparecchiatura meccanica della cabina relativa. Le cabine, le porte e le corsie sono coperte con una pensilina trasversale che interessa l'intera area ove avvengono le operazioni fra utenti e agenti. La stazione è completata da un modesto fabbricato, dove trovano posto i servizî della gestione e quelli della polizia.
In merito allo svincolo, è innanzitutto da rilevare che in una stazione di raccordo si ha la confluenza di quattro correnti di traffico, due in ingresso all'a. (per l'una e per l'altra direzione dell'a. stessa) e due in uscita (dall'una e dall'altra provenienza); è però necessario (anche per le particolari caratteristiche delle apparecchiature di controllo) che le due correnti in ingresso siano nella stazione fra loro contigue, e così le due in uscita. Questa circostanza, unita al fatto che, per ragioni di sicurezza e di speditezza della circolazione, non si debbono avere in nessun punto dello svincolo incroci di correnti, impone per lo svincolo stesso il noto schema cosiddetto "a trombetta", composto da quattro vie a senso unico e da un manufatto bidirezionale di cavalcavia (o di sottovia) attraverso l'autostrada. Per stazioni di piccola importanza, stante lo scarso traffico prevedibile, si potrà invece adottare per lo svincolo lo schema cosiddetto "ad H", il quale consente il minimo ingombro e quindi la massima economia di costruzione, che giustifica il disagio di un incrocio di correnti: tollerabile, peraltro, soltanto se le due rampe interessanti l'incrocio siano sufficientemente visibili l'una dall'altra.
I veicoli che debbono uscire dall'a., prima di farlo, diminuiscono la propria velocità; mentre quelli che debbono entrarvi l'aumentano. Queste variazioni di velocità non possono effettuarsi sulle stesse carreggiate di corsa, perché riuscirebbero fastidiose e altresì pericolose per il traffico in transito, specie se questo è rapido e denso. Quindi, per queste fasi del moto, sono riservate delle apposite vie, larghe 3 ÷ 4 m, a fianco delle carreggiate di corsa, che per le diverse funzioni ed esigenze geometriche si distinguono in vie di decelerazione e in vie di accelerazione, la cui lunghezza dipende dai valori delle velocità di uscita, e, rispettivamente, di ingresso che s'intendono assicurare.
Le vie di svincolo unidirezionali si fanno di solito non più larghe di 6 m, comprese le banchine, perché su tali vie dovrebbe essere vietato il sorpasso; le vie bidirezionali (cioè quelle di accesso al manufatto di attraversamento dell'a.) sì tengono larghe 8 ÷ 10 m. Sulle une e sulle altre la pendenza massima viene di norma limitata al 4 ÷ 5%, anche un po' di più, se non vi è una cospicua frequenza di veicoli pesanti e se lo svincolo non è in una regione a clima freddo, con lunghi periodi invernali di neve e di ghiaccio.
L'intiera area della stazione (piazzale, svincoli, vie di accelerazione e di decelerazione, ecc.) va convenientemente illuminata di notte: l'illuminamento medio è tra i 15 e i 20 lux per il piazzale, e fra i 10 e i 15 lux per il resto.
Esercizio. - L'esercizio di una grande a. moderna richiede un'organizzazione vasta e complessa, che di norma si articola in un certo numero di uffici di tronco (il tronco ha uno sviluppo compreso fra i 100 e i 200 km, in rapporto alle particolari situazioni), dipendenti da un unico organismo centrale che è la direzione di esercizio, con sede ubicata in località opportuna, generalmente nei pressi del baricentro dell'intiera organizzazione. A loro volta, gli uffici di tronco, coi relativi impianti e servizî, sono disposti vicino al baricentro del rispettivo tronco, in corrispondenza però sempre di una stazione. Ogni ufficio di tronco provvede al proprio tronco, sia dal punto di vista amministrativo (amministrazione e disciplina del personale, controllo dei pedaggi, ecc.), sia da quello tecnico (sorveglianza delle opere, interventi di manutenzione ordinaria, sgombero della neve, ecc.), sia ancora da quello del traffico (sicurezza, assistenza e soccorso agli utenti, segnaletica, servizî varî, ecc.). Presso ogni ufficio di tronco esiste: a) il centro di manutenzione, con personale tecnico apposito, macchine, attrezzi, materiali, ecc., con rimesse, depositi, magazzini, oflicine, ecc.; b) il centro di ossistenza e soccorso, con personale specializzato, autoambulanza, autosoccorso, autogrù, ecc.; c) il distaccamento di polizia (che in Italia è la stessa Polizia della Strada, ma in certe autostrade americane è invece una polizia privata, dipendente dall'azienda autostradale), acquartierato in una propria casermetta, che cura la disciplina del traffico sull'intiero tronco.
La direzione d'esercizio, gli uffici di tronco, le stazioni e altri punti dell'a. (quali i posti di manutenzione disposti lungo l'a., specie in zone di montagna, per servizî di pronto intervento invernale per lo sgombero della neve) sono tutti fra loro collegati con impianti di telecomunicazione via filo e via radio; come pure collegate via radio sono le autovetture e le pattuglie motociclistiche della polizia. È questa infatti che, perlustrando con continuità l'a., assicura l'assistenza degli utenti, provvedendo con interventi immediati o chiedendo per radio i necessarî soccorsi al centro di assistenza presso l'ufficio di tronco. Vedi tav. f. t.
Bibl.: American Association of State Highway Officials (AASHO), Manual of highway construction practices and methods, New York 1950; id., A policy on geometric design of rural highways, New York 1954; B. Bolis, Progettazione e costruzione delle strade, Milano 1957; L. Tocchetti, Lezioni di costruzioni stradali e ferroviarie, Napoli 1958; cfr. anche le riviste: Le Strade; Asfalti Bitumi Catrami; Strade e Traffico; Politica dei trasporti; Viabilità; Ingegneria ferroviaria; Revue Générale des Routes et des Aérodromes, ecc.