超高過(guò)渡段上的積水和其振動(dòng)標(biāo)線的設(shè)置

余 軍，余曉敏

(1.江西省高速集團(tuán)撫州管理中心，江西 南昌 330086;2.南昌市公路橋梁工程處，江西 南昌 330809)

1 超高過(guò)渡段積水原因

本文作者在高速公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)下完雨后，在公路曲線外側(cè)的超高過(guò)渡段上，總有一個(gè)較長(zhǎng)的水流沿著中央分隔帶的邊緣斜著流向路基外邊緣，該水流寬約1m，長(zhǎng)度在20m～30m之間，其縱向范圍為曲線外側(cè)橫坡0%變?yōu)椤?%之間。由于該處橫坡是個(gè)變化值，縱坡是個(gè)定值，所以其合成坡度方向和大小是個(gè)漸變值，正常路拱面層水在縱坡和橫坡作用下是散排，而在橫坡變化的地段，路面流水在變化的合成坡度作用下就由中央分隔帶邊緣向路基邊緣集中斜向排放，所以該處水流較多;而且由于合成坡度值最小，所以水流速度也最慢;其水流長(zhǎng)度和該段的縱坡有關(guān)，縱坡越大，水流長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

2 超高過(guò)渡積水段的行車安全性

當(dāng)轎車以時(shí)速100公里以上在超高過(guò)渡積水段行駛時(shí)，路面上的雨水與輪胎之間形成“潤(rùn)滑劑”，轎車在該處會(huì)有輕微漂移，速度越快，漂移越明顯，給司機(jī)心理造成很大緊張感，如果采取措施不當(dāng)，很容易發(fā)生翻車事故，筆者對(duì)自己參建及養(yǎng)護(hù)的高速公路進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)雨天這種路段交通事故的發(fā)生率相當(dāng)高，而且往往是連續(xù)的事故出現(xiàn)在相同的位置。由于筆者所處地域位于亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，雨水充沛、年平均降雨量1600mm～1900mm，雨季較長(zhǎng)，在較多的雨天里行車時(shí)就會(huì)存在著一定安全隱患。

3 超高漸變率和排水的關(guān)系

高速公路由直線段的雙向路拱橫斷面逐漸過(guò)渡到圓曲線段的全超高單向橫斷面時(shí)，其間必須設(shè)置超高過(guò)渡段，回旋線過(guò)長(zhǎng)，超高漸變率過(guò)小，將導(dǎo)致曲線段路面排水不暢，因此應(yīng)按排水要求的最小坡率0.3%計(jì)，故規(guī)定超高漸變率不得小于1/330。高速公路當(dāng)采用中央分隔帶外緣為旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，即便超高率大于1/330，在縱坡較平緩的情況下，行車道排水也因斷面較寬難以達(dá)到滿意的效果。為避免這種不良現(xiàn)象，除采取減小超高過(guò)渡長(zhǎng)度、加大超高漸變率、在回旋線的某一區(qū)段內(nèi)設(shè)置超高措施外，還可以采用在行車道中間增設(shè)路拱以減小流水行程，從而減輕路面積水的方法。

按照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD20－2006》要求，設(shè)計(jì)速度100Km/h，超高旋轉(zhuǎn)軸位置在中線時(shí)其超高漸變率應(yīng)小于1/225，我們對(duì)全線的22個(gè)超高過(guò)渡段進(jìn)行計(jì)算，其超高漸變率均為1/228，其值小于1/225，大于1/330，滿足規(guī)范要求，且超高漸變率靠近1/225，屬超高率大值。因?yàn)楸镜貐^(qū)雨量較大，在提高超高漸變率為大值時(shí)，其路面仍有積水，這是由于公路曲線超高本身固有的性質(zhì)，通過(guò)改變超高漸變率也無(wú)法克服積水問(wèn)題。

4 振動(dòng)標(biāo)線在超高過(guò)渡積水段的設(shè)置方法

振動(dòng)標(biāo)線是傳統(tǒng)熱熔型標(biāo)線的一種改進(jìn)型標(biāo)線，它主要是在原熱熔型標(biāo)線表面加上突起的有規(guī)則的圖樣標(biāo)線，易于推廣，安全效果顯著，我們通過(guò)在超高過(guò)渡段上有流水范圍設(shè)置振動(dòng)標(biāo)線來(lái)保證行車安全。

首先由于振動(dòng)標(biāo)線突起塊之間有凹槽，汽車輪胎壓上之后會(huì)產(chǎn)生隆隆的響聲，這種響聲會(huì)提醒司機(jī)汽車正處于特殊道路上從而引起司機(jī)的警覺而讓其減速行駛;其次，由于振動(dòng)標(biāo)線表面是凸凹相間的，那么使反光面積增大，夜間的反光效果好，能見度明顯提高;另外由于突起塊高度為4.5毫米，當(dāng)下雨時(shí)，雨水會(huì)沿著凹槽溜走，突起塊不會(huì)被雨水覆蓋，仍能和輪胎發(fā)生摩阻力，保證行車安全。

(1)振動(dòng)標(biāo)線設(shè)置長(zhǎng)度

橫坡由0%～±2%變化時(shí)縱向長(zhǎng)度:

由超高漸變率公式Lc=B×ΔI/P=8.25x0.02x225=37m

B—行車道寬度;

ΔΙ—橫坡變化值;

P—超高漸變率;

綜合考慮，橫坡由0% ～±2%超高變化時(shí)，振動(dòng)標(biāo)線設(shè)置30m長(zhǎng)，如果超高橫坡為3%或4%，其和縱坡的合成坡度已較大，水流速較快，可不予考慮。

(2)振動(dòng)標(biāo)線設(shè)置組數(shù)

車輛的振動(dòng)直接影響著駕駛員的舒適性。短時(shí)間的振動(dòng)作用能夠增強(qiáng)人的緊張度，產(chǎn)生快感和高于正常工作能力的感覺。這樣振動(dòng)帶的重復(fù)條數(shù)直接影響減速帶的減速效能，重復(fù)條數(shù)太少不能引起司機(jī)的足夠注意，起不到應(yīng)有的減速作用;而重復(fù)條數(shù)太多會(huì)讓司機(jī)產(chǎn)生不愉快的感覺。研究表明振動(dòng)頻率為4Hz時(shí)，對(duì)駕駛員是比較合理的，應(yīng)用減速振動(dòng)標(biāo)線的設(shè)計(jì)中，可認(rèn)為重復(fù)標(biāo)線的次數(shù)為4次較適

(3)振動(dòng)標(biāo)線條間間隔

減速振動(dòng)標(biāo)線的作用是讓車輛行駛過(guò)程中，感覺到一定程度的振動(dòng)，從而引起司機(jī)的警覺而讓其減速行駛，達(dá)到安全行駛的目的。單個(gè)振動(dòng)減速標(biāo)線一般會(huì)分為幾條，條間的間隔尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但其基本原理是讓車輛駛過(guò)時(shí)有凹凸的感覺。減速標(biāo)線的厚度和條數(shù)決定了標(biāo)線的振動(dòng)強(qiáng)度，但如果條間間隔設(shè)置不當(dāng)，振動(dòng)強(qiáng)度會(huì)大大降低，起不到應(yīng)有的警示作用。

一般來(lái)說(shuō)，相鄰兩條標(biāo)線之間的間隔d應(yīng)略大于輪胎與地面接觸區(qū)域的最大長(zhǎng)度L，這樣當(dāng)輪胎輾過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)落差，這個(gè)落差一般等于標(biāo)線的厚度。但如果d＜L，落差便沒(méi)有那么明顯，從而失去了應(yīng)有的振動(dòng)效果。

本振動(dòng)標(biāo)線主要為小型車設(shè)置，小型車除了轎車以外，還要考慮小客車、小貨車，于是可取輕型貨車的輪胎，考慮最不利時(shí)，單輪負(fù)荷為1073kg的情況，此時(shí)輪胎接地形狀接近長(zhǎng)方形。查該型號(hào)輪胎尺寸，知斷面寬度為190mm。而一般情況下，當(dāng)負(fù)荷大到一定程度時(shí)，輪胎與地面接觸面積的最大寬度不再發(fā)生變化，約為斷面寬度的0.72，故可得最大寬度大致為136.8mm。而最大接地面積30158mm2，可得最大長(zhǎng)度L約為220mm，而接地面積不為完全長(zhǎng)方形，且考慮到其它的影響因素，對(duì)于小型車，可把振動(dòng)條間隔d定為30cm。

5 結(jié)束語(yǔ)

公路交通安全研究是一個(gè)涉及多因素的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)工程，良好的道路幾何線形，平整堅(jiān)固的路面結(jié)構(gòu)，清晰易懂的交通標(biāo)志，合理有效的交通防護(hù)措施等都能為駕駛員提供安全可靠的行車條件。為了提高整個(gè)交通系統(tǒng)的交通安全水平，必須在道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)各個(gè)階段諸如公路幾何設(shè)計(jì)、交通工程等方面綜合考慮，相互完善，從而使道路設(shè)計(jì)有效地控制未來(lái)事故的發(fā)生，達(dá)到安全性、舒適性、愉悅性的和諧統(tǒng)一。