山區公路安全隱患分析及對策

胡功宏，何 偉

（安徽理工大學土木建筑學院，安徽淮南232001）

山區公路安全隱患分析及對策

胡功宏，何 偉

（安徽理工大學土木建筑學院，安徽淮南232001）

以山區公路運營安全性為研究對象，對山區公路安全特征進行了歸納總結，并從線形均衡性、隧道路段運營安全性、路面排水與安全等多個方面對山區公路存在的主要安全隱患進行了分析，提出了山區公路安全隱患改造思路以及一些具有可操作性的相應改進和預防對策，可為山區公路的設計與運營安全提供參考、為山區公路安全隱患的治理提供借鑒.

山區公路；線形均衡性；長大下坡；視距不良

我國幅員遼闊，各種地形交錯分部，山區面積廣大，山地約占全國土地面積的33%，山區公路由于受地形、地貌等特殊自然條件的限制，存在著與平原微丘區公路不同的交通安全特征，沿線山高坡陡，溝谷迂回，沿途多橋梁、隧道，路線受地形限制，線形復雜，安全隱患問題突出.與此同時，近十幾年來，隨著西部大開發的不斷深入，我國山區交通運輸事業也呈現出快速發展的勢頭，但道路條件的改善卻相對緩慢，低等級道路和等外道路所占比例仍然較高，相當一部分道路坡陡彎急、路面狹窄、平整度差，交通標志、標線、防護欄、照明設施等交通安全設施更是匱乏[1]，交通事故時有發生，而且事故往往很嚴重，國內對于山區公路的安全治理進行了相應的研究，很多安保措施得到了一定的應用.本文在此基礎上對山區公路安全隱患的治理進行了進一步深入的探討，從改造思路和具體措施方面進行較為全面的研究.

1 山區公路安全特征分析

從自然條件看：由于山區地形復雜多變，造成公路路線線形條件較差，直接表現為在平面上，路線曲線較多且轉向急；在縱面上，路線縱坡較大且坡長較長，連續上（下）坡路段時有出現.由于受地形高差的限制，為滿足道路設計標準同時縮短路線里程、提高道路服務質量，橋梁、隧道和一些采用極限指標的路段成為了“天塹變通途”的必然選擇.

從道路條件看：彎急坡陡是主要的路線特征.因此，通常轉彎半徑小、路線縱坡起伏、連續下（上）坡、曲線內側視距不良等問題時有出現，這些都給行車安全帶來隱患.特別是一些早期建成的山區公路“先天不足”，后期維修養護管理不到位，導致群死群傷的特大交通事故在一些地勢險峻的路段時有發生.

從路橋配合情況看：由于山高谷深，橋梁一般較長，橋身較高，同時，由于早期修建的道路等級一般較低，在橋梁的幾何設計和行車安全防護方面都存在著較大的安全隱患.具體表現為：窄橋較多，彎坡斜橋梁較多，“彎”橋“直”做的橋梁較多.對于現代橋梁，在設計和建設中也經常出現路橋脫節的現象，具體表現在橋梁與兩端路基及行車道的處理、護欄的形式選擇及銜接處理等都存在一定的安全問題.

從事故嚴重程度看：由于地形較高，而路側特別是一些低等級公路防護設施安全等級較低，容易使事故車輛沖出橋外而墜落深淵，并造成人員傷亡，事故發生率更將呈現指數增長.

上述道路與環境特征，對山區公路建設提出了更高的要求，稍有不慎就可能形成行車安全隱患.

2 山區公路安全隱患原因分析

2.1 線形均衡性分析[2]

由于線形條件從根本上決定了道路的空間位置和形狀，也就直接決定了道路條件的外在表現及在駕駛員視覺中的反映，直接影響駕駛員對道路條件的判斷和駕駛行為的選擇.線形條件是直接影響山區公路運營安全的主要因素之一.

線形均衡性可以理解為道路條件滿足駕駛員駕駛期望的程度.通過對現有山區公路運營安全性的調研，山區公路線形均衡性與運營安全之間存在如下的關系：

⑴路段前后線形指標不宜相差太大，長直線、大半徑平曲線末端的較小半徑平曲線往往是事故多發路段.

⑵連續長大下坡路段往往是事故高危路段.

現場調查表明，山區公路上超過94.6%的大型貨車為滿載或超載車輛，空駛車輛極少.連續長大下坡路段事故車輛類型以大型貨車為主，剎車失效是主要的表現形式.根據對大型貨車在下坡路段剎車特征的調查，連續下坡長度超過4公里，將可能使貨車剎車轂溫度超過260度，降低車輛的剎車性能.當連續剎車使剎車轂溫度達到300度時，制動將完全失效.

⑶視距不良路段易發生追尾事故

經過調查，山區公路視距不良路段主要存在于如下位置：①上坡路段的頂部接平緩坡段或反坡路段；②半徑較小平曲線內側受護欄的遮擋；③跨線橋的中間墩柱；④不合理的綠化及植被；⑤連續的上坡；⑥視距臺切除深度和寬度不足.此外，在《公路工程技術標準》中規定的停車視距，只是按設計車速進行計算和驗證，實測山區公路車輛的實際運行車速（V85）均高于設計車速，特別是在自由流狀態下，這種差異更加明顯.這也造成了實際上停車視距不足的現象.

2.2 隧道路段的安全性分析

調查表明，設計良好的山區公路隧道，其運營安全性很高，事故率顯著低于路段平均事故率.但是也有一些山區公路隧道由于設計及養護管理中的一些原因，在實際運營中表現出了較差的安全性.調查發現，隧道事故多發生于隧道進出口附近一定長度范圍內.

運營安全性較差的隧道路段的共同特征為：①隧道進出口多位于曲線路段；②進口路段照明不足；③隧道內路面表面抗滑能力不足；④陰山和陽山對隧道運營安全影響大；⑤相鄰隧道間距過短；⑥洞內過強的光線對比（主要是反光器與照明強度的對比）等.

2.3 路面排水與安全分析

在山區公路上，由于地形起伏較大，路線縱坡變化頻繁，在一些豎曲線與平曲線組合不良路段以及斷面設置不合理路段出現了不良的設計組合情況，造成路面坡度平緩，導致雨天排水不良、事故多發的情況.

2.4 其他問題

山區公路安全問題除了以上幾方面外，還包括路線交叉口、交通工程及沿線設施等公路附屬設施、氣候環境等，在已調查的山區公路中，由于公路設計或施工不合理等原因造成的安全隱患的例子也有很多.

3 山區公路安全對策

3.1 安全改造思路

“防患于未然”是道路交通安全工程的基本理念.通過工程措施的實施，有效地誘導交通，使駕駛員正確判斷道路條件和交通狀況而減少錯誤，提高交通安全水平.

從交通系統看，一起交通事故的發生是道路交通系統中多種因素綜合影響的結果.現代道路安全工程將更多的研究重點放在了如何為駕駛員提供安全的駕車環境上來，并試圖通過更安全的道路（包括橋梁）設計，為駕駛員提供滿足其行車期望的道路條件，以減少駕駛員在行車的過程中操作失誤，提高行車安全性.

在不同的道路條件下，駕駛員具有不同的駕駛期望，同時，不同的路網條件、路線線形組合及沿線環境也千變萬化，因此，不同的橋梁或事故黑點路段會表現出不同的交通行為特征，可能存在不同交通沖突類型，應結合具體問題進行具體分析，并提出有針對性的整改措施.

根據以往的研究，多數事故發生在曲線的外側，只有極少數事故發生在曲線內側，因此，曲線路段的調查重點應放在曲線外側.

公路曲線路段的安全問題，不僅表現在曲線范圍內，更多的事故是發生在曲線兩端的結合部.

根據調查及研究，曲線及其附近事故總體上可以分為車道內事故、駛入對向車道事故和駛出路（橋）外事故三個大類，三者呈金字塔形分布，如圖1所示.

圖1 事故類型及分布

因此，提出如圖2的安全改進思路：

圖2 安全隱患路段安全改進思路

3.2 安全改進對策

3.2.1 對于S形曲線路段

S形曲線路段的安全性也主要取決于車輛在不同的曲線間行駛時車速的變化需要與道路條件之間的矛盾.為保證S形曲線路段行車安全性，一方面可以降低線形標準較高的平曲線上車輛的運行車速，減小與相鄰的半徑較小的平曲線間運行車速的差異；另一方面，建議調整半徑較小的平曲線超高值，以降低車輛實際運行車速超出設計車速較多時的附加橫向力.

3.2.2 對于視距不良路段

行車視距是與行車速度相對應的，一定的行車速度需要相應的行車視距來保障行車安全.在視距保證的措施上，建議從兩方面考慮：

①除視距區內的障礙物.在交通調查的基礎上，計算車輛安全行駛必須的視距要求，對于切除區域內的所有障礙物必須無條件清除.對于特殊原因無法清除的視距障礙物的情況，必須提前設置減速設施或設置護欄進行防護.對于用地不緊張且地形合適的地區，必要時可以考慮設置路側凈區[3-5].

②利用中央分隔帶和硬路肩，根據需要增加的橫凈距，在曲線范圍內將行車道線適當地內移或外移，以達到保證視距的目的，如圖3所示.

圖3 平曲線路段的視距保證

3.2.3 對于連續長大下（上）坡路段

針對山區公路連續長大下（上）坡路段，在提高其運營安全性的措施上，可采取主動和被動兩種措施：

⑴主動措施

連續下坡路段根本的安全措施在于對公路線形進行改善，通過展線，延長路線長度，減小平均縱坡.目前，對于線形改善難度較大或已不可能的山區公路，只能從附屬設施上完善其安全保障.

由于連續下坡路段以大型貨車事故居多，因此，主動措施也主要針對大型貨車進行.主要考慮以下幾個方面：

①在山區高速公路連續下坡路段的坡頂位置設置大型貨車強制服務區，并根據需要加設相應的指示標志和管理設施.在服務區內駕駛員可以進行車況檢查、加水、休息等.

②建議在進入長下坡路段之前的適當地點增設簡易休息區，并配合設置指示標志.簡易休息區應在距離服務區較遠的長大下坡路段起點或合適位置設置.通過設置臨時休息區，為駕駛員提供臨時休息、檢測車輛等提供方便.在臨時休息區配備車輛加水及冷卻設施、公共衛生設施等.

③如設置服務區和簡易休息區都不可能，應在下坡之前500 m處加設警告標志，提醒駕駛員前方為連續長下坡路段，并標注連續下坡路段的長度.同時加設輔助標志，提醒大型貨車駕駛員檢查車輛制動設備.

④在連續下坡的急彎路段加設線形誘導標，加強線形誘導，同時在進入急彎路段之前，加設減速路面，以增大行車阻力.

⑤利用硬路肩，在縱坡大于3%的路段設置爬坡車道.同時注意坡頂處的危險路段，即爬坡車道的長度應超高坡頂一定距離（建議200 m），并加設標志和路面文字標記.在距坡頂200 m處除設置視距確認標志外，在行車道（不含超車道和爬坡車道）加設振動標線，以提醒駕駛員注意控制車速，避免發生追尾事故.

⑥利用山區公路沿線的太陽能資源，在確定的危險路段加設太陽能照明設施，用于夜間和霧天照明.

⑵被動措施

被動措施主要為失控車輛提供安全保護.目前最有效的辦法可以從以下兩方面加以考慮：

①在適當地點，根據地形條件設置避險車道并設置指示和警告標志.避險車道方向最好能與路線切線方向保持一致，以使失控車輛能夠順利接入.同時，減速車道內的填料也需要保證減速要求.

②在急彎路段，沿行車前進方向，右轉的中央分隔帶護欄和左轉的路側護欄宜設置成剛性護欄并適當加高，以避免失控車輛沖入對向車道或駛出路外，加重事故后果.

3.2.4 對于隧道進出口安全問題突出路段

隧道路段的安全問題主要是車速問題.行車過程中駕駛員的明暗適應能力和對車輛的駕馭能力能否與車輛進出隧道時的運行車速相適應是問題的關鍵.解決問題的核心在于使車輛在進出隧道前能夠將車速降低到合適的水平.針對山區公路建議從以下幾方面考慮：

①建議將山區公路隧道內車速根據其設計速度限制在20～80 km/h，具體可根據實際道路與交通條件考慮限制車速比設計速度低20～30 km/h，并在距離隧道入口100 m處設置攝像或照相設備，以對駕駛員行為產生更深的影響；建議在隧道內行車道線上設置振動標線，控制車輛變換車道.

②在隧道進口前500 m處設限速標志，以使駕駛員能夠提前控制車速，以較低的車速進入隧道.

③在洞門前200 m，設置隧道標志和閃動限速標志；

④在隧道入口前200 m范圍內的路肩上加設魚刺形標線（如圖4），以加強駕駛員超速行車的錯覺；或者擠壓路肩，讓駕駛員產生車道變窄的錯覺，起到車輛進入隧道時降低車速的目的.

⑤對于出口位于緩和曲線上的隧道，在距離出口100 m范圍內設減速路面或減速震動標線；

⑥短隧道考慮通風條件較好，可考慮隧道內路面采用抗滑性能更好的瀝青混凝土路面. 3.2.5排水不良路段處理

圖4 路肩加設魚刺形標線

路面排水不暢極易導致雨天滑水事故的發生.路面積水問題主要是由于平縱線形組合不當造成的.

根據以上分析，改善排水不良狀況，提高雨天行車安全性，可以有以下兩個途徑，一是減小路面水膜厚度，增大排水坡度；二是通過交通工程設施來降低排水不良路段車速，以減少雨天行車的安全性.

⑴增大排水坡度

為改善超高過渡段路段橫向排水能力，可考慮提前進行超高過渡的思想.對即將進入曲線的路段外側斷面在進入平曲線之前完成路面橫坡向路基外側傾斜到向中央分隔帶傾斜的過渡，使之到達平曲線起點時具有與原有路拱反向的單向橫坡.

⑵降低車速

①加鋪減速路面.減速路面一方面能達到降低車速的目的，另一方面也可以間接起到振動標線的作用.為達到逐步降低車速的目的，減速路面布置時的距離間隔應由疏到密，并注意控制鋪裝厚度，避免造成駕駛員過渡不適.

②應用視錯覺原理，在車道線兩側鋪設高強度路面反光標線，并配以路面文字限速標志，使駕駛員產生車道變窄的錯覺，達到降低車速的目的.鋪設時，在注意標線間隔的同時，也要注意標線長度，隨著終點臨近，標線長度應逐漸增長.

③加設太陽能LED閃光燈或閃動可變限速標志，可變限速標志可根據天氣情況進行限速調整，以警示駕駛員小心駕駛.

④增設視頻攝像機或超速電子警察，對駕駛員起到震懾作用.

3.2.6 路線交叉路段[6]

互通路段正線不存在特別的安全問題，但應注意以下問題：

①跨線橋中間橋墩會影響行車視距，因此，也易引發事故，從而受到沖擊，建議對橋墩做出有效防護處理（見圖5、6）.

圖5 錯誤的橋墩防護方式

圖6 正確的橋墩保護方式

②山區公路立交進出口特別是出口有很多位于曲線上，造成識別困難.由于車速較高，如果標志標線設置不當，必然造成駕駛員在出口附近急劇的降低車速和變道，影響自身和后續車輛的行車安全.建議除設置必要的標志標線外，應特別注意視距包絡線以內障礙物的清除.同時，對于山區高速公路，為保證足夠的減速車道長度，可以在出口處設置平行式減速車道.

3.2.7 其它

①關于標志的識認性問題

通過對山區多條公路全線的運行車速預測可以看出，全線的運行車速高出設計車速較多，因此，建議標志的版面中文字高度按較高的行車速度來確定(建議按公路設計車速增加20 km/h考慮)；

②剛性護欄和半剛性護欄的銜接[7]

國內外實踐表明，護欄形式的變化處一旦發生事故，后果將非常嚴重.半剛性護欄產生的變形對失事車輛安全的影響將是致命的.圖7為某一所調查的山區公路的護欄的銜接方式,其在銜接處進行了加固處理，使柔性和剛性之間有一個很好的過渡，對事故的防范起到很好的效果.

圖7 剛性護欄和半剛性護欄的銜接

③護欄端部處理

護欄端部應埋入地下，并稍微呈八字形向外張開，以避免失事車輛正向撞擊.

④標志內容應簡潔明了

由于車速較高，公路上留給駕駛員對標志進行識別的時間相對較短，即使增大了文字高度，閱讀仍有一定的難度.因此，標志牌上的內容應盡量簡潔明了，地名盡量用距標志地點最大的行政所在地的地名.

⑤挖方路段問題[8]

在所調查的山區公路上，絕大多數都存在挖方路段安全問題.主要表現在兩個方面，一是邊溝本身沒有加設蓋板，或蓋板強度不夠；二是沒有安全防護設施.由于存在以上兩方面問題，使挖方路段經常發生車輛墜溝事故，有些事故還加重了事故嚴重程度.因此，建議在挖方路段也設置護欄.

4 小結

山區公路運營安全的提高需要從道路條件改善和交通的管理控制技術等方面入手.根據道路安全工程原理，道路條件的改善可以顯著減少道路交通事故的發生.在交通管理控制方面，重視大型貨車對山區公路運營安全的特殊影響，研究保障大型貨車運營安全的技術措施，特別是爬坡與避險車道、振動帶、護欄、誘導標、減速路面等交通安全工程設施，加強公路安全管理將是保證運營安全最有力的保證.本文從S型曲線、視距不良路段、連續長大下坡路段、隧道進出口安全問題突出路段、排水不良路段、路線交叉路段等事故隱患路段分別從道路條件改善和交通安全控制方面對山區公路安全隱患路段的治理提出了改進與預防對策，具有很好的實用價值.

[1]唐國利.山區公路道路條件與事故作用機理及事故對策研究[D].成都：西南交通大學,2004.

[2]高建平.高速公路運營安全性評價與對策研究[D].上海：同濟大學, 2005.

[3]闞偉生,李長城,湯筠筠.公路路側安全問題對策研究[J].公路, 2007,3:97-101.

[4]杜殿虎.山區高速公路交通安全保障理論與方法[D].西安：長安大學,2011.

[5]楊佩佩,黃蘭華.路側安全設計[J].公路,2007(5):115-118.

[6]邊浩毅,侯德藻.山區公路橋梁護欄安全評估方法研究[J].公路交通科技:應用技術版,2013,6:221-223.

[7]交通部公路司.新理念公路設計指南[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[8]李楊,馬榮國,王龍飛,等.公路路側安全等級評價與分級路側防護[J].安全與環境學報,2009,4,143-146.

【編校：王露】

Analysis on Hidden Dangers of the Mountain Roads and Study of Countermeasures

HU Gonghong,HE Wei
(Department of Civil Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China)

Based on the operation safety of highways in mountainous area,the safety features of the mountainous highway are summarized.The hidden dangers of mountainous highway existing in many aspects such as road alignment equilibrium,operation safety of tunnel section and pavement drainage and safety etc.were analyzed,and then the reform ideas for dealing with all hidden dangers were given.Some corresponding operable improvement and preventive measures that have a very good reference value for design and operation safety of mountainous highway were given.It provides a very good reference for highway operation safety management of China’s mountainous area.

the mountain roads;alignment equilibrium;long steep slope;restricted viewing distance

U491

A

1671-5365(2014)06-0057-05

2014-04-15修回：2014-05-05

國家青年科學研究基金項目“預應力無含浸混雜纖維布的加固機制與界面本構模型”(51208005)；安徽高校省級自然科學研究重點項目“面向公路路線安全評價的駕駛員方向控制模型研究”(KJ2011A081)

胡功宏(1979-)，男，講師，工學碩士，研究方向為道路安全工程

時間：2014-05-20 13:50

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20140520.1350.001.html