淺談公路路側(cè)安全設(shè)計(jì)及防護(hù)技術(shù)

陳云亮 陳 龍

（重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，中國(guó) 重慶 400074）

0 引言

道路安全設(shè)計(jì)主要集中于平面、縱面和橫斷面線形設(shè)計(jì)，涉及路側(cè)安全方面的較少。可實(shí)際上，路側(cè)障礙物與沖出道路的車輛之間的碰撞是許多交通事故發(fā)生的主要原因。據(jù)公安部發(fā)布的路側(cè)事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，只占總事故數(shù)的8 %左右的路側(cè)事故，卻造成了約12%的死亡人數(shù)[1]。顯然，路側(cè)事故帶來的人員傷害較嚴(yán)重。國(guó)外統(tǒng)計(jì)也顯示，有1/3 的交通事故是在公路路側(cè)范圍內(nèi)發(fā)生的。因此，進(jìn)行寬容的路側(cè)安全設(shè)計(jì)，采取有效的安全對(duì)策和防護(hù)措施，對(duì)于降低我國(guó)路側(cè)事故的概率，減輕事故的損失有著重要意義。

近幾十年來，路側(cè)安全問題越來越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。路側(cè)安全設(shè)計(jì)可避免或減輕路側(cè)交通事故。我國(guó)《新理念公路設(shè)計(jì)指南》指出，路側(cè)凈區(qū)是利用較低的路基邊坡、或者設(shè)置可以跨越的排水設(shè)施等措施，以保證公路路側(cè)具有較為平順的范圍，從而使失控車輛有緩沖時(shí)間重新得到控制[2]。相對(duì)于美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家來說，我國(guó)在道路路側(cè)安全方面的研究還處于起步階段。我國(guó)研究人員和學(xué)者在這方面的工作還很多，比如路側(cè)凈區(qū)寬度的取值、邊坡邊溝的安全設(shè)計(jì)、橋梁護(hù)欄如何過渡、護(hù)欄端頭的處理等方面。

寬容的路側(cè)凈區(qū)設(shè)計(jì)，可降低交通事故概率，減輕事故損失，是公路安全設(shè)計(jì)需考慮的重要因素。路側(cè)凈區(qū)設(shè)計(jì)即在路側(cè)范圍內(nèi)，可以容許車輛一定程度上駛離原路面，并有充分的時(shí)間讓車輛安全駛回原路面。它主要包含路側(cè)寬度、路基邊坡坡度、路側(cè)內(nèi)排水設(shè)施和交通設(shè)施等幾方面的內(nèi)容。我國(guó)道路工作者也應(yīng)從這幾個(gè)方面改善我國(guó)路側(cè)出現(xiàn)的典型問題。

1 路側(cè)凈區(qū)寬度

路側(cè)凈區(qū)的作用在于，能使有條件的路段（包括中間帶和路側(cè)）具有足夠的路側(cè)寬度，使得沖出原路面的車輛在路側(cè)范圍內(nèi)能有足夠的時(shí)間和空間安全駛回原路面。美國(guó)《路側(cè)設(shè)計(jì)指南》指出，高速公路不少于9m 的凈區(qū)寬度，就可以使80%的失控車輛重新駛回路面[3]。所以，大多數(shù)公路可以按照不小于于9m 的寬度來設(shè)置路側(cè)凈區(qū)寬度。但是當(dāng)路堤邊坡坡率較陡時(shí)，對(duì)于有較大車流量的高速公路來說，9m寬度難以達(dá)到想要的效果。相反，對(duì)于那些交通量較小的三四級(jí)公路，9m 的寬度又顯得過于寬。因此，路側(cè)凈區(qū)寬度的確定，主要有四個(gè)因素：設(shè)計(jì)速度（運(yùn)行速度）、設(shè)計(jì)日平均交通量、邊坡坡度和平曲線半徑（平曲線路段）。

圖1 填方路基安全凈寬Fig.1 Safety width of fill roadbed

路側(cè)凈區(qū)寬度的計(jì)算，對(duì)于不同的國(guó)家有不同的計(jì)算方法。我國(guó)主要是依據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》中的計(jì)算方法，即以路段運(yùn)行速度計(jì)算值，以及填方路基、挖方路基和平面線形狀況進(jìn)行路側(cè)凈區(qū)寬度計(jì)算[4]。

1）直線段的安全凈空區(qū)的基本寬度計(jì)算。

對(duì)于填方路基和挖方路基直線段路側(cè)安全凈空采用不同的計(jì)算方法，如圖1 圖2。

圖2 挖方路基安全凈寬Fig.2 Safety width of excavated roadbed

2）曲線段的安全凈空區(qū)的基本寬度計(jì)算。

曲線段的安全凈空去寬度采用直線段安全凈空區(qū)寬度乘以曲線系數(shù)Fc(見圖3)求得。

圖3 曲線段安全凈空區(qū)寬度調(diào)整系數(shù)Fig.3 Safety width adjustment coefficient of curve segments

3）邊坡坡率對(duì)安全凈空區(qū)寬度的影響

（1）坡度大于1:3.5 的填方邊坡上是不能夠行車的，故此坡度范圍內(nèi)是不能作為路側(cè)安全凈空區(qū)。

（2）坡度在1:3.5 和1:5.5 之間時(shí)，駕駛員就有較多的時(shí)間使車輛下坡，故可以利用1/2 的邊坡寬度為路側(cè)安全凈空區(qū)。

（3）坡度不大于1:6 時(shí)，整個(gè)坡面較為平緩，全寬度都可以成為路側(cè)安全凈空區(qū)。

在我國(guó)目前的國(guó)情下，完全按照以上計(jì)算的路側(cè)安全凈區(qū)寬度執(zhí)行是難以實(shí)現(xiàn)的，特別是在某些地形復(fù)雜的山區(qū)道路達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)是很困難的[5]。路側(cè)安全技術(shù)的核心是能為失控車輛提供足夠的時(shí)間和空間駛回路面。所以，對(duì)于有邊坡的路段，應(yīng)盡可能降低坡率，并且具有合適的路側(cè)寬度。當(dāng)路側(cè)凈區(qū)寬度達(dá)不到要求時(shí)，必須設(shè)置路側(cè)護(hù)欄等安全措施，以滿足道路行車安全。

2 邊坡坡度

路基邊坡較大的坡率也是增加事故嚴(yán)重性的重要因素。失控車輛沖向路基陡坡上時(shí)，很容易造成翻車，其嚴(yán)重程度不亞于墜車事故。如果放緩路基邊坡坡度，失控車輛可以沿緩坡行駛一段距離，不至于造成翻車甚至還可以駛回路面，從而最大化減輕事故損失。

所以，路基邊坡坡度應(yīng)盡量平緩，盡可能使失控車輛不至于翻車，甚至能夠?qū)④囕v安全駛回路面。美國(guó)的研究表明，邊坡在1：3～1：5 之間則能使失控車輛發(fā)生翻車事故，邊坡坡度緩于1：5 則能使車輛安全返回。《指南》中，也提出合理的邊坡坡率對(duì)于失控車輛的恢復(fù)具有重要意義，這在邊坡坡率對(duì)安全凈空區(qū)寬度中的影響有體現(xiàn)。

由于受用地限制，我國(guó)大多數(shù)情況下并不具備將邊坡放緩至1：3或1：4 安全邊坡的可行性。在這方面，我們還有許多工作要做。

3 凈區(qū)內(nèi)排水設(shè)施

路側(cè)凈空區(qū)內(nèi)的排水設(shè)施，主要包含中央分隔帶排水溝、填方路基排水溝及挖方路基邊溝等[6]。在排水設(shè)施方面，應(yīng)做到不設(shè)突出的攔水緣石、不設(shè)不可逾越的邊溝，采用寬淺的邊溝形式，行道樹栽植在凈區(qū)以外等，不使凈區(qū)內(nèi)的排水結(jié)構(gòu)物阻擋或顛覆車輛。

為了節(jié)約用地，公路上的排水設(shè)施主要采用矩形或梯形等高側(cè)邊的排水溝。這些邊溝具有路側(cè)安全性差的缺點(diǎn)，一旦車輛進(jìn)入將陷住不能安全撤離，很容易造成路側(cè)安全事故。為了改善這些問題，《指南》中提出：路側(cè)安全凈空區(qū)范圍內(nèi)有排水溝時(shí)，應(yīng)采用可逾越式的排水溝。

事實(shí)證明，當(dāng)內(nèi)側(cè)坡度為1:4.5 以上，如果車輛駛?cè)脒厹希Э剀囕v將很難返回到原路面，因此需要較為“緩和”邊溝側(cè)面。淺碟形邊溝與傳統(tǒng)的矩形、梯形邊溝等高側(cè)邊的邊溝相比，它具有較為緩和的側(cè)面，這相當(dāng)于加大了路側(cè)凈區(qū)的范圍，從而能使失控的車輛不發(fā)生翻車，甚至有足夠的時(shí)間能夠重新駛回路面[7]。

路側(cè)凈區(qū)內(nèi)的矩形邊溝很容易引起路側(cè)安全事故的發(fā)生，但是由于路側(cè)條件受到限制或路面排水有要求，邊溝形式不宜采用淺碟型時(shí)，可以選擇邊溝加蓋蓋板，提高路側(cè)的安全性。

4 凈區(qū)內(nèi)交通工程設(shè)施

交通工程中如標(biāo)志的桿柱、護(hù)欄等保證安全的設(shè)施，其本身不應(yīng)成為交通安全的隱患[8]。所以，當(dāng)車輛和交通工程設(shè)施發(fā)生碰撞時(shí)，要盡量使標(biāo)志立柱本身可以解體而被剪斷，護(hù)欄也可以消弱碰撞產(chǎn)生的能量等，從而減輕交通事故帶來的損失。

設(shè)置路側(cè)護(hù)欄，主要目的就是防止失控車輛與路側(cè)障礙物或其它車輛相撞，因?yàn)槠渑鲎矅?yán)重程度要比與護(hù)欄相撞大的多。所以，在考慮設(shè)置路側(cè)護(hù)欄之前，必須明確護(hù)欄本身就是障礙物。護(hù)欄的設(shè)置，是因?yàn)閮魠^(qū)寬度達(dá)不到要求時(shí)，為了保證車輛安全而采取的被動(dòng)措施。所以，路側(cè)護(hù)欄不是連續(xù)設(shè)置的，在其起終點(diǎn)需要有護(hù)欄端頭。護(hù)欄端部如果處理不當(dāng)，車輛與其發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)由于碰撞角度大、緩沖時(shí)間短，加速度大等原因嚴(yán)重威脅著車輛和人員的安全[9]。可以通過以下方法解決這些問題。

（1）隱藏端部。通過把端部暗藏在邊坡內(nèi)等方式，消除護(hù)欄端部露出帶來的危害。

（2）利用緩沖消能設(shè)施[10]。其設(shè)置目的是為了吸收車輛碰撞中產(chǎn)生的能量，降低碰撞加速度，減輕對(duì)乘員傷害。另外還可以把護(hù)欄端部設(shè)計(jì)成解體消能設(shè)施，端部材料要比較脆弱易彎曲、斷裂。

5 結(jié)束語

通過從路側(cè)寬度、邊坡坡度、排水設(shè)施、交通工程設(shè)施等方面采取措施，提高我國(guó)路側(cè)凈區(qū)安全性，減少交通事故的發(fā)生，降低事故嚴(yán)重性有著重要意義。

［1］池秀靜.公路路側(cè)凈區(qū)的安全設(shè)計(jì)天津[J].城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007.

［2］交通部公路司.新理念公路設(shè)計(jì)指南[S].北京：人民交通出版社，2005.

［3］王忠仁.路側(cè)安全設(shè)施設(shè)計(jì)[J].上海公路，2006.

［4］JTG/TB05-2004 中華人民共和國(guó)交通部.公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南[S].北京：人民交通出版社，2004.

［5］秦麗輝.路側(cè)凈區(qū)計(jì)算方法及路側(cè)安全保障技術(shù)研究[J].長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005.

［6］JTJ074-1994 中華人民共和國(guó)交通部.高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1994.

［7］葉雨霞.淺析公路路側(cè)安全防護(hù)技術(shù)[J].工程建筑，2010.

［8］張淑林，何利佳.寬容性設(shè)計(jì)在公路中的應(yīng)用[J].公路與管理，2011.

［9］闡偉生，李長(zhǎng)城.公路路側(cè)安全問題對(duì)策研究[J].公路，2007.

［10］李楊.公路路側(cè)安全防護(hù)技術(shù)與應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2008.