山區高速公路事故易發路段設計安全性評價及措施建議

■　王新（福建省交通規劃設計院，福州　350004）

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山區高速公路事故易發路段設計安全性評價及措施建議

■王新
（福建省交通規劃設計院，福州350004）

摘要本文結合沈海復線高速公路莆田境穿越山嶺段為例，對山區高速公路“線形不良路段”、“連續下坡路段”、“連續橋隧路段”、“視距不足路段”等事故易發路段進行評價，提出安全改善措施，以利于消除安全隱患，減少交通事故。

關鍵詞山區高速公路安全評價安全改善措施

沈海復線莆田境內五星樞紐互通（K66+321）至蒲峰樞紐互通（K103+887）段，路線穿越地形為山嶺地形，山勢非常陡峭，路線平、縱面布設受地形制約較大。該路段路線長37.566km，沿線橋隧比達46.42％，存在兩處連續下坡段：一、左線K68+670～K77+950，長達9.28km，高差達207m，平均縱坡達-2.233％；二、右線K85+150～K95+150，長達10km，高差達254.29m，平均縱坡達-2.543％。

本文以沈海復線高速公路莆田境穿越山嶺段為例，引入安全設計理念，對“線形不良路段”、“連續下坡路段”、“連續橋隧路段”、“視距不足路段”等事故易發路段作安全評價，并提出相應措施建議。

1　線性不良路段

線形不良路段考察線形技術指標選取的合理性，采用運行速度協調評價，可反映設計選取的線形指標對行車安全性影響時需調整和驗算。運行速度協調性采用相鄰路段運行速度的差值作為評價指標。根據《公路項目安全性評價指南》的規定，當差值小于10km/h時認為協調性好；當差值大于10km/h時認為協調性較好，需根據發生事故情況確定處置措施；當差值大于20km/h時認為協調性不好，需對該路段相關指標進行安全性驗算。

本文根據《公路項目安全性評價指南》提供的計算方法，對運行速度V85進行預測計算。以莆田段K80+ 720～K68+670（左線，行車方向為大樁號到小樁號方向）為例，進行運行速度V85計算，路段設計速度80km/h，因此小客車初始運行速度取95km/h，平直路段期望運行速度120km/h，運行速度測算及評價見表1。

表1　（左線）K80+720～K68+670連續下坡路段運行速度評價結果

從表1運行速度計算結果分析，評價路段小車運行速度在80～120km/h之間，據圖1相鄰路段小車運行速度差值ΔV85大于20km/h的路段有2段，運行速度協調性總體較好。但K75+511.7～K70+850路段運行速度協調性不好，運行速度差值ΔV85大于20km/h，線形設計需對技術指標做安全性驗證并調整平縱指標。

從圖1運行速度協調性和運行速度與設計速度協調性分析的結果看出，K80+720～K68+670連續下坡路段運行速度與設計速度差值在30～40km/h之間的路段12處，僅1處差值小于10km/h，路段存在超速嚴重的現象。運行速度大于設計速度是造成路段容易發生交通事故的直接原因，在公路線形技術指標無法改變的情況下，需采用合理的限速方案。建議對本路段小客車限速100km/h，控制運行速度與設計速度差值在20km/h之內，確保行車的安全。

圖1　運行速度協調性及運行速度與設計速度協調性對比圖

2　連續長下坡路段

國內多條已運營的山區高速公路調查表明：山區高速公路，特別在連續下坡路段與大型貨車相關的交通事故數所占比例高達60％以上，大型貨車事故的主要原因是制動系統失靈。

載重貨車在連續下坡路段行駛，制動器溫度是衡量其是否處于安全狀態的重要指標，制動器溫度受坡長、坡度、載重及運行速度的影響，多用來評價長大下坡路段的安全運營等級。

制動片溫度與制動性能相關物理特性，制動片溫度t＜200℃為安全路段，200℃≤t＜260℃為溫度警戒段，t≥260℃為危險路段。本文以莆田段K82+820～K95+100（右線）連續下坡路段為例，采用物理模型，考慮駕駛員采用排氣輔助制動，經驗證明物理模型與實際情況較接近。物理模型選取71t（超載30％）的貨車對路段進行評價，評價結果見下表2。

從表2看出，該模型預測本項目路段的制動器溫度大部分均在200℃以下，個別路段略高于200℃，K85+ 180～K88+620屬于安全路段，K88+620～K93+800屬于警戒路段，K93+800～K95+100屬于危險路段。本項目在K78+700處設置菜溪巖服務區，該服務區位于K85+ 180～K95+100連續下坡前，除應滿足一般路段服務區的基本功能外，還應增加貨車檢修的功能，同時可與加水站和降溫池等設施合并設置。

圖2　避險車道設置位置與制動器溫度變化對應圖

從圖2避險車道設置位置與制動器溫度變化對應圖看出，K82+820～K95+100（右線）連續下坡路段在K89+075、K94+060的1號、3號避險車道均設置在安全警戒路段和危險路段，并且是相鄰路段溫度最高的路段，布局基本合理。2號避險車道的設置位置K92+ 122，K92+683～K93+120路段制動器溫度顯著升高，制動器失靈概率上升，因此2號避險車道的位置建議調整至K92+683～K93+120路段更合理。

表2　K82+820～K95+100（右線）超載車輛制動器溫度變化及路段安全等級評價表

連續下坡路段還應加強主動引導措施，采用標志、標線和可變信息板等設施，引導駕駛員采取安全的駕駛行為，在長大坡路段安全駕駛。

3　連續橋隧路段

山區高速公路受地形限制，經常采用橋梁、隧道穿山越嶺，出現連續橋隧布設線路，隧道路段更容易發生安全事故，因而在設計時要充分考慮出口和入口線形一致性評價。根據《公路項目安全性評價指南》和《公路隧道設計規范》的規定，隧道洞口接線內外各3s，有條件時宜取5s行程長度范圍內的平、縱面線形應一致。

運用隧道洞口線形一致性檢查，對洞口線形不一致的洞口接線，通過調整線形指標，特別避免接小半徑陡坡線形，保持3s行程長度范圍內線形一致。

連續橋隧路段從線形、路面、安全設施等方面加強安全評價，提高路段運營期安全水平。連續橋隧路段隧道洞口及橋頭處，著力提高路面的平整度和路面抗滑性評價。路面平整度差，會造成車輛行駛振動、跳車，影響行車舒適性和安全性。路面抗滑性不足的直接后果是導致路面滑溜，車輛失去控制造成事故。

以金鐘1號隧道至金鐘3號隧道6km連續橋隧段落為例，對安全設施設計合理性評價，提出改善措施如下：（1）連續橋隧路段起點處設置一處警告標志，提示“連續橋隧6km，注意行車安全”，路段設置限速標志、禁止超車標志；連續橋隧路段車行道分界線施劃實線，禁止車輛隨意超車。（2）橋梁段設置禁止停車標志，隧道入口前設置“隧道名+隧道長度”告示標志、進隧道開車燈標志、洞口設置視線誘導設施，誘導駕駛員的視線，使駕駛員保持視覺的連續性。（3）隧道入口前200m，車行道內通過施劃視覺減速標線，提示駕駛員進洞口控制車速，以防追尾、碰撞事故。（4）在隧道口處、橋梁前后，護欄設置平順的過渡段，形成良好的線形，防止車輛正面碰撞橋梁護欄和隧道洞口。

圖3　鋼護欄與橋梁護欄過渡段

4　視距不足路段

路線視距與交通事故的發生有密切的關系，在道路設計時應充分考慮平曲線內外側、豎曲線變坡點路段的停車視距，互通分合流變道安全視距。

4.1隧道與互通小間距路段

根據《公路路線設計規范》：隧道出口與前方互通式立體交叉的間距，應滿足設置出口預告標識的需要；條件受限制時，隧道出口至前方互通式立體交叉減速車道漸變段起點的距離不應小于1000m，否則應在隧道入口前或隧道內設置預告標志。

山區高速公路由于處于丘陵地區，部分地段處于重丘區，受地形地貌限制，出現隧道與互通式立交出口間距設置較近，小于1000m，甚至僅有200多米的情況，構成了潛在隱患。駕駛員駛出隧道，對出口標志牌反應不及，發生車輛變道追尾，碰撞，駕駛員開過出口后倒車返回的情況時有發生，構成了嚴重的安全隱患。

沈海復線莆田段玢山隧道出口與萊溪互通起點的間距848m，小于1km，車輛出隧道后下菜溪互通需要安全變道過程中構成安全隱患。采取安全改善對策措施如下：（1）優化隧道照明，減少駕駛員適應時間；（2）隧道入口前設出口預告標志，隧道內緊急停車帶端墻上增設預告標志；（3）建議隧道內距出口200m處設置信息情報板，顯示“互通出口距離1km，謹慎變道”；（4）隧道出口行車道設縱向減速標線，提醒駕駛員減速行駛。

4.2連續急彎路段

急彎路段的主要隱患之一是視距不良。車輛行駛在彎道上時，駕駛員應能隨時看到前方車輛，能及時采取措施，避免碰撞的安全距離，為彎道上行車有足夠的視距。但路側邊坡、建筑物、綠化，中分帶護欄、綠化、防眩設施遮擋視線會引起視距不良問題。

根據《公路項目安全性評價指南》中停車視距計算公式，車輛安全行駛所需的橫凈距經測算是否滿足，如不滿足，應采取安全改善措施，以滿足彎道安全行車視距要求。

橫凈距是行車軌跡線與視距曲線之間的距離，橫凈距的計算公式為：m=R［1-cos（28.65S/R）］，式中：m為所需橫凈距（m），R為內車道中線處的曲線半徑（m），S為小客車或貨車的相應停車視距（m）。

沈海復線莆田段平曲線外側超車道視距不良路段排查中，9處平曲線段視距不良，其中K114+149.396～K115+047.2平曲線段（R=700m），橫凈距需加寬2.297m，路面標線外移2.297m，方能滿足彎道安全視距要求。

5　結束語

山區高速公路路段設計影響安全的因素眾多，本文未對路段涉及的安全影響因素作系統性、全面的評價分析，僅對“線形不良路段”、“連續下坡路段”、“連續橋隧路段”、“視距不足路段”等事故易發路段安全評價，提出優化設計的對策措施，以利于消除安全隱患，減少事故。

參考文獻

［1］JTG/TB05-2004，公路項目安全性評價指南［S］.

［2］JTG D20-2006，公路路線設計規范［S］.

［3］JTG D81-2006，公路交通安全設施設計規范［S］.