避險車道在山區普通公路中的應用探析

陳 玫 （三明市公路養護中心，福建 三明 365001）

受到地形以及建設資金的影響，早期所修建的山區普通公路大都存在連續長下坡及陡坡急彎等不利于行車安全等問題；另外，就目前車輛運行情況而言，車輛超載、超速等現象十分常見，極易發生翻車等嚴重交通事故。基于此，為了提升行車安全性，確保人們的人身安全和財產安全，就需要相關部門能夠對早期運營公路進行維護和改建等，并為其增設避險車道，以此降低交通事故的發生概率。

本文以S221線寧化沙坪避險車道工程為例，對避險車道在山區普通公路中的應用進行淺析。

1 工程概況

1.1 項目地形特征

省道221線（原S205線K429+863-K433+893）寧化沙坪路段按山嶺重丘二級公路標準設計，路基寬8.5m，水泥混凝土路面，設計時速40km/h，由于地形地勢自然條件的局限，該路段路況較復雜：地處陡山、深溝處，長下坡，落差達250m，縱坡坡度為7%的有6段；線型組合復雜，大小彎道13處，有2段500m坡度為7%的陡坡與彎道連接，山體、樹木遮擋視線，行車危險系數較高。該道路是寧化縣通往江西和建寧縣的交通要道，交通量大，受多種因素影響，該處頻繁發生交通事故，是重點整治的危險路段。

1.2 設置避險車道的重要性

據相關交通數據統計，自2012年以來，省道221線沙坪路段已發生交通事故25起，并已造成8人死亡，15人重傷，屬于事故多發地段，每公里死亡事故發生率是全縣省道平均值的3倍多，給人民群眾的生命財產安全帶來了嚴重損失。

相關人員通過對省道221線寧化沙坪路段發生交通事故的原因進行分析得到：該路段地處寧化縣河龍鄉沙坪村，地勢險峻，山高路陡，連續下坡長達4.03km，因機動車從坡頂行駛至K432+433彎道（彎道R=100m、LS=50m、縱坡i=1.946%）處已連續下坡2.57km，且較多貨運車輛存在超速、超載等因素造成長時間剎車，引起剎車片發熱，續而發軟，引發剎車失靈，從而導致省道221線成為交通事故頻發路段。因此，需在該路段增設避險車道，以減少交通事故的發生。

2 避險車道在山區普通公路中的應用分析

2.1 避險車道的類型選擇

避險車道常見類型有三種，分為重力型、砂堆型及制動床型，制動床型可分上坡型、平坡型、下坡型。上坡制動床型避險車道利用重力坡度阻力和集料滾動阻力的共同作用使車輛減速停車，可以使制動床長度相對減小。寧化沙坪避險車道結合工程所在地形、造價等實際情況采用的是上坡制動床型避險車道。

2.2 避險車道的位置選擇

在對避險車道的位置進行選擇的過程中，需要從以下三個角度著手：其一，要對貨車制動失效事故位置以及視認性要求等因素進行綜合考慮和確定；其二，避險車道通常應該設置在連續下坡路段的中后段位置，以及小半徑曲線的上游位置；其三，如果是事故高發的路段，在設置避險車道時，應該在該路段多設置幾條避險車道。

經過多次勘查，寧化沙坪避險車道的位置設置在K432+179處，此處距離坡頂2.32km，為沙坪長陡坡路段的中后段，且在K432+433彎道前254m處，為交通事故高發路段，此處設置避險車道可最大限度發揮避險車道的作用。

3 避險車道的參數設計與應用

3.1 避險車道與主線夾角

避險車道與主線的夾角即駛入角應盡可能小，以小于5°為宜，最大不宜超過10°[1]。沙坪避險車道工程由于受地形及經費限制，原設計方案夾角采用10°，建成投入使用后群眾反映避險車道入口較小，失控車輛不便順暢駛入，經過完善設計，對避險車道入口進行加寬處理，調整后避險車道與主線的夾角由10°減少至7°，利于失控車輛安全順暢駛入避險車道。

3.2 避險車道引道長度及坡度

避險車道引道連接著主線和避險車道，為主線和制動坡床之間提供一定的偏移量，避免制動坡床砂礫飛濺回主線，影響主線交通，并為駕駛人提供反應時間和空間，操縱車輛駛入避險車道。沙坪避險車道由于受地形及經費限制，原設計方案采用技術指標偏低，建成投入使用后群眾反映失控車輛駛入不順暢，根據《公路交通安全設施設計細則》（JTG/T D81-2017）第11.3.2條款：避險車道引道長度不宜小于70m，結合工程現場地形，經完善設計后引道長度由55m增加至75.51m，保證了失控車輛駕駛人有充分的反應時間、足夠的空間操縱車輛安全駛入避險車道。

避險車道引道由主線逐漸過渡至制動坡床，過渡段內路基縱坡與主線縱坡相同，路基橫坡按主線路基橫坡設置并逐漸過渡至水平方向。

3.3 避險車道的制動床

3.3.1 制動床的坡度和長度

通常避險車道的制動床縱坡應使用單一縱坡形式，并且坡度值應≤15%。如果地形條件不允許，可使用組合坡形式，但是需要進行充分論證。根據舊路縱坡（-7%）及現場地形等綜合因素確定沙坪避險車道制動床縱坡坡率為10%。

式中：L——避險車道制動坡床長度（m）；

V——車輛駛入避險車道制動坡床時的速度（km/h）；

R——制動床集料滾動阻力系數；

G——制動床坡度百分數的代數值。

根據《公路交通安全設施設計細則》（JTG/T D81-2017）表 11.3.7“不同等級公路避險車道制動床設計入口速度建議值”中二級公路避險車道入口速度值為80～100km/h，根據以往觀測到的失控車輛最大速度取V=80km/h；制動床集料采用豆礫石，R=0.25；G=0.10，計算得出制動床最小長度72m，結合工程現場地形，為充分保證失控車輛的安全，沙坪避險車道制動床長度確定為80m。

3.3.2 制動床的集料厚度及級配要求

避險車道制動床材料應選用干凈的、不易被壓實的，且有較高滾動阻力的材料。沙坪避險車道制動床集料選用豆礫石，是最常用的避險車道制動床材料，直徑尺寸為2.36～37.5mm，級配要求參照下表。

避險車道制動床集料的厚度宜為1.1m，最小厚度不應小于1m，應在30～60m長的距離內從制動床入口處的7.5cm深度逐漸過渡到完整厚度[2]。沙坪避險車道制動床集料厚度采用7.5～100cm豆礫石面層。

3.4 避險車道路面

3.4.1 橫斷面尺寸

考慮S221線交通量較大，大貨車、重車較多，此路段線形指標較差，因此取消服務車道的設置，將避險車道制動車道改為全幅8m寬，橫斷面尺寸為：0.5m（防撞墻）+4.5m（制動床）+3.5m（制動床）+0.5m（防撞墻）=9.0m。

3.4.2 路面結構

沙坪避險車道引道與主線連接，面層采用24cm厚混凝土路面，1cm厚瀝青表面處治下封層，基層采用15cm厚5%水泥穩定碎石，底基層采用18cm厚級配碎石墊層。

避險車道制動車道路面結構：制動床入口處至30m漸變段結構為18cm級配碎石底基層+15cm厚5%水泥穩定碎石基層+1cm瀝青表面處治+7.5～100cm厚豆礫石層，豆礫石層隨樁號增加而逐步增厚；漸變段后路面結構為18cm級配碎石底基層+15cm厚5%水泥穩定碎石基層+1cm瀝青表面處治+100cm厚豆礫石層。

瀝青表面處治層主要作用是抵抗行車的磨耗和大氣作用，增強防水性，提高平整度。

3.5 服務車道的設置

在避險車道條件允許的基礎上，應在公路上設置服務車道，并靠近制動床的位置，利用柱式輪廓標或防撞桶對二者進行隔離；關于服務車道的長度，需與制動床的長度相一致，其寬度一般為4.5m，如果地形條件受限，也需≥3.5m；服務車道主要采用水泥混凝土路面；在服務車道入口處，應實施封閉式管理。本項目由于路線實際情況取消服務車道的設置，為拖出失控車輛，本次設置2個施救錨栓，在制動床前30m、制動床起點各設置一個施救錨栓。

3.6 避險車道的排水設施設置

避險車道的排水設施應該與普通公路排水系統及設施進行正確銜接；同時，避險車道的排水設施設置應滿足《公路排水設計規范》相關規定[3]。

為避免避險車道制動床凍結和制動床集料的污染，沙坪避險車道在制動段基層頂鋪設防水土工布并設置橫向排水管，挖方段設置縱向盲溝，縱向最低點處設置橫向排水溝，以保障制動車道排水順暢。

3.7 避險車道的減速消能設施設置

為進一步保證失控車輛駛入避險車道的安全，在制動床尾部需要設置減速消能設施，比如消能桶、集料堆及廢舊輪胎等。沙坪避險車道制動床末端連接鋼筋混凝土防撞墻，為避免機動車沖撞，依據《公路安全生命防護工程實施技術指南（試行）》規定，在制動床末端設置砂袋，在平臺端部碼放四排八列五層沙包，為失控車輛提供更高的安全保障。

制動坡床集料級配要求

4 避險車道的配套交通安全設施設置

在對避險車道進行運用的過程中，需要根據相關規定設置配套交通安全設施，主要體現在以下幾點：

其一，要在應用避險車道的公路上設置標志；

其二，要在連續下坡路段以及中途休息區段設置相關預告標識，主要提示避險車道的數量和位置，以及救援聯系方式等信息；

其三，要在應用避險車道的公路上設置標線，比如邊緣線、導向箭頭、護欄等[4]。

例如，在本次工程中就對安全設施進行科學設置：在距離避險車道前500m、200m、100m處分別設置“緊急停車處 前方XXXm”預告標志牌，在K432+250匯流鼻處設置了“禁止停車、失控車輛專用、禁止無關人員進入”標志牌，同時，在鋼筋混凝土護欄上也設置了輪廓標，間距為10m，反光器顏色為紅色。

5 避險車道的運行和養護

當避險車道施工完成之后，還必須重視避險車道的運行和養護問題，具體可從以下兩方面著手。

其一，要加強避險車道的運行和養護宣傳，確保駕駛人員能夠對避險車道的用途、使用方式等相關內容進行充分掌握。條件許可情況下可在坡頂設置制動檢查站，只有符合制動要求的車輛才可行駛；同時，還可以在下坡路段設置停車休息區和加水區，主要是為了冷卻制動器，避免因制動器超負荷運作而出現危險。

其二，要對避險車道進行定期檢查，尤其是在避險車道被使用后導致制動坡床集料不平時，應及時將其再次鋪平；同時，還需要對細小、尖銳的碎集料進行定期清除。特別注意，對于沒有車輛駛過的避險車道，也要定期對其維護，主要是翻松集料，通常翻松深度要≥60cm；在冬季的時候還需要對集料凍結問題進行防治，及時將積雪清除干凈。

6 工程效果

從2018年寧化沙坪避險車道建成以后，據不完全統計，進入避險車道車輛有8輛，并未發生人員傷亡交通安全事故。因此，在山區普通公路運用避險車道不但能夠為人民群眾創造一個良好且安全的行車環境，而且還能夠有效預防道路交通事故的發生，保障了人民群眾的生命以及財產安全，工程效果十分顯著。下圖為避險車道建成前后對比效果圖。

避險車道建成前后對比效果圖

7 結語

地形劣勢是很多山區普通公路普遍存在的問題，從而導致其成為事故多發路段。為了有效解決這一問題，近幾年三明市公路養護中心相繼在大田、永安、尤溪等存在安全隱患的山區普通公路路段增設避險車道，有效提升了行車安全性，降低交通事故的發生幾率，保障了人民群眾的人身安全和財產安全，提升了社會經濟效益，構建了更加完善的交通前景。