公路安全防護工程中交安設計注意事項

閆莉華

山西誠達公路勘察設計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

為有效提升公路的安全性能，對其進行安全防護設施的設計是十分必要的。20世紀50年代后期，國外一些發達國家將公路安全防護設計中常見病害問題處理作為公路部門的工作重點，并且相繼研究出一系列病害防護處理技術。但目前，我國公路防護設計水平有限，因此，相應的病害問題解決策略的研究還不夠成熟。因此，為了保證公路安全防護完整性，尤其是低等級公路的安全防護設施的質量，確保人們行車出行的安全，開展對公路安全防護設計的病害分析研究，并根據具體病害問題提出應對策略。

1 公路生命防護工程的現狀

（1）政府關注不夠，沒有足夠的資金予以支持，因而也就使得公路建設的等級難以達到既定要求。與此同時，我國大部分的公路都是以砂石和水泥為原料，這樣條件構造的公路并不能持久地保障公路的全天候運行。

（2）公路對于一些自然災害的防御能力較低，由于公路建設的資金多來自于各個領域的籌款，相對來說資金比較緊張，因而能夠為之配備的設施極為有限，也就導致了其對于自然災害防御能力的下降。

（3）公路未能達到既定的安全標準。“路路通”理念的持續深入使得公路的建設力度不斷加大，分布密集的公路網絡逐漸形成，由此極大地保障區域性的經濟發展。就當前的基本情況來看，我國的公路寬度并不符合既定的要求，且質量無法達到標準要求，一些公路因長期未能規范化維護通暢度而大大減弱，極易出現安全事故，進而給人們的出行造成極大的困擾。另外，公路的交通標志以及安全警示和相關防護設施也沒有配備到位，極大地影響著區域內的安全出行[1]。

2 公路安全防護的病害分析

2.1 安全防護欄斷裂

公路安全防護常見病害包括防護欄裂縫、斷裂或連接件、緊固件缺失等多種情況，其中防護欄裂縫形成的主要原因，是由于在進行防護欄安裝建設的過程中，防護欄與公路地層連接位置的強度不足，并且長時間沒有對防護欄進行養護。安全防護欄上的防腐層由于質量不達標，沒有對外界環境與防護欄內部結構進行良好隔離，在長時間的日曬、風吹、雨淋等環境條件因素的影響下，防護欄極易產生裂縫。在部分早晚溫差相對較大的地方，由于熱脹冷縮原理，也會進一步造成安全防護欄產生網狀、淺而細的裂縫。這種裂縫長度通常小于25mm。防護欄斷裂病害形成主要是自然因素與人為因素共同作用下的結果，在安全防護欄建設過程中，對于防護欄與公路地層接縫位置并沒有處理得當，路面接縫不夠緊密、嚴實，從而導致安全防護欄在長時間使用后，從根部直接與公路地層斷開。當駕駛人員行車不當時，可能對防護欄造成物理性的損害，甚至造成其整體斷裂。安全防護欄產生病害后自身防護強度和防護能力會下降甚至消失，危及行車安全，成為事故的隱患。因此在防護欄設計階段建議適當執行比規范下限稍高一點的設計防護要求，護欄材料應滿足相關國標品質要求，同時在施工建設階段加強建設質量監管[2]。

2.2 防落網損壞

在公路運營中，防護網是必不可少的，設置防落網可以防止車輛拋物落到其他下行公路中，或落于橋下，影響下方公路的行車安全。防落網在帶來安全的同時，也需要后期的養護，在設計、施工過程中都需要格外注意，如果養護不當或設計不合理，則可能出現防落網立柱斷裂，網面成片脫落的現象。

2.3 減速設施損壞

減速設施是設置于公路路面寬度范圍內的一種凸凹設施，如振動標線、隆聲帶及減速丘等，與相關交通標志、標線配合使用，可以提醒車輛減速慢行。減速丘與防護欄等安全設施有所區別，其他防護設施是在發生特殊情況或危險事故時才會被車輛撞擊，但減速丘則需要頻繁被車輛碾軋，所以容易損壞，應充分考慮減速設施材料本身的耐候性[3]。

3 公路生命防護工程設計要點

3.1 公路設計特點

因公路修建區域的地形條件復雜且彎道較多，加之坡度較大較長，因此，整個公路的運行難以保障切實的安全和順暢。對于公路工程來說，前期的設計工作無疑是極為重要的一個環節，因此，涉及到的公路主體相關的平、縱、橫等因素都應精細分析。公路的里程較長且分布區域較廣，因而極易受到區域環境的影響，例如行人、牲畜以及其他一些交通工具等，因此，具體設計的過程中務必要將這些因素考慮在內，以切實地保障整個公路運行的安全順暢，從而使其發揮出推動區域經濟發展的作用。不同于其他的交通工程，公路工程相對來說比較簡單，具體的安全設施設置只需將公路標志以及標線護欄等考慮到位即可，然而因其極易受到地形以及線形的影響，相應的設計務必精細、嚴謹地予以實施[4]。

3.2 基于設計原則，遵循設計規范

為了保證公路交通的安全隱患能夠被扼制在發展階段，必須做好公路安全生命防護工程的設計工作，將公路交通存在的安全漏洞及時堵住。在公路安全生命防護工程的設計中，相關人員應始終堅持因地制宜的原則，在設計階段充分考量地形特征，保證工程成本與當地的經濟發展水平相適應。在進行設計時考慮實效，應該盡可能在合理投資范圍內獲得最佳預期效果。考慮公路安全生命防護工程的特性，在進行設計時，相關人員同樣應該始終堅持綜合性原則，并且以提升公路的安全性為目標，讓生命防護工程設施真正發揮引導、警示以及防護作用。在安全防護工程設計中，應該始終遵循設計規范，例如在設立交通標志時，應該根據交通標志的功能進行設計，并保證其大小適中、位置合理[5]。

3.3 安全防護欄設計

安全防護欄設計應嚴格遵循《公路交通安全設施設計規范》（JTGD81-2017）規定，高速公路、一級公路可選用波形梁護欄、混凝土護欄、纜索護欄三種，最小長度分別為70m、36m、300m,二級公路以及三、四級公路也可選用這三種護欄類型，但最小長度則需要依次遞減。另外，為了保障護欄的有效防護性能，護欄形式的強度應可以吸收碰撞能量，且阻擋車輛進入對向車道或越出路外，為車輛在正確的方向和車道上行駛提供保護。考慮到環境美觀需要以及景觀協調性需要，鋼結構橋附近可選用金屬梁柱式護欄。

在《公路交通安全設施設計規范》(JTGD81-2017)中同時規定，護欄橫梁的拼接設計需保證拼接套管長度不小于橫梁寬度的2倍，且不得小于30cm,拼接套管抗彎截面模量必定要大于橫梁的模量[6]。

對于剛性混凝土安全防護欄裂縫類病害，可采用的補救方法為添加灌縫材料。灌縫材料可選用瀝青、聚丙烯腈纖維等。由于防護欄裂縫病害的裂縫深度較淺，因此更容易處理。首先，將安全防護欄出現裂縫病害的區域清掃干凈，利用空氣壓縮的方式，將裂縫中塵土清理干凈；其次，將事先加熱后的瀝青灌入防護欄裂縫當中；最后，在灌縫材料未完全風干時，對其進行封口和壓平處理。對于部分安全防護欄中裂縫較深的病害，利用熱瀝青材料對其進行灌縫處理的效果不明顯，因此可采用聚丙烯腈纖維材料對其進行灌縫操作。在實際應用過程中，可采用1.8～3.2dtex纖度、0.012～0.018mm標稱直徑、1.28×105kg/m3比重的聚丙烯腈纖維材料。按照上述瀝青材料的灌縫操作步驟進行，將熱熔后的聚丙烯腈纖維材料灌入到較深裂縫當中，最后封口壓平。通過上述操作可以有效控制安全防護欄的裂縫，防止其造成更加嚴重的病害問題。對于半剛性鋼護欄由于邊坡土質松散引起護欄基礎不穩導致護欄防護功能不足的問題，可采用夯實土基，同時保證護欄立柱外側保護層厚度不小于25cm,或者在加密立柱同時采用現澆混凝土基礎來彌補邊坡土質松散的問題。

3.4 交通標志設置

從大量的實踐經驗分析可以發現，交通安全的保障中，基礎設施發揮的作用是非常明顯的。交通標志是公路工程中極為重要的引導設施，主要是把線路沿線中的一些必要的設施做出引導和傳達，讓司乘人員能夠有足夠的時間選擇所需要行走的方向，能夠及時做出必要的反應，能夠避免出現駕駛人員錯誤行為，比如占用應急車道、急剎車等。為了能夠使得駕駛人員可以掌握道路的走向，應該設置比較清晰的道路標志，要達到簡單、標準的要求，要能夠立即掌握相關的信息。從司乘人員的角度出發，信息的設置要更加安全與明確，不能有過多的信息量，合理地配置各個方面的信息，能夠及時準確地獲取相關信息，從而為道路行駛順暢性、安全性的提升奠定基礎[7]。

3.5 減速設施設計

對于自然環境造成的公路安全防護病害是無法有效地解決的，因此更主要的是針對由于人為原因造成的防護病害，可通過增加減速設施及緩沖消能設施，控制車輛行駛速度的形式加以解決。振動標線常用于高等級公路特殊路段設置，《公路交通安全設施設計規范》（JTGD81-2017）規定，減速丘可用于二級及二級以下低等級公路，且減速丘應采用全斷面鋪設形式，并配有相應的指示標志，以提示車輛減速慢行。小型減速丘可現澆也可預制，一般預制減速丘寬度應控制在300～500mm,中心高度控制在30～50mm，現澆減速丘則比預制型更寬一些，另外，減速丘縱向邊緣設計需格外注意，應逐漸降低直至與路肩齊平。

首先，在公路上坡、下坡以及小半徑曲線路段位置，可通過設置減速丘，控制車輛速度，防止其速度過快在沖向周圍防護欄時無法減速。減速丘的設置須以國標規范為依據，可分為連續型和組塊間隔型。設置減速丘，可以有效控制車輛的行駛速度，保證駕駛人員有充足的時間在接近防護欄時進行減速或剎車，從而能夠有效降低交通事故發生的概率。

其次，還可通過在高等級公路，或是低等級公路的彎道、交匯口以及混凝土構造物的端部位置設置不同防護等級的可導向防撞墊、防撞消能端頭等來實現對車輛的緩沖，同時對駕駛人員起到警示、誘導和一定消能的作用。防撞桶可采用玻璃鋼結構制備，在實施過程中，為增加防撞桶的重量，可在桶內添加不超過桶高2/3的細砂材料。在防撞桶上可粘貼紅白或黑黃相間的反光膜，同樣能起到一定的警示作用。在具體實施時，可根據其擺放位置，設置不同數量的防撞桶，在防護資金充足的情況下應盡可能多地增加防撞桶數量，并將其相互連接，以發揮更大的防護作用。

3.6 隔離設施設置

隔離設施的作用是避免野生動物進入到道路中，能夠全面提升道路安全性。隔離設施應該結合道路運行的具體情況確定，很多情況下，風景名勝區主要是采用金屬網和鋼板網的形式，刺網通常是應用到普通道路中，服務區以及收費站等會選擇應用小喬木或者鐵絲網的形式。

3.7 輪廓標設置

駕駛環節，司機判定道路行駛方向的參照物就是路邊的綠化植物，這些設施的作用就是引導駕乘人員，但是如果天氣比較惡劣，周邊區域的環境就不明確，這種條件之下，前方障礙物的判斷容易發生偏差，進而導致嚴重的交通事故。輪廓標、導向標通常都是布置到道路兩側，一般是對稱設置的。有些護欄內還應該采用附著式的輪廓標注方式，也可以選擇柱式輪廓標的形式。

3.8 完善設計體系，進行其他安全設計

針對視距不良或線性不良等特殊公路進行安全生命防護工程設計時，相關人員需要針對其主要風險因素設計充分的誘導與警示標志，如需要增設線性誘導標志、輪廓標志及警示墩等。對于彎道、長下坡路段等特殊情況，可以設計相應的車行道減速標線。

3.9 完善制度建設，改善提速質量

針對公路工程建設，應該完善安全防護工程項目設計、項目審查以及項目示范等機制，從項目的管理層面提升設計質量。在項目的設計階段，相關人員應該建立起以項目設計負責人為主體的設計機制，從制度根本上落實項目設計工作，積極落實權責統一。在項目的審查中，相關人員應該從制度上落實設計圖的審驗，并重點解決審查人員技術水平以及審查環節力度不足的問題。

4 結語

如今，我國公路的發展已經取得了突破性進展，但是從安全設施的角度分析，其仍然存在諸多問題，導致我國公路安全生命防護工程設計面臨諸多發展桎梏，也造成了諸多安全事故。因此，我國必須重視對公路安全生命防護工程的設計推進。文章針對當下我國公路發展存在的問題進行了分析，并針對性地提出了解決策略，以期能夠為公路安全生命防護工程設計提供參考。