公路路線設計與交通安全關系的探討

戈璟

關鍵詞 公路勘察設計;新理念;公路設計;應用

中圖分類號 U412.3 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）04-0037-03

0 引言

環境作為影響建設的關鍵性因素，公路設計之前全面勘察環境十分重要，結合不同公路環境選取與之相吻合的設計方案，可促進公路建設有序實施。當下公路設計新理念主要強調和諧公路、美麗公路，隨著理念逐步完善，為公路設計提供新的導向。公路路線設計與整個交通安全密切相關，安全為公路設計初期需考量的關鍵因素，公路實際設計過程中，影響交通安全因素較多，高效、合理完成高速公路路線設計工作，對從源頭提高公路運營安全、減少安全事故率十分重要，需積極掌握公路路線設計與交通安全的關聯性，以此為基礎，明確兩者關聯性，高質量地完成公路路線設計。

1 公路路線設計與交通安全關系分析

公路路線設計過程中，需充分明晰其與交通安全間的相關性，不斷掌握多方面因素對交通安全的影響，為后續科學、合理展開公路路線設計奠定良好的基礎，體現在以下幾方面：

1.1 視距對交通安全的影響

行車視距作為影響整個交通安全最為關鍵的因素，其主要涵蓋停車視距、會車視距、錯車視距及超車視距等，行車視距缺乏合理性，導致駕駛者無法精準性掌握前方實際狀況，存在一定的視覺盲區，影響駕駛者做出合理判斷，增加各類交通事故風險，此類狀況多處于平曲線暗彎處及反向曲線拐點部位。公路設計過程中結合實際狀況，合理保證行車視距，是保證車輛行駛高效、快速關鍵性措施。我國相關規范中明確對行車視距給予相應的規定，需嚴格依照相關規范落實，尤其針對高速公路路線設計，其內部屬于全封閉式關聯模式，交通內部轉換多以互通式立交實現，對于互通式立交出、入口，受車輛分合流、車道變換等因素的干擾，交通流具有一定的復雜性，高速公路立交出、入口等復雜區域內，最大限度滿足識別視距要求見表1。針對行車視距不足的路段，正常狀況下依托提高路線平縱面技術指標靈活性調整，但設計中通常認為地形條件具有一定的復雜性，平縱面技術指標調整難度較大，結合實際狀況可積極調整相應的視距平臺。

1.2 平曲線對交通安全的影響

公路車輛行駛速度較快，車輛處于曲線路段行駛過程中會產生橫向離心力的作用，若超高布設缺乏合理性，易增加車輛發生側滑、傾翻的可能，難以保證車輛自身穩定性和安全性。平曲線對交通安全的干擾在高速公路設計中主要凸顯于平曲線半徑、超高方面，以汽車曲線上行駛的安全性、舒適性為核心條件對圓曲線最小半徑進行調整。橫向力自身系數持續性增大，汽車行駛自身穩定性不佳，判定橫向力系數處于0.11～0.16范圍內具有合理性，要求設計人員設計中做好運行車速實際驗算，以最終驗算實際結果為基礎合理獲取橫向力系數，以此明晰不同曲率半徑超高橫坡值。

1.3 縱坡對交通安全的影響

道路坡度對交通安全影響十分顯著，車輛在上坡路段行駛中，受重力沿坡道方向的平行分力的作用，導致車輛減速行駛，隨著縱坡越陡越長，速度降低越快，汽車自身牽引力不足，無法滿足爬坡的要求值，或駕駛員未采取正確措施導致車輛下滑，難以保證駕駛者行車安全;車輛在下坡路段行駛時，由于汽車受汽車重力沿坡道方案的平行分力作用，促使車輛加速行駛，該過程中發生突發性狀況，無法及時采取針對性策略，車輛失控，引發交通事故。

1.4 線形組合對交通安全的影響

影響交通安全線形組合包含兩種類型，即平面組合和平縱面組合，不良線形組合無法正確、高效引導駕駛員視線，駕駛員無法精準判定前方實際狀況，進而引發交通事故，高速公路設計過程中不良線形組合體現在以下幾方面：

（1）長直線陡坡與最小半徑曲線組合。長直線陡坡上行駛車輛處于高速行駛狀態，駕駛員對前方行駛路線不熟悉，憑借主觀意識判斷道路實際狀況，若突然發現前方存在急轉彎，即使第一時間采取制動措施，也會因行車速度過快、車輛減速缺乏及時性，導致車輛無法安全轉彎發生安全事故，此種狀況在路面濕滑、附著系數較小狀況下發生頻次較高。

（2）凸形豎曲線頂部與反向平面曲線組合。凸頂豎曲線頂部與反向急轉彎平曲線關鍵拐點重合時，因視距突發性減小導致駕駛員操作失誤，引發交通事故。

（3）長直線與陡坡實際組合。車輛處于直線路速度較高，高速行駛狀態下車輛難以短時間內變更實際速度，加之直線布設相應的陡坡會增加車速，駕駛者增加剎車頻次進行減速，易導致剎車失靈進而引發交通事故。

（4）長直線與凹形豎曲線的組合。針對此類組合一般凹形豎曲線前為下坡，凹形豎曲線后為上坡，因車輛長時間處于較長直線上行駛，駕駛員前方視野較為廣闊，易對上坡路線產生視覺誤差，錯誤判定路段，導致交通事故發生。

2 公路路線設計優化基本策略和要點

2.1 合理選取公路等級

公路等級選取作為一項綜合性、復雜性工作，是公路設計及建設的前提，隨著公路等級增加，行車速度、曲線半徑等基礎指標也隨之變更，路基寬度越寬，土石方量和防護工程體量增加，整個工程造價增多。譬如某公路等級從二級調整為三級公路之后，工程規模比對（見表2）。從表中可獲知，公路等級降低，路基整體寬度縮窄，技術指標降低，整個工程規?？s小，投資成本降低。公路等級合理選用，不僅須注重公路實際應用功能，而且須考量當地自然環境、社會環境，確保其與區域內經濟發展相匹配。合理確定公路等級，嚴格依照相關規范做好設計工作，促使各環節設計滿足安全基本標準，后續行車視距處于合理范圍內，行車更具安全性、可靠性[1]。

2.2 平面線形設計

2.2.1 地質選線與地形選線充分結合

公路整體沿線地形、地質十分復雜，原有公路設計過程中，多先選定路線走廊帶，隨后評析地質實際條件，易產生“華山一條路”的現象?；驅⒕€路選定于地質較為復雜區域內，引發多個地質問題，須投入較大的人力及物力，增加公路設計投資。積極應用設計新理念，可重新優化選線流程，包含以下要點：

（1）選取衛星圖片、航攝相關數據資料，交由地質人員從整體、細部角度選取可比對的路線，若有一定的條件可進行實地調研。

（2）從可供比選的線路中，結合區域內地形條件再次篩選，選取可供布線路徑。

（3）對可供布線路徑地質條件分析，掌握該區域內可能存在的地質災害，明晰災害發生對公路產生的不利影響，采取強有力的解決措施，推薦合適的路線方案，確保整個公路線路布設合理。

2.2.2 平面線形建議以曲線為主

公路路線平面線應與沿線地形條件相適應，尤其是河流等區域內地形，避免選用長直線線形，處于地形較為復雜區域內，若強行實施直線，會增加工程量及費用支出，對周圍環境產生影響，不利于生態平衡。公路應選取與自然地形相吻合的曲線線形，減少直線線形的使用。為保證線形與周圍地形銜接完美，減少公路建設成本支出，可選取≤一般最小半徑的圓曲線，選用較小半徑時，應避免長直線與半徑組合。譬如，某公路項目設計過程中，確定平面線形初期，確定兩種線形方案，其中一個為直線線形，須強行切除山梁，對環境影響較大，工程量及造價均增多;另一個為曲線線形，與地形狀況相匹配，兩個方案比對見表3[2]。

2.2.3 橋梁、隧道等應與平面線相協調

公路平面線形設計過程中，須考量大型橋梁、隧道布設位置，部分橋梁、隧道會成為整個線路布設的關鍵，若對其部位設定、規模等考量不足，會影響整個公路設計科學性及合理性。正常狀況下，線路規劃布設過程中，建議應將隧道、橋梁布設于直線段，針對無法避免的曲線橋梁、隧道等狀況，盡量選用不加寬和不超高曲線半徑，保證橋梁、隧道與平面線相適應。此外，應避免處于隧道和橋梁周圍選取小半徑和極限半徑。

2.3 縱面線形設計

2.3.1 合理選用極限坡長和坡比

公路選線過程中部分區域受縱坡干擾，公路后投產應用過程中，須持續性承載較大的負荷，其縱剖面設計應具有較強的適應性，結合河流縱坡、河谷縱坡等地形條件進行循環測試，仿真模擬公路未來輪廓，明晰項目施工重難點;公路縱坡不建議過長，避免行車中制動失效，影響行車可靠性及安全性。應減少選取極限坡比和坡長，重車運輸為主路段應謹慎選用。公路存在縱坡緩度較低問題，若出現不良天氣，如暴雨，易造成路面積水嚴重，不利于行車可靠性及安全性，須積極加大排水設施建設，減少對公路結構損傷，延長實際應用年限。

2.3.2 豎曲線半徑選取合理

公路設計過程中受地形因素的干擾，連續小半徑短平曲線與豎曲線組合較為常見，但此種組合布設并未綜合性考量視距要求，行車過程中駕駛者視覺范圍較小，難以精準判定前方道路方向，縱面出現斷背曲線時，不利于行車安全。受地形條件約束，無法靈活優化平曲線半徑解決上述問題，通過增大曲線半徑促使視距增大，為駕駛者視覺提供良好的視距，確保其精準掌握道路方向，保證行車安全性。

2.4 橫斷面設計

2.4.1 靈活選用斷面形式

公路設計中，為保證路基可靠性，一般選取半挖或全挖，增加路基施工量，導致周圍環境破壞嚴重，易發生各類自然災害。為保證公路設計更具合理性，須充分應用公路勘察設計新理念，遵循相應的基本原則，應結合不同區域內地形條件，靈活布設路基橫斷面，地形平坦路段以整體式為主，地形復雜處可建議選取分離式路基進行布設，以此減少開挖量，保證與周圍環境相協調，避免對自然環境的干擾。

2.4.2 控制填挖高度

部分山區公路設計過程中，周圍地形復雜，存在多個質量隱患，增加實際工程建設量，積極應用勘察設計新理念，路基填挖高度遵循相應的原則實施，充分結合和諧、美麗公路理念，考量高填和深挖對景觀影響：一方面，路基中心填方高度須小于20 m，填方高度超過該數值則選用橋梁。地形復雜地帶，選取可靠性較高的措施保證路基穩定性，減少其發生形變、沉降質量缺陷。另一方面，路基中心填方高度不宜超過30 m，若超過該數值，研究是否可選用隧道方案[3]。

2.5 合理布設避險車道

公路投產應用過程中，長大下坡路段作為交通事故高發段，其核心因素為制動失靈，車輛處于下坡路段持續性制動，剎車片摩擦發熱嚴重，增加剎車失靈的風險。公路設計難以避免長大坡路段時，不僅考量坡度布設，還應增設相應的避險車道，布設包含以下幾點：第一，避險車道入口需保證車輛以較高速度安全駛入，主要車行道路面應鋪設至出口某特定點之外，促使車輛前輪可進入制動坡床，為駕駛者提供充足的準備時間;第二，布設于直線段、曲率較小的曲線段方向，有助于駕駛者駕駛故障車輛安全到達撤離坡道上;第三，應保證該區域內視野廣闊，且具備醒目的標志，為駕駛者提供清晰的標識，便于后續安全駕駛提供導向;第四，坡道長度需可完全消除車輛行駛動能，保證車輛可安全制動;第五，避險車道寬度應超過容納1輛車以上。

3 結束語

公路設計質量可靠性與車輛行駛安全性、可靠性密切相關，設計過程中須考量多方面因素，充分應用公路設計新理念，為公路設計中各指標選取提供參考。公路設計中應明晰路線設計與交通安全關系，掌握二者存在的密切相關性，嚴格以相關規范和要求為導向，促使公路設計更具可靠性、合理性。

參考文獻

[1]王志儒， 葉婭麗. 關于高速公路路線設計交通安全影響因素的研究[J]. 黑龍江交通科技， 2020（10）： 38+40.

[2]侯悅. 公路交通安全設施的設計理念與實施要點分析[J]. 工程建設與設計， 2020（17）： 61-62.

[3]劉琳， 黃峰， 劉勇. 復雜環境下上跨高速公路地鐵高架橋施工關鍵技術[J]. 城市軌道交通研究， 2021（9）： 121-126.

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