許鵬波
(甘肅華美工程咨詢服務有限公司,甘肅蘭州 730000)
公路設計能夠發揮對公路建設的指導作用,優質設計可以使公路質量獲得充分保證,投入使用后通暢運行。設計時如果出現問題,便會影響施工進程,將整體施工工期延長,不僅導致投入資金增加,也會使公路出現一定安全隱患。為保證公路在行車時的性能與安全,就需在設計時提出合理方案[1]。
公路設計水平會對道路通行、路網通行產生重要影響,分析交通事故產生的原因能夠發現,交通事故不僅和車、人因素相關,與道路自身設計聯系也十分緊密。因此公路設計中,應注重安全性的體現,完善設計方案。在公路設計階段對問題進行預防、規避,能夠盡可能減少損失,也關系著經濟是否能夠實現可持續發展。
首先,總體性原則。公路設計往往會受到多種因素作用與影響,不能針對點、面進行單獨設計,導致整體設計被忽視。忽視整體情況下,將難以保證設計合理性。因此實際設計時需綜合考慮各種因素,進而使整體、局部均能體現出安全性。其次,客觀性原則。公路設計應做到具體問題具體分析,與項目緊密結合在一起。如公路建設在山區時,由于坡度較大、地形復雜,在資金投入有限情況下,難以建設大規模橋隧,設計時需結合沿線中的地形與地貌,保證選線設計的科學性與合理性,增強沿線中的被動防護設施。再次,發展性原則,公路設計中,安全理念應受到充分重視,施工階段、養護階段、運營階段都應將安全置于重要位置,工程項目在實施時,需針對安全體系進行評估,并對體系進行完善與總結。最后,景觀相融原則。公路設計中,不能完全按照一個方案,需和沿線景觀之間進行融合,實現融合設計,防止對自然景觀產生破壞,進而在公路保證安全性基礎上,構建優美風景線。
結合交通事故具體分布特點展開分析,平曲線路段,尤其半徑比較小的位置,交通事故比較頻繁發生。一般情況下,半徑大小和交通事故發生率之間為反比關系,半徑如果越大,事故實際發生率便會越低。結合路面具體情況、車輛在行駛時的速度以及交通運輸量,設計平曲線時,需關注這3 方面內容:首先,設計時,需合理增加曲線半徑[2];其次,長直線段與小半徑平曲線連接,交通事故產生的概率小于曲線和小半徑平曲線連接;最后,在展開曲線方面的線形設計過程中,需結合地形變化具體情況,并且計算加寬值與超高時需和交通安全之間相適應。
進行平面設計時,直線比較常見,運用此種設計方式進行勘測時比較簡單,并且方向也較為明確,同時距離具有較大可控性。但是在線路過長情況下,駕駛員可能會在視覺上產生疲勞。設計直線時,需結合國家規定[3]。一般來講,設計速度處于60 km/h 情況下,同向曲線最下面的直線在長度上達到行車時速度的6倍。就反向曲線來講,最小長度需大于或者是等于行車時速度的2 倍。除此之外,平面地區展開設計過程中,需盡量使用直線線形。
曲線長度和交通安全之間的聯系也比較緊密,曲度相同時,其長度與交通事故實際發生率為正比關系。長度如果越大,則越容易出現交通事故,設計曲線公路時,需加強把握這一規律,防止長度過長[4]。同時需關注曲線轉角,針對轉角展開科學設計。多數來講,轉角需處于30°以內,最好不要超出45°。
進行公路設計時,視距設計會對交通處于運行狀態時的安全性產生較大影響。對于視距設計來講,主要為行駛時,駕駛員可以了解前方道路中的最遠距離,這實際上對于車輛在行駛時的安全影響較大。一旦出現突發情況,通過合理的視距設計,可以使駕駛員獲得充足時間進行反應,作出應急處理[5]??傮w來講,如果視距越大,則事故實際發生概率則會越小。設計視距過程中,反應時間值需大于駕駛員的反應時間平均值,同時增加合理判斷時間。
公路進行設計過程中,平面因素會對交通安全產生比較重要的影響,其中主要涉及平曲線設計以及直線設計。公路正式進行建設前,設計人員應整體對公路進行把握,設計直線長度時,需和國家標準相符。如果設計人員水平較低,設計時便會對場地環境有所忽視,直線出現過短或者是過長的問題,這造成公路在使用時會產生一定安全隱患。同時平面線在設計時是否合理也會對交通安全產生影響。因此設計平曲線時,需和計算公式結合在一起,將圓曲線半徑科學計算出來,然后將此作為依據設計轉彎地段[6]。除此之外,設計時,需考慮車輛轉向時的穩定性,也需考慮車內人對于曲線弧度作出的反應。
縱面設計屬于公路設計當中的重要組成,涉及到曲線結構和坡面結構,縱坡設計與豎曲線對交通安全產生的影響比較大[7]。線性進行連續性設計過程中,不僅需在視覺上滿足舒適性,也需滿足車輛在行駛時的安全性,使駕駛員心理層面的安全感獲得較為充分的滿足。一般來講,豎曲線長度以及半徑設計和行車中規定的最小數值適應,在豎曲線設計半徑較小情況下,為使行車時車輛的通行過程中的安全性獲得充分保證,設置小半徑位置時,盡量不處于大交道口中,無論起點還是終點,都應盡量處于立交橋以及隧道橋起末點位置。
交通運輸過程中,橫斷面設計是影響交通安全的重要因素,基于公路幅寬分析,公路當中的路肩分隔帶、行車道以及的路緣帶尺寸與形狀應盡量地體現出連續性與一致性。如果行車道截面比較寬,兩輛車便會在一個車道上共同行駛,如果寬度比較小,交通事故實際發生概率就會明顯增加。對于高速公路來講,橫斷面設計對于駕駛員具有誘導作用。
公路當中公路景觀屬于其重要組成,良好設計可以使駕駛員以及乘客產生賞心悅目和舒適之感,相反而言,將會影響駕駛員心理,容易產生安全事故。一般情況下,如果路線地段比較空曠,且為長直線的情況下,行車時的安全性便會受到一定影響。
平縱組合對交通安全產生的作用和影響的較大,具有協調交通安全功能。設計時如果不能保證合理性,交通事故實際發生概率會明顯提升,其造成的問題主要體現在以下方面:首先,同向彎曲曲線、短直線會出現斷背問題,駕駛員在駕駛時容易出現視覺錯覺,錯誤判斷坡度大小,不能正確控制車速,車速在突然提高情況下,便會出現交通事故。其次,急轉彎平曲線中有凹形豎曲線插入,此種類型路段需駕駛員運用急打方向盤方式對車輛方向進行調節和控制,進而導致交通事故的出現。
首先,交通安全標志。標志不能獲得準確確認,標志彼此之間存在遮擋,支撐結構不合理情況下植被遮擋,外側車道中的大型車將內側車道中的小型車識別交通標志的視線遮擋。以上情況中,交通標志難以將自身指示作用充分發揮出來。選擇支撐標志具體類型時,需綜合考慮交通組合、交通量、車道數,選擇設計結構時需體現出合理性、科學性,并且避免標識牌在遭遇不良天氣時發生脫落,以及被撞擊以后出現傾倒現象,防止交通標志結構威脅駕駛員在行車過程中的安全。道路擴建如果增設交通標志,應和原本體系之間保持一致。通過設置交通標線,能夠為駕駛者提供道路相關信息,也能發揮對駕駛員個人行為的約束作用,其中包括設置震蕩標線、實線。其次,護欄。駕駛員在超速行駛、疲勞駕駛以及霧天、暴雨、雨雪比較惡劣的天氣下行車,難以像以往一樣有效控制車輛,車輛可能會出現軌跡偏移、沖出路側情況,產生比較嚴重的交通事故。設置路側護欄可以使這一問題得到有效解決,原理在于利用護欄自身變形或者是車輛爬高對快速沖擊產生的能量進行快速吸收,降低車輛沖向路外的整體概率。護欄為公路沿線的被動防護結構,能夠使駕駛員在行車時的安全性獲得比較充分的保證。進行公路設計時,需結合不同路段以及不同行車速度,針對路段是否需要設置護欄進行判斷,設置護欄時,應選擇不同類型和不同等級,進而使公路在使用時的安全性獲得充分保證。
平面設計工作在實施過程中,需針對地形進行合理配合,體現出連續性、直接性,同時和周圍景物之間保持協調。區域地勢比較平坦的情況下,公路路線一般為直線;較大地勢起伏情況下,路線一般為曲線,將曲線所占整體比例適當增加。并且線性與地形進行配合時,應充分將生態問題以及經濟性考慮其中,曲線、直線以及回旋線在設計時應體現出因地制宜。公路無論為哪種等級,設計曲線時,圓曲線應盡量保證半徑較大,進而使平曲線在長度上獲得充分保證。公路轉角在設計時的大小和行駛時的舒適性相關,能夠防止急轉彎時產生錯覺。長度較大時,縱坡盡量不要過大。在道路盡頭中,選取曲線時,應將超高、半徑、視距等多個方面充分考慮其中。除此之外,應注重標志設計,保證路面整體抗滑能力,進而使公路安全性獲得充分保證。
確定公路設計具體參數時,需與公路行車數量、發展規劃、基本特征以及附近地形地貌等結合在一起,合理設計參數,參數涉及到技術標準,包括路基寬度、公路等級、設計速度等幾個方面,這幾方面之間聯系緊密但又相互獨立。
地區在地震、暴雨多發且山地較多情況下,設計過程中應注重路堤邊坡的設計,通過護坡的設計將水流對于泥土產生的沖擊性減少,進而實現緩沖水勢、分散水源,防止公路出現中斷或者是坍塌的問題,并使周圍建筑物和居民的安全性獲得充分保證。
在設計公路過程中,除了考慮到功效性、便捷性和安全性,也需將使用年限充分考慮其中。在此過程中,需了解公路實際車輛承載,尤其在貨車和大型客車比較多時,更需充分考慮到承載力問題,然后基于力學知識對公路建造過程中混凝土參數進行計算。通過這種方式的運用,可以使公路承載力獲得明顯提高,并且整體使用年限也可以得到延長。
展開公路設計時,需積極進行質量管理,這能夠極大程度上對設計質量進行控制,實施科學質量管理,防止在施工因素影響下出現質量問題。同時應重視線形設計,體現出適用性、美觀性、經濟性,并且關注公路是否可以實現可持續發展??紤]工程造價,實施分期修建時,應積極進行遠期規劃,并針對規劃制定對應科學標準。也需加強對不可再生資源的保護,進而使公路設計過程中的整體質量獲得充分保證,實現動態性設計。
設計人員展開設計時,需結合公路縱坡標準,針對連續上坡公路對應的爬坡車道進行合理設計,考慮到車輛的動力性能,使車輛順利通行獲得充分保證[8]。并且需嚴格執行公路設計規定,體現出設計的科學性,對縱面設計進行不斷完善。進而保證公路整體通行能力,降低交通事故發生概率。
公路在行車時的安全性要想獲得充分保證,設計視距時,就應進行綜合性考慮。交通設施建設規定中指出,設計公路干線時,需符合3 min 超車這一要求,科學控制路段距離、視野記憶力,設計超車視距過程中,應充分考慮到超車時間的不同,使視距更具廣泛性,促進視距設計的完善以及優化[9]。設計超車空間時,需確保路段在寬度上與超車時的安全需求之間適應,體現出視距范圍的科學性。除此之外,應將路邊坡規劃充分考慮其中,了解路邊建筑建設情況,防止出現規劃偏差,避免駕駛員在視線上受到阻礙。
在設計公路的過程中,運用平面組合方式的主要目的在于,利用平面直線和曲線之間形成交叉或者是平面直線之間運用某種方式進行交叉,進而使駕駛員在駕駛時獲得良好環境,做好對交通事故的預防工作[10]。這一路段中,駕駛員可能會在視覺上出現一定誤差,因此需對多種情況進行綜合性考慮,其中包括車輛情況、駕駛員情況、平面區域,進而使緊急事故實際發生頻率可以獲得明顯降低,確保公路交通整體安全性,使公路平面獲得不斷優化,保證駕駛員行駛時的交通安全,使平面組合設計將自身作用充分發揮出來。
設計安全設施時,需結合不同路段的不同情況,做到具體問題具體分析,實現對問題的靈活處理,合理調整路段當中的標志信息,優化調整防護措施。標志牌如果信息量比較大,將會使駕駛員行車時產生較大負擔。駕駛員應充分了解新材料特性與新材料功能,遇到使用性能較高的反光材料標志牌時,能夠使提前反應,避免出現安全事故。
總之,公路設計和交通安全之間聯系十分緊密,設計的合理性、科學性會對交通事故實際發生率產生直接影響。因此展開設計時,需將交通安全置于十分重要的位置,針對容易發生安全事故的區域重點設計,保證設計方案和公路建設規定規范標準相符,進而使公路在使用時的安全性獲得充分保證。同時設計時需把握安全設計關鍵,體現出設計的針對性,推動公路建設向著更好方向發展。