公路路面安全設(shè)計(jì)初探

李　煒　呂家奎

摘要：公路建設(shè)堅(jiān)持以人為本的理念，遵循安全、舒適、環(huán)保、和諧的方針，安全問(wèn)題日益引起重視。文章介紹了高速公路路面的作用、特點(diǎn)及路面結(jié)構(gòu)，對(duì)如何確保行車安全，從公路技術(shù)的角度作了一些探討。

關(guān)鍵詞：公路路面安全；路面結(jié)構(gòu)；安全設(shè)計(jì)；路面設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）11-0132-02

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在高速公路建設(shè)方面取得舉世矚目成就的同時(shí)，也完成了大量二級(jí)公路的改建，但是受資源、資金、環(huán)境、理念等眾多因素的制約，老路改建在快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也存在大量的安全隱患，嚴(yán)重制約了社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。公路線形指標(biāo)采用不當(dāng)、公路路基及邊坡的失穩(wěn)、路面、構(gòu)造物的質(zhì)量、安全防護(hù)設(shè)施設(shè)置不合理導(dǎo)致交通事故的頻發(fā)，無(wú)法滿足公眾的安全期望和構(gòu)建和諧社會(huì)的要求。為全面提高我國(guó)公路設(shè)施的服務(wù)水平，保障行車安全，有必要對(duì)公路的安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。近幾年來(lái)，由于工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，交通量逐漸增加，重型車輛不斷增多，現(xiàn)有公路狀況已不能適應(yīng)日益發(fā)展的交通量的需要。

一、路面設(shè)計(jì)特點(diǎn)

當(dāng)填土高度H（路面邊緣標(biāo)高與原地面的高差）≥h+0.6m（h為路面結(jié)構(gòu)層厚度）時(shí)，清除20cm表層耕植土進(jìn)行基底碾壓后回填6%的灰土；車行道路床（厚度60cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土。路基中部（路床底與原地面之間的部分）回填4%灰土。路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填土設(shè)計(jì)寬度30～50cm，壓實(shí)寬度不得小于設(shè)計(jì)寬度，最后削坡。路基填土必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑，分層壓實(shí)，采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大松鋪厚度不應(yīng)超過(guò)25cm。經(jīng)碾壓夯實(shí)后不得有翻漿、彈簧現(xiàn)象。

當(dāng)填土高度H＜h+0.6m時(shí)，向下開(kāi)挖除滿足行車道40cm路床厚度外應(yīng)繼續(xù)向下翻松20cm，翻松20cm部分摻6%的灰土。車行道路床（厚度40cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土；車行道施工時(shí)先超挖至路槽下40cm，進(jìn)行基底碾壓后再回填石灰土。車行道路床（厚度40cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土；路線經(jīng)過(guò)河塘（魚(yú)塘）路段時(shí)，先筑壩抽水，將塘底淤泥清除干凈，并將河岸挖成寬度≥1m，向內(nèi)傾斜3%的臺(tái)階。塘底50cm分層回填碎石土，比例為碎石比土為8比2（重量比），碎石的最大粒徑≤10cm，碎石土以上回填6%灰土至原地面。軟土地基對(duì)工程的影響主要有穩(wěn)定和沉降兩方面。由于該地區(qū)道路填高低，邊坡緩，穩(wěn)定基本能滿足要求。主要考慮軟土地基對(duì)道路沉降的影響。

路基檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)與彎沉指標(biāo)。壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)：路基應(yīng)分層鋪筑和壓實(shí)，壓實(shí)度為采用重型擊實(shí)試驗(yàn)求得最大干密度時(shí)的壓實(shí)度；彎沉指標(biāo)：土基（路床）頂面的彎沉值是施工過(guò)程中必須檢測(cè)的指標(biāo)之一，關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。路面基層施工技術(shù)規(guī)范，彎沉值不能大于設(shè)計(jì)計(jì)算值。

二、線形設(shè)計(jì)對(duì)安全的影響

為保證汽車的行駛安全，路線的線形指標(biāo)采用應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行公路線形規(guī)范，不能突破強(qiáng)制性條文要求，在公路的規(guī)劃階段應(yīng)完成防洪安全性評(píng)價(jià)、地震安全性評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害安全性評(píng)價(jià)，然后才進(jìn)行初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)。在滿足規(guī)范的前提下，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)條件設(shè)計(jì)良好的平面線形、縱向線形、良好的平縱組合及視距、合成縱坡等將會(huì)為汽車的行駛安全提供有利的保障。

出于行車安全的考慮，平面設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用曲線選線法、避免長(zhǎng)直線與小半徑曲線的結(jié)合，曲線段占總路線的百分率最好能大于50%；全線平曲線半徑的取值要均衡，（R平均-R最小）/R最小最好大于0.5；路線最小轉(zhuǎn)角宜大于7°；平曲線的長(zhǎng)度、緩和曲線的長(zhǎng)度、停車視距及超車視距的長(zhǎng)度均從安全的角度考慮采用大值；對(duì)于設(shè)計(jì)速度小于80km/h（含80km/h）的高等級(jí)公路，或時(shí)速小于40km/h（含40km/h）的低等級(jí)公路，從安全的角度建議平曲線的超高值采用提高一級(jí)的指標(biāo)控制。

急彎坡段平縱組合的處置；陡坡段的最大縱坡、最長(zhǎng)坡長(zhǎng)、大縱坡累計(jì)占總坡長(zhǎng)的百分率、合成縱坡；連續(xù)下坡的平均縱坡及縱面的視距不良等都是影響安全行車的重要因素，縱面設(shè)計(jì)在這些段落應(yīng)慎用規(guī)范的最小值，對(duì)于極限最小值應(yīng)經(jīng)過(guò)充分論證方可采用，必要時(shí)增設(shè)爬坡車道和緊急避險(xiǎn)車道以保安全。公路的縱面設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮洪水位的影響，路肩的高程應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定洪水位0.5m以上，路線在經(jīng)過(guò)蓄洪區(qū)時(shí)不僅要考慮洪水位路基高度的安全，同時(shí)要考慮抗洪搶險(xiǎn)船只下穿高速公路橋梁的寬度和高度，確?？购閾岆U(xiǎn)、當(dāng)?shù)爻冯x人員的安全出入。

對(duì)于相鄰段落的公路線形指標(biāo)要用汽車的運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗(yàn)，運(yùn)行車速相差太大易導(dǎo)致交通事故，一般兩相鄰均勻路段小客車運(yùn)行車速差按不超過(guò)20km/h控制。

（一）縱斷面線形設(shè)計(jì)

在縱斷面設(shè)計(jì)中，影響交通安全的因素有縱坡、坡長(zhǎng)和豎曲線半徑。采用較小的縱坡和大半徑的豎曲線，能同時(shí)為駕駛員提供良好的視距及超車機(jī)會(huì)，有利于行車安全。德國(guó)交通安全的研究結(jié)果表明，縱坡在0.2%之間最為安全，下坡路段比上坡路段危險(xiǎn)。坡段過(guò)陡時(shí)，車輛下坡會(huì)打滑，更有甚者可能造成車輛的翻覆；坡長(zhǎng)過(guò)大，車輛上坡會(huì)爬坡吃力，嚴(yán)重的還可能產(chǎn)生倒滑現(xiàn)象。豎曲線半徑過(guò)小或長(zhǎng)度不足會(huì)產(chǎn)生離心力過(guò)大、行車時(shí)間過(guò)短和影響行車視距等不利因素。因此，在豎曲線設(shè)計(jì)中就盡量避免連續(xù)的短豎曲線（特別是在直線路段）。

（二）平縱線形組合設(shè)計(jì)

平、縱曲線組合不當(dāng)是產(chǎn)生危險(xiǎn)路段的重要原因之一，組合情況對(duì)安全的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)平、縱曲線的影響。平、縱線形不應(yīng)單獨(dú)考慮，不應(yīng)教條地套用規(guī)范。美國(guó)的Lay指出幾種不利因素的組合（坡度、曲線、交叉口、構(gòu)造物）路段比一般路段的事故率高出6倍，并量化了具體指標(biāo)，半徑在450m以下且坡度在4%以上時(shí)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。幾何線形的均衡性是保證安全的重要前提。一個(gè)孤立小半徑平曲線放在前后均為較長(zhǎng)直線或大半徑平曲線的段內(nèi)，則可能形成事故多發(fā)點(diǎn)。平、縱線形設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的組合形式：（1）計(jì)算行車速度＞40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線；（2）凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的拐點(diǎn)重合；（3）直線上的縱面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視覺(jué)中斷的線形；（4）直線段內(nèi)不得插入短的豎曲線；（5）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊；（6）避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡及曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線。

三、交通安全設(shè)施的設(shè)計(jì)

（一）安全管理設(shè)施

道路交通安全設(shè)施包括安全管理設(shè)施和安全防護(hù)設(shè)施。在進(jìn)行這些設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足其重要的、特殊的需求外，要能比較容易引起駕駛?cè)藛T的注意；提供的信息要簡(jiǎn)明、易懂；要允許駕駛?cè)藛T有足夠的反應(yīng)時(shí)間。

目前，我國(guó)農(nóng)村公路設(shè)立限速限載標(biāo)志、禁止超車標(biāo)志、彎路標(biāo)志、停車點(diǎn)、慢行等提示、警示類交通標(biāo)識(shí)的很少。正是由于不少農(nóng)村公路沒(méi)有設(shè)立交通安全標(biāo)識(shí)，超限超載行駛、超速行駛、亂掉頭、亂超車、亂停車等現(xiàn)象嚴(yán)重，交通事故頻發(fā)。在選擇警告、禁令、指示標(biāo)志設(shè)計(jì)尺寸和安裝位置時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮在該路段最危險(xiǎn)、最易發(fā)生事故處車輛所對(duì)應(yīng)的速度和視點(diǎn)。

交通標(biāo)線與其他交通安全設(shè)施相比造價(jià)較低，但是在規(guī)范各種交通方式的交通行為、保障行車安全上的作用，是其他交通安全設(shè)施所不能替代的。所以在農(nóng)村公路路面寬度允許的條件下，應(yīng)當(dāng)設(shè)置道路中心標(biāo)線。道路中心標(biāo)線的設(shè)置不僅可以分離不同的道路使用對(duì)象、強(qiáng)化道路規(guī)范，還可以起到誘導(dǎo)駕駛員視線的作用。所以對(duì)于農(nóng)村公路上一些平曲線半徑較小、視距不良的路段，即使路面寬度在6m以下也可以設(shè)置道路中心標(biāo)線，并且可將道路中心標(biāo)線設(shè)置成黃實(shí)線或雙黃線以禁止超車，保證行車安全。

（二）安全防護(hù)設(shè)施

安全防護(hù)設(shè)施通常包括路側(cè)護(hù)欄（護(hù)墻）、分隔帶護(hù)欄、橋梁欄桿、人行天橋防落物網(wǎng)等。在護(hù)欄、欄桿的設(shè)計(jì)中，應(yīng)從其功能、經(jīng)濟(jì)性、行駛安全性和誘導(dǎo)作用出發(fā)，綜合考慮地形、地質(zhì)條件。一般公路在線形設(shè)計(jì)時(shí)，由于受到各種條件制約，都會(huì)出現(xiàn)許多彎道。但對(duì)于農(nóng)村公路來(lái)說(shuō)，由于村鎮(zhèn)、自然條件、經(jīng)濟(jì)條件等因素的影響，彎道上往往不能按照要求設(shè)計(jì)線形，當(dāng)彎道半徑不符合要求時(shí)，就需要加強(qiáng)各種交通安全設(shè)施的設(shè)置，一方面要對(duì)進(jìn)入彎道前的車輛進(jìn)行限速，另一方面還要加強(qiáng)路側(cè)保護(hù)。例如，在高填方的曲線路段，由于駕駛員對(duì)曲線大小難以判斷準(zhǔn)確，行車會(huì)偏離車道，沖到路下，造成十分嚴(yán)重的后果，因此應(yīng)沿曲線外側(cè)設(shè)置護(hù)攔、示警樁、視線誘導(dǎo)標(biāo)等用來(lái)誘導(dǎo)駕駛員視線，保障行車安全。在急彎路段設(shè)置相應(yīng)的限速標(biāo)志和急彎標(biāo)志，在連續(xù)急彎路段應(yīng)有連續(xù)急彎標(biāo)志。另外，我國(guó)目前的農(nóng)村公路以三、四級(jí)及等外公路為主，道路大部分為雙向兩車道。因此，應(yīng)該抓緊制定針對(duì)農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的“混合交通雙向兩車道”公路的交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工規(guī)范。規(guī)范農(nóng)村公路各類安全設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收以及質(zhì)量評(píng)價(jià)，從而使公路交通的不安全因素減至最小。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)公路運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，道路各方面的實(shí)際因素，除了要考慮最大限度地滿足基本功能外，還必須從交通安全的角度給予高度重視。在道路線形設(shè)計(jì)、交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)和路基路面安全設(shè)計(jì)中，不僅基本要素要符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還必須使各要素的組合更趨科學(xué)合理，這樣才能使農(nóng)村公路安全問(wèn)題得到妥善的解決。

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[2]王輝，賈嘉．山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中的道路安全理念[J]．中外公路，2006，（2）．

作者簡(jiǎn)介：李煒（1980－），浙江衢州交通設(shè)計(jì)有限公司助理工程師，研究方向：道路工程；呂家奎（1982－），浙江衢州交通設(shè)計(jì)有限公司助理工程師，研究方向：道路工程。