淺議高速公路安全設(shè)施設(shè)計(jì)

周恒軍

吉林省公路勘測設(shè)計(jì)院，吉林長春 130021

1 問題的提出

為了高速公路的交通安全，實(shí)際工程中多采用警告標(biāo)志、限速、改線等安全措施降低運(yùn)營期間的公路交通事故率，效果雖然很好，但往往在造成很多人員和財(cái)產(chǎn)損失之后才能逐步解決。如果能在交通事故發(fā)生前或在公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段就能發(fā)現(xiàn)潛在影響交通安全的因素并加以糾正,就能大大減少損失。

2 高速公路運(yùn)行速度模型

運(yùn)行速度即是公路上車輛的實(shí)際行駛速度，是指當(dāng)交通處于自由流狀態(tài)，且天氣良好時(shí)，在路段特征點(diǎn)上測定的第85個(gè)百分位上的車速，簡稱V85。

江密峰至延吉高速公路地處吉林省東部山區(qū)，其中的K40～K44段穿越東明林場埡口,使用了極限縱坡，為依山就勢，平面線形曲折復(fù)雜，最小采用774m的平曲線半徑。本文選取這一路段進(jìn)行詳細(xì)的運(yùn)行速度計(jì)算。

表1 連續(xù)下坡路段分析表(大貨車正向空擋)

3 應(yīng)用分析成果進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)

3.1 對危險(xiǎn)路段進(jìn)行標(biāo)志設(shè)計(jì)

根據(jù)該路段的護(hù)欄設(shè)置情況發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)置標(biāo)志的路段路側(cè)并未設(shè)置防撞護(hù)欄，對行駛的車輛來說，在此路段上如果發(fā)生事故，有可能會撞擊到路側(cè)的標(biāo)志結(jié)構(gòu)，將會對駕駛員和乘客造成較嚴(yán)重的傷害，為了避免發(fā)生這樣的事故，對部分路側(cè)未設(shè)置防撞護(hù)欄的標(biāo)志進(jìn)行了安裝解體消能裝置的處理。

解體消能裝置就是將原來通過地腳螺栓安裝在基礎(chǔ)上的加勁法蘭盤和底座法蘭盤分離開，再通過4根帶缺口（薄弱面）的螺栓將加勁法蘭盤和底座法蘭盤連接。螺栓薄弱面的半徑為5mm或6mm。車輛發(fā)生事故撞擊到標(biāo)志結(jié)構(gòu)時(shí)，在很大的沖擊力作用下，螺栓薄弱面發(fā)生斷裂，使標(biāo)志結(jié)構(gòu)向車輛沖出的方向傾倒，以避免對車輛內(nèi)的駕駛員和乘客造成傷害。

3.2 對危險(xiǎn)路段進(jìn)行震動(dòng)標(biāo)線設(shè)計(jì)

除了在上述危險(xiǎn)路段進(jìn)行了標(biāo)志的補(bǔ)充和完善，為加強(qiáng)對司機(jī)的警示作用，我們采用了一種新型的薄層環(huán)氧抗滑層材料(簡稱CRM震動(dòng)標(biāo)線)，震動(dòng)標(biāo)線設(shè)計(jì)原則為：

1）在長大下坡路段內(nèi)的半徑小于1000m的平曲線上連續(xù)設(shè)置CRM震動(dòng)標(biāo)線，以起到防止車速過快引起側(cè)滑。

2）在長大下坡路段內(nèi)的重要標(biāo)志處對應(yīng)連續(xù)設(shè)置CRM震動(dòng)標(biāo)線，以起到提醒駕駛員注意安全駕駛的作用。

3.3 對險(xiǎn)路段進(jìn)行避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)

根據(jù)長大下坡路段的事故原因分析，主要是肇事車輛的駕駛員特別是外地駕駛員對連續(xù)長大下坡路段的坡長、坡度等道路與交通情況估計(jì)不足，盲目從坡頂高速下行，造成在連續(xù)長大下坡路段車速過高，連續(xù)的剎車制動(dòng)造成制動(dòng)器溫度升高，制動(dòng)效能減弱，調(diào)控失當(dāng)，導(dǎo)致交通事故。

一般情況下，當(dāng)制動(dòng)鼓的溫度不超過200℃時(shí)，車輛的制動(dòng)器制動(dòng)力不會發(fā)生明顯衰減：當(dāng)制動(dòng)鼓溫度達(dá)到260℃時(shí)，車輛的制動(dòng)器制動(dòng)力明顯下降，只能達(dá)到正常溫度（65℃以下）的30～35%；當(dāng)制動(dòng)鼓溫度達(dá)到400℃以后，車輛制動(dòng)器基本失效。因此，連續(xù)下坡路段采用貨車安全運(yùn)行狀態(tài)的制動(dòng)器溫度閾值（通常取260℃）作為控制指標(biāo)。

本段高速公路在進(jìn)行運(yùn)行速度分析后，發(fā)現(xiàn)如果按貨車超載50%掛空擋下坡考慮，從坡頂K40+400處制動(dòng)鼓溫度即開始隨著下坡距離的增加而持續(xù)升高，到K43+670時(shí)達(dá)到了277℃，到坡底K45+520處甚至達(dá)到了553℃。

為保證高速公路長大下坡路段的大貨車不至于因制動(dòng)鼓過熱而失控，在長大陡坡路段對設(shè)置避險(xiǎn)車道的論證是必要的。

4 結(jié)論

本文以江密峰至延吉高速公路為例，通過在安全設(shè)施設(shè)計(jì)過程中遇到的實(shí)際問題，在既有工程結(jié)合地形采用了較低指標(biāo)平縱面線形的實(shí)際情況下，采用運(yùn)行速度理論對全項(xiàng)目進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果有針對性的進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)，力求達(dá)到以人為本，安全第一的目的，盡量實(shí)現(xiàn)對小半徑、長大陡坡、彎坡組合等不利路段利用安全設(shè)施的設(shè)計(jì)對駕駛者及乘客進(jìn)行提醒、警告、保護(hù)，并總結(jié)了一套利用運(yùn)行速度理論指導(dǎo)高速公路安全設(shè)施設(shè)計(jì)的方法。