劍南路橋邊河安全黑點路段整治設計總結

■王 毅 ■四川川北公路規(guī)劃勘察設計有限責任公司，四川 廣元 628017

1 項目背景

劍南路橋邊河安全黑點整治項目:劍閣縣劍(閣)南(部)公路是廣元市公路網(wǎng)中的縣道4140 線二級路網(wǎng)，既是國道108 線、劍蒼路與國道347 線(原省道302 線)連接的重要通道，又是劍閣縣農村經(jīng)濟及整體國民經(jīng)濟發(fā)展的主要交通動脈，區(qū)域交通流量大。原路為三級公路，設計速度30km/h，路基寬度7.50 米。從青樹梁(k2 +440)到橋邊河(k5 +500)段為連續(xù)下陡坡路段，在k5 +500 為連續(xù)縱坡坡底向左拐小半徑彎道處，交通事故頻發(fā)，并發(fā)生多起重特大交通事故，廣元市交通運輸局和公路路政管理處將其作為需要重點治理的安全黑點進行整治。僅2009 年發(fā)生的兩起交通事故如下圖:

2 事故頻發(fā)原因分析

(1)道路原因。①地形條件:該路段及毗鄰區(qū)域為龍門山中～高山地貌，北高南低，地勢起伏較大，事故路段處于越嶺線下坡段，右側地形坡度較陡，左側分布有皇柏古樹。②路線平縱面:事故路段前方為3.06 千米連續(xù)下坡，平均縱坡5.88%，不滿足《公路路線規(guī)范》8.2.7 條“平均縱坡不應大于5.5%”的要求，事故路段處圓曲線半徑44 米(見圖一)，緩和曲線長度26 米，平曲線總長60 米，均接近接近規(guī)范極限最小值30 米、25 米和50 米的要求，車輛實際運行速度與彎道半徑和行車視距嚴重不協(xié)調。③路基:路基最大超高為5.5%，與調查實際行車速度40～60 千米/小時所需超高(7.0%)不匹配，這也是造成2009 年2 月21 日交通事故的主要原因之一。④交通安全設施:整個下坡路段在坡頂和沿線均設置有警告標志、限速標志等標志標牌，事故路段外側設置有B 級波形護欄，安全設施防撞等級雖滿足《公路交通安全設施設計規(guī)范》要求，但根據(jù)實際運行情況來看，其防撞等級和護欄高度均不滿足實際需要。

(2)駕駛員及車輛原因。①該路段實際車輛運行速度超速現(xiàn)象嚴重，個別車輛超速2.5 倍以上。②前方多處設有警告和禁令標志的情況下，接近長縱坡的尾部路段既有警告和禁令標志被駕駛人員忽視，警告和禁令標志沒有起到警示和限制作用。③大型貨車，特別是嚴重超載的貨車在長距離下坡的情況下，車輛長時間制動導致制動系統(tǒng)溫度過高，車輛制動系統(tǒng)性能降低或失靈，同時也存在車輛失控情況下駕駛員臨危處理措施不當。

(3)行車速度分析。根據(jù)《公路工程技術標準》條文說明2.0.5 條“設計速度是指氣象條件良好，車輛行駛只受公路本身條件影響時，具有中等駕駛技術人員能夠安全、順適駕駛車輛的速度”。當車輛運行條件和速度與規(guī)范限制條件不滿足時，均屬于超速。經(jīng)調查，大部分車輛實際運行速度在40～60 千米/小時，個別達到80 千米/小時，按上述速度駕駛車輛在該段道路上行駛是屬于嚴重超速，是非常危險駕駛行為。

在上述綜合因素的影響下，導致該路段事故頻發(fā)，且多次發(fā)生重、特大交通事故，該路段被廣元市交運輸通局納入重點安全黑點整治路段。

3 初步擬定整治方案及其可行性分析

(1)長距離改線:在前方長下坡段進行長距離展線，以改善全段平縱面技術指標，以徹底解決該段安全隱患。經(jīng)初步估算，改建長度將在3.5 公里左右(其中新建約1.0 公里)，投資估算約4000 萬元，限于當前地方投資能力限制，該方案當前無法實施，后期有條件時再做考慮。(2)設置降溫池:在該段長下坡的坡頂可設置降溫池，減小大型貨車因制動系統(tǒng)溫度過高而造成制動性能降低或失效的概率，但不能從根本上解決長下坡底部的安全隱患問題，僅為一種預防措施。(3)設置避險車道:在事故路段修建避險車道可避免失控車造成惡性交通事故，但由于道路內側分布有皇柏，無避險車道布置空間。經(jīng)綜合考慮各種限制因素后，采用以局部改善事故多發(fā)點的道路平縱面線形，并將該路段安全設施的設置作為重點，進行安全隱患點治理。

4 整治設計要點及理由

(1)道路平縱面:由于該段道路縱斷面調整空間不大，故對平面線形指標做適度改善，平曲線半徑由44 米增大到94.4 米，平曲線長度由60 米增大到180 米(由于內側皇柏限制，平曲線無法繼續(xù)增大)，適度改善事故彎道平面線形可從根本上降低事故發(fā)生的概率(見圖二)。

(2)路基超高及加寬:絕大部分車輛實際行車速度40～60km/h，根據(jù)《公路工程技術標準》條文說明2.0.5 條“應以運行速度對限制路段進行驗算”的要求，該段應對行車道的超高和加寬進行驗算。

超高橫坡設置:按40km/h 和60km/h 超高橫坡分別為7.0% 和8.0%，道路縱坡為6.22%，其合成坡度分別為9.36%和10.13%，根據(jù)《公路路線設計規(guī)范》8.5.1 表，設計速度為60km/h 時，最大合成坡度為9.5%，故超高橫坡按設計速度40km/h 設置，超高橫坡為7.0%，以滿足適度超速車輛的行車安全，并彎道兩端配套設置其他限速設施(限速標志、超速攝像和震蕩減速標線)，防止出現(xiàn)嚴重超速現(xiàn)象。

道路加寬:行車道采用三類加寬，并由規(guī)范要求的2.0m 提高到2.5m，以應對部分越線違章超車出現(xiàn)險情的情況下，為會車避讓留有適當?shù)母辉挾取Ｍ瑫r，在邊溝內側設置1.0m 寬視距平臺，以增大行車視距。

(3)路側防護設施:根據(jù)《公路安全設施設計細則》(后稱《細則》)3.0.1 表及3.0.1 條文說明:護欄防撞等級的選擇需根據(jù)碰撞條件確定碰撞加速度和碰撞能量兩個關鍵參數(shù)，碰撞加速度的要求是確保乘員的安全性，碰撞能量是確定護欄強度。

碰撞加速度對乘員安全性的影響:參考相關車輛碰撞試驗論文，車輛發(fā)生碰撞事故時，對駕乘人員的主要傷害由以下兩個方面的因素造成:①車輛在碰撞瞬間，身體的位移受到車身的限制，產生較大的加速度，車身對人體的反作用力使人體處于超載狀態(tài)，當超載情況大于身體的耐受極限時，將會造成人體內臟損傷。②剛性碰撞造成車身嚴重變形，對人體產生嚴重的擠壓，同時也增加醫(yī)療救援的難度。其根本原因都是碰撞瞬間加速度急劇增大造成。

碰撞能量與護欄強度關系:根據(jù)《細則》3.0.1 表，護欄強度與速度、車輛質量和碰撞角度有關，結合本項目以大型貨車發(fā)生事故率較高、實際行車速度和歷次交通事故中發(fā)生二次事故的情況，根據(jù)《細則》表4.2.1 -1，該段道路護欄應采用A 級以上防撞等級。

根據(jù)《細則》3.0.條文說明:“護欄既要有相當高的力學性能和剛度來抵擋車輛的沖撞力，又要使其剛度不要太大，以免使乘客受到嚴重傷害，因此，進行護欄設計的要旨就是解決這一矛盾”因此，在選擇路側護欄時，主要從減小事故車輛碰撞時的加速度考慮，采用柔性防護代替半剛性防護。同時，護欄高度還要考慮防止車輛側翻至懸崖下的情況。結合彎道改線后外側留有較寬的富裕寬度的情況，選擇外側修建“人造路塹”代替路側安全護欄，設計時按土坡高度及坡頂寬度均不小于2.0m 控制(見圖三)。

(4)進一步補充完善警示燈交通警告、禁令標志，增設減速震蕩標線，事故路段增設線形誘導標志，路面中心線標劃黃色實線，以減小越線超車情況。

(5)交警部門在事故路段的上坡方向直線段設置了固定測速裝置，可減少部分車輛嚴重超速的現(xiàn)象(但不能控制失控車輛超速)。

5 處理前后各項指標優(yōu)劣勢對比

(1)路線平面線形:原路圓曲線半徑和平曲線長度由規(guī)范要求設計速度30km/h 的極限最小值增大到一般最小值以上。

(2)外側安全設施:以“人造土坡”代替路側護欄，與半剛性護欄(波形護欄)或剛性護欄(防撞護欄)相比較，可避免事故車輛與防撞護欄剛性碰撞，能夠最大程度的降低事故的傷亡程度。同時，可以避免車輛側翻至懸崖下造成二次重大事故的發(fā)生。

6 總結

該處安全黑點整治點治理后，事故發(fā)生的頻率和事故損造成的損失均大幅降低，取得了良好的效果。由此，總結如下:(1)路線技術指標應盡量避免采用接近規(guī)范要求的極限值，應盡量爭取或創(chuàng)造條件，使轉彎半徑大于規(guī)范要求的一般值為宜，以適應適度超速車輛的安全運行;(2)加強道路應特別注重路線平縱線形組合，特別是長下坡與小半徑圓曲線的組合，應盡量避免，當不能避免時，應采取可靠的路側安全防護設施。護欄的選擇既要保證其可靠性，也要防止出現(xiàn)二次交通事故的發(fā)生。在有條件的地方，建議盡量采取柔性防護為主(以小型車為主的道路，可采用纜索護欄)，以盡量減小剛性碰撞增大交通事故的損失;(3)在個別特殊路段，應根據(jù)車輛運行速度對路線技術指標、路基超高進行驗算。