公路與鐵路立體交叉角度的探討與安全保障方案

張磊

摘要：公路與鐵路立體交叉角度對公路走向及工程規(guī)模具有重大的影響，甚至對路線總體方案起決定作用，本文通過對公路與鐵路立體交叉角度的探討，分析影響公路與鐵路交叉角度的主要因素、辨識和評價小角度交叉帶來的風險，并提出對應的安全保障方案，消除可能存在的安全隱患、促進公路建設的發(fā)展。

關鍵詞：公路；鐵路；交叉角度；風險；安全保障方案

1.公路與鐵路立體交叉角度的相關規(guī)定

《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）規(guī)定：“高速公路、一級公路與鐵路相交叉時，必須設置立體交叉；高速鐵路、準高速鐵路和路段旅客列車設計行車速度為140km/h的鐵路與公路相交叉時，必須設置立體交叉。鐵路跨越公路上方時，其跨線橋下凈空及布孔應符合公路建筑限界、視距的規(guī)定，以及對前方信息識別的要求?！?/p>

《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006）規(guī)定“公路與鐵路立體交叉宜選在雙方線形均為直線的地段，或平、縱線形技術指標高且通視良好的地段；公路與鐵路立體相交，以垂直交叉為宜。必須斜交時，其交叉的銳角應不小于70°；受地形條件或其他特殊情況限制時，應不小于60°。”

《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2017）規(guī)定“公路與鐵路立體交叉宜選在雙方線形均為直線的地段，或平、縱線形技術指標高且通視良好的地段；公路與鐵路立體交叉以正交為宜，受地形條件或其他特殊情況限制必須斜交時，應結合公路、鐵路的線形條件，盡量設置較大的角度。”

2.影響立體交叉角度的相關因素

通過對規(guī)范條文的解讀，發(fā)現(xiàn)公路與鐵路立體交叉范圍內存在的主要問題是平、縱面線形和視距問題。其視距必須滿足停車視距的要求。公路、鐵路在交叉范圍內路線以直線為宜，交角也宜盡量正交。規(guī)范在制定過程中主要的考慮因素如下：（1）造價方面，由于采用斜交方案尤其是小角度交叉時，跨線橋的跨徑增加，會大大增加跨線橋造價。（2）技術方面，由于鐵路方面在大跨徑跨線橋技術方面部分存在實施難度，一旦與公路交叉，可能會侵占公路建筑控制區(qū)甚至公路用地范圍，由于不同行業(yè)主管部門的交叉，項目審批存在一些沖突，因此規(guī)范在編制時限定了交叉角度。（3）安全方面，主要是從眩光影響、視距及護欄安全等方面考慮。隨著交叉角度的減小，眩光影響加大、橋梁橋墩對視距的影響迅速增大、車輛沖撞橋墩的可能性也變得更大，多種因素的綜合影響導致隨著交叉角度的減小，安全隱患成幾何級數(shù)增大。

3.安全分析與保障方案

3.1眩光分析

眩光是在視野中由于光亮度的分布或范圍不適宜，或在空間或時間上存在著極端的亮度對比，以致引起不舒適和視覺機能降低的視覺條件。這種不舒適表現(xiàn)為觀察者產(chǎn)生煩惱或緊張，視覺機能降低則表現(xiàn)為可見度降低或視距范圍減小甚至完全喪失視覺功能。目前國內外得到比較廣泛采用的是De Boer 眩光評價指數(shù)法，其計算公式為：

交叉角度越小，火車與汽車的相互眩光影響越大，通過模擬火車與汽車眩光影響，控制德波爾系數(shù)不小于4，同時加強防眩設施的設計，確保安全。

3.2視距分析

視距作為公路設計的重要的安全性指標，對于公路的安全運行具有重要的保障作用，許多事故的發(fā)生與視距不足具有直接相關性。

公路與鐵路交叉段，尤其是小角度交叉，鐵路橋墩可能影響公路行車視線，影響行車安全。對于視距不良路段應通過視距計算后采取增大圓曲線半徑、設置限速、設置加寬、清除路側障礙等措施，使路線滿足相應設計速度的視距要求。視距計算公式如下：

RS：視距受限車道中心線半徑；

S：視距（停車視距/會車視距）。

3.3加強交通安全設施設計

公路與鐵路小角度交叉存在公路失控車輛沖出道路碰撞鐵路橋墩導致二次事故的發(fā)生，從而影響鐵路運行安全的問題，因此對于公路與鐵路交叉段落應加強交通安全設施的設計，確保將公路失控車輛控制在道路范圍內。同時，在設置交通安全設施避免車輛與其他危險物碰撞時，應把交通安全設施當成危險物看待，因此設置不當?shù)慕煌ò踩O施，也是危險行車的路側障礙物，避免盲目采取高等級的交通安全設置方案。

3.4重視運行速度的檢查

車輛在道路上實際運行速度與設計速度總是存在一定差距的，這種差距越大，安全隱患也愈大，尤其在公路與鐵路小角度交叉段落，對鐵路運行存在的不利影響也越大，因此應重視運行速度的檢查，使運行速度與設計速度的差值滿足規(guī)范要求。

3.5采用交通仿真等手段校核設計成果

采用VISSIM、UC-WIN/ROAD等交通仿真軟件對交通流運行狀況進行模擬，校核設計成果。通過仿真分析結果發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題，進一步優(yōu)化設計，使設計方案更加合理。

4.結束語

為了提高本項目整體行車安全水平，降低公路與鐵路之間的相互影響，從公路交通安全的影響方面分析，提高公路自身的運營安全，避免公路行車事故發(fā)生后，與鐵路疊加影響導致重大事故。根據(jù)前危險因素辨識結果，結合設計指標核查、仿真分析等手段，確保在設計的公路與鐵路交叉角度條件下的運行安全。

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