山區(qū)高速公路長大縱坡路段安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

溫影影，汪才喜

（中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，武漢 430000）

1 引言

我國幅員廣袤，地域遼闊，其中，69%的面積為山區(qū)，隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入穩(wěn)定時(shí)期之后，高速公路及一些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)開始由平原區(qū)向山區(qū)延伸。但由于山區(qū)的地形、地貌、水文、地質(zhì)以及氣候條件與平原區(qū)有較大的區(qū)別，同時(shí)我國對環(huán)境、生態(tài)等方面的高度重視，導(dǎo)致山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。當(dāng)路線需克服較大高差，地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí)，為降低工程造價(jià)，減少對周邊自然環(huán)境的影響及破壞，極易出現(xiàn)連續(xù)長大縱坡路段，因而導(dǎo)致山區(qū)高速公路的交通安全狀況比平原區(qū)更加嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全國的重特大惡性交通事故大多發(fā)生在山區(qū)高速公路上，特別是長大縱坡路段上，且山區(qū)高速公路百次事故的死亡、受傷人數(shù)以及每次事故的經(jīng)濟(jì)損失多年來都位居交通事故榜首。

分析發(fā)現(xiàn)，長大縱坡路段上出現(xiàn)交通事故的主要車型為貨車。其主要原因如下：

1）下坡路段上不斷的剎車制動易出現(xiàn)發(fā)動機(jī)燒壞、剎車失靈的現(xiàn)象，造成追尾、側(cè)滑等交通事故。

2）在上坡過程中大貨車與小客車的速度差較大，導(dǎo)致通行能力降低并出現(xiàn)超車追尾的事故。

3）連續(xù)的長大縱坡路段導(dǎo)致駕駛員精神高速集中，易造成疲勞駕駛而出現(xiàn)碰撞、沖出護(hù)欄等交通事故。

2 長大縱坡路段的界定

在地形地質(zhì)條件復(fù)雜的山區(qū)，高速公路在設(shè)計(jì)過程中考慮到克服高差的難度，設(shè)計(jì)速度通常不會選用較高的速度。JTG D20—2017《公路公路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡稱《規(guī)范》）對不同設(shè)計(jì)速度對應(yīng)的最大縱坡與坡長已有規(guī)定，并要求高速公路連續(xù)長、陡下坡路段的平均坡度與平均坡長不宜超過表1規(guī)定，超過時(shí)應(yīng)進(jìn)行交通安全性評價(jià)，提出路段速度控制和通行管理方案，完善交通工程和安全設(shè)施，并論證增設(shè)貨車強(qiáng)制停車區(qū)[1]。

表1 連續(xù)長、陡下坡的平均坡度與連續(xù)坡長

JTG D20—2009《公路路線設(shè)計(jì)細(xì)則》中對山區(qū)高速公路連續(xù)長大下坡路段的界定如表2所示，且不宜超過表3中的一般值。同時(shí)對長大縱坡路段的平均縱坡也有規(guī)定：高速公路的連續(xù)長下坡路段，任意3km的平均縱坡不宜大于4%，相對高差大于300m時(shí)，平均縱坡不宜大于2.5%[2]。

表2 山區(qū)高速公路連續(xù)長大下坡路段界定標(biāo)準(zhǔn)

表3 平均縱坡度與路線長度建議值

3 降低西昌至寧南高速公路長大縱坡路段交通事故率的安全措施

3.1 西昌至寧南高速公路工程可行性研究情況

西昌至寧南高速公路位于四川省涼山州，起點(diǎn)位于西昌市大興鄉(xiāng)與G7611西昌至香格里拉高速公路相交，途經(jīng)普格縣，終點(diǎn)位于寧南縣與G4216宜賓至攀枝花高速公路相交。該項(xiàng)目地處川滇塊體東緣的橫斷山系，地勢起伏大、高差懸殊、嶺谷相間、河谷幽深。項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地震基本烈度分別為Ⅷ度和Ⅸ度。同時(shí)，所在區(qū)域斷裂、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，斷裂帶巖體破碎，滑坡、泥石流、崩塌（危巖體）、強(qiáng)震區(qū)和巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象在項(xiàng)目沿線廣泛分布。

西昌至寧南高速公路路線全長104.929km，橋隧比67.13%。路線起點(diǎn)（地面高程約1 500～1 800m）從邛海東南側(cè)穿越大箐梁子（最高峰約3 400m）至普格縣特爾果鄉(xiāng)（地面高程約2 100～2 300m），由普格縣特爾果鄉(xiāng)至普格縣縣城（地面高程約1 100～1 250m）沿則木河布線，河岸兩側(cè)均為山體，普格縣縣城至寧南縣縣城（地面高程約900～1 050m）沿黑水河布線，河岸兩側(cè)也均為山體。其中，起點(diǎn)（設(shè)計(jì)高程1 795m）至特爾果鄉(xiāng)（設(shè)計(jì)高程2 230m）約19km為爬坡路段，需克服高差435m；特爾果鄉(xiāng)至普格縣（設(shè)計(jì)高程1 200m）約40.2km為下坡路段，需克服高差1 030m。普格至寧南段約45.7km，高差相對較小，路線平縱面如圖1、圖2所示。

圖1 西昌至寧南高速公路平面示意圖

圖2 西昌至寧南高速公路K線縱斷面圖

受地形、地質(zhì)、周邊建筑以及環(huán)境等條件限制，經(jīng)展線優(yōu)化后K線方案K29+800～K55+400平均縱坡2.85%（K32+550～K55+400平均縱坡3.04%），為長大縱坡路段。

3.2 設(shè)計(jì)過程中針對長大縱坡路段的考慮

3.2.1 進(jìn)行多方案分析比較，盡量避免出現(xiàn)長大縱坡路段的情況

本項(xiàng)目針對長大縱坡路段提出3個比選方案與之進(jìn)行綜合分析，分別是D線、E線、F線。經(jīng)分析，E線方案與則木河活斷裂走向平行，且多次交匯，受則木河活動斷裂影響，沿線地質(zhì)條件交叉，多處發(fā)育滑坡、垮塌，不適于道路建設(shè)，舍棄E線方案；D線DK28+900～DK68+721.466段平均縱坡為2.34%，完全消除了長大縱坡路段；F線FK29+800～FK52+610段平均縱坡為2.8%、FK29+800～FK57+460段平均縱坡為2.62%，即存在長大縱坡路段；D、F線對應(yīng)的K線也存在長大縱坡路段。針對D、F線以及對應(yīng)的K線分別從地形地質(zhì)條件、運(yùn)營速度安全性、與沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的協(xié)調(diào)性、對沿線礦產(chǎn)資源的影響、工程規(guī)模及投資、橋梁墩高與抗震等，結(jié)合地方政府意見綜合比較后推薦出合適的方案。

3.2.2 從運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的協(xié)調(diào)性控制路線設(shè)計(jì)指標(biāo)，避免出現(xiàn)長大縱坡路段

根據(jù)《規(guī)范》要求“采用運(yùn)行速度檢驗(yàn)時(shí)，相鄰路段運(yùn)行速度之差應(yīng)小于20km/h，同一路段設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度之差宜小于20km/h”。本項(xiàng)目利用緯地運(yùn)行速度測算分析系統(tǒng)對運(yùn)行中提出的方案進(jìn)行了分析，通過導(dǎo)入線形幾何設(shè)計(jì)指標(biāo)及其他相關(guān)參數(shù)，測算得到小客車與大貨車在擬定的路線方案中運(yùn)行速度，通過分析車輛運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值調(diào)整路線方案中平縱面線形指標(biāo)，避免出現(xiàn)長大縱坡路段的情況，并將運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值控制在合理范圍內(nèi)，提高車輛運(yùn)行的安全性。

3.2.3 無法避免長大縱坡路段的情況需設(shè)置強(qiáng)制停車區(qū)等道路附屬安全補(bǔ)救設(shè)施

在連續(xù)下坡路段設(shè)置強(qiáng)制停車區(qū)、避險(xiǎn)車道、爬坡車道以及路側(cè)的防撞護(hù)欄，是保證載重汽車制動性能穩(wěn)定、防止車輛失控、緩解超車碰撞等事故的重要措施。本項(xiàng)目針對連續(xù)長坡的下坡路段，根據(jù)調(diào)查的交通組成情況，結(jié)合緯地運(yùn)行速度測算分析系統(tǒng)測算的設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的一致性、運(yùn)行速度的協(xié)調(diào)性評價(jià)結(jié)果，針對長大縱坡路段在合適的位置設(shè)置有避險(xiǎn)車道、爬坡車道、強(qiáng)制停車區(qū)以及防撞護(hù)欄等。

3.2.4 完善交通標(biāo)志、標(biāo)線等設(shè)施

交通標(biāo)志、標(biāo)線是傳遞交通信息，進(jìn)行交通管理的一種特殊語言。山區(qū)高速公路上由于駕駛員不熟悉路況或缺乏山區(qū)高速的行駛經(jīng)驗(yàn)，極易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。設(shè)置完善的交通標(biāo)志引導(dǎo)駕駛員，可以讓駕駛員提前了解前方道路線形和道路狀況的變化，預(yù)判需采取的正確措施以確保行駛安全。本項(xiàng)目結(jié)合連續(xù)下坡預(yù)告標(biāo)志，將設(shè)置“前方連續(xù)下坡”“禁止空擋滑行”“事故多發(fā)路段”等警告標(biāo)志；在連續(xù)下坡起點(diǎn)、中間合適的位置、連續(xù)下坡終點(diǎn)設(shè)置“連續(xù)下坡開始”“連續(xù)下坡××km”、“保持車距”、“連續(xù)下坡剩余××km”、“連續(xù)下坡結(jié)束”等標(biāo)志；對連續(xù)長下坡路段加強(qiáng)速度控制，結(jié)合緯地運(yùn)行速度測算分析系統(tǒng)的測算結(jié)果，設(shè)置“限速××”，并在合適的位置設(shè)置限速標(biāo)線、減速標(biāo)線、可變情報(bào)板，及時(shí)提醒過往車輛前方道路情況。

3.3 其他降低山區(qū)高速公路交通事故率的措施

3.3.1 增強(qiáng)交通宣傳力度，嚴(yán)禁超載、超限、超速等違規(guī)、違法行為

從山區(qū)道路交通事故車型分布規(guī)律可知，大型貨車發(fā)生的事故比例最高，而造成大貨車事故的人為原因主要是違規(guī)、違法超載、超限、超速等。對于超載、超限、超速等違規(guī)、違法行為，不僅需要加強(qiáng)管理、加大打擊力度，還要加強(qiáng)交通安全宣傳，提高駕駛員的安全駕駛意識?？梢酝ㄟ^發(fā)放宣傳資料、路側(cè)電子顯示屏播放交通事故、沿線張貼交通安全宣傳標(biāo)語等形式，宣傳酒后駕駛、超載、超限、超速、疲勞駕駛等嚴(yán)重交通違規(guī)、違法行為給社會和家庭帶來的嚴(yán)重后果，提醒和教育駕駛員遵守法律法規(guī)，自覺抵制不文明、不安全交通行為。

3.3.2 完善高速公路交通事故救援體系

高速公路上由于汽車行駛速度快，沖擊力強(qiáng)，一旦發(fā)生事故往往后果非常嚴(yán)重，直接危害到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。因此，完善高速公路的交通事故緊急救援尤為重要。完善的交通事故救援不僅需要制定發(fā)生事故后應(yīng)采取的緊急措施和應(yīng)急方案，還需要加強(qiáng)高速公路的交通管理，以便于事故后救援團(tuán)隊(duì)能迅速抵達(dá)，救援方案能有效執(zhí)行。

4 結(jié)語

通過對西昌至寧南高速公路長大縱坡的路線方案研究，從設(shè)計(jì)上提出多方案比選并利用運(yùn)行速度分析軟件調(diào)整路線設(shè)計(jì)參數(shù)，盡量避免出現(xiàn)長大縱坡路段的情況。若長大縱坡不可避免，那就需要采取必要的安全補(bǔ)救措施，以實(shí)現(xiàn)長大縱坡路段的安全運(yùn)營。