探討路線安全設(shè)計方法在公路交通設(shè)計中的應(yīng)用

蘇勝斌，崔麗元

（1.重慶市知朗咨詢有限責(zé)任公司，重慶 401121；2.重慶兩江新區(qū)水土高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)投資有限公司，重慶 400714）

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國民的出行方式呈現(xiàn)出多樣化的特點。公路交通為國民的生活和工作提供了便利。我國公路交通縱橫交錯，七通八達(dá)，處于快速發(fā)展的階段。但是，還存在一定的問題。比如在各城市私家車保有量不斷激增的情況下，交通擁堵現(xiàn)象司空見慣，因為道路交通事故也是頻頻發(fā)生，因此，保證交通安全異常重要。公路交通安全與國民的交通安全意識和公路設(shè)計等因素有密切的關(guān)聯(lián)，如國民出行是否遵守交規(guī)、公路設(shè)計是否科學(xué)。公路的建設(shè)不僅關(guān)系到國家命脈，也影響著各個城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，在對公路進(jìn)行設(shè)計時，首要考慮的是影響交通安全的因素。如公路平縱組合的設(shè)計、彎曲的設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)等方面都會影響道路交通安全[1]。合理的公路設(shè)計能夠有效減緩交通擁堵，如公路超高漸變段的設(shè)計、路線的設(shè)計、公路緩和曲線長度等的合理設(shè)計能夠防止交通事故的發(fā)生，保證道路的順暢和國民的出行安全。

1 公路路線設(shè)計中的影響因素

1.1 自然交通安全影響因素

自然因素，諸如公路所在的地理位置、氣候情況以及水文等因素與道路交通安全息息相關(guān)。自然因素多在人力可控范圍外，可能因其引發(fā)安全事故，拖延道路的施工進(jìn)程。由此，原本的施工方案不得不進(jìn)行調(diào)整，不僅影響工程質(zhì)量，而且不能保證后期道路的安全性。

1.2 人為交通安全影響因素

人為因素主要有兩個方面，分別為公路施工人員和駕車人員。在公路建設(shè)過程中，公路施工人員的專業(yè)水平、公路材料的使用、項目設(shè)備的使用等共同決定著公路工程的質(zhì)量；駕車人員因素是完全可以規(guī)避的，人為因素可能會威脅到對公路的日常經(jīng)營造成，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

2 公路路線設(shè)計過程需考慮的因素

2.1 平縱組合因素

在公路路線設(shè)計時，首要考慮的是公路的平縱組線合方式，協(xié)調(diào)不一的線形組合，可能誘發(fā)交通事故。如平縱線形組合，應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)凹形豎曲線底部和凸形豎曲線頂部都較小的情況，如果凸形豎曲線剛好與方向曲線的拐點相重合，可能無法引導(dǎo)駕駛員的視線，致使駕駛員不當(dāng)駕駛，引發(fā)交通事故。如果平縱組合不恰當(dāng)，很容易出現(xiàn)如下情況：①豎曲線太?。虎谠陂L直線上形成陡坡；③長度短、半徑小的凹形豎曲線出現(xiàn)在曲線上。以上情況都會對阻礙駕駛員的視線，不利于的交通安全。如圖1 所示。

圖1 平縱組合因素影響

2.2 視距因素

人眼能看到的范圍為視覺距離，即視距。駕駛員在行駛過程中，可以清楚了解到在視距范圍內(nèi)的交通情況，如道路是否擁堵、其他車輛駕駛情況等。視覺距離與駕駛員的安全駕駛關(guān)系密切，在多數(shù)情況下，交通安全事故的發(fā)生往往是因為駕駛?cè)藛T的視距受到阻礙，對路面情況的誤判定，沒有關(guān)注到其他行車或者路人。由此可知，安全的道路交通狀況，一定是在保證駕駛?cè)藛T的良好視距的前提下發(fā)生的。在公路路線設(shè)計時，多數(shù)情況下會設(shè)計直線式道路，這種設(shè)計方式下，可以最大化駕駛員的視距[2]。除此之外，也要對施工路段進(jìn)行具體考量，受自然因素的影響，不同地區(qū)的地形和水文等情況差別較大，要結(jié)合實際情況對公路進(jìn)行線路設(shè)計，例如彎曲道路設(shè)計的增加。對山區(qū)公路進(jìn)行設(shè)計時，曲折爬坡的設(shè)計方式是非常普遍的。如果采用上下坡直線設(shè)計的方案，車輛爬坡需要更大的動力支持，這對車輛本身的性能要求較高。如果是曲線爬坡的方式，則可以減小爬坡的角度，行車安全性會更高。一般山區(qū)極易發(fā)生自燃災(zāi)害，比如山洪、滑坡和泥石流等情況都可能會阻斷公路，在進(jìn)行山區(qū)道路設(shè)計時，應(yīng)該因地制宜提前規(guī)劃，選擇最優(yōu)路線，避免在危險路段修建公路，如圖2 所示。

圖2 視距因素影響

2.3 路面平面線形因素

公路路面要求平行整齊，路面起落幅度不宜過大。平行整齊的路面可以極大提高公路的行車安全，公路路面的設(shè)計一定要參考路面實際情況，首先設(shè)計前進(jìn)行仔細(xì)勘察，如精確的路面承載力、車輛通行量等數(shù)據(jù)，然后對相關(guān)路面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終選定出最佳的公路設(shè)計方案。例如，盡可能避免在下坡路段采用曲線設(shè)計的方案，因為慣性的存在，持續(xù)下坡會使車速加快，駕駛?cè)藛T對車輛的把控難度增加，如果同時存在彎曲路段，那么此路段極容易發(fā)生安全事故，因而，要盡可能規(guī)避下坡路段的曲線設(shè)計。此外，科學(xué)合理的路面設(shè)計需要采用高低、曲直結(jié)合的方式，這種方式可以有效調(diào)整道路交通，使公路交通網(wǎng)絡(luò)更加完善。反之，公路路面設(shè)計如果凹凸不平，駕駛?cè)藛T的視距會受到極大的阻礙，進(jìn)而影響駕駛?cè)藛T行車，應(yīng)該減少或者盡量避免這類設(shè)計。

2.4 路面結(jié)構(gòu)因素

路面結(jié)構(gòu)對道路其他工程的施工后和后期道路的實際使用有直接關(guān)聯(lián)，路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計極為重要，不僅可促使公路施工工程按期高質(zhì)量竣工，而且路面結(jié)構(gòu)也會更加科學(xué)合理，在公路后期運營過程中，能夠有效削減車輛對公路路面造成的壓力，有效延長公路壽命。因此，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計必定要進(jìn)行合理規(guī)劃，在設(shè)計時也應(yīng)結(jié)合各種因素綜合考量。

2.5 路標(biāo)設(shè)計因素

路標(biāo)可以有效提供為相關(guān)公路信息，是人們在陌生路段尋找正確方向的指示，能夠降低安全事故的發(fā)生概率，確保行人和車輛各行其道，相互安全。路標(biāo)包括路況、建筑方向，以及道路施工等，路標(biāo)是為車輛駕駛?cè)藛T提供方向等信息的重要方式，路標(biāo)信息的使用能夠保證良好的路況、車輛有序通行，有效防止發(fā)生道路交通堵塞。值得關(guān)注的是：天氣情況也會對公路運行產(chǎn)生影響，不同天氣條件下道路運行存在差異，行駛過程中遇到特殊天氣情況，比如：暴雨天氣，駕駛?cè)藛T需自覺降低車速緩慢通行，公路設(shè)置相關(guān)警示標(biāo)志，以此來提高車輛駕駛?cè)藛T的警惕性[3]，如圖3 所示。

圖3 公路路線設(shè)計過程路標(biāo)設(shè)計影響

3 公路路線設(shè)計的改善策略

3.1 公路超高漸變段設(shè)計的完善方法

公路路線超高漸變段一般設(shè)置在緩和曲線的范圍，因而公路路線的設(shè)計、公路施工的難度比較大，如果在橋梁中部設(shè)置超高漸變段，會對橋面各個坡面造成影響，通常體現(xiàn)在造成多次扭曲方面。在路線設(shè)計可以輔助使用電腦軟件，比如海地或者緯地等軟件可對超高漸變段進(jìn)行精準(zhǔn)測算，會存在困難但不至于造成極大威脅。針對這種情況，設(shè)計人員需要針對具體的情況拿出方案作為路線超高漸變段設(shè)計，比如將超高漸變段設(shè)置在橋頭或者引道位置，可以很好掌控路線扭曲變化程度，這樣公路橋梁橫坡才能保證是處于平緩的狀態(tài)。

3.2 路線設(shè)計完善方法

為了確定最優(yōu)路線設(shè)計方案，在公路路線設(shè)計過程時，首先，道路設(shè)計單位必須依據(jù)實際情況編制設(shè)計方案，其次多次作論證和對比。整個過程都必定要依據(jù)實際勘查情況、測量結(jié)果來進(jìn)行設(shè)計，最后對路線設(shè)計方案進(jìn)行完善和調(diào)整，采用高低、曲直結(jié)合的方式，避免公路線路設(shè)計中直線設(shè)計考慮不周全的問題。故而，盡可能讓鄰近彎道間的平曲線半徑相近，從而使得平面線形保持均衡、連貫的狀態(tài)。

3.3 公路緩和曲線長度控制完善方法

在對公路路線設(shè)計的平面圖進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)，路線設(shè)計主要由直線和曲線組成，直線和彎道圓曲線間曲線存在過渡特點，故而緩和曲線可以避免在直線、彎道間轉(zhuǎn)換過大的問題[4]。與此同時，一些公路施工單位公路放樣品進(jìn)行測算時，要兼顧考慮到公路路線、超高漸變率、緩和曲線長度設(shè)計是否科學(xué)等因素，因此，公路路線設(shè)計人員在對緩和曲線長度進(jìn)行設(shè)計時，必須根據(jù)實際作加寬漸變率、超高、路線線型等設(shè)計，從而滿足公路安全行車的設(shè)計訴求。公路緩和曲線如圖4所示。

圖4 公路緩和曲線

3.4 地形選擇設(shè)計完善方法

路線設(shè)計需要考慮到路段的自然環(huán)境，比如對路段的地形地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)的勘測，全方位掌握地質(zhì)狀況后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程，避免將路線設(shè)計在軟基或者經(jīng)常發(fā)生自然災(zāi)害的區(qū)域，選擇最合理的路線，施工本身存在的風(fēng)險也會降低。

3.5 連續(xù)縱坡設(shè)計完善方法

一些公路施工單位路線縱坡設(shè)計時，忽視了具體路段的連續(xù)縱坡設(shè)計，而是更注重公路部分路段坡長、緩和坡路段，因此交通事故發(fā)生非頻率較高。所以，設(shè)計人員必須重視縱坡的設(shè)計，具體路段具體分析設(shè)計，緊急避險車道的合理設(shè)置同樣也是需要的[5]。

3.6 變坡點設(shè)計完善方法

公路路線設(shè)計時，如果沒有將構(gòu)造物位置納入考慮范圍，這時候縱曲線位置無法確定，路基最高點如果沒設(shè)置在構(gòu)筑物位置，會致使路堤升高、填方項目的工程量大大增加。所以，相關(guān)設(shè)計人員必須考慮變坡點位置作合理設(shè)計，通常情況下，凹曲線變坡點在填方段最低處，其目的為把握好填方的工程量，避免不必要的工程資金投入[6]。另外，在對凸型縱曲線設(shè)計時，需將變坡點設(shè)置在公路鐵路分離立交、通道的最高點。

3.7 對公路的路標(biāo)設(shè)計進(jìn)行完善，發(fā)揮出路標(biāo)指示影響

公路的安全需要有著公路路標(biāo)當(dāng)做安全保證，并且應(yīng)當(dāng)發(fā)揮其關(guān)鍵意義，只有將路標(biāo)設(shè)計完善，才可以使得路標(biāo)安全指示的功能獲得有效發(fā)揮。對于特殊路段的路標(biāo)進(jìn)行設(shè)計處理的時候，應(yīng)當(dāng)做到更為仔細(xì)且精密。由于在這類路段中合理布設(shè)公路路標(biāo)，能夠引起行駛過程中駕駛?cè)藛T以及隨行人員的重視與注意，進(jìn)而發(fā)揮到有效合理的警示影響。路標(biāo)設(shè)計如圖5 所示

圖5 路標(biāo)設(shè)計

4 結(jié)語

公路設(shè)計受到諸多因素的影響，因此設(shè)計時對各個影響因素都要進(jìn)行綜合考量，比如平縱組合、視距、路面平面線形、公路結(jié)構(gòu)、路標(biāo)等因素。另外，應(yīng)以不同的路徑出發(fā)優(yōu)化公路路線設(shè)計，以便促使超高漸變段、路線、公路緩和曲線長度等公路路線設(shè)計更加合理，為促進(jìn)交通事業(yè)的整體發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。