淺析山區(qū)高速公路的交安設計策略

盧磊磊

(山西交通科學研究院集團有限公司,山西 太原 030000)

1 山區(qū)高速公路交通安全概述

作為我國高速公路網構成中的特殊部分，山區(qū)高速公路的地位不同于普通高速公路，地形條件復雜、氣候條件多變、道路通行條件綜合性強等均是山區(qū)高速公路的突出特點，因此，在山區(qū)高速公路運營實踐中，交通安全成為山區(qū)高速公路的重要分項之一，理應予以高度關注；以省內山區(qū)高速為例，橋隧比高、地形起伏波動大、短距離內路線高差變化較大、連續(xù)彎道、長大縱坡占比高等因素均不同程度影響了省內山區(qū)高速公路的安全通行，總體安全形式亟待優(yōu)化提升。

通過分析調查省內山區(qū)高速公路事故易發(fā)點工況及事故類型可知，重載交通工況與長大縱坡疊加、冰雪霧天等不良天氣條件、行車視距不足等問題是造成省內山區(qū)高速公路事故高發(fā)的直接因素，如何基于以上危險點開展交通安全設施優(yōu)化，提高山區(qū)高速公路的被動安全設防能力，是目前亟待解決的問題。本文以山區(qū)高速公路交安設計為研究內容，擬通過設計優(yōu)化的方式提高山區(qū)高速公路的安全運營整體水平。

2 山區(qū)高速公路部分主體交通安全設施優(yōu)化設計策略

2.1 標志標牌設計優(yōu)化

考慮到山區(qū)高速公路的行車視距較小，陡坡急彎占比較大，駕駛人員在駕駛階段極易產生駕駛恐懼感，高速公路標志標牌一方面可以起到信息提示和駕駛預警的功能；此外，合理的標志標牌布設方式還能夠提高提高駕駛人員的安全感，保證駕駛人員在不良路段駕駛時能夠始終保持對路面狀況的全方位掌控和了解。標準的標準標牌布置原則應基于讀取點、執(zhí)行點、標志標牌點及執(zhí)行完畢點的位置綜合確定，特殊路段位置應適當調整不同點位的距離，適當加密標準標牌，并在不同位置的標牌上準確寫明危險路段的距離。如圖1為不同點位的先后關系示意。

圖1 標志標牌相關不同點位的先后關系示意

以行車視距較差的急彎為例，由于急彎路段的駕駛員視線受限，無法通過直接觀察做出駕駛預判，此時必須發(fā)揮標志標牌的提示和預警功能，為了延長標志標牌的識別時間，該路段應適當前置標志標牌位置，并在原基礎上加密標牌數量，起到反復提示的作用，如果實際條件不滿足加密條件，則應適當降低限速，通過降速平衡駕駛人員的識別反應時間，標志標牌的布置結構形式也會影響駕駛人員的識別反應時間，建議多采用門式架支撐結構，在同等車速條件下延長識讀距離；此外，急彎路段的路緣兩側應布設導向標志，導向標志的反光性應滿足設計要求，在轉彎中心位置布置高度適中的反光鏡，保證駕駛人員在臨近轉彎點時能夠提前預知對向車道的行駛情況。

2.2 車道護欄設計優(yōu)化

高速公路車道護欄是限定道路車輛行駛范圍，約束駕駛行為的重要設施之一，其對道路交通運輸安全的保障能力具有重要作用，尤其是山區(qū)高速公路，由于道路連續(xù)轉彎、長大縱坡路段占比較高，加之車輛在行駛過程中的通視條件較差，在以上因素的綜合影響下，車輛行駛階段容易誘發(fā)側翻、失速等突發(fā)事故，此外，道路兩側的護欄則起到了充分的撞擊防護功能，能夠最大限度內降低車輛的損傷程度。在山區(qū)高速公路護欄設計過程中，不能沿用單一的設計標準，應根據不同路段的交通量、限速等級及護欄外側危險性等因素綜合確定護欄結構形式和防撞擊等級?？紤]到山區(qū)高速公路護欄對限位功能的要求，建議推廣使用剛性混凝土椅式護欄，混凝土護欄由鋼筋混凝土材料組成，屬于典型的剛性結構，在經受車輛荷載的瞬間沖擊作用下，剛性混凝土護欄未出現明顯的形變和位移，沖擊動能主要轉化為車輛勢能、機械能及內能，為了提高混凝土護欄的防撞能力，必須優(yōu)化護欄的截面尺寸和配筋率。一方面應加厚底座和中部，相應提高配筋率，提高結構強度；另一方面，應提高混凝土護欄腰部的實際長度，重點防止大型載重車輛在沖擊作用下出現側翻、傾覆等安全事故，并在腰部等容易與車輛直接接觸面增設橡膠墊層，提高防撞護欄的吸能性能。

3 山區(qū)高速公路部分輔助交通安全設施優(yōu)化設計策略

3.1 避險車道的優(yōu)化設計及應用

避險車道主要面向大型載重車輛，考慮到省內大部分山區(qū)高速公路存在大型載重車輛交通量高的突出特點，因此，提高山區(qū)高速公路的總體安全水平，優(yōu)化山區(qū)高速公路的交安設施整體質量，必須重點從大型載重車輛入手，避險車道和制動降溫池就是專門針對于大型載重車輛的特殊交通安全設施，其主要分布在連續(xù)長下坡和連續(xù)急彎陡坡組合路段，以上兩種路況在山區(qū)高速公路中極為常見，所以，避險車道和制動降溫池也成為山區(qū)高速公路的“標配”。通過現場調研發(fā)現，目前很多路段的避險車道和制動降溫池的設計及應用還存在一定的漏洞，應予以優(yōu)化。首先，避險車輛設計應兼顧地形和駕駛人員心理情況，正常情況下，避險車道應布設在連續(xù)長下坡或連續(xù)陡坡急彎路段的小半徑位置附近，長大縱坡與連續(xù)小半徑轉彎的銜接位置是山區(qū)高速公路的典型危險路段，在沿小半徑曲線的切線位置，必須布置避險車道，此外，不能單純在長大縱坡末端布設避險車道，考慮到駕駛人員在出現制動失靈情況下的心理恐懼感，建議在長大縱坡中段增設避險車道。

除了優(yōu)化避險車道的位置設計外，還應重視避險車道本身的結構設計，最大程度發(fā)揮出避險車道的功能和作用，避險車道應盡量依托地形地勢，降低后期土方作業(yè)量，控制施工總體成本，避險車道端部應與橋梁隧道等重要工程構筑物保持一定的安全距離，防止事故車輛沖出車道危及工程結構。此外，應保證避險車道路床填筑材料的硬度、壓實度及表面清潔程度滿足設計要求，填筑料粒徑應盡可能單一，填筑料粒徑均值應介于12～15 mm范圍內，保證避險車道鋪面的制動效果。為了滿足避險車道在降水等惡劣環(huán)境條件下的功能性，應做好避險車道的排水設計，目前大部分避險車道并沒有配套專門的排水結構，應予以重視；建議在避險車道路床底部和端部增設防水土工布，并在鋪面兩側開挖排水溝，保證鋪面積水的快速外排。

3.2 制動降溫池設施的優(yōu)化設計及應用

制動降溫池的主要功能是滿足車輛制動系統(tǒng)的降溫冷卻功能，以保證車輛在長大縱坡路段行駛過程中的制動有效性和可靠性，同樣，制動降溫池也基本面向大型載重車輛和大型客運車輛設計，不可否認的是，在山區(qū)高速公路中，大型載重車輛本身就是移動的事故危險源，理應引起足夠的重視。在山區(qū)高速公路中，制動降溫池一般與避險車道配套設計，降溫池容積設計應以能夠覆蓋車輛剎車片和輪胎大部為原則，以保證降溫冷卻效果；由于降溫池大部處于行駛主線盲區(qū)范圍內，因此，降溫池周圍應增設安全提示標志，車輛駛入降溫池后不宜長時間停留，更不允許通過倒車等方式反復降溫，以防止車輛在降溫池路段發(fā)生追尾等事故。北方地區(qū)由于冬季氣溫較低，降溫池容易出現結冰凍脹現象，因此，降溫池在冬季基本封閉，這也是降溫池在具體應用實踐中的一大缺陷。