公路设计阶段应考虑的交通安全因素

孙景鲍

（新疆立弓交通勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 831401）

本文提出的公路工程设计方案主要针对现状机动车道、人行道、绿化、管线、交通配套设施等存在的问题，通过全面设计、施工和完善，按照“尊重现状，改造弊端，提升档次”的原则进行设计，把项目打造为“便捷高效、安全舒适、生态环保、经济美观”的精品工程，并综合考虑了交通安全因素（视距、平面线形、纵断面线形、平面交叉、平纵组合、人为等因素）。具体设计措施包括：全线采取“机非分离、人非共面”的原则，维持现状机动车道宽度不变；结合现状病害情况，对旧有道路基层以上结构层进行挖除更换，新建人行道结构，使全线人行道连续贯通；机动车道外侧原非机动车用作临时停车带，带状绿化改造为树池，以增加人行道空间；同时有条件路段于现状人行道上设置宽1.5m的自行车专用道[1]；对人行道外侧的绿化进行升级，更换现有路缘石，以改善道路景观效果；改善本项目与相交道路、地块开口的通行条件，按规范进行合理组织，完善交通标志标线，等等。

1 公路设计应考虑的主要交通安全因素

1.1 视距

行车视距是公路设计中最重要的安全因素。为了保证行车安全，驾驶员行车时必须能看清行驶前方一定距离的物体，以便有充分的时间或距离采取适当的措施，以防止事故发生。这段安全距离称为行车视距。行车视距的大小与机动车制动效率、行车速度和驾驶员克服障碍所采取的措施有关。由于多数车辆以接近或略低于计算行车速度运行，因此，按计算行车速度计算行车视距，既有利于保证安全，又有利于行车效率的提高。设计中应该注意沿线视野和视距要满足道路条件允许超速的情况下行车视距和行车净空的要求，注意检验乔木、灌木或景观石的高度、宽度、密度是否会挡住驾驶员、行人的视线[2]。

1.2 平面线形

平面线形必须与地形、景观、环境等相协调，同时注意线形的连续与均衡性，并同纵、横断面相互配合考虑。首先考虑采用与自然地形、景观相协调的线形。虽然顺着自然地形的平滑线形要比以直线为主、填挖方多的公路线形更美观，而且可以避免由于修建公路而破坏沿线的生态环境，但连续曲线的线形容易使驾驶人员感到疲劳，且由于曲线长度大于直线长度，应从防护、排水、土石方调配、路面等方面综合比较来确定二者的经济性。

1.3 纵断面线形

公路的纵断面线形不仅决定着视距，而且决定着汽车动力性能的发挥。多数长、大纵坡都是事故易发路段。长、大纵坡对载重汽车、功率小的汽车、超载汽车的行驶有影响，上坡持续使用低速挡，也易导致车辆水箱开锅；且载重货车会妨碍后续的其他动力性能较好的车辆，由于无法忍受低速，动力性能较好的车辆往往会在视距、道路、通行条件不允许的路段强超硬会，使超车需求增多；而连续下坡会使刹车过热，制动效能减弱、失效，从而导致交通事故发生。

1.4 平面交叉

平面交叉是公路网中的节点，是公路的重要组成部分。由于公路很多平面交叉未作渠化设计，使得驾驶员无指定行迹可循，也难知他人动向，因而不是抢道、占道行驶，便是犹豫不决，致使交叉的空间得不到充分有效的利用，且频频出现交通事故。公路平面交叉应尽量满足引导视距的要求，在通视三角区不得存在任何有碍通视的物体。当条件限制时应保证主要公路的安全交叉停车视距和次要公路至主要公路边车道中心线5～7m所组成的通视三角区。

1.5 平纵组合

对于平、纵断面线形组合设计来说，原则上宜相互对应，应注意避免出现以下情况：

（1）长直线不宜与陡坡或半径小且长度短的竖曲线组合；

（2）长的平曲线内不宜包含多个短的竖曲线，短的平曲线不宜与短的竖曲线组合；

（3）半径小的平曲线起终点，不宜接近或设在凸形竖曲线的顶部或凹型竖曲线底部；

（4）长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线；

（5）凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部，不宜同反向平曲线拐点重合。

1.6 人为因素

人是进行一切工作的先决条件，在设计工作中，大多数工序都需要直接进行人为操作，因此在设计及之前的勘探测绘工作中也存在一系列的人为因素，会对设计工作质量构成影响。比如设计阶段、实测阶段、数据处理阶段以及后来的编写报告阶段，这些阶段都需要人来操作。这一过程中，工作人员的技术水平、素质道德等都会对公路设计工作的质量产生直接影响。在现实工作中，存在一味为了减少成本而选用能力不足的应聘者作为设计人员的情况，由于这批人缺乏良好的工作意识，测绘技术不熟练，工作态度不严谨，很难保证设计工作的质量与效率。因此，应该专门对设计人员的工作能力进行判定，确保测绘工作质量。

2 考虑交通安全因素后的公路工程设计

2.1 平面设计

道路线形沿用现状道路走向，设计中线根据现状中线拟合，并优化为符合规范要求的线形。根据道路全长设置多个交点，相接处线形可以设计为小半径圆曲线，实施限速控制，并按规范要求设置缓和曲线、超高及加宽。设计阶段严格把握道路平面机动车道宽度。按照道路功能的不同在路段两侧增设树池、人行道，新建自行车道，增设树池、人行道、自行车道，或改造现状树池及人行道，以避免非机动车与人行道共面、混行的现象发生[2]。

合理进行道路平面设计，处理好与现状各相交道路的交叉衔接。相交路口纳入本次实施范围，并按照交通流向合理进行交通组织设计。对于城市主干道可以设置公交站。行人过街处进行合理的道路无障碍设计：在交叉口，在人行横道对应的人行道及被路缘石隔断的人行道上设置无障碍通道；过街路口及交叉路口与人行横道对应的缘石坡道应采用全宽式单面缘石坡道，坡度不得大于1∶20；人行道中段的缘石坡道采用全宽式单面缘石坡道。全线按规范要求设置盲道。

2.2 纵断面设计

纵段面设计应参考路面周围环境，按“就地爬”原则拉坡。对于可能发生严重的公路整体沉降的路段，适当“削坡填谷”，拉直纵断面线形。同时，考虑到新建路缘石外露高度可能与原有人行道存在高差，因此设计阶段应该考虑路面比现状路面平均高出约0.15cm。局部路段现状纵坡值小于0.3%，须满足排水要求，设置锯齿形边沟。同时，纵断面设计时应考虑与各相交道路、厂区出入口的高程顺接。

2.3 横断面设计

对于两侧均无人行道的路段，路外侧应规划闲置绿地，按照“机非分离、人非共面”的原则，维持原机动车道宽度不变，两侧新建树池、人行道及非机动车道。人行道上设有间隔树池。本次对现状树池进行改造，更换人行道铺装，避免由于道路横断面宽度不足，导致非机动车与人行道共面、混行的现象发生。

2.4 交叉设计

由于公路施工中很可能与其他道路项目相交，因此设计中除了要维持原来各平交口的交通组织方式，还要合理设计各路口的转弯半径，并完善相应的交通标志标线与无障碍设计。公路设计阶段应该对平交口进行单独的交叉口竖向设计。交叉口范围内的路面高程、雨水口位置应按交叉口竖向设计图施工。

2.5 路面结构设计

根据现场勘查及旧路检测分析成果，针对不同的施工环境采取不同的设计结构层组合。

对于基层结构强度严重不足的路段，由于该路段在通车后容易发生重型网裂、碎裂、车辙、坑槽、沉陷等病害，属结构性失稳破坏，具体结构层设计如下：上面层为4cm厚细粒式改性沥青混凝土（AC—13C）和黏层沥青（PC—3）；中面层为6cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC—20C）和黏层沥青（PC—3）；下面层为8cm厚粗粒式沥青混凝土（AC—25C）和黏层+封层+透层；基层为30cm厚5%水泥稳定级配碎石（分两层碾压）。

对于土基存在软弱土层的路段，由于该路段在今后通车后容易发生以重型网裂、沉陷为主的病害，路面整体承载力不足，因此对该路段新建结构层进行加厚，基层按全部挖除并新建考虑。具体结构层设计如下：上面层为4cm细粒式改性沥青混凝土（AC—13C）和粘层沥青（PC—3）；中面层为6cm中粒式改性沥青混凝土（AC—20C）和黏层沥青（PC—3）；下面层为8cm粗粒式沥青混凝土（AC—25C）和黏层+封层+透层；上基层为30cm厚5%水泥稳定级配碎石（分两层碾压）；底基层为15cm厚4%水泥稳定级配碎石[3]。

2.6 新旧路面衔接设计

沿线与项目相交的道路、企业出入口较多，如设计时对新旧路面衔接的处理不当，容易在新旧交接处引起不均匀沉降、开裂、拥包、翻浆等早期病害。因此，必须考虑本项目与相交沥青路面的衔接。

2.7 交叉口范围路面结构设计

交叉口前后由于频繁发生停车、刹车、加速、转向，路面结构较普通路段容易产生车辙、推移、拥包、麻面等病害。建议在面层沥青中掺加抗车辙剂或路用纤维，增强路面抗车辙、抗横向剪切的能力。同时，在交叉口进口道停车线前后各50m范围内，对上面层、中面层沥青底加铺聚酯玻纤布，以减少频繁刹车和加速导致的推移和拥包。

2.8 路缘石设计

全线路缘石更换为C35水泥混凝土路缘石。侧石规格为100cm×30cm×15cm，外露高度为15cm。平石规格为100cm×25cm×12cm。局部路段纵坡小于0.3%，通过平石设置锯齿形边沟。人行道、非机动车道、树池压条规格为50cm×10cm×15cm。

2.9 路基设计

本项目机动车道基本为挖方，挖除现状路面、基层结构后新建改造结构层。现状人行道路段也是挖除现状铺装层后，再加铺人行道砖或沥青混凝土。因此，项目内大部分范围内无需路基填料。局部路段新建结构层底标高高出现状路面30～50cm，需回填满足路基要求的砂性土。旧路开挖至新建结构层层底标高时，应先对现状基层或土基进行压实，顶面压实度要求不小于95%。

3 结语

我国目前公路设计工作的根本目的是保证我国各地的交通规划可以有效利用通过设计工作获得的数据信息。当然，这个过程是非常复杂的，它包括测绘、勘探、建设用地测绘等一系列内容。而这当中又涉及到了公路设计工作中应考虑的交通安全因素问题。毋庸置疑，影响公路设计的交通安全因素是多种多样的，比如视距、平面线形、纵断面线形、平面交叉、平纵组合、人为等因素，这些因素都对公路设计效率有直接的影响[4]。公路是重要的基础设施，提高公路设计的质量与效率，在设计中综合考虑交通安全因素，是非常有必要的。

[1]任福田，刘小明.论道路交通安全[M].北京：人民交通出版社.2001.

[2]冯贵炎.公路设计交通安全审查手册[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]钱勇生，赵书学，广晓平.公路设计应考虑的交通安全因素研究[J].兰州交通大学学报，2005（1）：130-134.

[4]景天然，郭忠印.交通事故与公路条件的关系[C]//第二届亚洲道路安全会议.北京：中国交通工程学会，1996：37-38.