山区高速公路事故易发路段设计安全性评价及措施建议

■　王新（福建省交通规划设计院，福州　350004）



山区高速公路事故易发路段设计安全性评价及措施建议

■王新
（福建省交通规划设计院，福州350004）

摘要本文结合沈海复线高速公路莆田境穿越山岭段为例，对山区高速公路“线形不良路段”、“连续下坡路段”、“连续桥隧路段”、“视距不足路段”等事故易发路段进行评价，提出安全改善措施，以利于消除安全隐患，减少交通事故。

关键词山区高速公路安全评价安全改善措施

沈海复线莆田境内五星枢纽互通（K66+321）至蒲峰枢纽互通（K103+887）段，路线穿越地形为山岭地形，山势非常陡峭，路线平、纵面布设受地形制约较大。该路段路线长37.566km，沿线桥隧比达46.42％，存在两处连续下坡段：一、左线K68+670～K77+950，长达9.28km，高差达207m，平均纵坡达-2.233％；二、右线K85+150～K95+150，长达10km，高差达254.29m，平均纵坡达-2.543％。

本文以沈海复线高速公路莆田境穿越山岭段为例，引入安全设计理念，对“线形不良路段”、“连续下坡路段”、“连续桥隧路段”、“视距不足路段”等事故易发路段作安全评价，并提出相应措施建议。

1　线性不良路段

线形不良路段考察线形技术指标选取的合理性，采用运行速度协调评价，可反映设计选取的线形指标对行车安全性影响时需调整和验算。运行速度协调性采用相邻路段运行速度的差值作为评价指标。根据《公路项目安全性评价指南》的规定，当差值小于10km/h时认为协调性好；当差值大于10km/h时认为协调性较好，需根据发生事故情况确定处置措施；当差值大于20km/h时认为协调性不好，需对该路段相关指标进行安全性验算。

本文根据《公路项目安全性评价指南》提供的计算方法，对运行速度V85进行预测计算。以莆田段K80+ 720～K68+670（左线，行车方向为大桩号到小桩号方向）为例，进行运行速度V85计算，路段设计速度80km/h，因此小客车初始运行速度取95km/h，平直路段期望运行速度120km/h，运行速度测算及评价见表1。

表1　（左线）K80+720～K68+670连续下坡路段运行速度评价结果

从表1运行速度计算结果分析，评价路段小车运行速度在80～120km/h之间，据图1相邻路段小车运行速度差值ΔV85大于20km/h的路段有2段，运行速度协调性总体较好。但K75+511.7～K70+850路段运行速度协调性不好，运行速度差值ΔV85大于20km/h，线形设计需对技术指标做安全性验证并调整平纵指标。

从图1运行速度协调性和运行速度与设计速度协调性分析的结果看出，K80+720～K68+670连续下坡路段运行速度与设计速度差值在30～40km/h之间的路段12处，仅1处差值小于10km/h，路段存在超速严重的现象。运行速度大于设计速度是造成路段容易发生交通事故的直接原因，在公路线形技术指标无法改变的情况下，需采用合理的限速方案。建议对本路段小客车限速100km/h，控制运行速度与设计速度差值在20km/h之内，确保行车的安全。

图1　运行速度协调性及运行速度与设计速度协调性对比图

2　连续长下坡路段

国内多条已运营的山区高速公路调查表明：山区高速公路，特别在连续下坡路段与大型货车相关的交通事故数所占比例高达60％以上，大型货车事故的主要原因是制动系统失灵。

载重货车在连续下坡路段行驶，制动器温度是衡量其是否处于安全状态的重要指标，制动器温度受坡长、坡度、载重及运行速度的影响，多用来评价长大下坡路段的安全运营等级。

制动片温度与制动性能相关物理特性，制动片温度t＜200℃为安全路段，200℃≤t＜260℃为温度警戒段，t≥260℃为危险路段。本文以莆田段K82+820～K95+100（右线）连续下坡路段为例，采用物理模型，考虑驾驶员采用排气辅助制动，经验证明物理模型与实际情况较接近。物理模型选取71t（超载30％）的货车对路段进行评价，评价结果见下表2。

从表2看出，该模型预测本项目路段的制动器温度大部分均在200℃以下，个别路段略高于200℃，K85+ 180～K88+620属于安全路段，K88+620～K93+800属于警戒路段，K93+800～K95+100属于危险路段。本项目在K78+700处设置菜溪岩服务区，该服务区位于K85+ 180～K95+100连续下坡前，除应满足一般路段服务区的基本功能外，还应增加货车检修的功能，同时可与加水站和降温池等设施合并设置。

图2　避险车道设置位置与制动器温度变化对应图

从图2避险车道设置位置与制动器温度变化对应图看出，K82+820～K95+100（右线）连续下坡路段在K89+075、K94+060的1号、3号避险车道均设置在安全警戒路段和危险路段，并且是相邻路段温度最高的路段，布局基本合理。2号避险车道的设置位置K92+ 122，K92+683～K93+120路段制动器温度显著升高，制动器失灵概率上升，因此2号避险车道的位置建议调整至K92+683～K93+120路段更合理。

表2　K82+820～K95+100（右线）超载车辆制动器温度变化及路段安全等级评价表

连续下坡路段还应加强主动引导措施，采用标志、标线和可变信息板等设施，引导驾驶员采取安全的驾驶行为，在长大坡路段安全驾驶。

3　连续桥隧路段

山区高速公路受地形限制，经常采用桥梁、隧道穿山越岭，出现连续桥隧布设线路，隧道路段更容易发生安全事故，因而在设计时要充分考虑出口和入口线形一致性评价。根据《公路项目安全性评价指南》和《公路隧道设计规范》的规定，隧道洞口接线内外各3s，有条件时宜取5s行程长度范围内的平、纵面线形应一致。

运用隧道洞口线形一致性检查，对洞口线形不一致的洞口接线，通过调整线形指标，特别避免接小半径陡坡线形，保持3s行程长度范围内线形一致。

连续桥隧路段从线形、路面、安全设施等方面加强安全评价，提高路段运营期安全水平。连续桥隧路段隧道洞口及桥头处，着力提高路面的平整度和路面抗滑性评价。路面平整度差，会造成车辆行驶振动、跳车，影响行车舒适性和安全性。路面抗滑性不足的直接后果是导致路面滑溜，车辆失去控制造成事故。

以金钟1号隧道至金钟3号隧道6km连续桥隧段落为例，对安全设施设计合理性评价，提出改善措施如下：（1）连续桥隧路段起点处设置一处警告标志，提示“连续桥隧6km，注意行车安全”，路段设置限速标志、禁止超车标志；连续桥隧路段车行道分界线施划实线，禁止车辆随意超车。（2）桥梁段设置禁止停车标志，隧道入口前设置“隧道名+隧道长度”告示标志、进隧道开车灯标志、洞口设置视线诱导设施，诱导驾驶员的视线，使驾驶员保持视觉的连续性。（3）隧道入口前200m，车行道内通过施划视觉减速标线，提示驾驶员进洞口控制车速，以防追尾、碰撞事故。（4）在隧道口处、桥梁前后，护栏设置平顺的过渡段，形成良好的线形，防止车辆正面碰撞桥梁护栏和隧道洞口。

图3　钢护栏与桥梁护栏过渡段

4　视距不足路段

路线视距与交通事故的发生有密切的关系，在道路设计时应充分考虑平曲线内外侧、竖曲线变坡点路段的停车视距，互通分合流变道安全视距。

4.1隧道与互通小间距路段

根据《公路路线设计规范》：隧道出口与前方互通式立体交叉的间距，应满足设置出口预告标识的需要；条件受限制时，隧道出口至前方互通式立体交叉减速车道渐变段起点的距离不应小于1000m，否则应在隧道入口前或隧道内设置预告标志。

山区高速公路由于处于丘陵地区，部分地段处于重丘区，受地形地貌限制，出现隧道与互通式立交出口间距设置较近，小于1000m，甚至仅有200多米的情况，构成了潜在隐患。驾驶员驶出隧道，对出口标志牌反应不及，发生车辆变道追尾，碰撞，驾驶员开过出口后倒车返回的情况时有发生，构成了严重的安全隐患。

沈海复线莆田段玢山隧道出口与莱溪互通起点的间距848m，小于1km，车辆出隧道后下菜溪互通需要安全变道过程中构成安全隐患。采取安全改善对策措施如下：（1）优化隧道照明，减少驾驶员适应时间；（2）隧道入口前设出口预告标志，隧道内紧急停车带端墙上增设预告标志；（3）建议隧道内距出口200m处设置信息情报板，显示“互通出口距离1km，谨慎变道”；（4）隧道出口行车道设纵向减速标线，提醒驾驶员减速行驶。

4.2连续急弯路段

急弯路段的主要隐患之一是视距不良。车辆行驶在弯道上时，驾驶员应能随时看到前方车辆，能及时采取措施，避免碰撞的安全距离，为弯道上行车有足够的视距。但路侧边坡、建筑物、绿化，中分带护栏、绿化、防眩设施遮挡视线会引起视距不良问题。

根据《公路项目安全性评价指南》中停车视距计算公式，车辆安全行驶所需的横净距经测算是否满足，如不满足，应采取安全改善措施，以满足弯道安全行车视距要求。

横净距是行车轨迹线与视距曲线之间的距离，横净距的计算公式为：m=R［1-cos（28.65S/R）］，式中：m为所需横净距（m），R为内车道中线处的曲线半径（m），S为小客车或货车的相应停车视距（m）。

沈海复线莆田段平曲线外侧超车道视距不良路段排查中，9处平曲线段视距不良，其中K114+149.396～K115+047.2平曲线段（R=700m），横净距需加宽2.297m，路面标线外移2.297m，方能满足弯道安全视距要求。

5　结束语

山区高速公路路段设计影响安全的因素众多，本文未对路段涉及的安全影响因素作系统性、全面的评价分析，仅对“线形不良路段”、“连续下坡路段”、“连续桥隧路段”、“视距不足路段”等事故易发路段安全评价，提出优化设计的对策措施，以利于消除安全隐患，减少事故。

参考文献

［1］JTG/TB05-2004，公路项目安全性评价指南［S］.

［2］JTG D20-2006，公路路线设计规范［S］.

［3］JTG D81-2006，公路交通安全设施设计规范［S］.