公路路面安全设计初探

李　炜　吕家奎

摘要：公路建设坚持以人为本的理念，遵循安全、舒适、环保、和谐的方针，安全问题日益引起重视。文章介绍了高速公路路面的作用、特点及路面结构，对如何确保行车安全，从公路技术的角度作了一些探讨。

关键词：公路路面安全；路面结构；安全设计；路面设计

中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0132-02

改革开放以来，我国在高速公路建设方面取得举世瞩目成就的同时，也完成了大量二级公路的改建，但是受资源、资金、环境、理念等众多因素的制约，老路改建在快速增长的同时，也存在大量的安全隐患，严重制约了社会和国民经济的发展。公路线形指标采用不当、公路路基及边坡的失稳、路面、构造物的质量、安全防护设施设置不合理导致交通事故的频发，无法满足公众的安全期望和构建和谐社会的要求。为全面提高我国公路设施的服务水平，保障行车安全，有必要对公路的安全进行评价。近几年来，由于工农业的迅速发展，交通量逐渐增加，重型车辆不断增多，现有公路状况已不能适应日益发展的交通量的需要。

一、路面设计特点

当填土高度H（路面边缘标高与原地面的高差）≥h+0.6m（h为路面结构层厚度）时，清除20cm表层耕植土进行基底碾压后回填6%的灰土；车行道路床（厚度60cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土。路基中部（路床底与原地面之间的部分）回填4%灰土。路堤填土宽度每侧应宽于填土设计宽度30～50cm，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡。路基填土必须根据设计断面，分层填筑，分层压实，采用机械压实时，分层的最大松铺厚度不应超过25cm。经碾压夯实后不得有翻浆、弹簧现象。

当填土高度H＜h+0.6m时，向下开挖除满足行车道40cm路床厚度外应继续向下翻松20cm，翻松20cm部分掺6%的灰土。车行道路床（厚度40cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土；车行道施工时先超挖至路槽下40cm，进行基底碾压后再回填石灰土。车行道路床（厚度40cm）部分均回填6%的灰土，人行道路床（厚度40cm）部分均回填4%的灰土；路线经过河塘（鱼塘）路段时，先筑坝抽水，将塘底淤泥清除干净，并将河岸挖成宽度≥1m，向内倾斜3%的台阶。塘底50cm分层回填碎石土，比例为碎石比土为8比2（重量比），碎石的最大粒径≤10cm，碎石土以上回填6%灰土至原地面。软土地基对工程的影响主要有稳定和沉降两方面。由于该地区道路填高低，边坡缓，稳定基本能满足要求。主要考虑软土地基对道路沉降的影响。

路基检测标准主要有压实度标准与弯沉指标。压实度标准：路基应分层铺筑和压实，压实度为采用重型击实试验求得最大干密度时的压实度；弯沉指标：土基（路床）顶面的弯沉值是施工过程中必须检测的指标之一，关系到整个工程的质量。路面基层施工技术规范，弯沉值不能大于设计计算值。

二、线形设计对安全的影响

为保证汽车的行驶安全，路线的线形指标采用应严格执行公路线形规范，不能突破强制性条文要求，在公路的规划阶段应完成防洪安全性评价、地震安全性评价、地质灾害安全性评价，然后才进行初步设计及施工图设计。在满足规范的前提下，结合沿线地形、地质条件设计良好的平面线形、纵向线形、良好的平纵组合及视距、合成纵坡等将会为汽车的行驶安全提供有利的保障。

出于行车安全的考虑，平面设计应尽可能采用曲线选线法、避免长直线与小半径曲线的结合，曲线段占总路线的百分率最好能大于50%；全线平曲线半径的取值要均衡，（R平均-R最小）/R最小最好大于0.5；路线最小转角宜大于7°；平曲线的长度、缓和曲线的长度、停车视距及超车视距的长度均从安全的角度考虑采用大值；对于设计速度小于80km/h（含80km/h）的高等级公路，或时速小于40km/h（含40km/h）的低等级公路，从安全的角度建议平曲线的超高值采用提高一级的指标控制。

急弯坡段平纵组合的处置；陡坡段的最大纵坡、最长坡长、大纵坡累计占总坡长的百分率、合成纵坡；连续下坡的平均纵坡及纵面的视距不良等都是影响安全行车的重要因素，纵面设计在这些段落应慎用规范的最小值，对于极限最小值应经过充分论证方可采用，必要时增设爬坡车道和紧急避险车道以保安全。公路的纵面设计还应考虑洪水位的影响，路肩的高程应大于规范规定洪水位0.5m以上，路线在经过蓄洪区时不仅要考虑洪水位路基高度的安全，同时要考虑抗洪抢险船只下穿高速公路桥梁的宽度和高度，确保抗洪抢险、当地撤离人员的安全出入。

对于相邻段落的公路线形指标要用汽车的运行速度进行检验，运行车速相差太大易导致交通事故，一般两相邻均匀路段小客车运行车速差按不超过20km/h控制。

（一）纵断面线形设计

在纵断面设计中，影响交通安全的因素有纵坡、坡长和竖曲线半径。采用较小的纵坡和大半径的竖曲线，能同时为驾驶员提供良好的视距及超车机会，有利于行车安全。德国交通安全的研究结果表明，纵坡在0.2%之间最为安全，下坡路段比上坡路段危险。坡段过陡时，车辆下坡会打滑，更有甚者可能造成车辆的翻覆；坡长过大，车辆上坡会爬坡吃力，严重的还可能产生倒滑现象。竖曲线半径过小或长度不足会产生离心力过大、行车时间过短和影响行车视距等不利因素。因此，在竖曲线设计中就尽量避免连续的短竖曲线（特别是在直线路段）。

（二）平纵线形组合设计

平、纵曲线组合不当是产生危险路段的重要原因之一，组合情况对安全的影响要远远大于单个平、纵曲线的影响。平、纵线形不应单独考虑，不应教条地套用规范。美国的Lay指出几种不利因素的组合（坡度、曲线、交叉口、构造物）路段比一般路段的事故率高出6倍，并量化了具体指标，半径在450m以下且坡度在4%以上时，在设计中应尽量避免。几何线形的均衡性是保证安全的重要前提。一个孤立小半径平曲线放在前后均为较长直线或大半径平曲线的段内，则可能形成事故多发点。平、纵线形设计中应避免的组合形式：（1）计算行车速度＞40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线；（2）凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合；（3）直线上的纵面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视觉中断的线形；（4）直线段内不得插入短的竖曲线；（5）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠；（6）避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。

三、交通安全设施的设计

（一）安全管理设施

道路交通安全设施包括安全管理设施和安全防护设施。在进行这些设施设计时，除满足其重要的、特殊的需求外，要能比较容易引起驾驶人员的注意；提供的信息要简明、易懂；要允许驾驶人员有足够的反应时间。

目前，我国农村公路设立限速限载标志、禁止超车标志、弯路标志、停车点、慢行等提示、警示类交通标识的很少。正是由于不少农村公路没有设立交通安全标识，超限超载行驶、超速行驶、乱掉头、乱超车、乱停车等现象严重，交通事故频发。在选择警告、禁令、指示标志设计尺寸和安装位置时，应重点考虑在该路段最危险、最易发生事故处车辆所对应的速度和视点。

交通标线与其他交通安全设施相比造价较低，但是在规范各种交通方式的交通行为、保障行车安全上的作用，是其他交通安全设施所不能替代的。所以在农村公路路面宽度允许的条件下，应当设置道路中心标线。道路中心标线的设置不仅可以分离不同的道路使用对象、强化道路规范，还可以起到诱导驾驶员视线的作用。所以对于农村公路上一些平曲线半径较小、视距不良的路段，即使路面宽度在6m以下也可以设置道路中心标线，并且可将道路中心标线设置成黄实线或双黄线以禁止超车，保证行车安全。

（二）安全防护设施

安全防护设施通常包括路侧护栏（护墙）、分隔带护栏、桥梁栏杆、人行天桥防落物网等。在护栏、栏杆的设计中，应从其功能、经济性、行驶安全性和诱导作用出发，综合考虑地形、地质条件。一般公路在线形设计时，由于受到各种条件制约，都会出现许多弯道。但对于农村公路来说，由于村镇、自然条件、经济条件等因素的影响，弯道上往往不能按照要求设计线形，当弯道半径不符合要求时，就需要加强各种交通安全设施的设置，一方面要对进入弯道前的车辆进行限速，另一方面还要加强路侧保护。例如，在高填方的曲线路段，由于驾驶员对曲线大小难以判断准确，行车会偏离车道，冲到路下，造成十分严重的后果，因此应沿曲线外侧设置护拦、示警桩、视线诱导标等用来诱导驾驶员视线，保障行车安全。在急弯路段设置相应的限速标志和急弯标志，在连续急弯路段应有连续急弯标志。另外，我国目前的农村公路以三、四级及等外公路为主，道路大部分为双向两车道。因此，应该抓紧制定针对农村公路交通安全设施的“混合交通双向两车道”公路的交通安全设施设计及施工规范。规范农村公路各类安全设施的设计、施工、验收以及质量评价，从而使公路交通的不安全因素减至最小。

四、结语

随着我国公路运输事业的迅猛发展，道路各方面的实际因素，除了要考虑最大限度地满足基本功能外，还必须从交通安全的角度给予高度重视。在道路线形设计、交通安全设施设计和路基路面安全设计中，不仅基本要素要符合相应的技术标准，还必须使各要素的组合更趋科学合理，这样才能使农村公路安全问题得到妥善的解决。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部．公路工程技术标准（JTJ001-97）[S]．

[2]王辉，贾嘉．山区高速公路设计中的道路安全理念[J]．中外公路，2006，（2）．

作者简介：李炜（1980－），浙江衢州交通设计有限公司助理工程师，研究方向：道路工程；吕家奎（1982－），浙江衢州交通设计有限公司助理工程师，研究方向：道路工程。