怀化至通道(湘桂界)高速公路避险车道设计

王武生，魏莉娜

(湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙 410008)

1 项目背景

怀化至通道(湘桂界)高速公路的陇城至湘桂省界段位于湖南省通道县境内。该路段地势北高南低，山峰耸立，河谷深切，相对高差一般在数十米至600 m之间。地形冲沟纵横发育、其沟谷形态多呈为典型的“V”型或“U”型。

该路段设计速度采用80 km/h，路基宽度采用24.5 m，存在两处连续下坡:

1)k185+400～k190+900:该段连续下坡长度为5.5 km，设计高程从 539.432 m 下降到 402.796 m，共克服高差136.636 m，平均纵坡为2.48%。

2)k192+700～k199+000:该段连续下坡长度为 6.30 km，设计高程从409.196 m 下降到232.396 m，共克服高差176.8 m，平均纵坡为2.81%。

对于这种连续下坡路段，关系到整条高速公路的运营安全。特别是2008年初湖南发生罕见冰灾，高速公路的抗灾能力、通行能力和安全保障得到各方前所未有的关注。基于“用户第一，行者为本”的新理念，为确保高速公路的运营安全，在 k190+500、k198+150设置了两处避险车道。

2 避险车道设计

2.1 平面设计

避险车道主要是为刹车失控车辆设计的，其平面线形应是直线。以前国内外某些山区公路的避险车道采用过小半径曲线，有可能是参照互通立交的出口匝道设计线形的结果;然而刹车失控车辆很难适应曲线线形，容易造成翻车等事故。

另外避险车道的驶出角应尽可能小，以便使失控车辆更容易地驶入。美国已建成的避险车道设计相关资料表明，避险车道的驶出角一般小于10°，以小于5°居多。

本项目两处避险车道均位于左转曲线路段，均布置成直线型，入口均保证了足够的视距以使失控车辆能高速安全的驶入。k190+500、k198+150两处避险车道的驶出角分别为4°和7°(均小于10°)，图1为k190+500处避险车道平面图。

为方便施工，参照互通立交中匝道设计，平面设计还应包括避险车道线位数据表和楔形端对应主线避险车道数据表，见表1、表2。

2.2 纵面设计

避险车道的纵坡是避险车道设计的重要因素，其确定要根据附近的地形条件。如果纵坡过小，需要比较长的制动坡床，存在地形条件满足不了长度要求的情况;如果纵坡过大，制动坡床长度较短，容易使驾驶员产生不能安全停车的错觉。

避险车道的长度需要根据失控车辆驶入速度、避险车道纵坡以及制动坡床材料综合确定。避险车道长度计算公式为:

式中:L为制动坡床的最小长度，m;V为失控车辆驶入避险车道的速度，货车按100 km/h、110 km/h计算;R为制动坡床材料的滚动阻力系数;α为制动坡床纵坡，以代数值表示。

图1 k190+500处避险车道平面图

表1 避险车道线位数据表

表2 楔形端对应主线避险车道数据表

本项目两处避险车道制动坡床集料均是采用清洁的豆砾石，根据相关文献，豆砾石的滚动阻力系数为0.25。结合避险车道附近的地形，k190+500、k198+150两处避险车道制动坡床分别采用10%和15%的上坡，制动坡床长度分别为220 m和160 m;避险车道线位全长分别为320 m和240 m。

2.3 路基路面设计

2.3.1 路基

制动坡床路段路基总宽度为11.5 m，其中制动坡床宽度6.0 m，服务道路宽度4.0 m，两侧各设0.75 m的土路肩，具体见路基标准横断面图(图2与图3)。

路基边坡设置分别为:右侧填方边坡1∶1.5～1 ∶2.0、挖方边坡 1 ∶0.75 ～1 ∶1.25 的自然放坡;左侧根据避险车道和主线之间的间距和高差顺势逐渐变化坡率。

2.3.2 路面

本项目避险车道制动坡床集料采用清洁的豆砾石(粒径 φ =15～25 mm)，厚度 0.6 m，其基层为34 cm厚水泥稳定碎石;服务道路面层为4 cm厚AC-13沥青混凝土和6 cm厚AC-16沥青混凝土，基层为34 cm厚水泥稳定碎石，底基层为15 cm厚级配碎石。与本项目高速公路衔接过渡的其余变宽路段，参考互通立交设计，采用同高速公路相同的路面结构(沥青混凝土路面)。

本项目避险车道入口处制动坡床铺筑厚度较薄为0.1 m，设置了30 m长的渐变段完成制动坡床集料厚度的过渡。

图2 填方路基标准横断面图(单位:cm)

图3 挖方路基标准横断面图(单位:cm)

2.4 排水设计

避险车道排水设计时，以与高速公路排水系统顺畅衔接为基本原则。

利用避险车道右侧的边沟和排水沟，结合地形，将水流引向避险车道右侧的最低点，设置横向排水设施(如盖板涵、圆管涵等)，再将水流引向高速公路左侧排水沟;利用高速公路右侧边沟，将避险车道左侧边坡汇水引走，使水流得到疏浚。

另一方面，为了排出制动坡床集水和防止制动路床集水浸入路基，影响高速公路主线路基强度，需要在制动路床基层下设置防水层和渗沟等。

2.5 防护工程

由于避险车道和主线之间存在间距及高差，在主线路基右侧，特别是避险车道处于填方地段，相当于形成一段路堑边坡。

对于高速公路主线与避险车道之间的“路堑”边坡，根据地质、地形等条件，k190+500处避险车道采用钢筋混凝土方格骨架锚杆进行防护(如图4)，k198+150处避险车道则采用加筋格宾挡墙进行防护(如图5)。

对于加筋格宾挡墙，通过插技、喷播等绿化技术，结合植物可以吸收高强音的能力，可以促进环境重建，也能有效降低噪音。对于钢筋混凝土方格骨架锚杆护坡，通过在坡面种草等绿化措施，也可以最大限度地保护环境，达到改善和美化的环境目的。

2.6 交通工程

为保证避险车道积极有效地发挥作用，建议参照互通立交出口预告标志设置避险车道预告标志，即在前2 km、前1 km、前500 m设置3块预告标志，为失控车辆提供避险预告信息;在避险车道入口处设置“避险车道”专用标志，诱导车辆进入避险车道。

在避险车道服务道路右侧适当位置设置本高速公路报警救助电话标牌、紧急离开标志标牌等，以避免和防止二次碰撞等事故的发生。

建议在k185+400、k192+700(即连续下坡路段坡顶)设置两处道路信息预告标志，以向车辆提供道路信息(连续下坡坡度及长度、避险车道位置等)，使驾驶人员早点做到心中有数。

图4 钢筋混凝土方格骨架锚杆护坡

图5 加筋格宾挡墙(单位:cm)

避险车道上述标志标牌的设计及安装应严格按照《道路交通标志和标线》(GB 5768.1-2009)的要求执行。

3 结语

避险车道作为一种被动应急措施，在西部山区高速公路的设计阶段应该受到设计人员的高度重视。从安全的角度来说，避险车道的设计内容，还应该包括场地照明、救险锚栓和护栏(制动坡床一侧采用混凝土护栏、服务车道一侧采用波形护栏)等等。

在避险车道交付使用后，为了充分发挥其避险功能，失控车辆进入避险后，交警、养护人员应及时清理事故现场，对制动坡床集料整平，对避险车道周边的构造物进行维修，使之始终处于完好状态。

［1］JTG D20-2006，公路路线设计规范［S］.

［2］陈胜营，汪亚干，张剑飞.公路设计指南［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［3］交通部公路司.新理念公路设计指南(2005版)［M］.北京:人民交通出版社，2005.