某山区高速公路单喇叭互通立交出口匝道安全问题解析

鲁淑华

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

0 引言

近年来我国汽车饱有量不断增加，高速公路交通压力日趋加大。高速公路交通安全问题关系到广大人民群众的生命财产安全，成了公路设计者及管理者工作中的重中之重。山区高速公路的互通立交设置通常受被交叉公路位置、地形等诸多因素影响，其安全问题是高速公路设计及管理者关注的重点。

单喇叭互通立交是既能满足高速公路收费和管理的需要，又能为地方交通提供接入和安全转换功能的一种经济实用的互通式立体交叉形式。但是，由于受山区地形地物等诸多因素的影响，其匝道长度、圆曲线半径及纵坡的设置往往受限。特别是主线上跨A匝道的单喇叭型互通立交，因受地形限制，主线与被交叉公路高差较大，连接主线和收费站的出口匝道通常为一路下坡。在保证满足匝道收费广场中心距分流点的最小距离不小于100 m[1]的前提下，出口匝道通常需要设置小半径，易在收费站前、弯道下坡、超高等路段形成事故多发点。

1 工程实例

图1为山西省某已通车高速公路项目中的一座互通式立体交叉，互通立交形式为A型单喇叭形，由于地形受限，采用主线上跨的形式。互通立交主线为设计速度80 km/h的四车道高速公路，路基宽度24.5 m，被交叉公路设计速度60 km/h，匝道设计速度40 km/h。

图1 互通立交总体平面布置图

项目通车运营两年半的时间内，该互通立交D匝道共发生交通事故30起，造成人员轻伤10人，重伤3人，死亡1人。其中，重大事故6起（货车），一般事故16起（货车3起，轿车13起），轻微事故7起（货车3起，轿车4起），事故主要是因为车辆由主线驶入D匝道后未能进行有效减速，而造成弯道路段车速过高引起的。

为有效防止此类交通事故发生，除了要求交通参与者遵守交通法规、增强交通安全意识外，针对此类事故多发点还应从道路本身着手进行分析和优化，提高道路的舒适性和安全性。

图2 事故类型分布图

2 不良条件分析

2.1 平面线形

山区高速公路互通式立体交叉位置受地形地物等条件的限制，主线线形指标普遍较低。该互通立交出口处设有减速车道路段的主线圆曲线半径为1 400 m，大于规范规定的圆曲线最小半径一般值1 100 m。但是，通过现场实地考察发现此段主线为右转弯曲线，使右侧出口位置不醒目，易导致车辆误行或来不及减速直接高速驶入D匝道。

D匝道为右转弯直连式匝道，与A匝道合流后进入匝道收费站。匝道总长度为477 m，其中匝道入口渐变段长70.08 m，与其相连接的直接式减速车道长135.11 m，圆曲线半径1 390.5 m；终点前与A匝道合流鼻端处的圆曲线半径75 m。起点圆曲线（1 390.5 m）终点（75 m）圆曲线之间由一个半径为360 m的圆曲线和3段回旋曲线进行连接过渡。

表1 D匝道平纵面指标表

匝道圆曲线最小半径75 m大于规范规定的圆曲线最小半径一般值R=60 m的要求，圆曲线及回旋曲线最小长度也均满足要求[1]。由于受地形条件限制，设计时采用3个同向圆曲线中间插入回旋曲线进行连接，相临两圆曲线半径之比满足0.2＜(R2/R1=0.208、0.258 9)＜0.8，但比值均接近最小值0.2；DK0+160—DK0+400两圆曲线之间插入的两个回旋曲线参数之比为(A1/A2=118.99/54.31=2.185)＞1.5不满足要求[2]。相临两段圆曲线半径相差较大，插入回旋曲线进行连接，掩盖了较小半径弯道的真相，易引发车辆来不及减速撞击路侧护栏的交通事故[3]。

2.2 纵断

D匝道入口前主线段为连续下坡（坡长2 960 m），而与之相接的D匝道又为最大纵坡为-3.81%的连续下坡，由于速度积累和驾驶员操作不当，易造成车辆特别是大型货车因车速过高或制动性能降低而高速驶入弯道下坡等路段时，来不及减速在匝道后段半径较小R=75 m的弯道下坡路段形成事故多发点。

2.3 视距

D匝道圆曲线的内侧绿化树木偏高，不利于高速驶入匝道的车辆司机提前看清楚整个匝道的线形走向，且匝道入口处平面线形平缓，圆曲线半径较大，给司机造成线形好的错觉。由于司机不能及时准确地判断前方道路的实际情况，在高速行驶的过程中，当发现前方曲线半径变小时，反应时间已显不足。特别是大型货车车身体积自重较大，易由于车速高且反应时间短高速碰撞路侧护栏，造成重大交通事故。

图3 视距不良路段

2.4 边坡及护栏

D匝道圆曲线外侧边坡最大填土高度16 m，最小填土高度10 m，原设计根据匝道设计速度及路侧条件设置了A级波形梁钢护栏，有效防护高度750 cm，能够满足车辆按设计时速行驶时的防护要求[4]。但是，在实际运营中，由于平纵线形组合、视距不良等不利条件的影响，车辆行驶速度过高。现有波形梁钢护栏不能有效吸收其碰撞能量，起不到正确改变行车方向并阻止车辆特别是大型货车高速撞击护栏后跨越护栏，避免跌落、侧翻等交通事故发生的作用。

图4 原有A级波形梁钢护栏立面图（单位：mm）

3 安全处理措施

3.1 完善交通标志、标线、护栏等交通安全设施

3.1.1 完善交通标志

在出口之前的主线上连续设置警示、预告等相关标志，告知前方出口的位置、连续下坡等危险情况，提醒司机提前减速慢行；在距D匝道出口处增设大型门架式交通标志，以告知司机出口的位置及前方路况信息情况；并在D匝道小半径路段前，设置弯道下坡警示标志（可与弯道处限速标志合并设置）。

3.1.2 设置强制减速设施

考虑到主线在距D匝道分流点前约3 km为连续下坡，为帮助驾驶员有效控制车速避免车辆进入D匝道时车速过高，建议在分流点前的主线上每隔一段距离设置一组横向减速标线，并在出口前适当位置，设置主线限速80 km/h的标志。同时，在D匝道入口200 m范围内设置横向减速标线。在D匝道内采用二级限速：入口设置60 km/h的限速标志，在弯道前设置40 km/h的限速标志。建议与高速交警协商，在出口前主线及D匝道适当位置增设测速点，并配合设置相应的交通标志对测速点预告指示。

3.1.3 在弯道下坡路段设置有效的防护设施

在DK0+300—DK0+400小半径段左侧，应根据路段实际情况，按照宽容设计的原则，加大路侧护栏的高度，提高防撞等级。建议在此路段设置SA级半钢性波形梁钢护栏（根据3.2.1填平互通立交三角区后采用波形梁钢护栏，如果不对互通立交三角区做处理，建议采用钢筋混凝土防撞护栏），以避免或减轻事故的损失，最大程度地保障道路使用者的生命财产安全。

图5 SA级波形梁钢护栏立面图（单位：mm）

3.1.4 完善视线诱导设施

核对并完善路侧护栏上的轮廓标及弯道路段的视线诱导标，重新施画路面标线，并在车道边缘线外侧设置定向反光突起路标，加强视线诱导，提高道路的安全性。

3.2 对现有道路进行改良

3.2.1 改善路侧条件

采用填平D匝道弯道左侧A匝道与D匝道之间的互通立交三角区，减缓边坡坡率等方式增加路侧安全净区的宽度，改善路侧条件，使失控车辆有一定的反应时间和返回正确行车轨迹的区域，避免侧翻、跌落等二次事故的发生。

3.2.2 移除路侧障碍物

移除匝道曲线内侧遮挡视线的树木，提高互通立交区域的通视性，使司机能提前看到匝道的线形走向，及时采取有效措施，避免因车量失控造成的交通事故。

3.2.3 优化线形

建议在条件允许的情况下，对D匝道平纵面线形进行优化处理，从根本上提高行车的舒适性和安全性，避免交通事故的发生。

4 结语

互通式立体交叉是高速公路车辆集散的结点，也是交通安全的关键所在。保证高速公路出入口的安全畅通，是设计及管理者工作的重中之重，也是高速公路服务水平的重要体现。在互通式立体交叉设计时要着重从以下方面综合考虑。

a）出口位置要显著，避免设置在主线平曲线、竖曲线及其他因素引起的视距不良路段，右出口尤其应避免设置在主线右转弯曲线路段。

b）在互通式立体交叉特别是主线上跨A匝道的单喇叭互通立交设计时，主线及匝道选线要充分考虑主线与收费站和被交叉公路的高差及相对位置。并充分考虑由主线与被交叉公路的高差引起的匝道纵坡，避免急弯、连续弯路、陡坡、连续下坡、视距不良等不利因素的集中设置。

c）对由于条件受限而无法避免的视距不良路段、小半径、下坡等危险路段应通过交通安全设施进行改善；采取提前预告、强制减速、安全防护等安全措施，最大程度地保障道路使用者的生命财产安全。

d）应加强各专业设计人员之间的交流沟通。交通设施设计时要及时与路线等主体工程设计人员沟通，全面了解项目的危险点，并采取有效的防护措施；同时，互通立交工程设计人员设计时要考虑把危险点设置在交通设施设计手段可控制的范围之内，即通过完善交通设施能有效地避免安全事故的发生。