避险车道在山区普通公路中的应用探析

陈 玫 （三明市公路养护中心，福建 三明 365001）

受到地形以及建设资金的影响，早期所修建的山区普通公路大都存在连续长下坡及陡坡急弯等不利于行车安全等问题；另外，就目前车辆运行情况而言，车辆超载、超速等现象十分常见，极易发生翻车等严重交通事故。基于此，为了提升行车安全性，确保人们的人身安全和财产安全，就需要相关部门能够对早期运营公路进行维护和改建等，并为其增设避险车道，以此降低交通事故的发生概率。

本文以S221线宁化沙坪避险车道工程为例，对避险车道在山区普通公路中的应用进行浅析。

1 工程概况

1.1 项目地形特征

省道221线（原S205线K429+863-K433+893）宁化沙坪路段按山岭重丘二级公路标准设计，路基宽8.5m，水泥混凝土路面，设计时速40km/h，由于地形地势自然条件的局限，该路段路况较复杂：地处陡山、深沟处，长下坡，落差达250m，纵坡坡度为7%的有6段；线型组合复杂，大小弯道13处，有2段500m坡度为7%的陡坡与弯道连接，山体、树木遮挡视线，行车危险系数较高。该道路是宁化县通往江西和建宁县的交通要道，交通量大，受多种因素影响，该处频繁发生交通事故，是重点整治的危险路段。

1.2 设置避险车道的重要性

据相关交通数据统计，自2012年以来，省道221线沙坪路段已发生交通事故25起，并已造成8人死亡，15人重伤，属于事故多发地段，每公里死亡事故发生率是全县省道平均值的3倍多，给人民群众的生命财产安全带来了严重损失。

相关人员通过对省道221线宁化沙坪路段发生交通事故的原因进行分析得到：该路段地处宁化县河龙乡沙坪村，地势险峻，山高路陡，连续下坡长达4.03km，因机动车从坡顶行驶至K432+433弯道（弯道R=100m、LS=50m、纵坡i=1.946%）处已连续下坡2.57km，且较多货运车辆存在超速、超载等因素造成长时间刹车，引起刹车片发热，续而发软，引发刹车失灵，从而导致省道221线成为交通事故频发路段。因此，需在该路段增设避险车道，以减少交通事故的发生。

2 避险车道在山区普通公路中的应用分析

2.1 避险车道的类型选择

避险车道常见类型有三种，分为重力型、砂堆型及制动床型，制动床型可分上坡型、平坡型、下坡型。上坡制动床型避险车道利用重力坡度阻力和集料滚动阻力的共同作用使车辆减速停车，可以使制动床长度相对减小。宁化沙坪避险车道结合工程所在地形、造价等实际情况采用的是上坡制动床型避险车道。

2.2 避险车道的位置选择

在对避险车道的位置进行选择的过程中，需要从以下三个角度着手：其一，要对货车制动失效事故位置以及视认性要求等因素进行综合考虑和确定；其二，避险车道通常应该设置在连续下坡路段的中后段位置，以及小半径曲线的上游位置；其三，如果是事故高发的路段，在设置避险车道时，应该在该路段多设置几条避险车道。

经过多次勘查，宁化沙坪避险车道的位置设置在K432+179处，此处距离坡顶2.32km，为沙坪长陡坡路段的中后段，且在K432+433弯道前254m处，为交通事故高发路段，此处设置避险车道可最大限度发挥避险车道的作用。

3 避险车道的参数设计与应用

3.1 避险车道与主线夹角

避险车道与主线的夹角即驶入角应尽可能小，以小于5°为宜，最大不宜超过10°[1]。沙坪避险车道工程由于受地形及经费限制，原设计方案夹角采用10°，建成投入使用后群众反映避险车道入口较小，失控车辆不便顺畅驶入，经过完善设计，对避险车道入口进行加宽处理，调整后避险车道与主线的夹角由10°减少至7°，利于失控车辆安全顺畅驶入避险车道。

3.2 避险车道引道长度及坡度

避险车道引道连接着主线和避险车道，为主线和制动坡床之间提供一定的偏移量，避免制动坡床砂砾飞溅回主线，影响主线交通，并为驾驶人提供反应时间和空间，操纵车辆驶入避险车道。沙坪避险车道由于受地形及经费限制，原设计方案采用技术指标偏低，建成投入使用后群众反映失控车辆驶入不顺畅，根据《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017）第11.3.2条款：避险车道引道长度不宜小于70m，结合工程现场地形，经完善设计后引道长度由55m增加至75.51m，保证了失控车辆驾驶人有充分的反应时间、足够的空间操纵车辆安全驶入避险车道。

避险车道引道由主线逐渐过渡至制动坡床，过渡段内路基纵坡与主线纵坡相同，路基横坡按主线路基横坡设置并逐渐过渡至水平方向。

3.3 避险车道的制动床

3.3.1 制动床的坡度和长度

通常避险车道的制动床纵坡应使用单一纵坡形式，并且坡度值应≤15%。如果地形条件不允许，可使用组合坡形式，但是需要进行充分论证。根据旧路纵坡（-7%）及现场地形等综合因素确定沙坪避险车道制动床纵坡坡率为10%。

式中：L——避险车道制动坡床长度（m）；

V——车辆驶入避险车道制动坡床时的速度（km/h）；

R——制动床集料滚动阻力系数；

G——制动床坡度百分数的代数值。

根据《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017）表 11.3.7“不同等级公路避险车道制动床设计入口速度建议值”中二级公路避险车道入口速度值为80～100km/h，根据以往观测到的失控车辆最大速度取V=80km/h；制动床集料采用豆砾石，R=0.25；G=0.10，计算得出制动床最小长度72m，结合工程现场地形，为充分保证失控车辆的安全，沙坪避险车道制动床长度确定为80m。

3.3.2 制动床的集料厚度及级配要求

避险车道制动床材料应选用干净的、不易被压实的，且有较高滚动阻力的材料。沙坪避险车道制动床集料选用豆砾石，是最常用的避险车道制动床材料，直径尺寸为2.36～37.5mm，级配要求参照下表。

避险车道制动床集料的厚度宜为1.1m，最小厚度不应小于1m，应在30～60m长的距离内从制动床入口处的7.5cm深度逐渐过渡到完整厚度[2]。沙坪避险车道制动床集料厚度采用7.5～100cm豆砾石面层。

3.4 避险车道路面

3.4.1 横断面尺寸

考虑S221线交通量较大，大货车、重车较多，此路段线形指标较差，因此取消服务车道的设置，将避险车道制动车道改为全幅8m宽，横断面尺寸为：0.5m（防撞墙）+4.5m（制动床）+3.5m（制动床）+0.5m（防撞墙）=9.0m。

3.4.2 路面结构

沙坪避险车道引道与主线连接，面层采用24cm厚混凝土路面，1cm厚沥青表面处治下封层，基层采用15cm厚5%水泥稳定碎石，底基层采用18cm厚级配碎石垫层。

避险车道制动车道路面结构：制动床入口处至30m渐变段结构为18cm级配碎石底基层+15cm厚5%水泥稳定碎石基层+1cm沥青表面处治+7.5～100cm厚豆砾石层，豆砾石层随桩号增加而逐步增厚；渐变段后路面结构为18cm级配碎石底基层+15cm厚5%水泥稳定碎石基层+1cm沥青表面处治+100cm厚豆砾石层。

沥青表面处治层主要作用是抵抗行车的磨耗和大气作用，增强防水性，提高平整度。

3.5 服务车道的设置

在避险车道条件允许的基础上，应在公路上设置服务车道，并靠近制动床的位置，利用柱式轮廓标或防撞桶对二者进行隔离；关于服务车道的长度，需与制动床的长度相一致，其宽度一般为4.5m，如果地形条件受限，也需≥3.5m；服务车道主要采用水泥混凝土路面；在服务车道入口处，应实施封闭式管理。本项目由于路线实际情况取消服务车道的设置，为拖出失控车辆，本次设置2个施救锚栓，在制动床前30m、制动床起点各设置一个施救锚栓。

3.6 避险车道的排水设施设置

避险车道的排水设施应该与普通公路排水系统及设施进行正确衔接；同时，避险车道的排水设施设置应满足《公路排水设计规范》相关规定[3]。

为避免避险车道制动床冻结和制动床集料的污染，沙坪避险车道在制动段基层顶铺设防水土工布并设置横向排水管，挖方段设置纵向盲沟，纵向最低点处设置横向排水沟，以保障制动车道排水顺畅。

3.7 避险车道的减速消能设施设置

为进一步保证失控车辆驶入避险车道的安全，在制动床尾部需要设置减速消能设施，比如消能桶、集料堆及废旧轮胎等。沙坪避险车道制动床末端连接钢筋混凝土防撞墙，为避免机动车冲撞，依据《公路安全生命防护工程实施技术指南（试行）》规定，在制动床末端设置砂袋，在平台端部码放四排八列五层沙包，为失控车辆提供更高的安全保障。

制动坡床集料级配要求

4 避险车道的配套交通安全设施设置

在对避险车道进行运用的过程中，需要根据相关规定设置配套交通安全设施，主要体现在以下几点：

其一，要在应用避险车道的公路上设置标志；

其二，要在连续下坡路段以及中途休息区段设置相关预告标识，主要提示避险车道的数量和位置，以及救援联系方式等信息；

其三，要在应用避险车道的公路上设置标线，比如边缘线、导向箭头、护栏等[4]。

例如，在本次工程中就对安全设施进行科学设置：在距离避险车道前500m、200m、100m处分别设置“紧急停车处 前方XXXm”预告标志牌，在K432+250汇流鼻处设置了“禁止停车、失控车辆专用、禁止无关人员进入”标志牌，同时，在钢筋混凝土护栏上也设置了轮廓标，间距为10m，反光器颜色为红色。

5 避险车道的运行和养护

当避险车道施工完成之后，还必须重视避险车道的运行和养护问题，具体可从以下两方面着手。

其一，要加强避险车道的运行和养护宣传，确保驾驶人员能够对避险车道的用途、使用方式等相关内容进行充分掌握。条件许可情况下可在坡顶设置制动检查站，只有符合制动要求的车辆才可行驶；同时，还可以在下坡路段设置停车休息区和加水区，主要是为了冷却制动器，避免因制动器超负荷运作而出现危险。

其二，要对避险车道进行定期检查，尤其是在避险车道被使用后导致制动坡床集料不平时，应及时将其再次铺平；同时，还需要对细小、尖锐的碎集料进行定期清除。特别注意，对于没有车辆驶过的避险车道，也要定期对其维护，主要是翻松集料，通常翻松深度要≥60cm；在冬季的时候还需要对集料冻结问题进行防治，及时将积雪清除干净。

6 工程效果

从2018年宁化沙坪避险车道建成以后，据不完全统计，进入避险车道车辆有8辆，并未发生人员伤亡交通安全事故。因此，在山区普通公路运用避险车道不但能够为人民群众创造一个良好且安全的行车环境，而且还能够有效预防道路交通事故的发生，保障了人民群众的生命以及财产安全，工程效果十分显著。下图为避险车道建成前后对比效果图。

避险车道建成前后对比效果图

7 结语

地形劣势是很多山区普通公路普遍存在的问题，从而导致其成为事故多发路段。为了有效解决这一问题，近几年三明市公路养护中心相继在大田、永安、尤溪等存在安全隐患的山区普通公路路段增设避险车道，有效提升了行车安全性，降低交通事故的发生几率，保障了人民群众的人身安全和财产安全，提升了社会经济效益，构建了更加完善的交通前景。