山区公路路侧安全防护技术研究★

2021-01-13廖天伟尹礼志万凌锋

山西建筑 2021年8期

胡涛陆蓉廖天伟尹礼志万凌锋

(武汉轻工大学，湖北武汉 430023)

0 引言

近年来，随着我国国家公路总里程不断攀升，交通安全问题尤其是山区路侧安全问题却日益严重。有关数据表明我国69.7%的事故发生在二级及以下等级的公路。其中由于路侧设计不良等因素导致的交通事故占到了交通事故总数的三成左右，尤其是以在山岭重丘区二级以下的低等级公路路侧安全问题极为突出。作为交通参与者，难免会在使用道路时出错，而错误的代价不应该是残疾或付出生命，特别是在山区公路这样恶劣的行驶环境。因此本文着重研究山区公路路侧安全防护技术与应用以期望能够减少我国山区公路上的交通事故发生率。

1 山区公路路侧安全事故的危害及成因

1.1 危害

路侧事故是指车辆驶离行车道，侵入路肩或路肩以外区域，并与护栏、行车道、车辆、行人、标志设施或者与其他坚硬危险物发生碰撞的事故[1]。路侧事故一般多为单车事故，发生在行车道以外，事故形态通常为碰撞、侧翻、坠车等等，具体表现多数为单车受损或乘员受到身体伤害。调查和统计显示，路侧安全事故约占总数的29.8%，并且路侧事故相比于其他交通事故严重程度更大。山区公路的突出特点是视线不佳，由于山高、坡陡、弯急等因素造成，各个季节都存在困难，冬季冰雪路，夏季雨天泥泞路，秋季山雾路，汛期长塌方多，这些恶劣条件都严重影响了驾驶员安全行车。所以在这样的路段极易发生路侧安全事故，且一旦发生，极易造成人员伤亡等严重事故，这种较高的道路交通事故率不仅仅制约工程运营效益的提升，也给山区经济和人民生产生活造成了巨大影响。

1.2 成因

由于山区经济实力有限，建设时期，大部分公路增加了公路里程、提高通达率，但安保设施的建设投入非常低，甚至严重缺乏，极少数公路设置了交通安全保障设施，但因为“重建设，轻养护”，对安保设施的养护管理非常不到位，使得安保设施作用并不显著。另外，在山区公路建设初期，我国缺乏相应的技术规范，公路安全设施的设置不够科学合理，也缺乏“以人为本”的思想，经济适用性不可靠，尤其是路侧安全事故的发生规律、路侧安全工程技术评价以及如何系统化的适用于我国国情的山区路侧安全防护方法等方面还处于起步阶段，这就导致山区路侧交通事故率比重较大。

就山区公路路侧事故的成因来说，可以从几个方面分析。首先从山区公路本身特点，山区公路路线平面线形迂回曲折，纵坡坡度较大，设计指标不高，另外其特殊构筑物多。其次从山区公路行驶环境分析：山区公路凭山而建多被树木包围行驶环境受天气影响大，遇恶劣天气如大风，大雾下雪等，公路路面湿滑，山区能见度低，弯道弧度大，行驶环境极端恶劣。再次从山区公路使用特点分析：山区公路作为农村公路的形式之一，交通参与者大多交通安全意识薄弱，交通行为习惯较差，违规违章操作多。最后从山区公路使用特性分析：在山区行驶的车辆主要以农用车、摩托车、小型货车和轻型载重汽车为主，相较于高等级公路而言，性能低，失保失修车辆仍大量存在，虽然近年来山区用车车辆情况大幅改变，但整体使用特性并未改变。总之，山区公路由于其本身的特殊条件大大增加了路侧安全事故发生的概率，也增加了山区公路事故率，所以根据山区公路的实际情况建设完善的路侧安全防护技术，对于公路使用者至关重要。

2 山区公路路侧安全防护设计的意义

山区公路建设资金不足，很多都是三级、四级及等外路，道路等级较低，地势险要，行车安全无法保障。交通事故频发，严重地影响当地交通参与者生产生活，交通安全状况令人堪忧。但是山区公路在整个公路运输中为拉动山区经济建设发挥着重要作用，因此山区公路的交通安全保障工作至关重要。目前路侧安全防护技术已成为提高道路安全性能不可或缺的一个重要部分[2]。对路侧交通事故和交通安全影响因素进行分析研究，提出符合我国国情发展的山区公路交通安全评价方法和安保设施的选用与设置方法，可以有效预防和减少山区公路交通事故的发生，降低事故严重程度，提高山区公路的安全性，对改善山区道路的服务水平具有重要意义。另外，根据我国公路网现状及公路网规划，今后相当长的一段时期内，中部、东部等经济发达地区，一级公路、高速公路的建设也将转向山岭重丘等地区，路侧安全设计的地位和作用更加凸显[3]。

3 山区公路路侧安全防护设计与应用

我们对山区路侧安全设计的根本目的在于通过一定的工程技术手段，减小车辆驶向路侧的可能性；而对于已驶向路侧的车辆，要尽可能的减少冲出路外的交通事故数量，减轻事故的严重程度，保障交通参与者的人身财产安全。路侧安全设计要尽可能采取“主动”的预防和容错设计，必要时辅以“被动”的防护设计[4]。其核心是要在路侧设计过程中体现宽容设计理念，宽容设计即使道路具有一定的容错能力，允许行驶车辆不慎驶出路外时能自行返回行车。

3.1 “主动”预防措施

1)合理设置视线诱导设施。

轮廓标和线形诱导标是公路常用的视线诱导设施。在视线不良路段、急弯及连续急弯陡坡路段、车道数或车道宽度有变化的路段，都可以设置视线诱导设施。用其在夜间通过对驾驶车辆灯光的反射，提醒驾驶员行驶环境不够友好，注意减速慢行，可以有效避免山区道路的路侧事故发生。由于山区道路建设资金有限，为保证路基的宽度等设计指标以及不影响道路的正常使用功能，在设置了护栏的情况下，通常可以采用附着式轮廓标。山区公路也可用示警桩和示警墩，它们具有视线诱导作用和防撞能力。

2)路肩震动带。

在长直路段上行驶时，尤其低等级公路上，环境设计缺乏，驾驶员容易驾驶疲劳或注意力分散，从而驶出道路造成事故，因而在长直路段适宜设置路肩震动带。当车辆行驶在路肩震动带上时，产生噪声和震动，这对于因分神或疲劳驾驶而驶出车道的驾驶员可以起到很好的警示作用，从而减少相应交通事故。另外，在雨雪或大雾等恶劣天气下，路肩震动带对于帮助驾驶员定位到行车道也具有一定的作用。路肩震动带铺设简单，养护费用低，较适宜在山区道路中使用。

3)道路反光镜。

在山区道路的急弯处或其他视距不良的路段设置道路反光镜，为驾驶员提供对向来车信息，提醒驾驶员注意减速慢行，进而避免交通事故的发生。

3.2 容错设计

1)路肩硬化。

宽容设计、容错理念在减少公路路侧事故中发挥重要作用。但支撑这一设计的是路基侧向余宽。山区公路在路肩设计时，应该考虑提供一定的侧向余宽，侧向余宽为驶出路外车辆提供容错空间，帮助冲出行车道的车辆能够驶回行车道。

当然，如果山区公路建设项目资金有限，而路基侧向余宽需要拓宽路基，会增加建设资金，所以在山区公路中通常实行路肩硬化，这是较为有效的方法。具体做法是在山区道路的急弯、陡坡、窄路等不良危险路段，或者没有物理空间拓宽路基的路段，以及有停车需求的路段，对路肩进行硬化。硬化建议采用砂浆砌筑的方式，经济可行性较高，且可以有效的改善行车安全。

2)边沟设计。

山区公路的边沟普遍存在“宽、大、深”的特点。在山区公路边沟设计中，我国普遍存在按最大汇水面积设计项目全段的边沟，但是山区公路的纵坡较大，实际的汇水面积远远没有达到设计的最大汇水面积，于是导致大部分边沟的流水量通常远未达到其设计流量。这种笼统的设计不仅造成道路施工时的资源浪费，不够经济环保，而且很多事故表明这种不合理的边沟设计极易使出错的驾驶员掉入沟中，引起车辆侧翻，造成严重的后果，这就是没有容错思想的设计。所以在宽容理念的边沟设计中，我们应改变传统做法，根据山区不同的地形地势条件，灵活选用不同形式的边沟，可以大大提高道路安全性，同时也节约资源，保证了设计的经济性。

3.3 “被动”防护设计

在山区公路中，“被动”防护设施主要为护栏，当车辆将要冲出行车道时，设计可靠的护栏可以吸收碰撞能量，改变车辆行驶方向，阻止车辆驶出路外，进而降低交通事故的恶劣程度，并兼有视线引导作用。山区公路的护栏主要形式为刚性护栏混凝土护栏，也有半刚性护栏波形护栏，但是值得注意的是混凝土护栏与车辆碰撞后有可能造成比其驶出路外更严重的后果，所以在对山区道路护栏进行设计时必须结合道路的具体情况，进行安全可靠性评价，根据可能发生安全事故的严重程度选择合适的护栏类型、长度。

设置护栏的过程中还要加强护栏端头的处理，避免发生端头刺穿车辆等二次伤害。原则上波形梁护栏希望能自然的从无到有的出现，那么路侧条件允许的情况下可以进行外展处理并粘贴黄色反光膜，通过曲线或斜直线连续渐变的方式逐渐过渡到与路线平行的位置，使其防护效果良好；混凝土护栏，可将端头隐匿于路侧山体或挖方边坡中，通过对端头的处理，使护栏更合理有效的发挥作用，避免事故发生。