公路安全防护工程中交安设计注意事项

闫莉华

山西诚达公路勘察设计有限公司晋中分公司 山西晋中 030600

为有效提升公路的安全性能，对其进行安全防护设施的设计是十分必要的。20世纪50年代后期，国外一些发达国家将公路安全防护设计中常见病害问题处理作为公路部门的工作重点，并且相继研究出一系列病害防护处理技术。但目前，我国公路防护设计水平有限，因此，相应的病害问题解决策略的研究还不够成熟。因此，为了保证公路安全防护完整性，尤其是低等级公路的安全防护设施的质量，确保人们行车出行的安全，开展对公路安全防护设计的病害分析研究，并根据具体病害问题提出应对策略。

1 公路生命防护工程的现状

（1）政府关注不够，没有足够的资金予以支持，因而也就使得公路建设的等级难以达到既定要求。与此同时，我国大部分的公路都是以砂石和水泥为原料，这样条件构造的公路并不能持久地保障公路的全天候运行。

（2）公路对于一些自然灾害的防御能力较低，由于公路建设的资金多来自于各个领域的筹款，相对来说资金比较紧张，因而能够为之配备的设施极为有限，也就导致了其对于自然灾害防御能力的下降。

（3）公路未能达到既定的安全标准。“路路通”理念的持续深入使得公路的建设力度不断加大，分布密集的公路网络逐渐形成，由此极大地保障区域性的经济发展。就当前的基本情况来看，我国的公路宽度并不符合既定的要求，且质量无法达到标准要求，一些公路因长期未能规范化维护通畅度而大大减弱，极易出现安全事故，进而给人们的出行造成极大的困扰。另外，公路的交通标志以及安全警示和相关防护设施也没有配备到位，极大地影响着区域内的安全出行[1]。

2 公路安全防护的病害分析

2.1 安全防护栏断裂

公路安全防护常见病害包括防护栏裂缝、断裂或连接件、紧固件缺失等多种情况，其中防护栏裂缝形成的主要原因，是由于在进行防护栏安装建设的过程中，防护栏与公路地层连接位置的强度不足，并且长时间没有对防护栏进行养护。安全防护栏上的防腐层由于质量不达标，没有对外界环境与防护栏内部结构进行良好隔离，在长时间的日晒、风吹、雨淋等环境条件因素的影响下，防护栏极易产生裂缝。在部分早晚温差相对较大的地方，由于热胀冷缩原理，也会进一步造成安全防护栏产生网状、浅而细的裂缝。这种裂缝长度通常小于25mm。防护栏断裂病害形成主要是自然因素与人为因素共同作用下的结果，在安全防护栏建设过程中，对于防护栏与公路地层接缝位置并没有处理得当，路面接缝不够紧密、严实，从而导致安全防护栏在长时间使用后，从根部直接与公路地层断开。当驾驶人员行车不当时，可能对防护栏造成物理性的损害，甚至造成其整体断裂。安全防护栏产生病害后自身防护强度和防护能力会下降甚至消失，危及行车安全，成为事故的隐患。因此在防护栏设计阶段建议适当执行比规范下限稍高一点的设计防护要求，护栏材料应满足相关国标品质要求，同时在施工建设阶段加强建设质量监管[2]。

2.2 防落网损坏

在公路运营中，防护网是必不可少的，设置防落网可以防止车辆抛物落到其他下行公路中，或落于桥下，影响下方公路的行车安全。防落网在带来安全的同时，也需要后期的养护，在设计、施工过程中都需要格外注意，如果养护不当或设计不合理，则可能出现防落网立柱断裂，网面成片脱落的现象。

2.3 减速设施损坏

减速设施是设置于公路路面宽度范围内的一种凸凹设施，如振动标线、隆声带及减速丘等，与相关交通标志、标线配合使用，可以提醒车辆减速慢行。减速丘与防护栏等安全设施有所区别，其他防护设施是在发生特殊情况或危险事故时才会被车辆撞击，但减速丘则需要频繁被车辆碾轧，所以容易损坏，应充分考虑减速设施材料本身的耐候性[3]。

3 公路生命防护工程设计要点

3.1 公路设计特点

因公路修建区域的地形条件复杂且弯道较多，加之坡度较大较长，因此，整个公路的运行难以保障切实的安全和顺畅。对于公路工程来说，前期的设计工作无疑是极为重要的一个环节，因此，涉及到的公路主体相关的平、纵、横等因素都应精细分析。公路的里程较长且分布区域较广，因而极易受到区域环境的影响，例如行人、牲畜以及其他一些交通工具等，因此，具体设计的过程中务必要将这些因素考虑在内，以切实地保障整个公路运行的安全顺畅，从而使其发挥出推动区域经济发展的作用。不同于其他的交通工程，公路工程相对来说比较简单，具体的安全设施设置只需将公路标志以及标线护栏等考虑到位即可，然而因其极易受到地形以及线形的影响，相应的设计务必精细、严谨地予以实施[4]。

3.2 基于设计原则，遵循设计规范

为了保证公路交通的安全隐患能够被扼制在发展阶段，必须做好公路安全生命防护工程的设计工作，将公路交通存在的安全漏洞及时堵住。在公路安全生命防护工程的设计中，相关人员应始终坚持因地制宜的原则，在设计阶段充分考量地形特征，保证工程成本与当地的经济发展水平相适应。在进行设计时考虑实效，应该尽可能在合理投资范围内获得最佳预期效果。考虑公路安全生命防护工程的特性，在进行设计时，相关人员同样应该始终坚持综合性原则，并且以提升公路的安全性为目标，让生命防护工程设施真正发挥引导、警示以及防护作用。在安全防护工程设计中，应该始终遵循设计规范，例如在设立交通标志时，应该根据交通标志的功能进行设计，并保证其大小适中、位置合理[5]。

3.3 安全防护栏设计

安全防护栏设计应严格遵循《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2017）规定，高速公路、一级公路可选用波形梁护栏、混凝土护栏、缆索护栏三种，最小长度分别为70m、36m、300m,二级公路以及三、四级公路也可选用这三种护栏类型，但最小长度则需要依次递减。另外，为了保障护栏的有效防护性能，护栏形式的强度应可以吸收碰撞能量，且阻挡车辆进入对向车道或越出路外，为车辆在正确的方向和车道上行驶提供保护。考虑到环境美观需要以及景观协调性需要，钢结构桥附近可选用金属梁柱式护栏。

在《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2017)中同时规定，护栏横梁的拼接设计需保证拼接套管长度不小于横梁宽度的2倍，且不得小于30cm,拼接套管抗弯截面模量必定要大于横梁的模量[6]。

对于刚性混凝土安全防护栏裂缝类病害，可采用的补救方法为添加灌缝材料。灌缝材料可选用沥青、聚丙烯腈纤维等。由于防护栏裂缝病害的裂缝深度较浅，因此更容易处理。首先，将安全防护栏出现裂缝病害的区域清扫干净，利用空气压缩的方式，将裂缝中尘土清理干净；其次，将事先加热后的沥青灌入防护栏裂缝当中；最后，在灌缝材料未完全风干时，对其进行封口和压平处理。对于部分安全防护栏中裂缝较深的病害，利用热沥青材料对其进行灌缝处理的效果不明显，因此可采用聚丙烯腈纤维材料对其进行灌缝操作。在实际应用过程中，可采用1.8～3.2dtex纤度、0.012～0.018mm标称直径、1.28×105kg/m3比重的聚丙烯腈纤维材料。按照上述沥青材料的灌缝操作步骤进行，将热熔后的聚丙烯腈纤维材料灌入到较深裂缝当中，最后封口压平。通过上述操作可以有效控制安全防护栏的裂缝，防止其造成更加严重的病害问题。对于半刚性钢护栏由于边坡土质松散引起护栏基础不稳导致护栏防护功能不足的问题，可采用夯实土基，同时保证护栏立柱外侧保护层厚度不小于25cm,或者在加密立柱同时采用现浇混凝土基础来弥补边坡土质松散的问题。

3.4 交通标志设置

从大量的实践经验分析可以发现，交通安全的保障中，基础设施发挥的作用是非常明显的。交通标志是公路工程中极为重要的引导设施，主要是把线路沿线中的一些必要的设施做出引导和传达，让司乘人员能够有足够的时间选择所需要行走的方向，能够及时做出必要的反应，能够避免出现驾驶人员错误行为，比如占用应急车道、急刹车等。为了能够使得驾驶人员可以掌握道路的走向，应该设置比较清晰的道路标志，要达到简单、标准的要求，要能够立即掌握相关的信息。从司乘人员的角度出发，信息的设置要更加安全与明确，不能有过多的信息量，合理地配置各个方面的信息，能够及时准确地获取相关信息，从而为道路行驶顺畅性、安全性的提升奠定基础[7]。

3.5 减速设施设计

对于自然环境造成的公路安全防护病害是无法有效地解决的，因此更主要的是针对由于人为原因造成的防护病害，可通过增加减速设施及缓冲消能设施，控制车辆行驶速度的形式加以解决。振动标线常用于高等级公路特殊路段设置，《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2017）规定，减速丘可用于二级及二级以下低等级公路，且减速丘应采用全断面铺设形式，并配有相应的指示标志，以提示车辆减速慢行。小型减速丘可现浇也可预制，一般预制减速丘宽度应控制在300～500mm,中心高度控制在30～50mm，现浇减速丘则比预制型更宽一些，另外，减速丘纵向边缘设计需格外注意，应逐渐降低直至与路肩齐平。

首先，在公路上坡、下坡以及小半径曲线路段位置，可通过设置减速丘，控制车辆速度，防止其速度过快在冲向周围防护栏时无法减速。减速丘的设置须以国标规范为依据，可分为连续型和组块间隔型。设置减速丘，可以有效控制车辆的行驶速度，保证驾驶人员有充足的时间在接近防护栏时进行减速或刹车，从而能够有效降低交通事故发生的概率。

其次，还可通过在高等级公路，或是低等级公路的弯道、交汇口以及混凝土构造物的端部位置设置不同防护等级的可导向防撞垫、防撞消能端头等来实现对车辆的缓冲，同时对驾驶人员起到警示、诱导和一定消能的作用。防撞桶可采用玻璃钢结构制备，在实施过程中，为增加防撞桶的重量，可在桶内添加不超过桶高2/3的细砂材料。在防撞桶上可粘贴红白或黑黄相间的反光膜，同样能起到一定的警示作用。在具体实施时，可根据其摆放位置，设置不同数量的防撞桶，在防护资金充足的情况下应尽可能多地增加防撞桶数量，并将其相互连接，以发挥更大的防护作用。

3.6 隔离设施设置

隔离设施的作用是避免野生动物进入到道路中，能够全面提升道路安全性。隔离设施应该结合道路运行的具体情况确定，很多情况下，风景名胜区主要是采用金属网和钢板网的形式，刺网通常是应用到普通道路中，服务区以及收费站等会选择应用小乔木或者铁丝网的形式。

3.7 轮廓标设置

驾驶环节，司机判定道路行驶方向的参照物就是路边的绿化植物，这些设施的作用就是引导驾乘人员，但是如果天气比较恶劣，周边区域的环境就不明确，这种条件之下，前方障碍物的判断容易发生偏差，进而导致严重的交通事故。轮廓标、导向标通常都是布置到道路两侧，一般是对称设置的。有些护栏内还应该采用附着式的轮廓标注方式，也可以选择柱式轮廓标的形式。

3.8 完善设计体系，进行其他安全设计

针对视距不良或线性不良等特殊公路进行安全生命防护工程设计时，相关人员需要针对其主要风险因素设计充分的诱导与警示标志，如需要增设线性诱导标志、轮廓标志及警示墩等。对于弯道、长下坡路段等特殊情况，可以设计相应的车行道减速标线。

3.9 完善制度建设，改善提速质量

针对公路工程建设，应该完善安全防护工程项目设计、项目审查以及项目示范等机制，从项目的管理层面提升设计质量。在项目的设计阶段，相关人员应该建立起以项目设计负责人为主体的设计机制，从制度根本上落实项目设计工作，积极落实权责统一。在项目的审查中，相关人员应该从制度上落实设计图的审验，并重点解决审查人员技术水平以及审查环节力度不足的问题。

4 结语

如今，我国公路的发展已经取得了突破性进展，但是从安全设施的角度分析，其仍然存在诸多问题，导致我国公路安全生命防护工程设计面临诸多发展桎梏，也造成了诸多安全事故。因此，我国必须重视对公路安全生命防护工程的设计推进。文章针对当下我国公路发展存在的问题进行了分析，并针对性地提出了解决策略，以期能够为公路安全生命防护工程设计提供参考。