山区公路交通安全防护设施的设置要点
2022-08-15杨志鹏
杨志鹏
(石家庄市公路服务保障中心,河北 石家庄 050081)
0 引言
山区公路交通安全防护设施的设置具有很强的综合性和技术性,需要综合考虑山区公路的线形、结构等进行优化和改善,才能降低交通事故发生的概率。但是受技术条件、资金条件等因素的限制,很多山区公路都存在安全设施缺乏或设置不合理的问题,难以发挥安全设施在保证山区公路安全方面的重要作用,致使发生交通安全事故。基于此,开展山区公路交通安全防护设施的设置研究和分析就显得尤为必要。
1 工程概述
某山区公路工程,设计车辆行驶速度为60km/h,基础路基的宽度为8.5m,行车道的宽度为3.75m,路面的宽度为7.75m,最小半径为50m,停车视距不低于30m。路面最大的横坡为2%,最大的纵坡为9%。路面结构为沥青混凝土路面。
2 山区公路交通安全防护设施的发展现状
案例工程为典型的山区公路,与平原地区的公路相比,山区公路地势险峻,存在很多地质灾害,且公路线形多样,等级相对较低,发生交通事故后救援难度大。加之资金、技术、地形地貌等因素的限制,使很多山区公路都存在交通安全防护设施不够完善的问题,安全事故发生的概率远高于平原地区的公路[1]。山区公路受地形条件的影响,在整条线路上存在很多长坡、急转弯、支路口、视距不够、隧道桥梁等危险路段,极易引起重大或特大交通安全事故。案例工程始建于2016年,使用至今,事故多发路段类型情况如表1所示。
表1 事故多发路段类型情况表
由表1可知,高路堤段是案例工程发生交通安全事故最频繁的路段,特别是那些无安全保护措施、靠近悬崖的路段,安全事故发生的次数较多。其次是急转弯路段和支路口段,主要原因是案例山区公路路线变化和视距不符合驾驶人员的驾驶预期要求,加之缺乏完善醒目的安全防护设施,使交通安全事故发生的概率比较大。
3 山区公路交通安全防护设施的设置要点
3.1 选择合适的护栏
3.1.1 安全护栏选型
在山区公路交通安全防护设施中护栏是极其重要的防护设施,其选型是否合理直接关系整个车辆行驶的安全性。目前适用于山区公路的护栏形式主要有三种,包括波形护栏、柔性护栏和混凝土护栏。三种护栏各有优势。
波形护栏多为半刚性护栏,由波纹状的钢护栏板相互拼接形成,并通过布设立柱的方法形成连续结构,主要通过土基、立柱以及横梁的变形吸收车辆碰撞的能量,并促使发生失控的车辆重新回归到正确的行驶方向上,避免车辆操控不当或碰撞冲出路外,降低损失,保护司机和乘客安全。此种护栏的主要优点是具有耐撞性和良好的视线诱导作用,能够和山区公路的路线完美融合,不但外形美观,而且更换容易,维护程度低[2]。波形护栏现场图如图1 所示。
图1 波形护栏现场图
柔性护栏主要通过缆索的拉应力来抵消车辆碰撞,吸收车辆碰撞的能量,使失控的车辆能够及时回到正常的路线上,避免冲出路线之外,引起安全事故。柔性护栏最大的特点是间距可灵活布设,基础不均匀沉降,对柔性护栏造成的影响比较小,容易清洁和安装。但施工比较复杂,转弯半径小的路段上不适合采用柔性护栏。
混凝土护栏是一种刚性结构护栏,安全防护效果比较好,多布设在山区公路急转弯路段或临崖临水路段。优点是施工方便,成本低。缺点是如果行车速度过快,对乘客和车辆也会造成较大的伤害和损害。
3.1.2 护栏高度设置
护栏的主要作用是拦截失控车辆,避免冲出公路之外。因此,案例工程的设计行车速度为60km/h,护栏的高度选择90cm 以上比较合理。桥梁护栏既要考虑高度、强度,也要考虑车辆驾驶人员的心理安全感。如果桥面高于地面或水面3m 以上,则护栏的顶面要高出人体的中心,最低不能低于1m。
3.1.3 最小长度设计
在进行护栏最小长度设置中,需要综合考虑结构要求的设计长度,以及功能要求的设计长度。其中前者是指护栏被车辆撞击时不能被整段撞翻,而后者是指公路护栏能够有效截断发生失控车辆的行驶轨迹,避免车辆冲出道路所需的长度[3]。案例工程为山区普通公路,按照《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)中的规定,如果采取波形护栏则最小长度不能小于28m,如果采取柔性护栏最小长度不能低于120m,如果采取混凝土护栏最小长度不能低于12m。
3.2 交通标志设置
交通标志也是常见的山区公路交通安全防护设施之一,其设置效果直接关系到交通标志能否充分发挥应有的作用。车辆在山区公路上行驶时,驾驶人员对交通标志信息的记忆需要一定时间,如果交通标志前置的距离太长,则交通标志信息在驾驶人员脑海中的记忆会变得愈发模糊,难以按照交通标志的提示做出驾驶操作。如果前置距离过短,则驾驶人员没有足够的时间反应操作行为,也就失去了交通标志的意义和作用。因此,需要通过合理的驾驶模型来计算交通标志的前置距离。案例山区公路交通标志设置示意图如图2所示。
图2 中F 为山区道路上指路标志;G 为道路交叉口停车线的位置。车辆在行驶中,在A点能够发现指路标志,继续行驶到B点就能看清此标志上的具体内容,读取和记忆指路标志。继续行驶到C点,完成指路标志的记忆并做出反应。继续行驶到E 点完成反应。C 点到E点之间的距离J 为车辆驾驶人员的反应距离,在J 点就需要采取行动。E点到G点的距离L为车辆的行动距离,驾驶人员在此阶段内需要安全通畅地完成操作动作。B点到F 点的距离S 为视认距离,从C 点到F 点的距离R为读完点至标志牌的距离,D 点到F 点的距离M 为消失距离。如果R比M短,则意味着驾驶员无法顺利读取标志内容,也就是在车辆行动距离L之内,驾驶人员无法完成换道和减速操作,容易引起安全事故[4]。
指路标志是山区公路上最常见的标志,在指路标志设置时,需要综合考虑公路的等级、交通流量等,并保证指路标志能够提供全面、清晰的道路信息,且提供的信息需要具有良好的连贯性和系统性。指路标志的前置距离和行车速度、文字高度、驾驶人员的反应时间等密切相关。在案例工程指路标志设置中,指路标志前置距离设计参数如表2所示。
表2 指路标志前置距离设计参数表
案例山区公路设计的行车速度不超过60km/h,属于低等级道路,因此,在进行指路标志的前置距离设置上,最低不能小于30m。
3.3 桥隧相连安全防护设施的设置
山区高速公路受到地形地貌和地质条件的影响,桥隧比例逐年提升,在进行安全防护设施设置中,需要综合考虑安全、经济、施工等方面的因素。案例工程隧道内外路面的宽度、明亮程度存在较大差别,是事故多发地段。为降低安全事故发生的概率,需要在隧道出入口的位置设置完善、醒目的标志,在护栏设置中需要做好端部处理。尤其是在隧道入口位置,需要设置隧道基础信息标志、隧道开灯标志、隧道限宽限高标志等。如果隧道的长度超过3km,在隧道出口位置设预告标志,且标志版面样式都需要符合相关规定,同时还要综合考虑隧道内部的实际情况,尽量将出口预告标志设置在紧急停车带迎车面的侧壁之上,底部和路面边缘之间的高差不能低于2m。此外,由于公路出口和隧道出口之间的距离比较短,2km 或3km 出口预告标志也需要设置在隧道紧急停车带迎车面的侧壁上[5]。
隧道、桥梁的车道分界线必须设置成实线,并在隧道入口端沿洞外扩延150m,出口端则需要扩延100m。此外,为保证护栏的防撞等级能够达到设计要求,在高填方路段,需要设置SB 级波形梁护栏(具体详见图3)。桥梁段设置混凝土护栏,在隧道端部需要设置FT端头,路基和桥梁连接位置需要设置BT-2过渡段,以提升车辆行驶的安全性。
图3 隧道口设置波形梁护栏图
4 结语
综上所述,本文结合工程实例,分析了山区公路交通安全防护设施的设置要点。分析结果表明,目前我国山区公路交通安全防护设施还存在很多问题,如防护设施不够完善、设置不够合理等,都是引起交通安全事故的主要原因。针对这些问题,需要结合山区公路的实际情况和地形地貌,从护栏、交通标志、桥隧安全防护措施等方面入手,才能进一步完善山区公路交通安全防护设施,更好地保障车辆行驶的安全性,促使我国公路事业持续健康发展。