山区农村公路路侧安全评价及保障措施研究

王盼盼

(天水市秦州区农村公路养护站,甘肃 天水 741000)

0 引 言

山区农村公路,路线常围绕山脚农田、河谷一侧或盘绕于山体,路侧多为临空、堵峭的河流、岩石、陡坡,因这些地理位置的特殊性,其施工过程、运营阶段都存在更高的安全风险[1]。该文基于项目工况及实践,探讨山区农村公路路侧安全影响因素及保障措施,具有十分重要的研究意义。

1 山区农村公路路侧安全影响因素

基于山区农村公路特点,结合某农村公路资料、现场勘测情况,指出山区农村公路路侧安全影响因素如下。

1.1 交通量及组成

交通量、交通复杂程度与事故率存在正相关性。对某农村公路不同路段实地考察结果显示,交通量大、交通组成复杂的路段交通事故率高,可用交通冲突率侧面反馈不同路段交通情况[2]。

农村公路具有夜间流通性差、事故率高的特征,驾驶人、道路状况、车辆条件等都与交通事故发生率密切相关[3],研究中考量白天路侧事故与交通量的内在关联。模拟交通冲突与平均小时交通量,其中x与y分别表示白天平均小时交通量与交通冲突量,详见图1。

图1 交通冲突数与白天平均小时交通量的关系

对图1分析可知,x与y间存在相关性,R2值为0.927表明线性拟合度高,即白天农村公路平均小时交通量与交通冲突量有显著线性关系。

各路段车辆数累加,获得农村公路交通组成详见图2。

图2 农村公路交通组成

如图2所示,山区农村公路车辆以小客车、摩托车为主,摩托车在交通事故中占比较高,为威胁山区农村公路安全的主要车型,其次为小客车。两种交通工具对比,农村公路小客车超速幅度低,且相对安全性好[4]。故此该文将摩托车作为影响山区农村公路交通安全的主要指标。

1.2 路侧特征

山区农村公路路侧有如下特性。

(1)路堤路堑。路堤邻近深沟陡崖,为保障行车安全常以护栏加以防护,但路况特殊会增加行人恐惧感,增加交通危险性。路堑侧岩壁突出挤压道路空间,通行流畅度受挫,易诱发车辆与岩壁、会车车辆之间的碰撞及摩擦[5]。

(2)路侧净区。各国地貌特征与道路行车条件各异,加之车辆特征与性能不同,不同国家对路侧净区宽度规定相差较大。道路安全相关规范对高级公路路侧安全距离有所规定,但并未对山区农村公路的路侧安全距离加以约束[6],低级别公路建设中为减少土地占用,许多未达到安全需要的路侧净区宽度,有一定的安全隐患。

(3)边坡坡度。根据坡度不同可将公路路堤分为可返回边坡、不可返回边坡和危险边坡三种类型。可返回边坡坡度多小于1∶4,此情形下车辆可驶入路侧净区作为缓冲,或减速后重新驶回道路后正常行驶;不可返回边坡的坡度介于1∶4～1∶3之间,这一坡度区间,车辆驶入后无法正常停车,驶离行车道后无法正常回转;危险边坡,坡度大于1∶3且危险程度高于可返回边坡和不可返回边坡,此坡度道路,车辆驾驶人无法准确控制车辆,易出现车辆滑坡或倾翻。山区公路陡峭,公路路堑边坡坡度多大于1∶3,道路行驶危险度高,安全系数小。

(4)边沟、护栏与障碍物。边沟多为梯形或矩形,宽且深,开放式,山区公路多见与安全设施合用,易卡车轮。护栏长度、宽度与高度等属性直接影响护栏应用效果,决定道路行驶安全性能。

1.3 线形

受限于资金,农村公路多存在不同程度的质量问题,多见视距不良、小半径曲线、不良线形组合、长下坡、暗弯等[7]。

(1)平曲线。大量研究证实,道路事故发生率与平曲线半径存在负相关性,平曲线半径不足400 m,事故率显著增加。

(2)视距不良。村级公路等级稍低,质量层次不足,施工环节易出现偷工减料,道路平整度不足,视距不佳,影响行驶安全。

(3)长下坡。纵坡道路为近些年道路事故多发区域,尤其多见于山区和丘陵,该类型道路在平原地区比例较少,且事故发生率明显降低。

(4)暗弯。平曲线半径过小是导致暗弯的主要原因,且该路段多视距不良,不利于驾驶人正常行驶。暗弯路段,车辆行驶人无法及时发现对向行驶车辆,易出现判断失误增加碰撞概率。

(5)不良线形组合。平曲线内的变坡点数量过多,复杂的坡点组合降低平曲线的平滑度,降低车辆驾驶人视线平衡度,易产生视觉疲劳,降低判断准确性,增加车辆事故风险。

2 山区农村公路路侧安全评价

2.1 安全指标

以现持《路侧安全设计指南》为标准,基于某地区农村公路路侧安全影响因素实地分析结果,明确某山区农村公路路侧安全评价指标,如图3。

图3 山区农村公路路侧安全评价指标体系

采用专家经验打分法进行权重打分赋值,随后依据层次分析法,确定山区农村公路路侧安全评价指标及其权重值,通过分数矩阵特征根的计算,确定指标重要性先后顺序。

2.2 危险度划分

山区农村公路技术标准层次较低,以山区农村公路现状为基础,结合一般路侧安全等级标准,将山区农村公路路侧危险度划分为三个不同等级,可基本满足路侧安全评价的实际需求。

2.3 评价方法

采用灰色理论对实测数据进行安全性分析,首先进行概率统计分析明确评价标准;其次对采集数据进行处理,绘制频率曲线,并核算数据百分频率与之对应的数值,绘制三种级别灰类白化函数并聚类分析,确定其安全性状况。

3 山区农村公路路侧安全保障措施

3.1 不同的路侧危险度对应的安全防治措施

确定不同路段的路侧危险等级,并根据其对应等级设置不同安全防护措施。如表1所示,Ⅰ级事故(轻微事故),可一般处置;Ⅲ级事故(重大事故),需给予特殊关注,并采取高级别技术措施应对。

表1 不同的路侧危险度对应的安全防治措施

路侧安全防护措施可分为主动防护措施与被动防护措施,前者目的为预防车辆驶离道路冲向路侧,后者目的为降低驶离道路冲向路侧车辆的损害程度。

3.2 山区农村公路路侧安全综合管理措施

(1)建立联防预警机制

目前,各省市区域公路防灾工作任重道远,究其原因与现阶段尚未形成公路设计施工与养护管理相关科学评价、规范防控、科学评估、全面质控体系密切相关。此类问题的存在,导致公路安全问题始终未能得到妥善处置,为达到减灾防灾目标,公路系统应加强科研投入水平,加大人才培养力度,促进科研成果转化,管理机构需加大投入,系统内构建与完善防灾预警体系[8]。

①针对易损、高危路段加大监控,科学养护,针对性防护,践行预防为主、防治结合理念。

②公路管理部门要增进与气象部门协作,增强互相沟通,促进深入交流,加强针对重点路段气象预报,为道路预警提供及时有效的信息。

③工程技术人员深入现场调研,及时发现重点监控区域道路风险并加以处置,防患于未然。

④通过联防机制建设与预警系统落实,增强公路安全灾害易发区与危险区管理,落实有效防范措施,降低公路安全灾害损失。

(2)完善应急保障体系

组建业务能力强、技术水平突出的专业应急救灾团队,为实施道路抢险救灾任务奠定基础。

①做好人员配置的同时,加强物资储备,包括木桩、砂石、照明设备、运输装备、施工器具等。

②现场救援采用物资备料和现场备料两种方式,根据道路条件现场备用或按计划部署,明确责任,落实到位,各交通公路部门联合采备,保障供应。

(3)统筹安排抢护工作

各级公路交通部门对辖区内公路安全技术指标重点核查。

①沿河路段有无路基受损、河床冲刷、路基被急流掏空下沉现象。

②沿河路基防护是否得当,护栏、挡土是否被损毁或冲毁。

③浸水路堤有无松裂,山路陡坡有无硬石坠落。

④透水路段有无杂草、树枝、石块、泥土等堆积物。

⑤雨季到来前,提前做好公路保养与维护,及早发现并处置安全隐患,路基两侧增设护栏构造物,清理河床淤积物,确保河道顺畅,防止雨污水蓄积掩埋道路增加交通安全风险。

⑥统筹应急救援团队,做好辖区重点防护路段夜间排查与安全救险工作,制定应急预案,全员熟练掌握,委派专人巡视,备足抢险物资、照明设备与运输工具,提前防范,迅速应对险情。

4 结 论

研究重点分析山区农村公路路侧安全影响因素,通过实地调研明确交通量、交通组成、线性特征与路侧特征为山区农村公路路侧安全影响因素,其中主要因素为白天平均小时交通量与道路交通车辆中摩托车比例。

借助层次分析法结合专家打分,确定山区农村公路路侧安全评价指标权重值,指出平曲线变量、路侧事故数、路侧净区满足率、白天平均小时交通量、摩托车比重、路侧深度、竖曲线变量、路侧伤亡事故数、离散危险物密度及横向距离十项安全评价指标。结合山区农村公路路侧危险程度,将其分为三个不同等级并针对性提出安全防护措施。