浙江科欣工程设计咨询有限公司
摘要:当前,我国公路建设正在快速发展,公路里程不断增长,路网密度逐渐加大,新材料、新技术、新工艺、新标准及时被广泛采用,大大提高了公路设计水平及工程质量。虽然近年来我国道路交通事故降幅明显,但是依然高发。公路设计过程中,在满足现行相关规范的同时,如何合理设计路线,路基及安全设施至关重要。
关键词:设计工作;交通安全;以人为本
引言
道路交通是以“人、车、路和交通环境”四个基本要素组成的庞大体系。交通事故产生的原因也是多方面的,包括道路环境、交通条件、车辆状态以及驾驶员特性等。公路管理部门每年在开展安全交通教育、对交通车辆的管理及检测、提醒及改善道路交通环境方面均花费大量的人力、财力、物力。本文从道路设计本身出发,研究了不合理的设计对驾驶行为产生的不良影响,并提出了设计过程中应该注意的一些细节。
1.长直线、短直线的影响
公路线形设计是公路设计的关键因素,公路线形主要由直线和曲线组成。直线过长可能导致驾驶员感知力下降、反应迟钝、放松警惕、超速行驶、难以准确目测车间距离,从而对突发情况应急不及时,导致车祸。现行公路路线设计规范仅规定“直线的长度不宜过长”,在没有具体的界定范围的情况下,便成为了设计过程及图纸审查过程中容易忽视的问题,从而形成安全隐患。
短直线的问题在设计过程中出现的概率较大,尤其是在山区丘陵公路、低等级公路、改扩建公路比较常见,由于受沿线地形地貌及征地拆迁等因素的影响,不得不采取S曲线、C形曲线设计时,出现两个圆曲线之间的直线长度不能满足现行规范的规定。圆曲线之间的直线不宜过短,是基于保持线性的连续性考虑。驾驶员在经过较短的直线时,有可能不会及时改变汽车行驶轨迹曲率及转弯角度,造成汽车偏离车道或行驶轨迹,引发交通事故。因为规范“宜”的用词,而造成设计过程中的短直线问题被线外因素影响而不被重视或者是将就。
2.平曲线、竖曲线、行车视距的影响
平竖曲线是道路组成的重要部分,视距是道路使用质量的重要指标,行车视距是否充分直接关系到行车的安全和迅速。合理设置平竖曲线半径及长度是影响视距的主要因素。
平曲线与交通事故关系很大,设置较小的曲线半径,车辆在曲线上行驶,由于受到离心力的作用容易向外发生侧滑和倾翻,降低了车辆的稳定性和安全度,发生安全事故。尤其是在夜间行车,因灯光照射不是顺着曲线的,难以发现前方的情况,增加了发生事故的潜在危险。
竖曲线设置于纵断面两个坡度的转折处,为了减缓冲击和保证行车视距而设置。竖曲线的设计受众多因素限制,决定竖曲线最小半径和最小长度的因素主要有:汽车的缓和冲击(离心力)、最短时间行程(大于3s)、满足视距要求。其中汽车的缓和冲击和在竖曲线上的最短行程时间主要影响乘车人的舒适性,而半径太小,会阻挡司机视线,形成盲区,影响行车安全。
现行路线设计规范对各级公路不同设计时速下的平曲线、竖曲线最小半径和最小长度均有规定。但是实际设计工作中,很多设计人员认为只要相关取值在规范规定范围内就没问题,曲线半径取最小半径一般值,甚至在条件受限的情况下,未对运行速度及视觉条件等进行安全技术论证,取最小半径极限值,从而导致设计工作反复,甚至是直接指导施工,从而造成某段平曲线成为事故多发路段。
3.路面抗滑、超高排水的设计
沥青路面的抗滑性能主要通过横向力系数SFC60和路面构造深度TD(mm)来表征,主要适用于高速公路、一级公路以及山岭重丘区二级公路和三级公路,现行沥青路面设计规范对于不同降雨量情况均有技术指标的规定。高等级公路的特点是通过能力大,车辆速度快,客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用,使路面的抗滑能力降低,而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。特别是雨天行车,事故率较高与道路抗滑性能差密切相关。
影响路面抗滑性能的因素有很多,除了路面材料本身的性能外,设计阶段还应该结合道路的设计时速、路线线形、纵坡坡度、干湿状态、车辆组成及交通量大小等因素进行综合分析,根据不同路段、不同的道路状态及交通量进行区别对待,采取加铺抗滑表层、改变路面性能、设置必要的提示标志,优化道路排水设计等措施来提高道路抗滑性能。
超高排水设计也是设计阶段容易忽视的问题,特别是对于降雨量较大的南方多雨地区,超高排水的设计至关重要。部分项目为了节约造价、减小施工难度、加快施工进度,未按规范规定的排水措施进行设计,而是采取了简化的方案。导致我国现状公路超高路段的排水问题严重,主要体现在:一是超高路段没有排水设施,特别是超高路段正好处于道路纵坡的低点,极易发生车祸,主要是设计人员对超高排水的重视不足;二是超高路段有排水设施,但排水沟常年堵塞,排水不畅,应根据道路功能、沿线环境等情况调整排水沟尺寸及横穿管尺寸间距,采用缝隙式等不宜堵塞的边沟型式。
4.平面交叉口的设计
在公路网中,各种道路纵横交错,必然会形成很多交叉口,交叉口是道路系统的重要组成部分,是道路交通的咽喉。交叉口设计的基本要求是:一是保证车辆在交叉口能以最短的时间顺利通过,使交叉口的通行能力能适应各条道路的要求。二是正确设计交叉口立面,保证转弯车辆的行车稳定,同时符合排水要求。
交叉口设计中应重点关注:1、平交口间距必须要满足规范要求的同时,还需要考虑沿线右进右出村道、乡道等低等级公路,行人及车辆横穿马路的因素,这些因素难以避免,对交通干扰大,极易形成交通瓶颈及潜在的危险源。2、交叉口要避免设置于小平曲线路段,特别是超高路段,出现突发情况时,车辆刹车导致侧翻。3、设计阶段应考虑沿线规划地块的进出问题,及时对接预留出入口,避免后期乱开口。4、前期设计阶段应充分考虑交叉口征地及概算,避免出现为了节约征地及造价,未对交叉口进行拓宽渠化,导致交叉口成为交通瓶颈。
5.限高门架、限速牌的设置
5.1限高门架的不合理设计
由于限高门架导致的交通事故每年均有发生,事故大小不等,尤其是在改扩建公路、桥梁改造、即将竣工验收的项目上,为了限制重载车辆通行,往往会临时或者永久性的设置限高门架。人为的对公路建筑限界进行了压缩,从而导致事故的发生。对于必须设置限高门架的项目,除了应取得相关管理部门的批复,通过媒体手段广而告知之外。在设计时应注重以人为本,做到以下三点:①不能随意设置限高高度,应符合最低限高高度的要求,②根据路段设计时速,提前设置相应的警告、禁令等标牌,以便驾驶员及时采取措施,③采用柔性悬挂体系的限高门架,门架刚性部分不得低于公路建筑限界要求。
52.2限速设置的随意性
公路交通标志的设置应通盘考虑,整体布局,标志的布设应做到“连贯性、一致性”,给道路使用者提供全面的咨询,满足各种道路交通信息的需要。连贯性强调的是时间上的连续不断,一致性强调目标的整齐划一。
公路交通设施设计和实际道路行驶中,经常会碰见多种不合理的限速标牌的设置,如:①长距离交通限速标志牌稀少,导致驾驶员在行驶过程中忘记限速多少,缺少连贯性。②限速标牌变换频繁,短距离内设置了多块不同限速标牌,导致驾驶员反应距离不足,操作车辆频繁。③限速值波动较大,高速行驶路段,尤其是在隧道、桥梁等构筑物前方,直接由120km/h降至80km/h,且存在设置位置不合理,反应距离较短的情况。④测速设备前方未设置限速标牌和相应的提示牌,缺少醒目或人性化的提示。
设置限速标志应遵循道路安全性原则,每一等级公路首先要满足其功能,同时要保证安全。设立时应考虑以下因素:①公路等级、功能、线形、特征、视距等,;②公路特殊路段及两侧环境;③停车需求及行人过街的影响。
结束语
公路设计工作,是交通安全运行的基础工作,在我国完善的设计规范体系下,设计人员要理解活用规范,不仅要知其然还要知其所以然。理解哪些条例是关乎行车舒适性的,哪些条例是关乎生命安全性的。在条件受限的情况下,设计工作不是屈从于外部因素,而是要体现以人为本、科学创新的设计理念,为我们的公路环境更畅通安全的运行而努力。
参考文献
[1]公路设计工程师手册.人民交通出版社,2002.
[2]陈雪辉.道路线形设计对交通安全的影响[J].科技信息,2007.