淺談公路路側安全設計及防護技術

陳云亮 陳 龍

（重慶交通大學 交通運輸學院，中國 重慶 400074）

0 引言

道路安全設計主要集中于平面、縱面和橫斷面線形設計，涉及路側安全方面的較少。可實際上，路側障礙物與沖出道路的車輛之間的碰撞是許多交通事故發生的主要原因。據公安部發布的路側事故進行統計數據可知，只占總事故數的8 %左右的路側事故，卻造成了約12%的死亡人數[1]。顯然，路側事故帶來的人員傷害較嚴重。國外統計也顯示，有1/3 的交通事故是在公路路側范圍內發生的。因此，進行寬容的路側安全設計，采取有效的安全對策和防護措施，對于降低我國路側事故的概率，減輕事故的損失有著重要意義。

近幾十年來，路側安全問題越來越受到國內外學者的重視。路側安全設計可避免或減輕路側交通事故。我國《新理念公路設計指南》指出，路側凈區是利用較低的路基邊坡、或者設置可以跨越的排水設施等措施，以保證公路路側具有較為平順的范圍，從而使失控車輛有緩沖時間重新得到控制[2]。相對于美國、澳大利亞等國家來說，我國在道路路側安全方面的研究還處于起步階段。我國研究人員和學者在這方面的工作還很多，比如路側凈區寬度的取值、邊坡邊溝的安全設計、橋梁護欄如何過渡、護欄端頭的處理等方面。

寬容的路側凈區設計，可降低交通事故概率，減輕事故損失，是公路安全設計需考慮的重要因素。路側凈區設計即在路側范圍內，可以容許車輛一定程度上駛離原路面，并有充分的時間讓車輛安全駛回原路面。它主要包含路側寬度、路基邊坡坡度、路側內排水設施和交通設施等幾方面的內容。我國道路工作者也應從這幾個方面改善我國路側出現的典型問題。

1 路側凈區寬度

路側凈區的作用在于，能使有條件的路段（包括中間帶和路側）具有足夠的路側寬度，使得沖出原路面的車輛在路側范圍內能有足夠的時間和空間安全駛回原路面。美國《路側設計指南》指出，高速公路不少于9m 的凈區寬度，就可以使80%的失控車輛重新駛回路面[3]。所以，大多數公路可以按照不小于于9m 的寬度來設置路側凈區寬度。但是當路堤邊坡坡率較陡時，對于有較大車流量的高速公路來說，9m寬度難以達到想要的效果。相反，對于那些交通量較小的三四級公路，9m 的寬度又顯得過于寬。因此，路側凈區寬度的確定，主要有四個因素：設計速度（運行速度）、設計日平均交通量、邊坡坡度和平曲線半徑（平曲線路段）。

圖1 填方路基安全凈寬Fig.1 Safety width of fill roadbed

路側凈區寬度的計算，對于不同的國家有不同的計算方法。我國主要是依據《公路項目安全性評價指南》中的計算方法，即以路段運行速度計算值，以及填方路基、挖方路基和平面線形狀況進行路側凈區寬度計算[4]。

1）直線段的安全凈空區的基本寬度計算。

對于填方路基和挖方路基直線段路側安全凈空采用不同的計算方法，如圖1 圖2。

圖2 挖方路基安全凈寬Fig.2 Safety width of excavated roadbed

2）曲線段的安全凈空區的基本寬度計算。

曲線段的安全凈空去寬度采用直線段安全凈空區寬度乘以曲線系數Fc(見圖3)求得。

圖3 曲線段安全凈空區寬度調整系數Fig.3 Safety width adjustment coefficient of curve segments

3）邊坡坡率對安全凈空區寬度的影響

（1）坡度大于1:3.5 的填方邊坡上是不能夠行車的，故此坡度范圍內是不能作為路側安全凈空區。

（2）坡度在1:3.5 和1:5.5 之間時，駕駛員就有較多的時間使車輛下坡，故可以利用1/2 的邊坡寬度為路側安全凈空區。

（3）坡度不大于1:6 時，整個坡面較為平緩，全寬度都可以成為路側安全凈空區。

在我國目前的國情下，完全按照以上計算的路側安全凈區寬度執行是難以實現的，特別是在某些地形復雜的山區道路達到標準是很困難的[5]。路側安全技術的核心是能為失控車輛提供足夠的時間和空間駛回路面。所以，對于有邊坡的路段，應盡可能降低坡率，并且具有合適的路側寬度。當路側凈區寬度達不到要求時，必須設置路側護欄等安全措施，以滿足道路行車安全。

2 邊坡坡度

路基邊坡較大的坡率也是增加事故嚴重性的重要因素。失控車輛沖向路基陡坡上時，很容易造成翻車，其嚴重程度不亞于墜車事故。如果放緩路基邊坡坡度，失控車輛可以沿緩坡行駛一段距離，不至于造成翻車甚至還可以駛回路面，從而最大化減輕事故損失。

所以，路基邊坡坡度應盡量平緩，盡可能使失控車輛不至于翻車，甚至能夠將車輛安全駛回路面。美國的研究表明，邊坡在1：3～1：5 之間則能使失控車輛發生翻車事故，邊坡坡度緩于1：5 則能使車輛安全返回。《指南》中，也提出合理的邊坡坡率對于失控車輛的恢復具有重要意義，這在邊坡坡率對安全凈空區寬度中的影響有體現。

由于受用地限制，我國大多數情況下并不具備將邊坡放緩至1：3或1：4 安全邊坡的可行性。在這方面，我們還有許多工作要做。

3 凈區內排水設施

路側凈空區內的排水設施，主要包含中央分隔帶排水溝、填方路基排水溝及挖方路基邊溝等[6]。在排水設施方面，應做到不設突出的攔水緣石、不設不可逾越的邊溝，采用寬淺的邊溝形式，行道樹栽植在凈區以外等，不使凈區內的排水結構物阻擋或顛覆車輛。

為了節約用地，公路上的排水設施主要采用矩形或梯形等高側邊的排水溝。這些邊溝具有路側安全性差的缺點，一旦車輛進入將陷住不能安全撤離，很容易造成路側安全事故。為了改善這些問題，《指南》中提出：路側安全凈空區范圍內有排水溝時，應采用可逾越式的排水溝。

事實證明，當內側坡度為1:4.5 以上，如果車輛駛入邊溝，失控車輛將很難返回到原路面，因此需要較為“緩和”邊溝側面。淺碟形邊溝與傳統的矩形、梯形邊溝等高側邊的邊溝相比，它具有較為緩和的側面，這相當于加大了路側凈區的范圍，從而能使失控的車輛不發生翻車，甚至有足夠的時間能夠重新駛回路面[7]。

路側凈區內的矩形邊溝很容易引起路側安全事故的發生，但是由于路側條件受到限制或路面排水有要求，邊溝形式不宜采用淺碟型時，可以選擇邊溝加蓋蓋板，提高路側的安全性。

4 凈區內交通工程設施

交通工程中如標志的桿柱、護欄等保證安全的設施，其本身不應成為交通安全的隱患[8]。所以，當車輛和交通工程設施發生碰撞時，要盡量使標志立柱本身可以解體而被剪斷，護欄也可以消弱碰撞產生的能量等，從而減輕交通事故帶來的損失。

設置路側護欄，主要目的就是防止失控車輛與路側障礙物或其它車輛相撞，因為其碰撞嚴重程度要比與護欄相撞大的多。所以，在考慮設置路側護欄之前，必須明確護欄本身就是障礙物。護欄的設置，是因為凈區寬度達不到要求時，為了保證車輛安全而采取的被動措施。所以，路側護欄不是連續設置的，在其起終點需要有護欄端頭。護欄端部如果處理不當，車輛與其發生碰撞時，會由于碰撞角度大、緩沖時間短，加速度大等原因嚴重威脅著車輛和人員的安全[9]。可以通過以下方法解決這些問題。

（1）隱藏端部。通過把端部暗藏在邊坡內等方式，消除護欄端部露出帶來的危害。

（2）利用緩沖消能設施[10]。其設置目的是為了吸收車輛碰撞中產生的能量，降低碰撞加速度，減輕對乘員傷害。另外還可以把護欄端部設計成解體消能設施，端部材料要比較脆弱易彎曲、斷裂。

5 結束語

通過從路側寬度、邊坡坡度、排水設施、交通工程設施等方面采取措施，提高我國路側凈區安全性，減少交通事故的發生，降低事故嚴重性有著重要意義。

［1］池秀靜.公路路側凈區的安全設計天津[J].城市建設學院學報，2007.

［2］交通部公路司.新理念公路設計指南[S].北京：人民交通出版社，2005.

［3］王忠仁.路側安全設施設計[J].上海公路，2006.

［4］JTG/TB05-2004 中華人民共和國交通部.公路項目安全性評價指南[S].北京：人民交通出版社，2004.

［5］秦麗輝.路側凈區計算方法及路側安全保障技術研究[J].長春工程學院學報：自然科學版，2005.

［6］JTJ074-1994 中華人民共和國交通部.高速公路交通安全設施設計及施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，1994.

［7］葉雨霞.淺析公路路側安全防護技術[J].工程建筑，2010.

［8］張淑林，何利佳.寬容性設計在公路中的應用[J].公路與管理，2011.

［9］闡偉生，李長城.公路路側安全問題對策研究[J].公路，2007.

［10］李楊.公路路側安全防護技術與應用研究[D].長安大學，2008.