省道S201線避險(xiǎn)車道完善設(shè)計(jì)研究

彭順顯，胡藝馨，劉唐志

(1.貴州省公路局，貴州 貴陽 550003；2.重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，重慶 400074；3.重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074)

省道S201線避險(xiǎn)車道完善設(shè)計(jì)研究

彭順顯1，胡藝馨2，劉唐志3

(1.貴州省公路局，貴州 貴陽 550003；2.重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，重慶 400074；3.重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074)

針對省道S201線避險(xiǎn)車道完善設(shè)計(jì)，參考國內(nèi)外相關(guān)資料，對普通國省干道避險(xiǎn)車道的設(shè)置位置、制動(dòng)床集料選擇、結(jié)構(gòu)參數(shù)、排水系統(tǒng)、防護(hù)設(shè)施、照明設(shè)備進(jìn)行探討和實(shí)踐，為普通國省干道避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)提供參考。

普通國省干道；避險(xiǎn)車道；結(jié)構(gòu)參數(shù)；排水系統(tǒng)；防護(hù)設(shè)施

1 工程概況

S201省道起于松桃縣天星坡，道路等級為二級路，設(shè)計(jì)車速為40 km/h，其中銅仁至大龍段路基寬度12 m，全線(K114+170～K164+900)里程約50.73 km。其中K115+744～K121+744段為6 km長大下坡段。

根據(jù)對S201銅仁段的交通量分析，特大貨車在交通量中的比例為5.3%，大型貨車比例為10.1%，中型貨車比例為9.3%，中型以上貨車共占24.7%，道路上的大車比例多，行駛條件差，大貨車極易發(fā)生制動(dòng)失效事故，從而引發(fā)重大的道路交通事故。為提升避險(xiǎn)車道的避險(xiǎn)功能，最大限度保障長大下坡路段失控貨車安全，對省道S201線K115+744～K121+744段中K117+500處避險(xiǎn)車道進(jìn)行完善設(shè)計(jì)。

本次調(diào)研針對避險(xiǎn)車道的安全問題，測量了避險(xiǎn)車道制動(dòng)床長度、引道長度、制動(dòng)床坡度、集料尺寸及深度、護(hù)欄高度等，避險(xiǎn)車道詳細(xì)信息如表1所示。基于外業(yè)勘測數(shù)據(jù)，對該處避險(xiǎn)車道進(jìn)行完善設(shè)計(jì)。

表1 K117+500處避險(xiǎn)車道詳細(xì)信息表

2 避險(xiǎn)車道設(shè)置位置

在確定避險(xiǎn)車道位置時(shí)，新改建普通國省干線公路和已運(yùn)營普通國省干線公路所參照的依據(jù)不一致。新改建道路主要依據(jù)道路線形參數(shù)，考慮貨車制動(dòng)鼓失效溫度所在位置確定，已運(yùn)營道路主要根據(jù)長大下坡路段的歷史事故率確定。

普通國省干線避險(xiǎn)車道應(yīng)設(shè)置在連續(xù)長下坡的下半段的小半徑平曲線之前：連續(xù)下坡路段或陡坡路段與小半徑曲線相接處是事故多發(fā)點(diǎn),在車輛駛?cè)氩焕笃“霃角€，位于連續(xù)長下坡的平面線形較好路段的末端的左偏小半徑曲線至少50 m之前的適當(dāng)位置設(shè)置避險(xiǎn)車道，一般應(yīng)在直線路段設(shè)置，特殊可設(shè)置在不設(shè)加寬的較大半徑左偏平曲線前，同時(shí)應(yīng)避開人口密集區(qū)設(shè)置(如村寨、集鎮(zhèn)等)。禁止在右轉(zhuǎn)彎平曲線上設(shè)置避險(xiǎn)車道。

K117+500處避險(xiǎn)車道處于長下坡4.25 km路段處，在長下坡路段的下半段，小半徑平曲線切線處，位置設(shè)置較為合理。

3 避險(xiǎn)車道制動(dòng)床集料

3.1 集料類型

目前避險(xiǎn)車道制動(dòng)床采用的集料有碎石、砂子、礫石等。與其他集料相比，圓形礫石能提供更大的滾動(dòng)阻力系數(shù)，制動(dòng)效果好。碎石和砂子的制動(dòng)效果較差，砂子易被制動(dòng)失效貨車壓實(shí)，且在冬季潮濕天氣下容易結(jié)塊；而碎石棱角分明，相互間剪切力大，容易出現(xiàn)嵌鎖現(xiàn)象。

圓形的、尺寸均勻且單一的、含砂量小于1%的礫石滾動(dòng)阻力系數(shù)高，相互間剪切力小。在車輪輾壓過程中，上下砂礫通過互相的滾動(dòng)、置換，使車輛更容易陷入，最理想的砂礫粒徑應(yīng)在1.27 cm左右，最小粒徑0.63 cm，最大粒徑3.81 cm，這樣的砂礫具有較高的滾動(dòng)阻力系數(shù)。

3.2 集料含泥量

集料中含泥量過大會(huì)使制動(dòng)床集料板結(jié)，制動(dòng)床的制動(dòng)效能大大下降，達(dá)不到避險(xiǎn)效果，集料含泥量應(yīng)不超過5%。

3.3 集料深度

避險(xiǎn)車道制動(dòng)床集料的最小鋪設(shè)深度應(yīng)保證制動(dòng)失效貨車輪胎陷入足夠的深度，提供足夠的滾動(dòng)阻力，鋪設(shè)深度應(yīng)達(dá)到1.0 m。集料鋪設(shè)時(shí)，目測基本平整即可，不可壓實(shí)。為使制動(dòng)失效貨車平穩(wěn)減速停車，避免貨車一駛?cè)胫苿?dòng)床即受到過大的滾動(dòng)阻力，導(dǎo)致車輛受到較大的剪切作用破壞，集料太厚，易產(chǎn)生板結(jié)和施工質(zhì)量問題，也不利于救援時(shí)拉出事故車輛。結(jié)合工程投資和入口速度情況，普通國省干線公路制動(dòng)床集料深度在入口處應(yīng)為0.5 m，并在30 m內(nèi)逐漸過渡至0.8～1.0 m(重載交通偏少時(shí)采用0.8 m，重載交通偏多時(shí)采用1.0 m)。

K117+500處避險(xiǎn)車道集料采用的是碎石和卵石混合，外業(yè)勘測時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)床集料級配范圍廣，含泥量大，集料易板結(jié)，大大降低了避險(xiǎn)效果。綜合考慮把集料換為粒徑1.2～2.0 cm的圓形礫石。

4 避險(xiǎn)車道設(shè)置位置

在確定避險(xiǎn)車道位置時(shí)，新改建普通國省干線公路和已運(yùn)營普通國省干線公路所參照的依據(jù)不一致。新改建道路主要依據(jù)道路線形參數(shù)，考慮貨車制動(dòng)鼓失效溫度所在位置確定，已運(yùn)營道路主要根據(jù)長大下坡路段的歷史事故率確定。

普通國省干線避險(xiǎn)車道應(yīng)設(shè)置在連續(xù)長下坡的下半段的小半徑平曲線之前：連續(xù)下坡路段或陡坡路段與小半徑曲線相接處是事故多發(fā)點(diǎn),在車輛駛?cè)氩焕笃“霃角€，位于連續(xù)長下坡的平面線形較好路段的末端的左偏小半徑曲線至少50 m之前的適當(dāng)位置設(shè)置避險(xiǎn)車道，一般應(yīng)在直線路段設(shè)置，特殊可設(shè)置在不設(shè)加寬的較大半徑左偏平曲線前，同時(shí)應(yīng)避開人口密集區(qū)設(shè)置(如村寨、集鎮(zhèn)等)。禁止在右轉(zhuǎn)彎平曲線上設(shè)置避險(xiǎn)車道。

K117+500處避險(xiǎn)車道處于長下坡4.25 km路段處，在長下坡路段的下半段，小半徑平曲線切線處，位置設(shè)置較為合理。

5 避險(xiǎn)車道排水設(shè)計(jì)

K117+500處避險(xiǎn)車道集料板結(jié)嚴(yán)重，嚴(yán)重降低集料的滾動(dòng)阻力系數(shù)，導(dǎo)致避險(xiǎn)車道的避險(xiǎn)效果下降，其原因主要是排水設(shè)施不完善因此，對該處避險(xiǎn)車道原有排水系統(tǒng)進(jìn)行完善設(shè)計(jì)。根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，在避險(xiǎn)車道制動(dòng)床底部鋪設(shè)一層18 cm厚的水泥層，并從避險(xiǎn)車道制動(dòng)床端頭開始每隔12 m設(shè)置一道5 cm深、5 cm寬的截水溝。

6 避險(xiǎn)車道防護(hù)設(shè)施

護(hù)欄是防止失控車輛沖向路側(cè)的安全設(shè)施，末端擋墻則是避險(xiǎn)車道的最后一道安全屏障，必須具備足夠的防撞能力。K117+500處避險(xiǎn)車道護(hù)欄采用鋼筋混凝土護(hù)欄，保持原有護(hù)欄不變。原有擋墻太矮，在原有擋墻之前增設(shè)一道高2 m、基底寬1.8 m、最上端寬0.5 m的末端擋墻，擋墻采用M7.5漿砌片石施工。

在K117+500處避險(xiǎn)車道制動(dòng)床末端預(yù)留2.5 m設(shè)置吸能設(shè)施，以防止制動(dòng)失效車輛沖出避險(xiǎn)車道而發(fā)生事故。選用廢舊輪胎作為吸能設(shè)施，輪胎布設(shè)兩排，保證每排布設(shè)的輪胎組數(shù)覆蓋制動(dòng)床寬度，采用綁扎鋼絲繩的方式將輪胎固定，輪胎堆砌高度為2 m。其中輪胎尺寸視實(shí)際情況選定，但必須保證輪胎斷面能覆蓋住整個(gè)制動(dòng)床斷面，輪胎堆砌高度達(dá)到2 m。

7 避險(xiǎn)車道照明設(shè)施

為提高避險(xiǎn)車道的夜間可視性，在避險(xiǎn)車道的制動(dòng)床外側(cè)設(shè)置照明設(shè)施。太陽能路燈具有亮度高、安裝簡便、工作穩(wěn)定可靠、不敷設(shè)電纜、不消耗常規(guī)能源，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。因此，在避險(xiǎn)車道兩側(cè)安裝太陽能路燈。對于K117+500處避險(xiǎn)車道，引道處設(shè)置1盞太陽能路燈，制動(dòng)床兩側(cè)每隔50 m設(shè)置一盞，設(shè)置4盞，共5盞。

8 避險(xiǎn)車道誘導(dǎo)設(shè)施

8.1 標(biāo)志

避險(xiǎn)車道前方至少應(yīng)設(shè)置2 km、1 km和500 m三塊誘導(dǎo)標(biāo)志，制動(dòng)失效貨車駕駛員能提前建立駕駛預(yù)期，及時(shí)駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道。在避險(xiǎn)車道入口三角端處應(yīng)設(shè)置“避險(xiǎn)車道”標(biāo)志，引導(dǎo)制動(dòng)失效貨車駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道。

8.2 標(biāo)線

在避險(xiǎn)車道引道路面上應(yīng)標(biāo)寫“剎車失靈車輛專用”字體,以提醒制動(dòng)失靈車輛駕駛員按所指路徑駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，其大小按照行車速度確定,這就保證了只有制動(dòng)失靈車輛才能駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道；同時(shí)標(biāo)注導(dǎo)向箭頭, 引導(dǎo)駕駛員按指示方向駛?cè)搿Ｈ粼O(shè)置了服務(wù)車道，服務(wù)車道路面應(yīng)標(biāo)寫“救援車輛專用”字體，以免失控車輛駛?cè)敕?wù)車道。

[1] 朱季萍. 山區(qū)公路避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)[J]. 公路, 2008，(6):95-99.

[2] 安宏鈞, 宋淑彩. 張石高速避險(xiǎn)車道使用安全研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化,2011，(9):145-147.

[3] 李學(xué)峰. 山區(qū)高速公路避險(xiǎn)車道設(shè)置技術(shù)研究[D]. 重慶交通大學(xué), 2009.

U412

B

1008-3383(2017)10-0037-02

2017-06-23

胡藝馨(1992-)，女，貴州赤水人，碩士研究生，研究方向：交通安全。

2015年貴州省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目 貴州省普通國省干線公路連續(xù)長大下坡路段安全保障技術(shù)研究，合同編號：15TDH-0167。