淺談高速公路小半徑匝道事故易發的針對性防治

王一明

（上海申嘉湖高速公路養護管理有限公司，上海市 200241）

0 引言

隨著上海高速公路“十二五”規劃的逐步深入以及城鄉一體化骨干道路網絡建設的進一步延伸，高速公路已成為城市居民出行不可或缺的重要組成部分。但同樣伴隨著城市經濟的不斷發展，土地資源在不斷減少，高速公路的配套規劃、設計和建造在平面線形上便往往會受到諸多限制。目前，已建成或在建的高速公路始終還是為了安全、經濟、美觀、環境保護以及社會影響等多方面因素，將匝道最小曲線半徑的確定控制到了極限，從而導致高速公路小半徑匝道事故發生比例居高不下，現已成為誘發高速公路交通事故的新的增長點。尤其是對于已建成的公路體系，必須通過其他工程性措施改善其通行條件來降低事故發生率。因此，對于防治高速公路小半徑匝道事故的研究意義尤其深遠。

1 目前存在問題的狀況和分析

在平面設計時，研究圓曲線主要是確定圓曲線半徑的大小和圓曲線的長度。汽車在圓曲線上行駛時，除受重力影響外，還要受到離心力的影響。離心力會對汽車產生兩種不穩定的危險，一是汽車向外滑移，二是向外傾覆。離心力的大小與圓曲線半徑成反比，半徑越小，離心力越大，對行車安全就越不利。因此，我們總是希望圓曲線盡可能大，但實際中由于地理、地形、經濟條件等因素的限制，曲線半徑往往按照規范下限確定或設計偏小，這樣一旦車輛車速過快就極易發生事故。

在現實生活中也的確如此。2010年10月25日12：05一輛裝有20 t液化天然氣罐車在上海申嘉湖高速S4匝道發生側翻事故，一旦發生液化氣爆炸將會直接影響方圓3 km2，導致該匝道連續封閉36 h進行現場救援處置；2013年5月3日22：00左右，上海外環線金海路出口下匝道發生交通事故，一輛滿載液化石油氣的槽罐車突然側翻，造成車上人員一死一傷，經過近12 h的現場封閉應急處置才將事故處理完畢。據不完全統計，近年某新開通的高速公路的匝道事故數量占整個高速公路道路事故發生總量的15.86%。而匝道事故中，小半徑匝道事故發生所占比例高達45.78%。由此可見，如何有效地對圓曲線半徑加以控制，逐步改善通行條件，是保證車輛行車安全和舒適的關鍵（見圖1）。

（1）確定匝道最小半徑規范原則

圓曲線最小半徑的實質是汽車行駛在公路曲線部分時，所產生的離心力等橫向力不超過輪胎與路面的摩阻力所允許的界限。其曲線半徑的確定主要與車輛速度、橫向力系數（極限值為路面與輪胎之間的橫向摩阻系數）、路面的橫向坡度密不可分。

圖1 小半徑匝道平面布置示意圖

圓曲線最小半徑的三種值，即“一般值”、“極限值”、“不設超高最小半徑”。公路線形設計時，應根據沿線地形等情況，盡量選用較大半徑。在不得已情況下方可使用“極限值”；當地形條件許可時，應盡量采用大于圓曲線最小半徑的“一般值”（見表 1）。

表1 圓曲線最小半徑取值規范

（2）對于規范確定最小半徑存在的問題

a.在確定圓曲線最小半徑時是假定汽車為剛體做受力分析加以研究的，這顯然不符合實際情況。實際過程中，與車輛裝載大量液態貨物的大型貨車通過匝道的情況有很大的差別，計算結果將會存在一定的偏差。

b.現行《公路工程技術標準》所規定的最小半徑值并未考慮汽車上、下坡行駛狀況的不同，沒有考慮不同的縱坡度對圓曲線半徑的影響。尤其在合成縱坡的綜合影響下，小半徑匝道更易發生事故。

c.建議現行《公路工程技術標準》所規定的最小半徑取值是道路設計時的最小標準。對于已建成的路面通行環境但又易發交通事故的情況，沒有改善通行條件下的修正系數，使道路的實際通行現狀與標準能更好的結合。

（3）對于現有高速公路小半徑匝道事故易發點分析

根據上述對《公路工程技術標準》中對匝道最小半徑確定的原則和存在不足的分析，平面圓曲線的設計確定，因其公式確定的并不完美，故只有在特殊困難條件下才可以采用最小半徑的極限值，同時必須充分論證對行車安全的影響。但更加值得關注的是，對于已建成并采用小半徑匝道的高速公路，如何通過后期養護運行的輔助性手段，根據現場車輛的通行情況，因地制宜地采用養護工程性措施來改善、防治在小半徑匝道內事故的發生，使其車輛通過小半徑匝道時強制減速，以保證車輛的正常通行。

2 防治對策

根據多年小半徑匝道內事故的分析統計可知，其事故發生的主要原因有以下幾種：

（1）高速公路主線通行條件較好，使其轉入匝道時沒有按照匝道限速行駛，車速過快導致其在匝道下失穩，極易發生側翻事故；

（2）惡劣雨雪天氣影響下，路面形成水膜導致路面摩阻系數降低；或是路基超高段過渡到平坡緩和段，車輪在上、下坡時會受到排水的影響，車輪打滑易偏方向引起事故；

（3）小半徑匝道通行視覺條件有限，駕駛者對匝道半徑估計不足導致事故。

當然，小半徑匝道內事故的發生有其偶發因素和駕駛者的主觀性，但對于其客觀因素和必然因素就必須通行后期的養護手段對其防治。根據《道路交通標志和標線》（GB5768-1999）、《道路交通管理設施設置技術規程》（DBJ08-39-94）、《道路交通管理設施施工及驗收規范》（DBJ08-232-98）、《公路交通標志板技術條件》（JT/T279）以及《上海市高速公路、城市快速路及城市高架路交通標志標線技術總則》等標準的有關規定，結合現場原路情況，對小半徑匝道采取了多種整治措施及應急處置。在保持原路線形不變的前提下，進一步完善公路通行設施條件，盡可能地避免交通安全事故的發生。

（1）根據規范增加輔助標志、標線，提醒通行車輛限速行駛和規范操作（見圖2）。

a.加強交通標線的管理和使用：地面增設限速標志、彎道禁止變道標志；

圖2 增設交通標志標線

b.增設警示標志牌：事故易發 減速慢行、前方測速電子警察監管、急轉彎等等標牌；

c.增設警示燈及攝像設備：太陽能黃閃燈（慢），從而起到警示作用。

（2）在保持原線形不變的情況下，根據現場的需要設立橫向、縱向的震蕩線，強制車輛減速。

a.一般橫向減速振蕩線的設立應根據駛入速度、設置長度、期望末速度進行計算。應使車輛通過各標線間隔的時間大致相等，減速度可取為1.8 m/s2，3條/組，間距20 m，兩根車道時應相互錯開。

b.縱向振蕩線采用一組平行于車行道分界線的菱形塊組成。由于是縱向設置，車輛通過時會有較好的視覺車道收窄效果，使車輛通行時無意識的減速行駛。

（3）改善局部視覺通行條件，新增彩色警示路面（見圖3），降低車輛通行的風險。

圖3 彩色警示路面

針對彎道及事故多發地段，采取多種方法各種材料進行試驗。引進德國的高性能HS彩色警示路面材料進行涂刷，從而起到車輛警示減速、路面防滑的作用，以減少事故的發生。

德國HS彩色防滑路面材料是低溶劑型高固體漆料。

固體含量：所有黏度/所有質量/所有顏色不少于99%；

防滑值：加防滑骨料后，在溫度23℃，濕度50%R.H.時為 90 BPN；

密度：1.58±0.05 kg/L；

黏度：30～40 MPa·s（23 ℃）；

干燥時間：600 μm=25 min。

德國HS彩色防滑路面，其高防滑材料在潮濕環境下抗滑值BPN高達60以上，擁有卓越的防濕滑性。HS彩色防滑路面材料具有耐久性高，適應性強、干燥時間短，顏色鮮艷持久、強化可視距離和醒目度、危險警告顯示以及美化道路環境等優點。

（4）采用交通職能行政手段，安裝限速電子警察。

對于個別小半徑匝道事故頻發的特殊位置，只有聯合區域交通執法部門，設立路面線圈進行電子警察的監管，強制利用超速違法的公信力使其規范行駛速度。

3 結語

高速公路小半徑匝道事故的防治其實是一個貫穿道路前期設計、中期施工、后期運行養護改善的綜合性工程。前期是關鍵，中期是控制，后期則更多是利用輔助性工程措施來改進現場實際的通行環境和通行條件，從而有效減少小半徑匝道事故的發生。尤其是對目前已建成的大量小半徑匝道而言，在無法改變圓曲線半徑的實際條件下，通過利用后期養護運行綜合手段來改變目前小半徑易發事故具有長遠的現實意義，更是我們今后必須深入探討的一個重要方向。

總之，市政行業監管部門應有針對性的排摸目前高速公路小半徑事故易發點的實際情況，集思廣益地收集有效防治小半徑匝道事故易發的新技術和新方法，綜合運用、積極推廣和宣傳；防治小半徑惡性事故的發生，尤其是對大型化工運輸車輛行駛經過小半徑匝道的監管，公路管養單位應聯合相關單位建立危化品運輸應急聯動機制，修訂和更新預案的可操作性；加大小半徑匝道交通違章的處罰力度和監管資源的投入，引起各方職能部門的重視。