混合交通平交路口彩色環氧陶粒路面安全評價與設計

王學智, 謝逸超, 付 軍, 葉夢君

(1.武漢理工大學 交通學院,湖北 武漢 430063;2.宜昌市夷陵區公路建設養護中心,湖北 宜昌 443100;3.宜昌市虹源公路工程咨詢監理有限責任公司,湖北 宜昌 443100)

0 引 言

平交口作為道路交通網的重要樞紐點，雖只占整個公路網的小部分面積，但卻是交通事故的集中發生地，許多國家均對平交路口展開了大量研究。研究表明，平交口安全警示標識與交通事故之間存在密切聯系[1]。安全警示標識是交通管理的無聲信息語言，其重要性毋庸置疑。因此，其設置與管理必須遵循“可見性、簡明性、完整性、提示性、配套性和連貫性”原則，確保交通參與者能通過安全警示標識迅速、準確、全面地預見或者了解方向、距離、路況以及前面可能出現的各種情況，從而促使交通參與者按章預定的路線安全行進。

我國在平交路處的交通警示標識這方面研究起步較晚相對于發達國家有一定差異，現有的規范標準很多，但以公路平交口為核心的配套設施研究較少。缺乏面向特定區域的設施配套設計的研究，沒有一套完整的針對公路平交口交通安全設施的設置方法，以滿足公路平交路口交通安全設施設置的工程實踐要求[2]。

本文依托宜昌市318國道養護工程，選取長大縱坡段路面(K1257+645-K1257+745)為試驗段,如圖1所示，開展超薄環氧彩色陶粒混凝土表面層在混合交通平交路口安全警示方面的研究與應用，能有效改善混合交通平交路口的交通標示。

圖1 宜昌五云路長大縱坡段混合交通平交路口

1 混合交通平交路口安全警示標識原理

1.1 駕駛員有效利用安全標識傳遞信息的條件分析

駕駛員從交通標志獲取信息并對所駕駛車輛實施操作的過程可分為對交通標志的識認與對所駕車輛實施操作的兩個過程。駕駛員對交通標志的識認子過程一般分為發現、識別、認讀、理解等階段[3]，如圖2所示。

圖2 駕駛員對交通標志的認識過程

圖3為駕駛員進行標志識別的示意圖，圖中A點到C點為讀標志距離，C點到D點為判斷距離，D點到F點為行動距離，B點到D點為視覺反應判斷距離，B點到S點為視認距離，C點到S點為讀完后到標志的距離。要使駕駛員能夠有效地利用交通標志傳遞信息，必須保證駕駛員讀完后距離大于可操作距離[4]。

圖3 駕駛員在行進中識別標志圖

1.2 交通線形誘導標志位置設置原則

我國國標對線形誘導標志的設置主要有以下原則[2]：

(1) 指示性誘導標應設置在主曲線半徑較小或通視較差，對行車安全不利的外側。

(2) 警告性誘導標志應設置在公路局部施工或維修作業等需臨時改變行車方向的路段。

(3) 線形誘導標志至少在150 m遠處能看到，其設置間距保證駕駛員至少能看到3個線形誘導標志或能辨明前方進入彎道運行。

(4) 任何曲線，只要設置了線形誘導標志，則至少設置3個。

(5) 線形誘導標志設置在行駛方向發生變化的路線，如小半徑曲線路段，匝道，急彎路段等。

(6) 線形誘導標志的設置應和線形一致，并垂直于車的行駛方向。

(7) 線形誘導標志的設置間距應保證在駕駛員的視野里始終有2個線形誘導標志(我國要求視野里有3個)。

(8) 線形誘導標志的設置高度為標志下緣距地面1.2～2 m。

2 五云路混合交通平交路口安全警示方案設計與路用性能試驗

2.1 基于彩色超薄環氧陶粒磨耗層的安全警示方案

根據該路口實際情況，提出3種初步設計方雜，如圖4所示。

圖4 混合平交路口交通警示初步設計方案

經過比選分析，混合平交路口交通警示方案采用的是方案2，鋪設磨耗層的寬度與間距都是由2～12 m，逐漸遞增。同時，在間斷鋪設的開始段上，用環氧彩色陶粒設置了彩色立體減速標線，用于提醒駕駛員，在進入平交路口前減速。

最終方案是在初步方案的基礎上做了如下修改，在試驗段兩端對稱鋪設連續紅色磨耗層，平交路口處不鋪設，這主要是考慮應該提前警示駕駛員，故在試驗段兩端連續鋪設。試驗段按照《道路交通標線》規范設置標線，包括減速標線、實線、虛線、箭頭、文字、數字等。并在平交路口處采用地面誘導標線標注。

2.2 超薄彩色陶粒磨耗層路用性能試驗

由于超薄彩色陶粒作為磨耗層鋪設在瀝青路面表層，故對其進行路用性能測試。

2.2.1 超薄彩色陶粒磨耗層配比

采用緊密堆積理論，通過對不同粒徑陶粒級配設計,如圖5、圖6所示，得到2～3 mm與3～4 mm的陶粒比例約為1∶1時，顆粒堆積效果最好，環氧樹脂用量較少。通過計算不同粒徑陶粒顆粒表面積并計算所需環氧樹脂用量，得到其理論上相對比例：彩色陶粒用量5 kg/m2，環氧樹脂膠黏劑用量1.5～2 kg/m2。

圖5 陶粒顆粒級配設計圖

圖6 配合比試驗

2.2.2 超薄彩色陶粒磨耗層路用性能試驗

對彩色陶粒-瀝青混凝土組合路面進行黏結強度、抗剪性能、動穩定度、浸水動穩定度、浸水殘留動穩定度、摩擦系數、耐磨與抗車轍性能(圖7)以及抗疲勞性能(圖8、表1)等路用性能試驗與測試。試驗結果表明，彩色陶粒磨耗層完全能滿足瀝青路面的路用性能。

圖7 撒布彩色陶粒車轍板

圖8 彩色陶粒-瀝青混凝土組合路面疲勞試驗示意圖

表1 彩色陶粒-瀝青混凝土組合路面疲勞試驗結果

圖9 陶粒面層瀝青混合料符合路面板的動穩定度試驗

3 結束語

提升平交路口交通安全是一個綜合性的問題，本文借助宜昌市五云路長大縱坡段混合交通平交路口，開展超薄彩色陶粒磨耗層在混合交通平交路口安全警示標志的研究與應用，提出了五云路混合交通平交路口基于彩色超薄環氧陶粒磨耗層的安全警示設計方案，同時也通過試驗證明了彩色陶粒-瀝青混凝土組合路面能滿足瀝青路面的路用性能，為我國類似平交路口公路安全警示標志方案的制定提供了參考。

混合交通平交路口是交通事故的多發段，平交路口的安全配套設施設置方式尚需要進行不斷的研究和探索。