李文君,劉 波,高 斌
(1.湖北文理學院土木工程與建筑學院,湖北 襄陽 441100;2.漢江城建集團有限公司,湖北 襄陽 441100;3.襄陽市正實建設工程質量檢測有限公司,湖北 襄陽 441100)
鄉村公路的建設在給村民帶來實惠的同時,受外界因素的影響,也不同程度地出現了一些問題。由于資金、設計等方面原因,導致路線大體呈現“坡陡彎急”的典型特征,缺乏錯車道和排水等配套設施,給行車安全和便捷帶來了新的阻礙;由于公路使用不規范,部分路段病害嚴重;由于路段排水溝設置維護不到位,導致道路長期受雨水沖刷,造成路基存在坍塌風險地點隨處可見;由于維修養護不規范,道路土路面多處出現斷裂、塌陷現象,存在巨大交通安全隱患。
隨著交通需求的發展,鄉村公路養護已成為公路發展的一個新主題。安全和暢通是道路使用者的基本要求,但是道路養護期間,作業人員、設備及過往車輛的安全問題日漸突出,養護時的交通堵塞問題越來越突出,交通事故頻發。我國原JTG H30-2004《公路養護安全作業規程》(以下簡稱原《規程》)是我國最早的公路養護安全作業的指導性文件,但在指導實際養護安全作業過程中,只給出了一般路段的安全養護規范,不全面,需要在養護作業如何分類、控制區限速采取策略、各區段長度劃分方法、公路養護安全設施、控制區如何布置、養護作業管理規定幾方面進行改善和優化,以適應現代高速發展的交通需求。
原《規程》的第一個問題是:養護作業未按作業時間進行分類,現實中道路養護時,作業人員缺乏統一的指導標準,自己根據作業時間長短對控制區進行簡化,所以簡化結果不同,不能保障施工人員、設備和過往車輛的安全。
借鑒美國和加拿大的經驗和大量調研,發現公路養護作業控制區布置與作業時間息息相關,新《公路養護安全作業規程》(以下簡稱新《規程》)將公路安全養護作業分為長期養護作業(大于等于24 h)、短期養護作業(4~24 h)、臨時養護作業(0.5~4 h)、移動養護作業(0~0.5 h)。其中長期養護作業、短期養護作業控制區劃分為警告區、上游過渡區、緩沖區、工作區、下游過渡區、終止區。臨時作業控制區劃分為警告區、上游過渡區、工作區、下游過渡區、終止區。人工移動和機械移動養護作業控制區只劃分為警告區和工作區。
原《規程》的第二個問題是:養護作業控制區限速管理不夠合理。只給出了各種設計速度條件下的最終限速值,缺乏限速策略。限速混亂現象在農村道路養護作業中較普遍,限速標志不規范,并且大多采用單一的限速標志。有的路段甚至沒有限速標志。
相比之下,發達國家有詳細的逐級限速策略。限速策略的研究是基于調研和計算機仿真技術,仿真模型主要考慮人、道路、車輛、交通流四個方面的因素。人的行為包括駕駛員的行為參數,道路因素包含道路類型、道路的幾何尺寸,車輛方面考慮幾何尺寸、加減速特性及期望車速,交通流方面考慮交通構成及交通量。通過考慮多因素的公路仿真模型可以研究不同等級道路在不同設計時速及交通量的情況下不同限速策略及最大限速值的安全性。
并不是限速值越低,作業人員越安全。以橫坐標為道路坐標、MSDE為評價指標,在不同設計速度50 km/h、60 km/h、70 km/h、80 km/h、90 km/h時,設定120 km/h和100 km/h為最終限速值進行仿真模擬,發現有的坐標處限速值過高安全性低,有的路段限速值低,但安全性不是最高。通過結果對比新《規程》,確定了各級公路的最終限速值:高速公路和一級公路設計速度為120 km/h時限速最大值為80 km/h、設計速度為100 km/h時限速最大值為60 km/h,設計速度為80 km/h時限速最大值為40 km/h,設計速度為60 km/h時限速最大值為30 km/h;二級公路設計速度為80 km/h時限速最大值為40 km/h、設計速度為60km/h時限速最大值為30 km/h;三級公路設計速度為40 km/h時限速最大值為30 km/h、設計速度為30 km/h時限速最大值為20 km/h;四級公路設計速度為20 km/h時限速最大值為20 km/h。
原《規程》的第三個問題:對養護安全作業控制區長度的確定只停留在理論階段,并沒有考慮復雜的實際交通情況,比如交通流和線性參數等因素的影響。養護作業控制區劃分方法及長度有待優化。養護作業控制區長度不規范會給視距不良的路段增加較大安全隱患,例如彎道或縱坡路段。
新《規程》利用仿真技術和調研,研究了不同交通流量和影響參數條件下養護作業控制區長度對交通安全和通暢的影響,給出了警告區、上游過渡區、緩沖區、工作區的修訂結果。警告區、上游過渡區、緩沖區、工作區四大作業控制區長度計算分別為:警告區最小長度=限速過度區域的長度+車輛排隊尾部時的最小安全距離(當車輛到達工作區地段附近時)+車輛擁擠時的排隊長度(由于車道封閉、車道數減少等因素引起)。橫向緩沖區長度取值為:作業區采取硬隔離,橫向緩沖區長度取0.5 m;當采取錐形交通路標隔離時,硬隔離基礎上增加20~30 cm為橫向緩沖區的寬度;在布置橫向緩沖區時要首先保證行車道的寬度,如果兩者發生沖突,那么可不設橫向緩沖區。工作區的長度考慮較多因素,如交通延誤、駕駛員心理情況等,規定工作區的最大長度不宜超過4 km;對于高速公路、一級公路養護作業,如果借用對向車道通行則工作區的最大長度不宜超過6 km,若中央分隔帶開口間距大于3 km,工作區的最大長度取一個中央分隔帶開口間距。新《規程》還對原《規程》中的下游過渡區及終止區的長度進行了驗證,結論為下游過渡區、終止區的控制長度不宜小于30 m。
原《規程》的第四個問題:養護安全設施種類及布置方法有待細化。農村道路應用簡易設施情況多,多數沒有防撞功能,有時拉根繩子、豎根桿,隨處可見。而原《規程》只有18種公路養護路段交通標志的設置圖,安全設施偏少,設置也不明確,施工現場安全隱患大。
新《規程》調整后,將公路養護安全設施增加到39種標志、新規程中還說明了16種其他安全設施的功能和使用方法。各安全設施的布置位置和布置方法如下。
1)錐形交通路標布置時的間距一般不宜大于10 m,且所有區域均需布設。但工作區及上游過渡區情況特殊,為防止車輛進入引發交通事故,錐形交通路標在這兩個區的布設間距不宜大于4 m。
2)夜間以及隧道內養護時,在工作區應設置夜間照明設施。另外,上游過渡區、警告區還應布設語音提示設施。
3)臨時控制作業區應設置臨時交通控制信號設施,且位置要布設在上游過渡區的起點。
4)施工警示燈的護欄應為黃黑相間顏色,且位置布設在緩沖區的末端。
5)閃光設施:上游過渡區布設的是閃光箭頭;警告區布設的是施工警示頻閃燈;養護作業車輛應布設車輛閃光燈。
6)臨時養護作業時應采用移動式標志車,移動養護作業時位置要在工作區上游布置。移動式標志車要有警示燈和標志牌。
7)工作區要設置防撞的移動式護欄,作業車輛也要安裝車載式防撞墊。
原《規程》的第五個問題:養護作業控制區布置混亂,對二、三級公路彎道、縱坡路段養護作業以及四級公路養護作業的控制區布置缺乏指導。
在鄉村山區,由于受地形地貌等因素的影響,在公路設計時會出現急轉彎、突然性陡坡、連續性下坡路段、甚至反向彎道和回頭彎道等特殊情況。之前的山區公路養護安全作業規范針對二、三級公路,缺乏具體的指導性措施,多數情況下養護作業時作業人員都是憑經驗布置控制區,顯然交通隱患巨大。
處理這種特殊路段顯然是非常必要的,在特殊路段,工作人員養護作業時來往車輛是不易發現的,一旦發現再緊急制動,很容易造成交通事故,所以須加強控制。要提高特殊路段的安全性,還要對特殊路段加強交通控制,對移動養護作業進行安全處置。具體要采取如下安全措施加強交通管控:采用限速重復提示;增加交通引導員或交通控制信號,尤其在縱坡路段,最好在豎曲線頂點配備交通引導人員;在上游過渡區提前擺放錐形交通標志,這樣可以引起駕駛員注意來增加安全性;考慮駕駛員在彎道處視線會被遮擋,將上游過渡區前移,移至彎道前,或者將下游過渡區后移,下游過渡區應布置在彎道后;工作區如果在下坡路段,為了防止車道車輛的突然撞擊,防撞安全設施一定要被設置在工作區的前面。
人工移動養護作業時,如果是在彎道前,一樣要配備交通引導人員以確保安全。還要增加一些安全設施,如移動式標志、錐形交通路標等。機械移動養護作業時,如果是在彎道路段,需要將布設的移動式標志車前移。
雙車道公路適宜以上公路養護作業控制區布置措施,其他情況參照高速公路或一級公路作業控制區進行布置。在二級、三級公路的同一方向、不同斷面同時進行養護作業時,相鄰兩個工作區的凈距必須大于等于3 km。臨時養護作業,其控制區沒有了緩沖區,只保留警告區、上游過渡區、工作區及下游過渡區。如果布設移動式標志車則可再減去上游過渡區,且移動標志車與工作區需保持10~20 m的凈距,此時對向車道可以僅布置警告區。
對于四級公路養護作業控制區布置,雖然原《規程》中規定四級公路可參照執行,但是折射到現實,四級公路養護作業時甚至沒有任何標志與安全設施,存在巨大安全隱患。
新《規程》針對這一情況,在考慮四級路交通情況和養護成本基礎上,對鄉村道路中的四級公路提出了簡易安全設施的概念,也就是尺寸、樣式和材料可不受限制,只要滿足功能要求即可。這樣既簡化了養護作業控制區的布置,也不影響安全及車輛通行情況。另規定四級公路長期養護作業和短期養護作業控制區可簡化為警告區、上游過渡區、工作區和下游過渡區;臨時和移動養護作業控制區可僅僅保留警告區和工作區;對于單車道的四級公路,當封閉車道進行養護作業時,一定要有一名手持“停”標志的交通引導人員布設在錯車臺或平面交叉口;如果是全封閉的養護作業,要有道路封閉或改道標志布置在作業區前方和后方的交叉路口處,若無法改道,需保證車輛等待時間不超過2 h為宜。
原《規程》的第六個問題:養護安全作業規定可操作性不強,只作了基本的規定。原《規程》對施工現場安全作業管理、施工區交通組織設計、審批手續等相關內容的規定不具體,養護工程施工圖設計多數沒有同步進行施工區交通組織設計,報批部門與審批程序不清,現場安全作業管理責任也不明確,所以執行起來操作性不強,交通事故多發且認定困難。
新《規程》補充提出了交通組織設計要求,提出公路養護工程施工圖設計要同步進行交通組織設計,報公路管理機構或經營管理單位審查,施工單位要制定養護作業路段的安全和通暢保障方案,報有關部門審批,并進行養護作業控制區布置、交通組織管理與安全作業管理。另一方面,補充了利用信息技術和服務平臺,及時發布養護作業的信息。最后完善了兩方面養護安全作業要求,包括夜間養護照明要求和制定養護安全作業應急預案要求。
通過新舊《規程》的對比,可以看出新《規程》在養護作業如何分類、控制區限速采取策略、各區段長度劃分方法、公路養護安全設施、控制區如何布置、養護作業管理規定六個方面較原《規程》進行改善和優化。尤其給出了對農村二、三級公路彎道、縱坡路段養護作業以及四級公路養護作業的控制區布置的具體指導,這對提高鄉村道路養護安全作業水平,推進我國鄉村振興戰略,提供了強有力的技術支持。