高速公路避险车道设计
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20总505期2019年第19期(7月 上)1 工程概况国道G323线乳源上围至沙坪段改建工程所经区域地形地貌以低山区为主,山体以构造剥蚀为主,网状切割明显,山间沟谷呈“V ”字形,地形坡度一般为25°~55°,局部更加陡峭,山体表面多为天然林、人工森林覆盖,植被覆盖率一般达90%以上。
一般相对高差100~180m ,最大高差210m 。
受地形限制,本项目连续长、陡下坡最大长度约6km ,且其平均纵坡达4.5%。
收稿日期:2019-02-25作者简介:黎小顺(1986—),男,工程师,主要从事公路勘察设计工作。
国道G323线乳源上围至沙坪段改建工程避险车道设计黎小顺(广东省交通规划设计研究院股份有限公司,广东 广州 510507)摘要:结合实际工程,阐述了避险车道的意义与工作原理以及避险车道的3种类型,基于本项目避险车道设置位置,对避险车道方案设计进行了具体的研究,包括线形设计、纵断面设计、横断面及路面结构设计、排水及防撞消能设计,以保证山区公路的安全运营。
关键词:避险车道;线形设计;安全运营中图分类号:U412文献标识码:B表1 国道G323线乳源上围至沙坪段改建工程长、陡下坡路段一览表序号起讫桩号方向坡长平均纵坡最大纵坡/处最大纵坡/坡长备注1K426+000—K432+000沙坪至上围 6.00km 4.50%7%/47%/460m 2K432+000—K436+100上围至沙坪 4.10km 4.70%7%/37%/470m 3K462+500—K466+500沙坪至上围4.00km4.00%7%/17%/220m2 避险车道的意义与工作原理根据《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)第6.2.6条规定,对于长陡坡路段,应通过交通安全评价论证,确定是否增设避险车道且避险车道应在该路段右侧视距良好路段设置,同时宽度应≥4.5m ,在地形条件、工程造价允许的情况下,尽可能在避险车道设置的同时增设救援车道。
普通公路紧急避险车道建设技术要求1 范围本标准规定了普通公路紧急避险车道的总体设计、设置位置、设计参数、救援车道、排水设施、配套交通安全设施。
本标准适用于普通公路紧急避险车道新建、改建工程建设。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 5768.2 道路交通标志和标线第2部分:道路交通标志GB 5768.3 道路交通标志和标线第3部分:道路交通标线GB/T 28650 公路防撞桶JTG D30 公路路基设计规范JTG D40 公路水泥混凝土路面设计规范JTG D81 公路交通安全设施设计规范JTG F10 公路路基施工技术规范JTG F30 水泥混凝土路面施工技术规范JTG/T D33 公路排水设计规范JTG/T D81 公路交通安全设施设计细则JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1紧急避险车道在公路主线行车道外侧增设的、专供制动失效货车驶离主线、减速停车自救的专用设施。
简称避险车道。
3.2引道从公路主线外侧行车道引出的、供制动失效车辆驶离主线进入避险车道制动床的专用车道。
3.3制动床沿引道方向铺设的、按一定宽度、一定厚度和一定坡度铺设的集料,可使制动失效货车减速停车。
3.4入口速度制动失效货车驶入制动床的瞬时速度。
3.5消能设施设置于制动床端部、使驶入制动床的制动失效货车进一步消能减速的设施。
3.6救援车道紧邻制动床设置、供救援车辆和制动床维护车辆使用的专用车道。
4 总体设计4.1 避险车道宜按照“保障安全、因地制宜、经济实用”的原则设置,并应强化与超载超限车辆治理、提供警示信息、加强货车制动检查、强化速度管控等措施的配合使用。
4.2 避险车道宜采用上坡制动床型,见图1。
当采用其他类型的避险车道时应进行充分论证,在满足安全和使用功能的前提下进行设计。
附件:《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2017)条文说明1总则1.0.1 2006年7月,原交通部发布了《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2006,以下简称《设计规范》)和《公路交通安全设施施工技术规范》(JTGF71-2006),自2006年9月1日起施行,原《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTG074-94)同时废止。
《设计规范》适应了我国当时公路建设新理念的要求,突出了“以人为本、安全至上”的指导思想,适用范围由高速公路、一级公路扩大到新建和改建的各等级公路;进一步明确了公路护栏的防撞性能,调整、扩充了护栏的防护等级,对护栏的设置原则作了较大修改,完善了护栏端部处理和过渡处理的内容;增加了交通标志、标线和中央分隔带开口护栏的内容;重点强调了设计原则和设计方法,并为新技术的开发和应用留有余地;引入了路侧安全净区、宽容设计、运行速度和安全性评价等概念。
《设计规范》施行几年来,有效地提升了我国公路交通安全设施的设计水平,促进了公路安全设施应用的规范性和科学性,为预防和减少交通事故、保护生命、保障各等级公路的交通安全发挥了重要作用。
随着我国公路建设事业的迅猛推进,交通安全设施也在各等级公路中进行了大量的应用。
在具体实践中发现,《设计规范》尚存在一些不能很好地适应我国大规模的公路建设需要的问题,具体表现为:(1)设置方面在总体设计上,如何加强主动引导设施的设置、合理设置被动防护设施的原则需要进一步明确;路侧净区的宽度如何根据公路设计速度或运行速度、交通量、几何技术指标(平、纵、横)等因素来确定;中央分隔带护栏的设置如何体现公路等级、交通量、景观要求等因素;如何使护栏设置的等级更加精细化;针对我国大型车辆越来越多的趋势,在《设计规范》中采取什么措施,来提高相关公路的交通安全保障水平。
(2)护栏受碰撞后的变形方面对各类护栏受碰撞后允许的变形量需要提出要求。
(3)形式选择方面护栏形式的选择如何更好地体现安全与景观的因素,低等级公路如何采用经济有效的防护措施需要进一步明确。
对山区公路避险车道设计的探讨摘要: 本文主要对连续下坡路段和载重汽车失控冲出路基等事故进行探讨。
避险车道的合理设计, 并配置标志、护栏、坡顶设置刹车检查站等服务设施可有效地预防事故的发生。
并介绍避险车道在国内外的发展情况、避险车道的设置位置及避险车道的设计方法。
关键词: 避险车道;重力避险车道;沙堆避险车道;制动床1国内外避险车道的发展我国随着近年来公路的飞速发展, 交通事故率也随之增长, 在事故统计中, 长陡下坡是事故多发路段, 许多司机往往把长陡下坡易出事故的路段称为“死亡之路”, 或称为“死亡谷”, 可见其危险性。
近年来, 通过国内外技术交流, 国内的管理者和工程设计人员也效仿国外的长陡坡的工程措施, 在国内的公路连续长坡路段设置了避险车道。
但国内避险车道起步较晚, 相关的研究很少, 相应的规范或指南还没有出台。
目前, 我国避险车道设置在线形、材料、减振等附属设施上还存在着问题,给使用避险车道的司机和车辆带来了事故隐患。
本文根据避险车道现场调研发现的问题, 并翻阅国外文献及国外避险车道的实地考察, 讨论避险车道的设置方法、平纵线形、设计参数选取等。
2避险车道的位置确定方法避险车道设置应能拦住大部分的失控车辆, 避免重大交通事故发生。
避险车道位置的确定有3 种方法: 工程经验、事故发生频率和坡度严重率分级系统。
我国目前避险车道的确定依靠工程经验、事故频率两种方法。
工程经验法一般用于规划或设计中道路避险车道位置的确定, 事故频率法用于运营道路避险车道位置的确定。
工程经验证明避险车道应设置在以下位置。
(1) 连续下坡或陡坡路段小半径曲线前方: 连续下坡路段或陡坡路段与小半径平曲线相接是事故多发点, 在车辆驶入小半径曲线前, 宜沿曲线切线设置避险车道。
(2) 连续长下坡的下半部: 从驾驶员行车心理角度, 驾驶员更易接受长坡路段下半段使用避险车道。
运营道路避险车道的位置确定是以事故统计的数据为依据的, 后结合地形地势条件对避险车道选址。
2011年第7期 (总第209期) 黑龙江交通科技
HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJl No.7,2011
(Sum No.209)
基于安全理念的避险车道设计 蒋东波 (深圳高速工程顾问有限公司)
摘要:长陡下坡路段一般是事故多发段,一般伴随有重大交通事故,合理设置避险车道及辅助设施可以有 效地避免或减少交通事故,尤其是特大交通事故。主要介绍避险车道设计指标及参数选取时需要注意哪些 方面,并结合实例介绍其应用。 关键词:安全理念;避险车道;高速公路 中图分类号:U412 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)07-0116—02
1引 言 山区公路由于地形、地貌、地质条件等因素的限制,在一 些特殊困难路段不得不采用连续长下坡。目前国内公路长 陡下坡路段几乎全部为事故多发路段,有人称之为“死亡之 路”或“鬼门关”。近年来,为了降低长陡坡路段的交通事故 率和严重度,在公路的连续下坡路段设置了避险车道。但由 于我国避险车道起步较晚,相关的研究较少,相应的规范或 指南还没有出台,我国避险车道的设计在设计速度、驶入角、 线形、交通工程设施等方面还存在一定的问题,给使用避险 车道的司机和车辆带来不少安全隐患,尤其是不能保证驶入 避险车道的失控汽车与驾驶员的安全,失控车辆在避险车道 内发生二次事故。 2避险车道设计需要解决的问题 在避险车道设计时需要从系统、全局的观点考虑,而不 仅局限于避险车道附近路段及路况,需要依次解决以下基本 问题:(1)收集并分析主要影响避险车道设置的因素,如地 形、事故分布、坡长坡度、平曲线、刹车片温度、平均日交通 量、货车所占百分比等;(2)分析是否需要设置避险车道; (3)避险车道应设置在什么位置;(4)合理确定避险车道的 设计参数,如设计速度、避险车道驶入角度、避险车道长度、 宽度、制动床集料材料和铺设深度等;(5)合理设计避免二 次事故发生的辅助设施和管理措施;(6)除避险车道及其辅 助设施外,还需要采取哪些安全措施,如防滑彩色路面、降温 池等。 3设计指标与参数的确定 3.1设置条件 当新建公路平均纵坡≥4%,连续坡长≥3 km,交通组成 中大、中型车辆比例占50%以上且载重车缺乏辅助制动装 置时,宜在长陡下坡路段的右侧山坡上的适当位置设置紧急 避险车道,以便使失控车辆能够驶离主车道,并安全减速直 至停止,避免事故的发生。对于已建公路的紧急避险车道设 置的重要依据是调查事故多发点、频率、严重度等因素。 3.2避险车道位置的确定 避险车道位置的确定有3种方法:工程经验法、事故发 生频率法和车辆制动性能判别法。目前我国避险车道的设 计主要依靠工程经验法、事故频率法。工程经验法一般用于 规划或新建道路避险车道位置的确定,事故频率法用于运营 道路避险车道位置的确定。根据工程经验定性分析,避险车 道一般设置在以下位置:(1)连续下坡或陡坡路段小半径曲 线前方。连续下坡路段或陡坡路段与小半径平曲线相接处是 容易发生交通事故,在车辆驶入小半径曲线前,宜沿曲线切 线设置避险车道。(2)连续长下坡的下半部,从驾驶员行车 心理角度出发,驾驶员更易接受长坡路段下半段使用避险车 收稿日期:2011一o4—11 作者简介:蒋东波(1975一),男,工程师。 ・116・ 道。(3)在长大纵坡的特殊点(如居民密集区、互通立交、隧 道)之前,避免失控车辆对其产生破坏,宜在适当位置设置 避险车道。 3.3避险车道的设计速度 避险车道设计速度是指失控汽车驶入避险车道后能安全 减速至停车,成功避险的最大驶入速度。其决定制度动坡床长 度和端部缓冲设施的—个关键性因素。在山区公路的长大下坡 路段,失控汽车在驶^避险车道避险之前,由于引起汽车失控的 原因不同,失控时的地点及时间不同,会造成失控汽车之间的车 速可能会差异较大。目前在设计,尤其在低等级公路_没{十时,选 取计算速度的随意陛比较大,设计车速往往偏低,,导致避险车 道长度不足。美国AASI-ITO的绿皮书指出:避险车道的设计车 速最小值为128.7km/h,根据美国调查失控车辆的车速结果显 示:失控状态下的车辆车速很少超过145 km/h,所以在设计时, 不管公路等级高低,避险车道设计车速度最低120 km/h,最高 150 km/h。如深圳盐三公路设计车速30 km/h的三级公路,避 险车道设计速度取80 km/h,事故车辆冲人其避险车道时,车速 超过100 km/h,所以从安全的角度考虑,避险车道设计车速应 不低于120 km/h。 3.4避险车道的引道设计 引道是连接主线与避险车道之间的过渡段,其作用有: (1)为了实现进入避险车道车辆的同轴车轮一起驶人避险 车道的路床,以防止侧翻;(2)防止驶入避险车道的车辆将 砂砾溅回到公路行车道上;(3)可以给失控车辆驾驶员提供 充分的反应时间、足够的空间沿引道,减少因车辆失控给驾 驶员带来的极度恐慌,而不致于失去正常的判断能力。根据 国内经验及美国的相关研究,单车道的避险车道引道长度不 应小于100 In,多车道不应小于310 m,引道宽度应在3.75 m 至5.7 m之间。 3,5避险车道线形与驶入角 避险车道是为失控车辆设计的,线形应为直线,主要基 于失控车辆不能适应曲线线形,失控车辆有可能冲出避险车 道,造成二次事故发生。避险车道与公路行车道之间的夹角 尽可能为零,主要基于于驾驶员不需要操作方向盘即可驶入 避险车道,同时,与公路行车道平行的避险车道还可以使道 路用地最省。所以在曲线段设置避险车道时应尽量以切线 方向切出,但在实际工程中往往有避险车道起点处于直线段 上,此时避险车道的驶人角 不应过大,一般小于5。,以免 产生横向滑移而引起侧翻。当紧急避险车道的驶入角大于 5。而小于lO。时,易产生横向滑移,在驶入紧急避险车道时 存在一定的风险。为了安全起见,尽可能使紧急避险车道的 驶入角小于5。。 3.6避险车道长度 紧急避险车道的长度是根据驶入速度、坡度、坡床材料 第7期 蒋东波:基于安全理念的避险车道设计 总第209期 的滚动阻力系数而确定的。综合考虑汽车滚动阻力和坡度 的影响,紧急避险缓冲区的长度计算公式如下: 2 L- 式中:£为停车距离,m; 为进入速度,km/h;G为坡度,%; 为滚动阻力系数。 目前避险车道材料有沙子、天然砂砾、碎石。但这些都 不是最好的砂床材料,不能提供有效的滚动阻力系数。据美 国资料研究,好的砂床材料应是圆形、在车轮的碾压下上下 砾石通过相互滚动、置换,使车辆更容易陷人。最理想的砾 石粒径应在1.27 cm左右,最小在0.63 cnl,最大在3.81 cm。 这样粒径的砾石具有较高的滚动阻力系数。常用材料的滚 动阻力系数见表1。选用适当制动砂床材料可有效地减少 长度、坡度,降低工程造价。 表1不同材料滚动阻力系数 材料 滚动阻力系数 松散和压碎的集料 松散没有压碎的碎石 沙子 豆砾石 O.O5 O.1O O.15 O.25 制动砂床一定深度是保证材料完全发挥其滚动阻力的 必要条件。制动砂床的材料深度不应小于46 cm,一般来说 深度范围在46—76 cm,材料的深度应由浅至深,由7 cm过 渡至最大深度,过渡段长度不宜小于30 m,其后以最大深度 摊铺。 3.7 紧急避险车道的其它设计 为了及时对失控车辆施救,服务车道的设置是必不可以 少的,其宽度一般以3.5—4.0 I'll为宜。为了避免砂床污染 及快速干燥,在避险车道设计时需要考虑完善的排水设施。 避险车道还需要完善的交通工程设施,如预告标志、标线,禁 止驶入,严禁停车、事故报警电话等,在特长连续下坡路段还 需要设置避险车道的分布图。在有条件的地方可以设置照 明、视频监视等设施,以增加避险车道的安全性。单一的方 式往往不能很好的解决问题,需要结合其他相关设施,所以 紧急避险车道的设置还可以结合降温池、防滑减速标线、紧 急停靠、控制超车等相关方法,更有效地解决长陡路段的安 全问题。 4工程实例 清(远)连(州)一级公路升级改造(高速)工程连州至凤 埠段位于粤北山区,全长27.5 kIIl,设计速度80 km/h,整体 路基宽度为21.5 m和24.5 m,分离式路基宽度为12.2 5 m, 为双向四车道山区高速公路。货车多,超载严重。项目 JK2128+480~K2134+660存在一长下坡(长6.18 km)。高 程从海拔280.865 nl聚降到95.782 m,其中最大纵坡4%, 平均纵坡3.0%。在改造之前,此路段就经常发生交通事 故,属于典型的交通事故多发路段。为给可能失控的车辆增 加一条“救生通道”,设计时在JK2131+400、K2134+200处 设置了二处避险车道。下面以JK2131+400处的避险车进 行简单介绍:根据长下坡路况及实际地形,在JK2131+400 处布设避险车道,离坡顶2.92 km处,此地段离下坡有一定 的距离,无视距障碍,土建工程量相对较小。车道人口与正 线的夹角采用4。。避险车道纵坡采用12%。砂床最小粒径 为5 nll'l'i,最大为30/l'lm级配良好的豆粒石,厚度为50 cl-n。 垫层采用18 em厚的水泥稳定碎石。避险车道长度为:L= 130×130/(254(0.25+0.12))=180 m。由于避险车道设 计速度相对较大,再增加避险车道的长度较难,造价迅速增 加,所以本项目采取直接计算长度,并没有预留安全长度,采 取在避险车道端部加设防撞墙以及二层轮胎柔性防护设施, 以保证特殊情况的事故车辆在安全车速碰撞的条件下基本 无人车伤亡。避险车道路的平面布置如图1。
《普通公路紧急避险车道建设技术要求》河南省地方标准编制说明一、编制的目的和意义山区公路克服高差设置连续长陡坡难以避免。
连续长大下坡和重型车辆的结合存在着潜在的危险;而我国货车制动性能相对较差,超载超限又加剧了危险。
近年来,我国的事故统计表明,山区公路的事故主要集中在连续长大下坡路段,而且事故后果严重。
目前许多事故频发的连续长大下陡坡被驾驶员喻为“死亡之路”或“通天之路”。
长大下坡路段事故多发原因是连续制动导致刹车毂温度急剧上升,引发制动性能热衰退现象,严重时会完全丧失制动,进而引发车辆失控。
根据国外的经验,解决山区公路长大下坡路段交通安全问题的工程方法之一是修建避险车道。
在欧美国家,避险车道已有60余年的使用历史,积累了相当丰富的实践经验且出了许多研究成果。
我国避险车道起步较晚,1998年,京藏高速(G6)北京段(原八达岭高速公路)修建了我国第一条避险车道。
近年来,连续长大下坡路段引发的交通事故成为了社会关注的重点。
国内避险车道设置数量也增长较快,我省山区普通公路连续长大下坡路段也设置了多条避险车道。
目前,我国尚未有专门的避险车道方面的设计规范,《公路工程技术标准》中的条文虽然明确提出连续长下坡应设置避险车道,但缺乏设置条件、铺装材料、几何结构尺寸及附属设施等关键内容的技术要求,公路避险车道的设计基本参照国外的标准,并加入设计或管理人员的主观想法进行设计。
尽管现有的避险车道取得了一定的使用效果,但由于设置经验有限,且缺乏指导避险车道设计的规范,避险车道设计缺陷也引发了一些安全、救援困难等问题:如避险车道设施位置不合适或角度过大引起失控车辆驶入困难;几何线形的不合理或附属设施设置不当导致失控车辆驶入避险车道却发生侧翻、冲出避险车道或冲撞端头防撞墙等二次事故;因未设置辅助救援设施,事故车辆不能尽快拖离避险车道,导致失控车辆连环相撞。
另外铺装材料选择不当导致制动效果不佳也是避险车道设计存在的主要问题。
公路避险车道交通安全设施设计及安全考量摘要:交通事故发生率以及伤亡人数呈增长趋势,给人们造成了极大损失,因此,有必要对公路避险车道以及相应交通安全设施设计进行研究。
避险车道的设置可以有效减少长下坡路段因刹车失灵等因素导致的车辆失控酿成的交通安全事故,通过设置交通标志、标线、隔离设置、护栏以及轮廓标等设施,可以有效保障行车安全,降低交通安全事故发生率,对于推动我国交通运输事业的发展具有重要意义。
关键词:公路;避险车道;安全设施在公路连续长陡坡路段设置避险车道可以有效保障车辆行驶安全,减少交通安全事故,在具体设计过程中,除需要考虑避险车道的设计,也要充分考虑到包括交通标志、标线、防护设施以及轮廓标在内的交通安全设施的设计,从而更好地发挥避险车道的作用,为驾驶人员提供安全保障。
1避险车道交通标志1.1服务设施内避险车道标志这类避险车道告示标志应设置在加油站、服务区等服务设施前的适当位置,尤其当服务区位于坡中路段或连续下坡路段时,应将避险车道的桩号与数量等内容明确且显眼地设置在驾驶者能目视到的地方。
设置避险车道告示标志,有助于驾驶者了解前方路段的总体情况,并提前做好心理准备和应对措施。
当车辆制动失效时,驾驶者能根据服务指引和既定计划,安全地驶入避险车道,防止造成更大程度的伤害。
1.2连续下坡剩余长度信息标志这类交通标志应设置在距离避险车道1.5km以上的上游路段,应注意标志设置的醒目性及间断的合理性,确保驾驶者清楚下坡段长度并采取有效的制动措施。
就调研情况来看,部分车辆驾驶员在车辆出现制动问题时仍然认为车辆制动性能会在接下来的缓和坡段得到恢复,存在侥幸心理,放弃驶入避险车道。
因此有必要在连续下坡的上游位置使驾驶员明确下坡路段的剩余长度,避免其在制动失效时由于错误地估计下坡距离而错过避险车道。
1.3避险车道告示标志避险车道的告示标志包含预告标志与警告标志,其中警告标志应当布置在驶离匝道的避险车道入口处,预告标志应设置在避险车道的上游位置,在距离避险车道入口的2km、1km、0.5km处分别设置,也可根据实际情况在此基础上加密设置。
G312线K4653+320-K4703+500路段避险车道设计韩富疆
【期刊名称】《新疆交通科技》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】紧急避险车道作为山区公路的一个组成部分,对保证公路交通安全和减少交通事故具有重要意义。
本文参考规范要求和避险车道设置理论,结合G312线K4653+320-K4703+500路段实际情况,对该路段进行了优化改造。
【总页数】3页(P90-92)
【作者】韩富疆
【作者单位】新疆交通建设管理局项目执行二处,乌鲁木齐830060
【正文语种】中文
【中图分类】U412.3
【相关文献】
1.G312线昌吉~呼图壁路段洪沟刚架拱桥承载能力分析 [J], 杜阳;
2.G312线星星峡~吐鲁番路段沥青路面车辙病害的对策研究 [J], 丁玲玲;赵伟;杨三强;
3.G312线昌吉~呼图壁路段沥青混凝土路面结构的排水设计 [J], 温浩;
4.G312线南湖村~七克台镇路段养护大中修关键技术研究 [J], 邱丰年;
5.浅谈改性沥青同步碎石封层技术在G312线乌鞘岭路段的应用 [J], 蔡高山
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咼速公路避险车道设计
1
概述
在山区高速公路长大下坡路段,经常岀现载重货车因制动失效,发生严重安全事故的现象。对于长大
纵坡带来的道路交通安全问题,国内外已进行了大量的专题研究。紧急避险车道作为道路的一个组成部 分,在欧美广泛应用
了多年。其应用实践证明对提高道路交通安全和减少交通事故经济损失具有重要的 意义。避险车道的设置在我国尚处于起步
阶段, 相关设计目前尚缺少专门规范。 在东西高速公路设计中,
中、西标段共设置了 27处紧急避险车道。本文结合国内外有关资料,拟对避险车道设置原则、类型、 设计方法进行系统地
总结。
2
山区高速公路长大下坡路段存在的安全问题与分析
2. 1
规范要求
东西高速公路几何设计采用欧洲(法国)标准,对于地形特别困难路段,ICTAALI985给出了最大纵坡及 坡长指标,见
表
1
表1纵坡坡长指标表(单位: % / m )
设计标准
L80 L100 L120
上坡路段最大坡度/ 坡长
7/600 6/600 5/600
下坡路段最大坡度/ 坡长
没有特殊限制
6/600
欧洲标准路线纵面设计和国内存在较大理念差别,前者在规范规定的最大纵坡之内,坡长一般不受限
制。
欧洲标准规定长大纵坡路段坡度设计应尽量采用平均坡度,认为较长的坡长对视距、行驶安全更为有 利。如一个坡长为
3000m ,平均坡度为 5.5 %的路段,这个坡段最好采用 5.5%一个坡度设置到底 (这一 结论与国内规范截然相反 )
。
欧洲规范要求在长大坡路段应坚决避免插入短的缓坡,研究结论认为,陡坡之间的缓坡会给司机造成陡 坡结束的错觉,容易
引起更大的安全问题。
2. 2
长大纵坡风险的判定
2. 2. 1
研究方法
法国高速公路和道路技术研究部门 (SETRA) 对长大纵坡进行了研究, 通过两种方法来确定长大纵坡路 段风险判定条件,
这两种方法分别是:
(1)
对重型车辆在长大纵坡上的运行性能进行分析;
(2)
对长大纵坡路段车辆发生的事故进行统计分析。
2. 2. 2
车辆的制动性能
研究者认为:长时间的制动或频繁制动会使刹车片过热从而导致危险,特别是在高速行驶状态时,紧 急制动需要更大的
制动力, 因此会产生更大的危险。 研究结果显示汽车在 30km /h 恒定速度下, 经过一 个长6km,坡度为6%的下坡后,
其制动性能将下降到40 %以下,此时刹车片的温度升高到 350°C左右。 制动效率的恢复研究结果见表 2 所列。
表2制动效率恢复表(单位: min )
制动效率恢复程度
制动力再生时间
牵引车 拖挂车
70% 3 8
80% 10 18
100% 30 60
根据测试表明,当刹车片温度超过 250°C时,制动效率就会岀现损失,可将 200°C作为风险判定条件。
当刹车片超过这一温度时,则认为汽车行驶会产生风险。当刹车片温度超过 200oC时d p>150,其中:
d为长大纵坡总的坡长,单位: m; p
为长大纵坡平均坡度,单位:%。
2. 2 . 3
长大纵坡事故原因分析
车辆发生事故与车辆的性能及道路几何特性相关联,在车辆性能一定的情况下,风险的发生则与道路
几何特性直接相关,当车辆性能无法适应超标的坡度时,这些坡道上发生事故的风险明显有所增加。
法国SETRA针对长大纵坡段事故发生率与其他高速公路平均事故率进行比较情况见表 3。
表3事故率对照表
序号 事故类型 事故比率
1 设备事故 研究段/所有路段=5.0
2 人身事故 研究段/所有路段=2.2
3 受伤 研究段/所有路段=2.0
4 死亡 研究段/所有路段=1.5
通过对事故的原因分析,可以明确以下几点:
(1) 23
%的事故是重型车辆,或至少与重型车辆有关;
(2) 岀口处事故率比例非常高,达到了 55
%,其主要原因是岀口处车辆数量增加过多;
(3) 潮湿路面事故率为37 %,而平均为20
%;
(4) 在下坡道平曲线半径<1000m路段上,事故率为30 % (其中37
%为人身伤亡事故);
(5) 车辆追尾事故为10 %,这远高于平均值3
%,其原因是在坡道上重型车辆和轻型车辆之间的速度差远 大于普通路段;
(6)
处于长下坡后半段的特殊位置, 事故明显增加,这些特殊位置是:小半径弯道处; 很长的弯道(指同一
弯道);岀、人口处;隧道进、岀口和高架桥两端;收费站、服务设施附近。
2. 2. 4
风险判定条件
研究单位在22条高速公路上,各选定有代表性的路段进行了研究统计,这些代表路段一般都是长大
纵坡路段。研究结果表明,把坡长及平均坡度作为变量,来研究车辆的行驶风险是非常适宜的。因为该
两个变量与事故的严重性及发生频率相关性最大。研究结论认为:当 dp<130时,坡道上不会发生过度
风险,因此将d p值作为风险指数。
当d p>130且P>3 %时,坡道上的事故率开始随着 d p值的增加而增加,当户<3 %时,无论d p值是多
少均不会产生风险。
2. 3
避险车道设置原则
2. 3. 1
欧洲标准
根据研究成果中的风险判定条件及对交通事故分析结果,在路线坡度大于 3%时,当危险指标d p(距
离 坡度)超过130时,将会产生较大的安全隐患,应设置紧急避险车道。
长大纵坡范围内,在特殊点(高架桥、互通立交,收费站、服务区、隧道、半径小于规范规定一般最小
值)之前设置紧急避险车道,并且保证在特殊点和紧急避险车道之间有足够的视距。
2. 3. 2
国内研究成果
根据有关研究成果,连续长陡下坡路段各种平均纵坡的路线长度,应小于表 4中的一般值;在特别困
难地区,经论证通过限制车辆下坡的速度,设置相应的安全防护措施,行车安全基本有保障时可考虑采 用极限值。
因此,对于路线指标大于表 4中一般值时,增设避险车道
表4平均纵坡值与坡长建议值
平均纵坡(%)
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
5.0
一般值
15 9.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5
极限值 —
12.0 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0
2. 4
避险车道设置的位置及间距
避险车道一般设置在长陡下坡右侧的视距良好路段。
根据研究成果,紧急避险车道最好设在长大下坡第二个 1/3 处的末端,即在下坡中部和尾部的中间 部分。如果考
虑车辆下坡前刹车系统容易发热且性能变差,对重车造成隐患,此时紧急避险车道可设在 该段起始部分,其他路段的紧急避
险车道可按照 2km 左右间距加以设置。
避险车道人口应尽量布置在平面指标较高路段,并尽量以切线方式从主线切出,进入避险车道的驶入 角不应过大,以避
免引起侧翻。
3
避险车道的避险原理及类型
3. 1
避险车道的避险原理
紧急避险车道是专门设置在坡度较大、存在危险的下坡道中,失控的重型车辆驶入一铺满卵砾石或碎 石垫层,以沉陷的
方式使处于危险状态的大货车停止下来的设施,从而避免车祸的发生。这是提高山区 公路交通安全的一种预防性措施。
3. 2
避险车道的类型
根据避险,避险车道宽度可分为两类:
(1)
半幅式紧急避险车道
停车车道宽度仅能使右侧 (或左侧 )半个驱动轴进入,另半个驱动轴行驶在路肩上,被称为半幅式紧急 避险车道。
因为车辆刹车是不对称的,因此需要在停车道的外侧设置阻拦装置,以便阻止车辆冲出侧翻。该种避