浅析公路路线设计中的安全评价指标

浅析公路路线设计中的安全评价指标

钟华

青海蓝图公路勘察设计有限责任公司陕西西安710075

摘要：道路设计是一项综合性的设计工作，只有合理利用有利地形，综合考虑各种影响因素，正确选择平纵线形的技术指标，力争使平纵线形组合达到最佳，将安全性要求放在首位，并贯穿于公路线形设计的全过程。确定出最优的设计方案，设计出经济上合理、技术上实用的路线来，从而使道路的成本降到最低，实现安全运行。

关键词：公路；路线设计；安全评价指标

近年来，我国公路安全问题形式不容乐观。业内人士都知道，公路交通事故发生的影响因素与公路自身条件，特别是公路的几何条件有着紧密的关系。良好的线路设计是公路行车安全的重要保障。为此，国家交通部提出了一套“安全、环保、舒适、和谐”的新设计理念。公路路线设计安全性评价是一种在公路规划、设计阶段找出公路线路存在的安全隐患并及时修改的技术。本文对榆商线榆林至绥德高速公路的设计资料展开分析，结合公路设计规范和公路安全性评价指南，对该公路设计的主要技术指标进行综合评价。

一、工程简介

榆商线陕西省高速公路网规划中的一条纵向线，是连接陕北与关中地区的第二条高速公路通道。榆林至绥德高速公路是榆商线的重要组成部分，该项目沟通了榆林市的榆阳区、米脂县和绥德县，穿越了榆米绥盐化工区，为榆林市又增加了一条南北运输大通道，对于榆林市加快能源化工基地的建设和榆林市经济腾飞具有十分重要的作用。

路线起于榆林市榆阳区牛家梁乡，通过枢纽立交与正在建设的榆神高速公路相接，至于绥德县史家湾，设枢纽立交与青银高速公路相交，路线全长118.809公里，总投资68.07亿元。该项目全线采用双向四车道，路基宽26米（24.5，米），设计速度为100（80）公里/小时。

二、总体评价

1、设计符合性评价。为保证该公路在通车后的运营安全，我们根据现行公路相关规范来对该项目设计成果进行技术指标评价。榆林至绥德高速公路设计速度为100（80）公里/小时，线路全长118.809公里。就平面线形分析：其最小平曲线半径为1000（710）米，大于公路路线设计规范规定的的700（400）米；同方向曲线间最短直线长度702（602）米，反向曲线间最短直线长度232（445）米，都符合公路路线设计规范要求，直线最大长度2124（1220）米，也基本满足规范小于2000（1600）米的要求。竖曲线最小半径：凸形16000（25000）米，凹形12000（16000）米，最大纵坡为3.0%（2.35%），均小于规范规定值。

2、运行速度协调性评价。它是对相邻两路段（平面、纵断面、横断面指标不同）运行速度的变化值进行评价其线形设计是否一致性的重要指标。对于运行速度可参考公路项目安全性评价指南。经过计算分析确定本项目的运行速度协调性良好。

3、设计速度与运行速度协调性评价。它是对同一路段的设计车速与运行速度的差值进行评价。当同一路段的设计车速与运行速度的差值大于20公里/小时时，应按运行速度对该路段的相关技术指标进行安全性验算。榆林至绥德高速公路的全线设计车速为100（80）公里/小时，小客车预测运行速度与设计速度之差在20公里/小时左右，大货车预测运行速度与设计速度之差超出了20公里/小时。

三、路线评价

1、长直线路段。一般来说，公路的直线长度应在设计速度的二十倍以内。传统的公路线路设计认为直线是最好的线形，因为直线容易布置，而且两点之间线路最短。但是实践表明：司机在长直线上高速行车容易产生视觉疲劳，而且司机在长直线公路上会急于加速行驶而造成恶性交通事故的发生。因此，许多国家都对此进行了限制。例如法国规定的是要在行车速度的二十倍以内；而对于美国和俄罗斯这样国土面积大但人少的国家，采用的是加宽中央分隔带、设置低路堤缓边坡的方法。我国在这方面与法国相近，最大直线长度一般在行车速度的二十倍以内。因此，本项目的直线长度在两千米以内。

2、短直线路段。同向曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的六倍为宜，小于时在视觉上容易产生把直线和两端曲线看成反向弯曲的错觉，形成所谓的断背曲线，这容易导致司机驾驶出错。本路段同向最小直线长度分别为702（602）米，满足规范要求。反向曲线之间的直线过短，对超高和加宽缓和段的设置及驾驶员操作的方便性会带来不良影响，行车也是不安全的。本路段反向最小直线长度分别为232（445）米，虽然满足各自设计车速的要求，但为行车舒适期间，笔者建议调整线形，或采取一些提示性的标志来提醒驾驶员注意。

3、对平曲线半径的评价与检验。公路路线设计规范，是根据车辆在设计速度行驶中其安全、舒适性的要求来确定圆曲线的最小半径值的。根据国内外实际经验，在100公里/小时的速度下，其横向力系数约为0.045，小于一般值（0.05-0.06）；若在120公里/小时的速度下，其横向力系数最高可达0.085，大于一般值，这对行车的安全性与舒适性是不利的。此外，一旦车辆行驶速度过高，局部路段会出现反超高的现象。笔者建议：低于5000米的曲线路段应设置超高；对于超高偏小的路段，应将超高值增大百分之一左右。

4、对纵断面的评价与检验。我们都知道，路线的长短、公路运行情况的好坏、行车的安全性等都与最大纵坡度息息相关。当车辆在较陡的路线上行驶时，需要增大牵引力来克服强大的阻力，这样车辆行驶速度就会降低；一旦还是较长的陡坡，会造成汽车运转不畅的情况发生，如水箱沸腾、气压受阻等，甚至还可能导致汽车发动机熄火，极易造成安全事故的产生；当遇到从陡坡往下行驶的情况，汽车会因为制动次数过频繁而引起制动器发热停止工作，这样也极易引发交通事故。公路工程技术标准规定：设计速度为100公里/小时的公路其最大纵坡不超过4%；设计速度为80公里/小时的公路其最大纵坡不超过5%。另外，在长坡的情况下，如果公路纵断面上的变坡点过多，这会导致车辆在行驶过程中容易颠簸，此外，要根据行车视距的要求来确定两凸型变坡点间的距离。根据规范要求：设计速度100公里/小时的公路其最小坡长为250米；设计速度为80公里/小时的公路其最小坡长为200米，因此，本路段所有坡长均满足最短坡长要求。

5、竖曲线半径。从前文得知，该路段设计车速为100（80）公里/小时，其竖曲线半径不仅满足规范要求的凹形竖曲线最小半径以及凸形竖曲线最小半径值，亦满足视距所要求的竖曲线半径值，行车舒适安全。

6、对合成坡度的评价与检验。它的作用在于尽可能地避免因为由于陡坡与急转弯组合而成的路线对行车带来的不利影响。本路段最大纵坡坡度为3.0%（2.35%），最大的超高横坡度为4.0%，当两者都取极限时，合成坡度约为5%（4.64%），低于规范要求的10%（10.5%）及积雪、冰冻地区小于8%的规定。

7、路基横断面宽度。本项目采用全线路基宽26（24.5）米，行车道宽15米，硬路肩宽6（5）米，中间带宽2米，土路肩宽0.75m。对于中央分隔带视距不足的路段，可将其宽度增加到3.5m，以确保内侧车道车辆行驶时的视距要求。

结语

公路线路安全性评价是公路安全系统工程的重要组成部分。本文采用“安全、环保、舒适、和谐”的新设计理念，结合榆林至绥德高速公路设计资料，从运行速度协调性、设计速度与运行速度协调性、路线评价中长直线路段、短直线路段等几个方面作了简单的论述。希望本文起到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1]华杰工程咨询有限公司.JTG/TB05—2004公路项目安全性评价指南[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]黄进.美国道路安全设计模型介绍[J].公路交通科技，2003（10）：115-117.

[3]陈胜营等.公路设计指南[M].北京：人民交通出版社，2000.