王武生，魏莉娜

(湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，湖南長(zhǎng)沙 410008)

1 項(xiàng)目背景

懷化至通道(湘桂界)高速公路的隴城至湘桂省界段位于湖南省通道縣境內(nèi)。該路段地勢(shì)北高南低，山峰聳立，河谷深切，相對(duì)高差一般在數(shù)十米至600 m之間。地形沖溝縱橫發(fā)育、其溝谷形態(tài)多呈為典型的“V”型或“U”型。

該路段設(shè)計(jì)速度采用80 km/h，路基寬度采用24.5 m，存在兩處連續(xù)下坡:

1)k185+400～k190+900:該段連續(xù)下坡長(zhǎng)度為5.5 km，設(shè)計(jì)高程從 539.432 m 下降到 402.796 m，共克服高差136.636 m，平均縱坡為2.48%。

2)k192+700～k199+000:該段連續(xù)下坡長(zhǎng)度為 6.30 km，設(shè)計(jì)高程從409.196 m 下降到232.396 m，共克服高差176.8 m，平均縱坡為2.81%。

對(duì)于這種連續(xù)下坡路段，關(guān)系到整條高速公路的運(yùn)營(yíng)安全。特別是2008年初湖南發(fā)生罕見(jiàn)冰災(zāi)，高速公路的抗災(zāi)能力、通行能力和安全保障得到各方前所未有的關(guān)注?；凇坝脩?hù)第一，行者為本”的新理念，為確保高速公路的運(yùn)營(yíng)安全，在 k190+500、k198+150設(shè)置了兩處避險(xiǎn)車(chē)道。

2 避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)

2.1 平面設(shè)計(jì)

避險(xiǎn)車(chē)道主要是為剎車(chē)失控車(chē)輛設(shè)計(jì)的，其平面線(xiàn)形應(yīng)是直線(xiàn)。以前國(guó)內(nèi)外某些山區(qū)公路的避險(xiǎn)車(chē)道采用過(guò)小半徑曲線(xiàn)，有可能是參照互通立交的出口匝道設(shè)計(jì)線(xiàn)形的結(jié)果;然而剎車(chē)失控車(chē)輛很難適應(yīng)曲線(xiàn)線(xiàn)形，容易造成翻車(chē)等事故。

另外避險(xiǎn)車(chē)道的駛出角應(yīng)盡可能小，以便使失控車(chē)輛更容易地駛?cè)?。美?guó)已建成的避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)相關(guān)資料表明，避險(xiǎn)車(chē)道的駛出角一般小于10°，以小于5°居多。

本項(xiàng)目?jī)商幈茈U(xiǎn)車(chē)道均位于左轉(zhuǎn)曲線(xiàn)路段，均布置成直線(xiàn)型，入口均保證了足夠的視距以使失控車(chē)輛能高速安全的駛?cè)搿190+500、k198+150兩處避險(xiǎn)車(chē)道的駛出角分別為4°和7°(均小于10°)，圖1為k190+500處避險(xiǎn)車(chē)道平面圖。

為方便施工，參照互通立交中匝道設(shè)計(jì)，平面設(shè)計(jì)還應(yīng)包括避險(xiǎn)車(chē)道線(xiàn)位數(shù)據(jù)表和楔形端對(duì)應(yīng)主線(xiàn)避險(xiǎn)車(chē)道數(shù)據(jù)表，見(jiàn)表1、表2。

2.2 縱面設(shè)計(jì)

避險(xiǎn)車(chē)道的縱坡是避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)的重要因素，其確定要根據(jù)附近的地形條件。如果縱坡過(guò)小，需要比較長(zhǎng)的制動(dòng)坡床，存在地形條件滿(mǎn)足不了長(zhǎng)度要求的情況;如果縱坡過(guò)大，制動(dòng)坡床長(zhǎng)度較短，容易使駕駛員產(chǎn)生不能安全停車(chē)的錯(cuò)覺(jué)。

避險(xiǎn)車(chē)道的長(zhǎng)度需要根據(jù)失控車(chē)輛駛?cè)胨俣取⒈茈U(xiǎn)車(chē)道縱坡以及制動(dòng)坡床材料綜合確定。避險(xiǎn)車(chē)道長(zhǎng)度計(jì)算公式為:

式中:L為制動(dòng)坡床的最小長(zhǎng)度，m;V為失控車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道的速度，貨車(chē)按100 km/h、110 km/h計(jì)算;R為制動(dòng)坡床材料的滾動(dòng)阻力系數(shù);α為制動(dòng)坡床縱坡，以代數(shù)值表示。

圖1 k190+500處避險(xiǎn)車(chē)道平面圖

表1 避險(xiǎn)車(chē)道線(xiàn)位數(shù)據(jù)表

表2 楔形端對(duì)應(yīng)主線(xiàn)避險(xiǎn)車(chē)道數(shù)據(jù)表

本項(xiàng)目?jī)商幈茈U(xiǎn)車(chē)道制動(dòng)坡床集料均是采用清潔的豆礫石，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，豆礫石的滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.25。結(jié)合避險(xiǎn)車(chē)道附近的地形，k190+500、k198+150兩處避險(xiǎn)車(chē)道制動(dòng)坡床分別采用10%和15%的上坡，制動(dòng)坡床長(zhǎng)度分別為220 m和160 m;避險(xiǎn)車(chē)道線(xiàn)位全長(zhǎng)分別為320 m和240 m。

2.3 路基路面設(shè)計(jì)

2.3.1 路基

制動(dòng)坡床路段路基總寬度為11.5 m，其中制動(dòng)坡床寬度6.0 m，服務(wù)道路寬度4.0 m，兩側(cè)各設(shè)0.75 m的土路肩，具體見(jiàn)路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(圖2與圖3)。

路基邊坡設(shè)置分別為:右側(cè)填方邊坡1∶1.5～1 ∶2.0、挖方邊坡 1 ∶0.75 ～1 ∶1.25 的自然放坡;左側(cè)根據(jù)避險(xiǎn)車(chē)道和主線(xiàn)之間的間距和高差順勢(shì)逐漸變化坡率。

2.3.2 路面

本項(xiàng)目避險(xiǎn)車(chē)道制動(dòng)坡床集料采用清潔的豆礫石(粒徑 φ =15～25 mm)，厚度 0.6 m，其基層為34 cm厚水泥穩(wěn)定碎石;服務(wù)道路面層為4 cm厚AC-13瀝青混凝土和6 cm厚AC-16瀝青混凝土，基層為34 cm厚水泥穩(wěn)定碎石，底基層為15 cm厚級(jí)配碎石。與本項(xiàng)目高速公路銜接過(guò)渡的其余變寬路段，參考互通立交設(shè)計(jì)，采用同高速公路相同的路面結(jié)構(gòu)(瀝青混凝土路面)。

本項(xiàng)目避險(xiǎn)車(chē)道入口處制動(dòng)坡床鋪筑厚度較薄為0.1 m，設(shè)置了30 m長(zhǎng)的漸變段完成制動(dòng)坡床集料厚度的過(guò)渡。

圖2 填方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:cm)

圖3 挖方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:cm)

2.4 排水設(shè)計(jì)

避險(xiǎn)車(chē)道排水設(shè)計(jì)時(shí)，以與高速公路排水系統(tǒng)順暢銜接為基本原則。

利用避險(xiǎn)車(chē)道右側(cè)的邊溝和排水溝，結(jié)合地形，將水流引向避險(xiǎn)車(chē)道右側(cè)的最低點(diǎn)，設(shè)置橫向排水設(shè)施(如蓋板涵、圓管涵等)，再將水流引向高速公路左側(cè)排水溝;利用高速公路右側(cè)邊溝，將避險(xiǎn)車(chē)道左側(cè)邊坡匯水引走，使水流得到疏浚。

另一方面，為了排出制動(dòng)坡床集水和防止制動(dòng)路床集水浸入路基，影響高速公路主線(xiàn)路基強(qiáng)度，需要在制動(dòng)路床基層下設(shè)置防水層和滲溝等。

2.5 防護(hù)工程

由于避險(xiǎn)車(chē)道和主線(xiàn)之間存在間距及高差，在主線(xiàn)路基右側(cè)，特別是避險(xiǎn)車(chē)道處于填方地段，相當(dāng)于形成一段路塹邊坡。

對(duì)于高速公路主線(xiàn)與避險(xiǎn)車(chē)道之間的“路塹”邊坡，根據(jù)地質(zhì)、地形等條件，k190+500處避險(xiǎn)車(chē)道采用鋼筋混凝土方格骨架錨桿進(jìn)行防護(hù)(如圖4)，k198+150處避險(xiǎn)車(chē)道則采用加筋格賓擋墻進(jìn)行防護(hù)(如圖5)。

對(duì)于加筋格賓擋墻，通過(guò)插技、噴播等綠化技術(shù)，結(jié)合植物可以吸收高強(qiáng)音的能力，可以促進(jìn)環(huán)境重建，也能有效降低噪音。對(duì)于鋼筋混凝土方格骨架錨桿護(hù)坡，通過(guò)在坡面種草等綠化措施，也可以最大限度地保護(hù)環(huán)境，達(dá)到改善和美化的環(huán)境目的。

2.6 交通工程

為保證避險(xiǎn)車(chē)道積極有效地發(fā)揮作用，建議參照互通立交出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道預(yù)告標(biāo)志，即在前2 km、前1 km、前500 m設(shè)置3塊預(yù)告標(biāo)志，為失控車(chē)輛提供避險(xiǎn)預(yù)告信息;在避險(xiǎn)車(chē)道入口處設(shè)置“避險(xiǎn)車(chē)道”專(zhuān)用標(biāo)志，誘導(dǎo)車(chē)輛進(jìn)入避險(xiǎn)車(chē)道。

在避險(xiǎn)車(chē)道服務(wù)道路右側(cè)適當(dāng)位置設(shè)置本高速公路報(bào)警救助電話(huà)標(biāo)牌、緊急離開(kāi)標(biāo)志標(biāo)牌等，以避免和防止二次碰撞等事故的發(fā)生。

建議在k185+400、k192+700(即連續(xù)下坡路段坡頂)設(shè)置兩處道路信息預(yù)告標(biāo)志，以向車(chē)輛提供道路信息(連續(xù)下坡坡度及長(zhǎng)度、避險(xiǎn)車(chē)道位置等)，使駕駛?cè)藛T早點(diǎn)做到心中有數(shù)。

圖4 鋼筋混凝土方格骨架錨桿護(hù)坡

圖5 加筋格賓擋墻(單位:cm)

避險(xiǎn)車(chē)道上述標(biāo)志標(biāo)牌的設(shè)計(jì)及安裝應(yīng)嚴(yán)格按照《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線(xiàn)》(GB 5768.1-2009)的要求執(zhí)行。

3 結(jié)語(yǔ)

避險(xiǎn)車(chē)道作為一種被動(dòng)應(yīng)急措施，在西部山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)階段應(yīng)該受到設(shè)計(jì)人員的高度重視。從安全的角度來(lái)說(shuō)，避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)計(jì)內(nèi)容，還應(yīng)該包括場(chǎng)地照明、救險(xiǎn)錨栓和護(hù)欄(制動(dòng)坡床一側(cè)采用混凝土護(hù)欄、服務(wù)車(chē)道一側(cè)采用波形護(hù)欄)等等。

在避險(xiǎn)車(chē)道交付使用后，為了充分發(fā)揮其避險(xiǎn)功能，失控車(chē)輛進(jìn)入避險(xiǎn)后，交警、養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)及時(shí)清理事故現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)制動(dòng)坡床集料整平，對(duì)避險(xiǎn)車(chē)道周邊的構(gòu)造物進(jìn)行維修，使之始終處于完好狀態(tài)。

［1］JTG D20-2006，公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］陳勝營(yíng)，汪亞干，張劍飛.公路設(shè)計(jì)指南［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［3］交通部公路司.新理念公路設(shè)計(jì)指南(2005版)［M］.北京:人民交通出版社，2005.