姜開珍

摘 要：本文對影響山區(qū)農(nóng)村公路安全的主要問題進行了分析，針對山區(qū)農(nóng)村公路的交通狀況、道路和環(huán)境的特點，借鑒國內(nèi)外的研究成果和工程經(jīng)驗，遵循安全、經(jīng)濟、環(huán)保、易于保養(yǎng)的原則，對適合農(nóng)村公路的安全保障設(shè)施的設(shè)計進行研究。

關(guān)鍵詞：山區(qū)農(nóng)村公路；交通特征；安全保障；防撞設(shè)施

中國是多山國家，山區(qū)面積（包括山地、丘陵和高原）約占全國總面積的三分之二，為數(shù)眾多的村落遍布于崇山峻嶺之中。近年來，由于公路交通安全設(shè)施設(shè)置不完善所導(dǎo)致的農(nóng)村公路交通事故屢見不鮮。因此，對山區(qū)農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的形式及設(shè)置進行研究，改善山區(qū)農(nóng)村公路交通安全狀況，對于促進農(nóng)村公路交通和諧發(fā)展具有重大意義。

1 山區(qū)農(nóng)村公路定義

從我國國情和現(xiàn)實出發(fā)，山區(qū)農(nóng)村公路主要指的是位于山區(qū)、丘陵和高原地區(qū)，列入所在地縣級人民政府批準(zhǔn)的公路建設(shè)規(guī)劃，以國家三級、四級或準(zhǔn)四級公路為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度為40km/h，經(jīng)相關(guān)交通主管部門驗收，在縣、鄉(xiāng)、村之間起相互連接作用的公路。

2 山區(qū)農(nóng)村公路代表行駛車輛

通過上文可知，山區(qū)農(nóng)村公路交通事故車輛主要為小型車，表1中列舉出了山區(qū)農(nóng)村公路的主導(dǎo)車型及其基本特性

表1 山區(qū)農(nóng)村公路主要車輛及其基本特征

車型 載重（kg） 車輛寬度（m） 汽車中心距保險杠距離（m） 碰撞角度（°）

小型車 2000 1.6 2 15 20 30

中型車 10000 2 3.34 15 20 30

大型車 14000 2.5 4.5 15 20 30

3 山區(qū)農(nóng)村公路交通事故特征

下面以中國河北省承德市灤平縣事故資料為例，總結(jié)概括山區(qū)農(nóng)村公路交通事故特征

山區(qū)農(nóng)村公路事故車輛以小型車輛為主，如圖1

圖1交通事故組成車輛特征

農(nóng)村公路中曲線段路段事故發(fā)生率較大，駕駛?cè)藛T如對車速控制不當(dāng)，容易發(fā)生車輛駛出路外事故。碰撞事故、單車事故（主要是駛出路外事故）是農(nóng)村公路的主要事故類型，圖2為承德市公路2006年至2009年縣道和鄉(xiāng)村道三年發(fā)生得交通事故形態(tài)比例圖。

圖2承德市公路2006年至2009年縣道和鄉(xiāng)村道三年發(fā)生得交通事故形態(tài)比例圖

農(nóng)村公路設(shè)計等級低，設(shè)計不規(guī)范安保設(shè)施配備不齊也是導(dǎo)致山區(qū)農(nóng)村公路交通事故頻發(fā)的誘因之一。

因此，對于現(xiàn)有山區(qū)農(nóng)村公路，改變道路線形以增大安全保障能力較為困難，而通過設(shè)立和完善山區(qū)農(nóng)村公路路側(cè)安保設(shè)施，就成為了一種可行性較大的改善公路安保狀況的措施。

4 防撞設(shè)施

基于山區(qū)農(nóng)村公路安全防撞設(shè)施設(shè)計安全、經(jīng)濟、環(huán)保、便于維護的特點，在路側(cè)環(huán)境復(fù)雜以及凈空有限的山區(qū)，選用剛性混凝土防撞設(shè)施較為適宜，這類護欄可以有效降低汽車在危險路段駛出道路的風(fēng)險，但車輛輪胎容易被混凝土墩刮擦、阻絆，沒有起到很好的誘導(dǎo)作用。為了保證防撞設(shè)施對于車輛駛出路外的阻止及方向誘導(dǎo)作用能夠更加有機結(jié)合起來，可以選用圖3所示的墻前堆土的防護措施，即變形單坡面混凝土防撞設(shè)施。

（a） （b）

圖3 墻前堆土防護及其效果圖示

5 防撞墩安全能力驗算

對于混凝土防撞護欄受到汽車撞擊后，構(gòu)件整體性較完好，護欄出現(xiàn)破碎和裂縫的范圍有限。而影響護欄使用功能的主要因素為護欄本身的抗滑及抗傾覆能力，因此需對護欄進行相關(guān)抗滑及抗傾覆能力驗算，計算公式如公式（2）公式（3）：

Fnax×（h+h2） =Ep×h2/3+G×b2 （2）

其中：Fax—護欄抗傾覆力（KN）；b1—護欄地上部分寬度；

b2—護欄埋置部分寬度；h—車輛撞擊護欄的高度，此處h=0.5m；Ep—被動土壓力.公式如下；Ep=h22×γ×εp/2

其中；εp—被動土壓力系數(shù)，計算公式為：εp=tan（45°+φ/2），其中，φ為土的內(nèi)摩擦角；?！獮橥恋娜葜兀话闳?0；h1—護欄路上部分高度；h2—護欄埋置部分高度；L—為護欄長度；G—護欄重量，計算公式如下，其中混凝土容重，可取26；

F<

其中；F—為護欄受到的撞擊力；Ep—被動土壓力；μ為摩擦力系數(shù)；根據(jù)規(guī)范此處取值為0.25；G—護欄重量。

假設(shè)混凝土護欄長度為2m，改變護欄地上部分及埋置部分尺寸，可得出影響護欄使用安全性的相關(guān)因素，具體尺寸設(shè)計方案見表2，驗算結(jié)果見表3及表4。

表2不同尺寸防撞墩設(shè)計方案

方案 1 2 3 4

1 0.8 0.4 0.5 0.4

2 0.8 0.4 0.6 0.4

3 0.8 0.4 0.5 0.6

4 0.8 0.4 0.6 0.6

5 1 0.4 0.5 0.4

6 1 0.4 0.6 0.4

7 1 0.4 0.5 0.6

8 1 0.4 0.6 0.6

表3不同尺寸設(shè)計方案下抗傾覆力

方案 1 2 3 4 5 6 7 8

抗傾覆力（KN） 11.14 11.35 19.34 19.72 12.74 12.80 21.74 21.90

表4不同護欄尺寸設(shè)計方案下正撞抗滑力

方案 1 2 3 4 5 6 7 8

抗滑力（KN） 18.37 19.37 20.37 21.38 19.38 20.38 21.88 22.88

6 安保設(shè)施間距設(shè)置研究

安全設(shè)施的間隔設(shè)置涉及到護欄攔阻車輛的有效性，間隔過大起不到攔阻作用，間隔設(shè)置過小，對于需要考慮資金問題的農(nóng)村公路來說，無疑會造成資源的浪費。因此，綜合考慮車速、車長等車輛特性及車輛與防護設(shè)施之間的撞擊角之間的關(guān)系，可確定間斷式護欄的設(shè)置間隔，計算公式如公式：

S=L·cosθ （4）

式中：S——設(shè)置間隔；L——車身長度； θ——撞擊角。

以承德市山區(qū)農(nóng)村公路為例，設(shè)計速度30km/h，常見車型為農(nóng)用車，車身長5.988m，以這種車輛特性為設(shè)計依據(jù)，計算安全設(shè)施間隔如表5所示：

表5間隔設(shè)置參數(shù)表

撞擊角 90°～70° 70°～50° 50°～30° <30°

間斷式設(shè)施間隔 <1.5m 2m～4m 4m～5m >5m

7 結(jié)語

由計算結(jié)果分析可知，增加護欄地下部分的寬度，有助于增加防撞設(shè)施的抗滑及抗傾覆能力，而護欄地上及地下部分的高度則應(yīng)控制。在山區(qū)農(nóng)村公路的實際施工當(dāng)中，應(yīng)盡可能的將防撞設(shè)施嵌鎖于公路中，將公路與防撞設(shè)施結(jié)合成一體，對于未能將防撞設(shè)施嵌鎖于公路中的，在施工中應(yīng)處理好設(shè)施地下埋深部位周圍土體，盡可能加大周圍土體的密實程度，也可起到增加設(shè)施防撞能力的功效。

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