李政 陳飛 胡飛

1.中設設計集團股份有限公司 江蘇 南京 210014 2.東南大學 交通學院 江蘇 南京 210096

引言

高速公路改擴建過程中未充分考慮因車道拓寬易誘發(fā)排水問題，導致超高路段雨天交通事故率增高。本文以某高速公路增設互通路段為例，對中分帶排水能力不足引發(fā)的相關問題進行分析與建議。

一、擬增設互通路段的排水狀況

研究對象為東部某改擴建高速公路，自09年四改八擴建通車以來交通事故率居高不下。項目路段存在兩處事故多發(fā)段，分別為K265+000-K264+000（上行方向）和K263+000-K266+000（下行方向），且雨天事故數(shù)占事故總數(shù)的46.58%，下面將結合實際地形和路線平、縱、橫的設計指標等情況，多視角對交通事故多發(fā)的原因進行進一步的分析。

（一）K265+000-K264+000（上行方向）

據(jù)核查，該路段平曲線半徑、縱斷面坡度及坡長、超高值等均符合相關規(guī)范要求。降雨天氣下雨水會沿外側向內側流淌，路面加寬后，路面匯水面積增大，由于改擴建時中分帶排水未根據(jù)路面拓寬進行相應的改善設計，當中分帶排水設計的徑流容量無法滿足排水需求時，彎道外側靠近中分帶的車道路表會產(chǎn)生較為嚴重的積水現(xiàn)象，易在內側車道路表處形成水膜。

（二）K263+000-K266+000（下行方向）

K263+000-K266+000間縱坡度較平緩，當降雨強度較高時，水不易及時排出。K266+000位于S形反向曲線，接近豎曲線底部，受平縱組合線形的影響，該處會有較嚴重的積水現(xiàn)象。

二、擬增設互通的排水影響分析

（一）可能存在的安全問題

若在超高段曲線外側增設減速車道，路基寬度會進一步增加，由此引發(fā)的主線中分帶排水潛在問題主要有：（1）降水量較大時，出現(xiàn)地表徑流現(xiàn)象，路表水向中分帶匯集，若中分帶排水能力不足，則會在內側車道行車水膜，影響行車安全；（2）冬季平均氣溫較低，路表水未及時排出可能出現(xiàn)結冰現(xiàn)象，影響主線上的行車安全。

（二）路基加寬型式優(yōu)化

出口匝道段路拱漸變的具體設置方式為：通過漸變段漸變至一個車道寬度處采用與主線相同的橫坡，并通過三角區(qū)附加路拱完成橫坡的反向過渡；通過提前設置反超高過渡段，可縮短由增設出口匝道引起的路基加寬段的長度，緩解中央分隔帶排水的壓力。

下行方向為直連式出口匝道，相對于漸變段開始至分流鼻端均采用主線一致的橫坡（3%），然后再進行橫斷面超高過渡的常規(guī)設置方式，此超高過渡設置方式可減小反超高段的匯水面積。

下面針對該設置方式對應的匯水面積減小值進行計算，其面積計算公式為：

綜上所述，減速車道加寬段采用漸變段同主線一致的超高，可有效減小此路段的匯水面積，緩解該路段內中分帶排水負擔。

三、排水改善建議

高速公路改建后，由于橫縱坡曲線變化平曲線、降雨強度、車輛操控以及路面粗糙系數(shù)等復雜原因，容易出現(xiàn)積水事故多發(fā)路段，在后期的養(yǎng)護施工中可以采取以下改善措施。

（一）中央分隔帶排水措施

可在內側路緣帶進行路面開槽保證路面積水迅速排出。槽口控制在寬5cm左右。

在設置縱向開槽的基礎上，在中央分隔帶構造物擋水面（如橋臺）、凹型豎曲線底部等特殊部位增設集水井，同時增設橫向排水管排除集水井內積水。

（二）路面表面排水措施

在瀝青路面表面直接加鋪彩色防滑路面，利用彩色防滑路面增加路面的摩擦系數(shù)，可減少高速公路上車輛高速行駛中出現(xiàn)輪胎打滑的概率，此外彩色路面也有一定警示作用。

（三）路面內部排水措施

采用排水路面結構可使路表水下滲至路面內，通過內部排水設施排除路基外，對雨天事故多發(fā)路段的行車安全提升具有顯著影響。

（四）交通安全措施

根據(jù)輪胎滑水的臨界水膜厚度公式：

式中：H指臨界水膜厚度；B指輪胎接地面積最大長度；Q指輪胎負荷；V指車速；車輛的輪胎負荷（Q）和輪胎接地面積最大長度（B）均為車輛自帶屬性，無法改變。為增大車輛產(chǎn)生滑溜的臨界水膜厚度，同時降低輪胎底部的動水壓強，減小車輛在積水段水膜厚度較小時產(chǎn)生滑溜的概率，必須降低車輛通過水膜路段的運行速度。

此外，通過在積水路段已采取輔助交安措施可加強陰駕駛員的警惕性。

四、結語

本文依據(jù)實際工程，主要探討了改擴建高速公路超高路段可能存在的中分帶排水能力不足的影響，并在此基礎針對排水設計提出了改善建議，為高速公路新增互通路段等其他類似工程提供了借鑒和參考。