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        彩色抗滑路面在高速公路隧道進(jìn)出口的應(yīng)用

        2021-04-03 10:21:40
        中國(guó)公路 2021年5期
        關(guān)鍵詞:行車進(jìn)出口亮度

        (河北交投智能交通技術(shù)有限責(zé)任公司,河北 石家莊 050000)

        車輛通過(guò)隧道特別是在環(huán)境變化更敏感的進(jìn)出口路段影響尤為強(qiáng)烈,分析我國(guó)2001年至2017年間的121起典型公路隧道交通事故發(fā)現(xiàn),中長(zhǎng)隧道進(jìn)出口段發(fā)生交通事故較普通路段高出2倍以上,應(yīng)在隧道進(jìn)出口路段采取有效的控速措施,降低行車速度,改善路況,讓駕駛員以安全合理的速度行駛。

        圖1 2001年至2017年事故形態(tài)構(gòu)成比例圖

        一、隧道進(jìn)出口處交通事故原因分析

        通過(guò)大量隧道進(jìn)出口交通事故調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)出口處常發(fā)生側(cè)翻、追尾、碰撞等事故,主要原因有多種情況。

        (一)隧道內(nèi)外存在巨大光線差異

        駕駛員駛?cè)胨淼罆r(shí)視線由明到暗,駛出時(shí)視線由暗到明,使駕駛員瞳孔瞬間擴(kuò)張,產(chǎn)生極度緊張與不適感,易產(chǎn)生行車風(fēng)險(xiǎn)。

        圖2 黑洞效應(yīng)

        圖3 白洞效應(yīng)

        光線因素主導(dǎo)高速公路隧道(或隧道群)進(jìn)出口行車風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)檫^(guò)渡過(guò)程中亮度值變化對(duì)駕駛員視覺影響,即亮度過(guò)渡系數(shù)變化所引起的視覺壓力。

        亮度過(guò)渡系數(shù)可按照式(1)計(jì)算。

        式中,k為隧道進(jìn)出口亮度過(guò)渡系數(shù);L1為t1時(shí)刻的照度;L2為t2時(shí)刻的照度;l12為車輛的行駛距離;V為車輛的行駛速度。

        (二)隧道內(nèi)外設(shè)計(jì)速度不相同

        當(dāng)高速公路設(shè)計(jì)速度與隧道不同時(shí)。車輛即將駛?cè)胨淼溃虝r(shí)間與短距離內(nèi)降低車速,減速度較大,對(duì)車輛輪胎的要求高,而且若路面沒有良好的抗滑性,極易發(fā)生滑移事故?!督煌üこ淌謨?cè)》指出,使駕駛員感覺比較舒適的減速度為3m/s,因此采取減速控制措施是必要的。

        (三)隧道入口處于轉(zhuǎn)彎和下坡段

        車輛在即將駛?cè)胨淼罆r(shí),雖會(huì)降速但車速仍高,若入口處有轉(zhuǎn)彎和下坡段等路段,在視覺上不能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線,導(dǎo)致駕駛員視覺不連續(xù),產(chǎn)生行車風(fēng)險(xiǎn)。若周圍產(chǎn)生任何突發(fā)情況,駕駛員很難在短時(shí)間內(nèi)采取有效的應(yīng)對(duì)措施,容易引發(fā)事故。

        (四)隧道內(nèi)和隧道外路面的鋪筑材料不一致

        如果隧道路面鋪筑采用水泥混凝土,隧道外采用瀝青路面,兩種材料交替位置的附著系數(shù)突變,會(huì)成為影響交通安全的重要因素。當(dāng)路面處于干燥狀態(tài)且行車環(huán)境較好時(shí),隧道內(nèi)外路面摩擦系數(shù)相近、差別微小,但當(dāng)路面處于雨、雪、冰等不良天氣狀態(tài),行車環(huán)境惡劣,此時(shí)隧道內(nèi)外路面摩擦系數(shù)則會(huì)產(chǎn)生巨大的差異。若車輛在惡劣環(huán)境下進(jìn)出隧道口,前后輪行駛在不同材料的路面上,極易發(fā)生旋轉(zhuǎn)、滑移,造成交通事故。

        二、高速公路隧道進(jìn)出口彩色抗滑路面作用

        鑒于現(xiàn)行的公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范,研究者提出采用能夠?qū)⒍赐馀c洞內(nèi)路面環(huán)境統(tǒng)一的彩色抗滑路面。

        隧道進(jìn)出口彩色路面鋪裝薄層與瀝青面層能整體協(xié)同受力與變形,使抗滑薄層和瀝青路面組合結(jié)構(gòu)體系安全、耐久,延長(zhǎng)路面壽命。環(huán)氧樹脂作為路面防滑涂料滿足《路面防滑涂料》(JT/T 712-2008)理化性能要求。彩色抗滑路面具有安全抗滑、視覺沖擊、觸覺感知和環(huán)境過(guò)渡的特點(diǎn)。

        彩色抗滑路面可改善路面單調(diào)色彩,緩解駕駛員的視覺疲勞。傳統(tǒng)道路顏色僅為白黑兩色,顏色單調(diào)。在隧道進(jìn)出口處路面著色,并配合標(biāo)志標(biāo)線加以輔助,對(duì)駕駛員的視覺環(huán)境的改善及神經(jīng)系統(tǒng)的刺激,可警示駕駛員注意前方的特殊路段,保障行車安全。

        彩色抗滑路面可加強(qiáng)交通警示,提高安全行車系數(shù)。駕駛員行駛過(guò)程中90%以上的信息來(lái)自于視覺,彩色路面作為一種特殊交通信號(hào),給駕駛員較強(qiáng)的心理暗示,使其判斷更準(zhǔn)確。不僅在隧道的進(jìn)出口,在其他公路事故頻發(fā)路段,如急彎、長(zhǎng)下坡、路幅寬度變化處等,均可通過(guò)鋪設(shè)彩色路面警示駕駛員。此外,將抗滑材料加入彩色路面,形成彩色抗滑薄層,在隧道進(jìn)出口路段鋪設(shè),也可以增加路面摩擦系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),較好的抗滑路面可降低剎車距離40%左右,有效避免惡性交通事故。

        彩色抗滑路面明色鋪裝,提高隧道進(jìn)出口的亮度。當(dāng)駕駛員駕車進(jìn)出隧道口時(shí),不同時(shí)刻隧道內(nèi)外亮度反差較大,駕駛?cè)藛T視覺上需一段時(shí)間適應(yīng),分為明暗適應(yīng)。這種明暗適應(yīng)使駕駛?cè)藛T駕車進(jìn)入短隧道時(shí),易產(chǎn)生“白框”與“黑框”效應(yīng),進(jìn)入(特)長(zhǎng)隧道中,容易產(chǎn)生“黑洞”與“白洞”的效應(yīng),并且在駛?cè)胨淼罆r(shí)產(chǎn)生的“黑洞”效應(yīng)最為危險(xiǎn)。這會(huì)使駕駛員的生理和心理均產(chǎn)生一種極度的不舒適感,且當(dāng)遭遇不良天氣狀況(冰、雪、霧、風(fēng)、雨等)時(shí),這種不舒適感會(huì)進(jìn)一步加劇,從而造成不良的視覺效應(yīng),對(duì)于安全行車非常不利,產(chǎn)生極大影響。因此必須對(duì)隧道進(jìn)出口處路段采取一定的措施,在原有隧道照明的基礎(chǔ)上,鋪設(shè)彩色路面是一種降低隧道內(nèi)外亮度反差的輔助。

        彩色抗滑路面可提高隧道路面綜合性能,延長(zhǎng)使用壽命。彩色抗滑路面所使用的環(huán)氧涂料具有優(yōu)良的黏結(jié)性能,可經(jīng)受住行車荷載的反復(fù)作用,而不出現(xiàn)層間脫皮現(xiàn)象;這類路面還具有良好的構(gòu)造深度和抗滑性能,增強(qiáng)了汽車在行駛時(shí)的制動(dòng)性能,同時(shí)又具備良好的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、力學(xué)性能及耐久性,保障了安全出行,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。彩色抗滑路面作為路面結(jié)構(gòu)的分層,類似于一種罩面,可以起到磨耗層的作用,能夠美化環(huán)境,極大地延長(zhǎng)隧道路面的使用壽命。

        三、結(jié)語(yǔ)

        根據(jù)隧道進(jìn)出口過(guò)渡段路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn),基于進(jìn)出口處的行車安全,提出進(jìn)出口過(guò)渡段路面鋪裝彩色抗滑路面。彩色環(huán)氧樹脂抗滑薄層鋪裝體系具有良好的防水抗滑性能,能保護(hù)瀝青面層免受雨水侵蝕,有效提高行車安全性與舒適性,且具有高韌性、高強(qiáng)度,與瀝青面層能夠良好地黏結(jié),滿足車輛的荷載要求,因此兩者能夠良好地協(xié)同受力與變形,打破了傳統(tǒng)黑白兩色路面的局限性,協(xié)調(diào)景觀作用良好,充分彰顯綠色交通發(fā)展理念。

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