閆莉華

山西誠達(dá)公路勘察設(shè)計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

為有效提升公路的安全性能，對其進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)施的設(shè)計是十分必要的。20世紀(jì)50年代后期，國外一些發(fā)達(dá)國家將公路安全防護(hù)設(shè)計中常見病害問題處理作為公路部門的工作重點(diǎn)，并且相繼研究出一系列病害防護(hù)處理技術(shù)。但目前，我國公路防護(hù)設(shè)計水平有限，因此，相應(yīng)的病害問題解決策略的研究還不夠成熟。因此，為了保證公路安全防護(hù)完整性，尤其是低等級公路的安全防護(hù)設(shè)施的質(zhì)量，確保人們行車出行的安全，開展對公路安全防護(hù)設(shè)計的病害分析研究，并根據(jù)具體病害問題提出應(yīng)對策略。

1 公路生命防護(hù)工程的現(xiàn)狀

（1）政府關(guān)注不夠，沒有足夠的資金予以支持，因而也就使得公路建設(shè)的等級難以達(dá)到既定要求。與此同時，我國大部分的公路都是以砂石和水泥為原料，這樣條件構(gòu)造的公路并不能持久地保障公路的全天候運(yùn)行。

（2）公路對于一些自然災(zāi)害的防御能力較低，由于公路建設(shè)的資金多來自于各個領(lǐng)域的籌款，相對來說資金比較緊張，因而能夠?yàn)橹鋫涞脑O(shè)施極為有限，也就導(dǎo)致了其對于自然災(zāi)害防御能力的下降。

（3）公路未能達(dá)到既定的安全標(biāo)準(zhǔn)?！奥仿吠ā崩砟畹某掷m(xù)深入使得公路的建設(shè)力度不斷加大，分布密集的公路網(wǎng)絡(luò)逐漸形成，由此極大地保障區(qū)域性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。就當(dāng)前的基本情況來看，我國的公路寬度并不符合既定的要求，且質(zhì)量無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，一些公路因長期未能規(guī)范化維護(hù)通暢度而大大減弱，極易出現(xiàn)安全事故，進(jìn)而給人們的出行造成極大的困擾。另外，公路的交通標(biāo)志以及安全警示和相關(guān)防護(hù)設(shè)施也沒有配備到位，極大地影響著區(qū)域內(nèi)的安全出行[1]。

2 公路安全防護(hù)的病害分析

2.1 安全防護(hù)欄斷裂

公路安全防護(hù)常見病害包括防護(hù)欄裂縫、斷裂或連接件、緊固件缺失等多種情況，其中防護(hù)欄裂縫形成的主要原因，是由于在進(jìn)行防護(hù)欄安裝建設(shè)的過程中，防護(hù)欄與公路地層連接位置的強(qiáng)度不足，并且長時間沒有對防護(hù)欄進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。安全防護(hù)欄上的防腐層由于質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，沒有對外界環(huán)境與防護(hù)欄內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好隔離，在長時間的日曬、風(fēng)吹、雨淋等環(huán)境條件因素的影響下，防護(hù)欄極易產(chǎn)生裂縫。在部分早晚溫差相對較大的地方，由于熱脹冷縮原理，也會進(jìn)一步造成安全防護(hù)欄產(chǎn)生網(wǎng)狀、淺而細(xì)的裂縫。這種裂縫長度通常小于25mm。防護(hù)欄斷裂病害形成主要是自然因素與人為因素共同作用下的結(jié)果，在安全防護(hù)欄建設(shè)過程中，對于防護(hù)欄與公路地層接縫位置并沒有處理得當(dāng)，路面接縫不夠緊密、嚴(yán)實(shí)，從而導(dǎo)致安全防護(hù)欄在長時間使用后，從根部直接與公路地層斷開。當(dāng)駕駛?cè)藛T行車不當(dāng)時，可能對防護(hù)欄造成物理性的損害，甚至造成其整體斷裂。安全防護(hù)欄產(chǎn)生病害后自身防護(hù)強(qiáng)度和防護(hù)能力會下降甚至消失，危及行車安全，成為事故的隱患。因此在防護(hù)欄設(shè)計階段建議適當(dāng)執(zhí)行比規(guī)范下限稍高一點(diǎn)的設(shè)計防護(hù)要求，護(hù)欄材料應(yīng)滿足相關(guān)國標(biāo)品質(zhì)要求，同時在施工建設(shè)階段加強(qiáng)建設(shè)質(zhì)量監(jiān)管[2]。

2.2 防落網(wǎng)損壞

在公路運(yùn)營中，防護(hù)網(wǎng)是必不可少的，設(shè)置防落網(wǎng)可以防止車輛拋物落到其他下行公路中，或落于橋下，影響下方公路的行車安全。防落網(wǎng)在帶來安全的同時，也需要后期的養(yǎng)護(hù)，在設(shè)計、施工過程中都需要格外注意，如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或設(shè)計不合理，則可能出現(xiàn)防落網(wǎng)立柱斷裂，網(wǎng)面成片脫落的現(xiàn)象。

2.3 減速設(shè)施損壞

減速設(shè)施是設(shè)置于公路路面寬度范圍內(nèi)的一種凸凹設(shè)施，如振動標(biāo)線、隆聲帶及減速丘等，與相關(guān)交通標(biāo)志、標(biāo)線配合使用，可以提醒車輛減速慢行。減速丘與防護(hù)欄等安全設(shè)施有所區(qū)別，其他防護(hù)設(shè)施是在發(fā)生特殊情況或危險事故時才會被車輛撞擊，但減速丘則需要頻繁被車輛碾軋，所以容易損壞，應(yīng)充分考慮減速設(shè)施材料本身的耐候性[3]。

3 公路生命防護(hù)工程設(shè)計要點(diǎn)

3.1 公路設(shè)計特點(diǎn)

因公路修建區(qū)域的地形條件復(fù)雜且彎道較多，加之坡度較大較長，因此，整個公路的運(yùn)行難以保障切實(shí)的安全和順暢。對于公路工程來說，前期的設(shè)計工作無疑是極為重要的一個環(huán)節(jié)，因此，涉及到的公路主體相關(guān)的平、縱、橫等因素都應(yīng)精細(xì)分析。公路的里程較長且分布區(qū)域較廣，因而極易受到區(qū)域環(huán)境的影響，例如行人、牲畜以及其他一些交通工具等，因此，具體設(shè)計的過程中務(wù)必要將這些因素考慮在內(nèi)，以切實(shí)地保障整個公路運(yùn)行的安全順暢，從而使其發(fā)揮出推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。不同于其他的交通工程，公路工程相對來說比較簡單，具體的安全設(shè)施設(shè)置只需將公路標(biāo)志以及標(biāo)線護(hù)欄等考慮到位即可，然而因其極易受到地形以及線形的影響，相應(yīng)的設(shè)計務(wù)必精細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜枰詫?shí)施[4]。

3.2 基于設(shè)計原則，遵循設(shè)計規(guī)范

為了保證公路交通的安全隱患能夠被扼制在發(fā)展階段，必須做好公路安全生命防護(hù)工程的設(shè)計工作，將公路交通存在的安全漏洞及時堵住。在公路安全生命防護(hù)工程的設(shè)計中，相關(guān)人員應(yīng)始終堅(jiān)持因地制宜的原則，在設(shè)計階段充分考量地形特征，保證工程成本與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)。在進(jìn)行設(shè)計時考慮實(shí)效，應(yīng)該盡可能在合理投資范圍內(nèi)獲得最佳預(yù)期效果?？紤]公路安全生命防護(hù)工程的特性，在進(jìn)行設(shè)計時，相關(guān)人員同樣應(yīng)該始終堅(jiān)持綜合性原則，并且以提升公路的安全性為目標(biāo)，讓生命防護(hù)工程設(shè)施真正發(fā)揮引導(dǎo)、警示以及防護(hù)作用。在安全防護(hù)工程設(shè)計中，應(yīng)該始終遵循設(shè)計規(guī)范，例如在設(shè)立交通標(biāo)志時，應(yīng)該根據(jù)交通標(biāo)志的功能進(jìn)行設(shè)計，并保證其大小適中、位置合理[5]。

3.3 安全防護(hù)欄設(shè)計

安全防護(hù)欄設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格遵循《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（JTGD81-2017）規(guī)定，高速公路、一級公路可選用波形梁護(hù)欄、混凝土護(hù)欄、纜索護(hù)欄三種，最小長度分別為70m、36m、300m,二級公路以及三、四級公路也可選用這三種護(hù)欄類型，但最小長度則需要依次遞減。另外，為了保障護(hù)欄的有效防護(hù)性能，護(hù)欄形式的強(qiáng)度應(yīng)可以吸收碰撞能量，且阻擋車輛進(jìn)入對向車道或越出路外，為車輛在正確的方向和車道上行駛提供保護(hù)?？紤]到環(huán)境美觀需要以及景觀協(xié)調(diào)性需要，鋼結(jié)構(gòu)橋附近可選用金屬梁柱式護(hù)欄。

在《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》(JTGD81-2017)中同時規(guī)定，護(hù)欄橫梁的拼接設(shè)計需保證拼接套管長度不小于橫梁寬度的2倍，且不得小于30cm,拼接套管抗彎截面模量必定要大于橫梁的模量[6]。

對于剛性混凝土安全防護(hù)欄裂縫類病害，可采用的補(bǔ)救方法為添加灌縫材料。灌縫材料可選用瀝青、聚丙烯腈纖維等。由于防護(hù)欄裂縫病害的裂縫深度較淺，因此更容易處理。首先，將安全防護(hù)欄出現(xiàn)裂縫病害的區(qū)域清掃干凈，利用空氣壓縮的方式，將裂縫中塵土清理干凈；其次，將事先加熱后的瀝青灌入防護(hù)欄裂縫當(dāng)中；最后，在灌縫材料未完全風(fēng)干時，對其進(jìn)行封口和壓平處理。對于部分安全防護(hù)欄中裂縫較深的病害，利用熱瀝青材料對其進(jìn)行灌縫處理的效果不明顯，因此可采用聚丙烯腈纖維材料對其進(jìn)行灌縫操作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可采用1.8～3.2dtex纖度、0.012～0.018mm標(biāo)稱直徑、1.28×105kg/m3比重的聚丙烯腈纖維材料。按照上述瀝青材料的灌縫操作步驟進(jìn)行，將熱熔后的聚丙烯腈纖維材料灌入到較深裂縫當(dāng)中，最后封口壓平。通過上述操作可以有效控制安全防護(hù)欄的裂縫，防止其造成更加嚴(yán)重的病害問題。對于半剛性鋼護(hù)欄由于邊坡土質(zhì)松散引起護(hù)欄基礎(chǔ)不穩(wěn)導(dǎo)致護(hù)欄防護(hù)功能不足的問題，可采用夯實(shí)土基，同時保證護(hù)欄立柱外側(cè)保護(hù)層厚度不小于25cm,或者在加密立柱同時采用現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)來彌補(bǔ)邊坡土質(zhì)松散的問題。

3.4 交通標(biāo)志設(shè)置

從大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，交通安全的保障中，基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮的作用是非常明顯的。交通標(biāo)志是公路工程中極為重要的引導(dǎo)設(shè)施，主要是把線路沿線中的一些必要的設(shè)施做出引導(dǎo)和傳達(dá)，讓司乘人員能夠有足夠的時間選擇所需要行走的方向，能夠及時做出必要的反應(yīng)，能夠避免出現(xiàn)駕駛?cè)藛T錯誤行為，比如占用應(yīng)急車道、急剎車等。為了能夠使得駕駛?cè)藛T可以掌握道路的走向，應(yīng)該設(shè)置比較清晰的道路標(biāo)志，要達(dá)到簡單、標(biāo)準(zhǔn)的要求，要能夠立即掌握相關(guān)的信息。從司乘人員的角度出發(fā)，信息的設(shè)置要更加安全與明確，不能有過多的信息量，合理地配置各個方面的信息，能夠及時準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息，從而為道路行駛順暢性、安全性的提升奠定基礎(chǔ)[7]。

3.5 減速設(shè)施設(shè)計

對于自然環(huán)境造成的公路安全防護(hù)病害是無法有效地解決的，因此更主要的是針對由于人為原因造成的防護(hù)病害，可通過增加減速設(shè)施及緩沖消能設(shè)施，控制車輛行駛速度的形式加以解決。振動標(biāo)線常用于高等級公路特殊路段設(shè)置，《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（JTGD81-2017）規(guī)定，減速丘可用于二級及二級以下低等級公路，且減速丘應(yīng)采用全斷面鋪設(shè)形式，并配有相應(yīng)的指示標(biāo)志，以提示車輛減速慢行。小型減速丘可現(xiàn)澆也可預(yù)制，一般預(yù)制減速丘寬度應(yīng)控制在300～500mm,中心高度控制在30～50mm，現(xiàn)澆減速丘則比預(yù)制型更寬一些，另外，減速丘縱向邊緣設(shè)計需格外注意，應(yīng)逐漸降低直至與路肩齊平。

首先，在公路上坡、下坡以及小半徑曲線路段位置，可通過設(shè)置減速丘，控制車輛速度，防止其速度過快在沖向周圍防護(hù)欄時無法減速。減速丘的設(shè)置須以國標(biāo)規(guī)范為依據(jù)，可分為連續(xù)型和組塊間隔型。設(shè)置減速丘，可以有效控制車輛的行駛速度，保證駕駛?cè)藛T有充足的時間在接近防護(hù)欄時進(jìn)行減速或剎車，從而能夠有效降低交通事故發(fā)生的概率。

其次，還可通過在高等級公路，或是低等級公路的彎道、交匯口以及混凝土構(gòu)造物的端部位置設(shè)置不同防護(hù)等級的可導(dǎo)向防撞墊、防撞消能端頭等來實(shí)現(xiàn)對車輛的緩沖，同時對駕駛?cè)藛T起到警示、誘導(dǎo)和一定消能的作用。防撞桶可采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)制備，在實(shí)施過程中，為增加防撞桶的重量，可在桶內(nèi)添加不超過桶高2/3的細(xì)砂材料。在防撞桶上可粘貼紅白或黑黃相間的反光膜，同樣能起到一定的警示作用。在具體實(shí)施時，可根據(jù)其擺放位置，設(shè)置不同數(shù)量的防撞桶，在防護(hù)資金充足的情況下應(yīng)盡可能多地增加防撞桶數(shù)量，并將其相互連接，以發(fā)揮更大的防護(hù)作用。

3.6 隔離設(shè)施設(shè)置

隔離設(shè)施的作用是避免野生動物進(jìn)入到道路中，能夠全面提升道路安全性。隔離設(shè)施應(yīng)該結(jié)合道路運(yùn)行的具體情況確定，很多情況下，風(fēng)景名勝區(qū)主要是采用金屬網(wǎng)和鋼板網(wǎng)的形式，刺網(wǎng)通常是應(yīng)用到普通道路中，服務(wù)區(qū)以及收費(fèi)站等會選擇應(yīng)用小喬木或者鐵絲網(wǎng)的形式。

3.7 輪廓標(biāo)設(shè)置

駕駛環(huán)節(jié)，司機(jī)判定道路行駛方向的參照物就是路邊的綠化植物，這些設(shè)施的作用就是引導(dǎo)駕乘人員，但是如果天氣比較惡劣，周邊區(qū)域的環(huán)境就不明確，這種條件之下，前方障礙物的判斷容易發(fā)生偏差，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。輪廓標(biāo)、導(dǎo)向標(biāo)通常都是布置到道路兩側(cè)，一般是對稱設(shè)置的。有些護(hù)欄內(nèi)還應(yīng)該采用附著式的輪廓標(biāo)注方式，也可以選擇柱式輪廓標(biāo)的形式。

3.8 完善設(shè)計體系，進(jìn)行其他安全設(shè)計

針對視距不良或線性不良等特殊公路進(jìn)行安全生命防護(hù)工程設(shè)計時，相關(guān)人員需要針對其主要風(fēng)險因素設(shè)計充分的誘導(dǎo)與警示標(biāo)志，如需要增設(shè)線性誘導(dǎo)標(biāo)志、輪廓標(biāo)志及警示墩等。對于彎道、長下坡路段等特殊情況，可以設(shè)計相應(yīng)的車行道減速標(biāo)線。

3.9 完善制度建設(shè)，改善提速質(zhì)量

針對公路工程建設(shè)，應(yīng)該完善安全防護(hù)工程項(xiàng)目設(shè)計、項(xiàng)目審查以及項(xiàng)目示范等機(jī)制，從項(xiàng)目的管理層面提升設(shè)計質(zhì)量。在項(xiàng)目的設(shè)計階段，相關(guān)人員應(yīng)該建立起以項(xiàng)目設(shè)計負(fù)責(zé)人為主體的設(shè)計機(jī)制，從制度根本上落實(shí)項(xiàng)目設(shè)計工作，積極落實(shí)權(quán)責(zé)統(tǒng)一。在項(xiàng)目的審查中，相關(guān)人員應(yīng)該從制度上落實(shí)設(shè)計圖的審驗(yàn)，并重點(diǎn)解決審查人員技術(shù)水平以及審查環(huán)節(jié)力度不足的問題。

4 結(jié)語

如今，我國公路的發(fā)展已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但是從安全設(shè)施的角度分析，其仍然存在諸多問題，導(dǎo)致我國公路安全生命防護(hù)工程設(shè)計面臨諸多發(fā)展桎梏，也造成了諸多安全事故。因此，我國必須重視對公路安全生命防護(hù)工程的設(shè)計推進(jìn)。文章針對當(dāng)下我國公路發(fā)展存在的問題進(jìn)行了分析，并針對性地提出了解決策略，以期能夠?yàn)楣钒踩雷o(hù)工程設(shè)計提供參考。