?？蔀?，陳榮峰

(1. 福建船政交通職業(yè)學院 土木工程學院，福建 福州 350007；2. 福州大學 土木工程學院，福建 福州 350108)

由于受到地形地貌條件制約，我國山區(qū)高速公路建設中橋梁和隧道的占比較高，出現(xiàn)了大量隧道與互通式立交間距較短問題，成為運營期間的交通事故隱患點。針對地形受限的山區(qū)高速公路隧道與互通立交銜接路段，國內(nèi)外學者進行了大量研究。Hoeksma等[1]把隧道與立交連接段分為交織路段、出入口確定距離和駕駛員視覺適應距離3部分進行研究，確定了連接段的最小長度；趙一飛[2]、趙禮昭[3]從不同方向進行研究并給出所需最短距離，但沒提供在極端困難條件下的距離值和保障安全運營的前提條件；韋修狀[4]通過將隧道立交最小間距分為7部分進行分析計算，給出不同車道數(shù)道路的隧道立交最小間距推薦值；王少飛等[5-7]從駕駛員反應時間與車輛運行操縱等方面，給出了高速立交與隧道入口之間的推薦距離，同時給出高速立交與隧道入口段間距受限時的安全保障對策。本文針對山區(qū)單向雙車道高速公路隧道與互通立體交叉之間的間距只能滿足識別視距的極端情況，論證車輛安全運營需要具備的條件，通過案例分析提出相關保障措施。

1 隧道出口與立交間距規(guī)范取值及規(guī)定

在地形、地貌等條件允許時，隧道出口與立交之間的間距按照規(guī)范和標準要求設置即可，但當條件受限時，特別是在山區(qū)高速公路建設過程中普遍會遇到此類情況，此時交通主管部門、設計單位和安全評價單位等因涉及運營期間可能交通事故的法律責任，對相關規(guī)范和標準中的間距取值十分慎重。

由《公路路線設計規(guī)范》(JTG D20-2017)互通立體交叉與鄰近隧道之間的距離應滿足以下規(guī)定[8]：當條件受限時，隧道出口至前方互通式立體交叉減速車道漸變段起點的距離不應小于1 000 m，否則應在隧道入口前或隧道內(nèi)設置預告標志。該規(guī)范第7.9.5條規(guī)定，各級公路的互通式立交出口路段長度要大于識別視距，并滿足表1要求。當路段地形、地質(zhì)等不能滿足要求，識別視距允許取停車視距長度的1.25倍，但應進行必要的限速控制和管理措施。從以上規(guī)定可以看出，在條件受限不能滿足規(guī)范要求時，限速控制和管理措施是必要條件，因此在工程實際中需要進一步的論證。

表1 不同設計速度對應的識別視距

根據(jù)《公路立體交叉設計細則》(JTG/T D21-2014)規(guī)定[9]：當受現(xiàn)場條件限制時，隧道出口端與前方主線出口的間距不宜小于表2的規(guī)定值，且應于出隧道之前開始設置完善的出口預告等指路標志；當?shù)匦翁貏e復雜，不能滿足上述凈距要求而互通立體交叉及其他設施必須設置時，應結合運行速度控制和隧道特殊結構設計等，提出完善的交通組織、管理和運行安全保障措施，經(jīng)綜合分析論證后確定設計方案。對比規(guī)范和設計細則的要求可以看出，設計細則的要求比規(guī)范更加深入和全面，設計細則考慮更加全面，從多角度提出需要綜合分析論證才能確定設計方案。

表2 隧道與前方主線出口之間的最小凈距

綜上分析，在條件受限、隧道出口至前方互通式立體交叉之間的間距取值不能滿足要求時，提出了需要通過限速、交通組織和安全保障措施等進行綜合分析論證后確定，但是由于沒有相對明確的管控措施建議，而且具體工程都有自己的特點和受控條件，給設計和安全性評價單位等相關從業(yè)人員在技術能力上提出更高的要求，也給后期高速公路運營及安全管理單位的管控能力提出一定的挑戰(zhàn)。

2 互通出口換道駕駛過程及取值分析

根據(jù)文獻[2]和文獻[10]，雙向4車道高速公路駕駛員從內(nèi)側車道駛出隧道，之后變換至外側車道，在經(jīng)過隧道明適應后，一共經(jīng)歷6個階段，分別為標志視認距離L1、操作反應距離L2、調(diào)整距離L3、等待距離L4、車道轉移距離L5、出口確認距離L6，最后進入立交出口匝道，其過程如圖1所示。

圖1 雙向4車道高速互通出口換道駕駛過程示意圖Fig.1 Schematic diagram of the changing-lane driving process at the two-way four-lane high-speed interchange exit

隧道出口明適應時間取1～3 s，標志視認時間取6.0～7.5 s，操作反應時間取0.6 s，等待調(diào)整過程中高速公路的交通服務水平服從2階Erlang分布，車輛換道橫移速度取1 m/s、匝道出口距離取100 m[10]。

由上述研究,單向雙車道高速公路上，駕駛員駛出隧道并經(jīng)明適應后,對標志進行充分認讀,車輛從內(nèi)側駛到外側車道所需的最短距離L為6段距離之和，即L=L1+L2+L3+L4+L5+L6。若駕駛員在進入隧道前就已確定下一個就是目標出口，并在進入隧道前車輛已由內(nèi)側變換至外側車道,那么駕駛員出隧道對標志進行視認后,就不需要變換車道，出隧道后所需的最短距離L為視認和出口確認距離之和，即L=L1+L6。

根據(jù)文獻[2]，車輛分別在外側和內(nèi)側車道上行駛時完整認讀標志并完成操作的距離見表3。

表3 完整認讀標志并操作需要的距離

在極端困難條件下，隧道出入口的光線過渡理想，明適應距離取極限值1 s，且確保進入隧道前的出口車輛已經(jīng)完成了變換車道，在此條件下對隧道出口與互通式立交出口各種距離需求進行計算，結果見表4。

表4 極端困難并滿足一定條件下的 隧道與互通立交出口間距

方案中采用隧道與前方主線出口之間的最小凈距值230 m，在初步設計中強化交通安全，使隧道出口的明適應時間能夠縮短到1 s，同時預期駛出高速的車輛必須在隧道前的路段完成變道，確保駛出車輛在外側車道上行駛。

3 案例分析

泉州至南寧高速公路泉州市錦斗鎮(zhèn)路段互通區(qū)主線采用80 km/h的雙向4車道高速公路標準；新增錦斗互通匝道采用設計速度35～40 km/h的標準。設計方案為半直連T型方案(主線上跨/下穿)，交叉樁號ZK90+374?；ネ▍^(qū)主線最小半徑Rmin=1 050 m，最大縱坡Imax=3.771%，匝道最小半徑Rmin=60 m，最大縱坡Imax=3.418%。其中，A匝道下穿主線，D匝道上跨主線，C匝道連接格口3號隧道和收費站，格口3號隧道出口至C匝道漸變段起點230 m，并設置主線橋梁2座共280.5 m，匝道橋梁4座共797.94 m，錦斗互通平面布局見圖2，互通匝道平縱線形指標見表5。

經(jīng)過沿線多個互通選址深入比選，確定該路段設置互通立交，其中格口1號隧道長度255 m(樁號范圍K88+475～K88+730)、格口2號隧道長度388 m(樁號范圍K88+982～K89+370)、格口3號隧道長度290 m(樁號范圍K89+600～K89+890)，格口3號隧道出口至互通立交C匝道漸變度起點間距230 m，只能滿足識別視距低限值要求，結合本文對隧道與立交出口間距論證過程與結論，對交通安全設計從速度控制、安全誘導、光線過渡、防撞墊設置等事故前預防和事故后防護及其運營期間加強交通安全管控，引導駕駛員遵從安全行車規(guī)則等方面進行綜合施策，如圖3所示。

(1)速度控制措施

距立交口2 km(K88+120)處，設置區(qū)間測速起點至K94+740(新嶺閣隧道樁號范圍K90+832～K94+240)，并在C匝道鼻端(樁號K90+120)設置黃閃警告和超速定點抓拍監(jiān)控，小客車的車速上限100 km/h降為80 km/h，大型車車速上限80 km/h降為70 km/h。

(2)安全誘導措施

在距離交叉口2、1和0.5 km處，設置龍門架交通引導標志，引導進入錦斗互通的車輛靠右行駛，并提示前方2、1和0.5 km處禁止變道；格口3號隧道至立交C匝道入口之間設置實線，禁止車輛出格口3號隧道后變道進入匝道，同時在C匝道鼻端設置禁止倒車標志，防止錯過匝道而后倒車進入匝道；區(qū)間測速起點前路側設置限速標志，地面增加相應的限速標志和交通引導箭頭；在隧道前路側設置隧道指示標志，提醒隧道長度和車輛慢行標志；在格口3號隧道出口設置地名和限速標志。

(3)光線過渡措施

為確保隧道出口的明適應時間能縮短到1 s，夜間格口3號隧道至立交230 m范圍內(nèi)設置夜間照明，隧道出口路段照度至少為基準路段的5倍，降低隧道洞口內(nèi)外光照差；同時隧道內(nèi)每隔一定間距設置環(huán)形反光環(huán)，反光環(huán)迎車面粘貼高性能白色V類反光膜。

(4)防撞墊措施

在C匝道鼻端增設帶有防撞和導向性能的防撞墊，可在一定程度上降低事故嚴重性，避免重、特大群死群傷事故發(fā)生。

(5)運營期交通管控措施

把K88+120～K94+740路段做為交通安全特管路段進行管理，加強高速公路運營期間交通管控力度，交巡警在交通高峰期定時定點加強巡邏。

以上加強交通安全設計和運營期交通管理的綜合管控措施已得到交通主管部門、設計與咨詢單位、安全評價專家等一致認可，并將在后續(xù)設計、施工和運營管理環(huán)節(jié)給予實施。

4 結論

1)在極端困難條件下，能滿足兩個要素：①隧道出口的明適應時間縮短到1 s；②預期駛出高速的車輛在隧道前的路段完成變道以確保駛出車輛在外側車道上行駛，可以考慮將設計速度120、100和80 km/h的山區(qū)高速公路隧道與互通立交之間的間距分別縮短到280、260、230 m。

2)為確保運營期間交通安全，應從速度控制、安全誘導、光線過渡、防撞墊設置等事故前預防和事故后防護及其運營期間加強交通安全管控等方面綜合施策。