彭峰

（韶關市翔宏公路勘察設計有限公司，廣東韶關 512000）

1 引言

我國地域廣袤、幅員遼闊，其中，山區(qū)面積占全國面積的69%，與平原地區(qū)相比，無論是水文、地質還是地形都較為復雜，因此，進行山區(qū)公路工程建設時往往限制條件與影響因素較多。車輛在連續(xù)長大下坡路段行駛會因為長時間制動而出現(xiàn)“熱衰退”現(xiàn)象，嚴重情況下會導致車輛剎車失靈，進而造成嚴重后果。避險車道的設置能夠供速度失控車輛駛入，利用制動坡床的滾動阻力和坡度阻力迫使汽車減速停車，減輕事故影響。避險車道主要由引道、制動車道、服務車道及輔助設施組成。

2 工程設計實例簡介

2.1 項目概述

項目名稱為省道S258 線乳源縣鴨麻湖至大布段公路改建工程，起點為乳源縣鴨麻湖道班，樁號為K51+900，與國道G323線相接，經(jīng)白埂、胡椒塘至終點大布，樁號為K72+615.727，全長20.716 km。

項目地處韶關市乳源縣大峽谷，地勢險峻，山高路陡，全路段最大高差超過520 m。大型貨車連續(xù)下坡容易出現(xiàn)剎車失靈，造成交通事故，為減少交通事故發(fā)生，本項目在K58+940處左側增設1 條避險車道。本文結合對本項目避險車道的分析，從山區(qū)公路引道與線形、縱坡與長度、寬度與厚度、減速設施入手，探究山區(qū)公路避險車道設計。

2.2 項目實例避險車道設計

2.2.1 避險車道設置

本項目在K58+940 處左側增設1 處避險車道，平面處于直線內(nèi)，避險車道引道流出角度為5°；縱面處于K58+100～K61+000 段長下坡后段，長下坡長度為2 900 m，高差為174.1 m，平均縱坡為6.0%。

2.2.2 避險車道縱坡與長度設計避險車道全長150 m，起點樁號BK0+000 位于主線K58+940 左側。BK0+000～BK0+065 段為避險車道引道，長65 m，縱坡與主路一致為-6.923%；BK0+065～BK0+150 段為避險車道制動坡床，長85 m，縱坡為16%。避險車道縱面由主路逐漸過渡到制動坡床，縱面豎曲線半徑為250 m，路基橫坡由主路基橫坡2%逐漸過渡至水平。

2.2.3 避險車道路面設計

避險車道橫斷面路基寬度為9.75 m，由0.5 m 防撞墻+5 m 制動坡床+3.75 m 服務車道+0.5 m 防撞墻組成。避險車道BK0+065～BK0+150 段為避險車道制動坡床，采用砂礫石集料，BK0+065～BK0+095 段30 m 過渡段砂礫石深度由7.5 cm過渡至110 cm；BK0+095～BK0+150 段砂礫石深度采用110 cm，砂礫石底采用30 cm 厚水泥穩(wěn)定碎石硬化。服務車道路面結構同主線路面結構。

2.2.4 避險車道制動坡床集料級配要求及厚度設計

避險車道制動坡床集料采用砂礫石，集料規(guī)格及級配要求見表1。

表1 避險車道制動坡床集料級配要求

2.2.5 避險車道交通安全設施

在K59+960 右設置“避險車道，前方1 km”預告標志牌；在K59+460 右設置“避險車道，前方500 m”預告標志牌；在K58+960 右設置“避險車道”標志牌。

在避險車道防撞墻上每隔15 m 設置輪廓標，輪廓標的反光漆顏色為紅色，以區(qū)別主線。在避險車道與舊路分開處設置大示警樁，起警示及引導作用[1]。

2.2.6 避險車道施救平臺及配套設施

在制動坡床右側設置服務車道，以便拖車和維護車輛使用，在服務道路旁設置救險錨栓。制動坡道的末端設置消能桶。

2.2.7 避險車道的運行及養(yǎng)護

避險車道需定期養(yǎng)護，在避險車道每次被使用、失控車輛被拖出避險車道制動坡床之后，宜盡快鋪平制動坡床，定期清除車輛沖壓產(chǎn)生的細小、尖銳碎集料。即使沒有車輛駛入避險車道，也宜定期翻松集料，每次至少深60 cm。

3 山區(qū)公路避險車道設計

3.1 明確設計位置

山區(qū)公路避險車道位置設計應滿足其識別視距，并且確保用地面積足夠。由于山區(qū)公路地形條件差，主路平縱指標較差，在選址過程中，受到平、縱、橫3 方面約束，結合與交通運輸部門的溝通情況，探究公路事故高發(fā)路段，以此為基礎判斷避險車道設計位置。避險車道設置于長大下坡下半段或者小半徑曲線相接處，因為連續(xù)下坡路段與小半徑曲線相接處多為事故多發(fā)點。此外，避險車道位置要避開集鎮(zhèn)、村寨等人口較為密集區(qū)域，也不能在右轉彎平曲線上設置避險車道。避險車道的識別視距參見表2。

表2 避險車道的識別視距

3.2 引道與線形

山區(qū)公路引道作為避險車道與公路主線的連接部位，需要滿足以下要求：（1）為剎車失控的駕駛人員提供足夠的反應空間與時間，以便駕駛人員能夠及時做出判斷，引導其駛入安全避險車道。（2）確保失控車輛前輪能夠同時駛入制動坡床，否則將會導致車輛2 只前輪受力不均，引起側翻事故。（3）引道終端要與公路主線保持一定距離，避免對主線上的行車安全造成干擾。在設計山區(qū)避險車道過程中，入口盡量位于平面指標較高路段，車輛駛入避險車道的角度不宜超過5°。因為山區(qū)道路轉彎路段較多，公路主線若處于左轉路段，引道要設置于主線切線方向。若位于右轉路段，引道要在小于10°的情況下從主線流出。

失控車輛駛入制動床后轉向困難，因此，較難適應彎曲線形，避險車道平面線形應采用直線。

3.3 縱坡及長度

避險車道設計的重要因素，縱坡直接決定了避險車道的應用效果，首先，需要根據(jù)山區(qū)公路地形條件明確避險車道位置后確定縱坡及長度?？v坡小則需要較長的制動坡床，由于山區(qū)道路地形條件復雜，往往出現(xiàn)長度無法滿足避險車道設計要求的現(xiàn)象。若縱坡過大，則制動坡床長度設置較短，容易導致駕駛人員產(chǎn)生無法安全停車的錯覺。因此，避險車道的長度需要以縱坡、失控車輛駛入速度、制動坡床材料等為基礎進行計算[2]。單一縱坡長度計算公式為：

式中，L 為避險車道制動坡床的最小計算長度，m，制動坡床的設置長度宜在最小計算長度的基礎上增加10 m；v 為失控車輛駛入避險車道的速度，km/h，高速公路、一級公路宜按100～120 km/h 計算，二級及以下等級公路宜按60～100 km/h計算；R 為避險車道制動坡床材料的滾動阻力系數(shù)，見表3；α為避險車道制動坡床縱坡。

表3 常見的避險車道制動坡床材料滾動阻力系數(shù)

避險車道制動坡床由不同坡度構成，則將失控車輛前一個坡道末端速度作為當前坡度初速度進行計算，以此類推，直到失控車輛速度消減為零，計算出制動坡道的長度。計算公式為：

式中，Vi為失控車輛當前坡道末端速度，km/h；Vi-1為失控車輛當前坡道起點速度，km/h；Li為制動車道的長度，km。

3.4 寬度與厚度

避險車道由制動車道與服務車道構成，服務車道設置于制動車道右側，寬度一般不小于3.5 m。制動車道考慮汽車制動失效時駕駛員心理高度緊張，其寬度應適當增大，有條件時可考慮多輛車輛駛入，同時，需要考慮山區(qū)用地困難等因素，山區(qū)公路制動車道寬度宜為4～6 m。

制動坡床材料宜采用具有較高滾動阻力系數(shù)、陷落度較好、不易板結和被雨水沖刷的卵、礫石材料。在鋪筑制動車床時，鋪筑厚度是保障制動坡床功能得以充分發(fā)揮的基礎，制動坡床集料的厚度不宜小于1.0 m，制動坡床入口處集料厚度宜為7.5 cm，應在30～60 m 范圍內(nèi)過渡至正常段厚度。

3.5 減速設施

除了坡床材料這一減速設施之外，可在制動坡道末端設置強制減速設施。常見的強制減速設施有消能桶、集料堆以及廢舊輪胎等。消能桶中的材料以及集料堆材料要與制動坡床材料保持一致，避免污染制動坡床，導致坡床阻力系數(shù)降低。

3.6 配套交通與安全設施

3.6.1 道路標線

在避險車道引道路面施畫“失控車輛專用”路面標記及導向箭頭，在服務車道上應標明，以區(qū)分避險車道。所有字體都要嚴格按照GB 5768—2017《道路交通標準和標線》的要求進行設計，不得擅自更改字體格式及大小。

3.6.2 道路標志

在坡頂宜提供連續(xù)長大下坡路段的坡度、坡長、平面線形和避險車道位置等的信息提示。在避險車道前1 km、500 m 處設置預告標志，在避險車道引道入口處設置避險車道標志。為了保障失控車輛及駕駛人員能夠及時得到救助，還需要在服務車道上設置救援信息，以便駕駛人員能夠及時報警通知，減少等待救援時間。

3.6.3 救險錨栓

在服務道路旁設置救險錨栓，各救險錨栓間距離不能大于90 m，通常情況下每隔50 m 設置1 處。首個救險錨栓設置部位為制動坡床入口前的30 m 處，以便后期救險人員將失控車輛拖出時固定拖車[3]。

3.6.4 照明

如有條件，可提供照明，并且可布設一定的監(jiān)控設備及信號指示燈。為了保障失控車輛駕駛人員能夠準確判斷避險車道入口位置，及時將失控車輛開入避險車道，也可方便后期救援人員施救。

4 山區(qū)公路避險車道的安全性評價

完成山區(qū)公路避險車道設計后，需要對其安全性進行評價，評價結果的準確性在一定程度上受到評價指標與評價方法影響。由上文所述內(nèi)容可知，影響避險車道安全性的因素眾多，在評價過程中需要適當取舍，分清主次，否則將會導致評價工作量及成本有所增加。本文對于山區(qū)公路避險車道安全性的評價選擇價值分析法，根據(jù)不同指標的重要性程度賦予對應的權重，再加權計算公路避險車道總價值。有關單項評價指標權重可以根據(jù)相關領域專家進行打分，具體根據(jù)式（3）進行計算：

式中，V 為避險車道總價值；wi為避險車道單項評價指標價值；vi為避險車道單項評價指標權重。

5 結語

避險車道作為山區(qū)公路的重要組成部分，對于包含保障交通安全及駕駛人員生命財產(chǎn)安全有著極為重要的作用。在設計避險車道過程中，需要從山區(qū)公路工程需求出發(fā)，結合當?shù)厥┕l件、水文地質、氣候條件等，明確避險車道引道、坡道長度、寬度、坡度、厚度等，保障失控車輛能夠安全減速直到停止，減少車輛失控帶來的不良影響。