摘要：山區(qū)高速公路在建設(shè)過程中，路域環(huán)境復(fù)雜多變。本文通過研究分析在建臨臨高速公路連續(xù)長下坡、特大橋、隧道、互通立交與服務(wù)區(qū)合建以及障礙物防護(hù)等重點(diǎn)路段的典型特征，從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、功能需求、駕駛?cè)藛T心理等方面，提出適用于不同路域環(huán)境、道路線形條件下的安全保障措施。其中，隧道出口緊鄰互通立交和互通立交與服務(wù)區(qū)合建作為研究的重點(diǎn)，因地制宜，以能明確告知駕駛?cè)饲胺降缆窏l件為出發(fā)點(diǎn)，保證所采取措施的實(shí)用性和適用性，并較常規(guī)措施進(jìn)行了突破性設(shè)計(jì)，以提高行車安全性。

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路；安全設(shè)施；交通標(biāo)志；長下坡；隧道；互通立交

中圖分類號(hào)：U491.5""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號(hào)：1673?6478（2023）S1?0169?06

Research on the Design and Application of Safety Facilities in Key Sections of Mountain Expressway

JIANG Fengchuan LIU Jiangu CHEN Ze ZHANG Huiming WANG Xiaoyu QIN Jin

（1. Shandong High?speed Infrastructure Construction Co.， LTD.， Jinan Shandong 250000， China; 2. Shandong Provincial Communications Planning And Design Institute Group Co.， Ltd.， Ji'nan Shandong 250101， China）

Abstract： During the construction process of mountainou highway， the road environment is complex and changeable. This article analyzes the typical characteristics of key sections of the Linzi to Linyi Expressway under construction， such as continuous long downhill， super grand bridges， tunnels， interchanges and service areas， as well as obstacle protection. From the aspects of standard specifications， functional requirements， and driver psychology， safety measures suitable for different road environments and road alignment conditions are proposed. The focus of this study is on the tunnel exit adjacent to the interchange and the joint construction of the interchange and service area. It is tailored to local conditions， with the aim of clearly informing the driver of the road conditions ahead as the starting point， ensuring the practicality and applicability of the measures taken， and conducting a breakthrough design compared to conventional measures to improve driving safety.

Key words： mountainou expressway; safety facilities; traffic signs; long downhill slope; tunnel; interchange

0 引言

隨著山東省高速公路區(qū)域路網(wǎng)加密，越來越多的高速公路穿越山地、丘陵地帶。臨臨高速公路所經(jīng)地帶地形復(fù)雜，微地貌類型多，沿線溝谷縱橫，高低起伏變化較大。全線的地貌單元有低山、丘陵、山前沖洪積平原、河床階地、河漫灘等?？傮w走向?yàn)楸辈繛槲⑶饏^(qū)，中部、南部為山嶺重丘區(qū)。

臨臨高速起始于淄博市張店區(qū)中埠鎮(zhèn)西G20青銀高速公路淄博東樞紐互通式立交，順接沾化至臨淄段高速公路，終于臨沂市沂南縣青坨鎮(zhèn)東南的G1511日蘭高速，設(shè)沂蒙樞紐立交與日蘭高速銜接；全線按照雙向六車道、設(shè)計(jì)速度120km/h的高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。項(xiàng)目全長192.618公里，全線設(shè)置一般互通式立交16處，樞紐互通式立交3處，服務(wù)區(qū)4處（其中一處服務(wù)區(qū)與沂源南互通立交共建），隧道15座。

工程項(xiàng)目獨(dú)特的地理特征、功能定位和交通需求，形成了具有長大下坡、多隧道、隧道短距離連接互通立交以及互通立交與服務(wù)區(qū)合建等典型特點(diǎn)的山區(qū)高速公路。因此，本文依托臨臨高速開展不同工程特征下的交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)，對(duì)臨臨高速建成運(yùn)營后的安全保障具有重要的社會(huì)價(jià)值。

1 連續(xù)長下坡

山區(qū)高速公路受復(fù)雜地理環(huán)境條件的影響，展線條件受限，為克服地形起伏變化帶來的高差影響，在下坡路段設(shè)置了由不同坡度與坡長組成的連續(xù)下坡，部分路段設(shè)計(jì)縱坡采用了極限值3%[1]，全線連續(xù)下坡超過6km有4處，最大的平均縱坡為2.076%。

在2019年交通運(yùn)輸部發(fā)布的《提升公路連續(xù)長陡下坡路段安全通行能力專項(xiàng)行動(dòng)技術(shù)指南》中指出，高速公路平均縱坡小于2.5%時(shí)，連續(xù)坡長不受限制，故臨臨高速的4處連續(xù)下坡路段均不屬于連續(xù)長、陡下坡路段。盡管如此，結(jié)合4處連續(xù)下坡路段的工程特點(diǎn)、沿線構(gòu)造物設(shè)置情況，采取了針對(duì)性的措施。

（１）在進(jìn)入連續(xù)下坡路段前，應(yīng)提醒駕駛?cè)藛T前方即將進(jìn)入下坡路段，提前做好駕駛預(yù)判。在適當(dāng)位置，設(shè)置連續(xù)下坡長度提示標(biāo)志，提示內(nèi)容包括連續(xù)下坡、坡長、禁止空擋滑行等信息；在連續(xù)下坡中間路段適當(dāng)位置設(shè)置連續(xù)下坡剩余長度提示標(biāo)志，并根據(jù)連續(xù)下坡長度重復(fù)設(shè)置；在連續(xù)下坡路段結(jié)束位置設(shè)置連續(xù)下坡結(jié)束標(biāo)志。如圖1所示。

（２）設(shè)置標(biāo)志的位置，應(yīng)配合標(biāo)線使用。在開始下坡起點(diǎn)路段、縱坡較大路段設(shè)置車行道橫向減速標(biāo)線，必要時(shí)重復(fù)設(shè)施。下坡與小半徑彎路組合時(shí)，設(shè)置縱向減速標(biāo)線，如圖2所示。

（３）連續(xù)下坡路段，大型車輛載重大，在連續(xù)下坡路段往往會(huì)采取空擋行駛等行為，頻繁且高強(qiáng)度地使用制動(dòng)器，導(dǎo)致剎車距離增加，隨之帶來的就是公路風(fēng)險(xiǎn)和交通事故風(fēng)險(xiǎn)程度增加。故在路段縱坡等于或接近3%時(shí)，沿線通布護(hù)欄，同時(shí)將路側(cè)和中央分隔帶的護(hù)欄防護(hù)等級(jí)由A級(jí)提升為SB級(jí)，遇到中央分隔帶開口護(hù)欄時(shí)，開口護(hù)欄等級(jí)同步提升。

2 特大橋路段

沿線設(shè)置特大橋6座，其中3座特大橋均位于山坳地帶，易因氣溫、濕度變化形成團(tuán)霧[2]。霧是高速公路最為常見的災(zāi)害天氣類型之一[3?5]，會(huì)嚴(yán)重影響高速公路行車安全，并且在大霧環(huán)境下，造成的交通事故更嚴(yán)重[6?7]。另外3座特大橋分別是跨越膠濟(jì)鐵路、辛泰鐵路和瓦日鐵路的公鐵立交橋。

相對(duì)于路基段的交通事故，特大橋梁發(fā)生事故的嚴(yán)重程度高，司乘人員撤離空間有限，易引發(fā)二次事故。為降低特大橋梁路段交通事故的發(fā)生，主要采取了以下安全措施。

（１）在進(jìn)入特大橋前，提醒前方進(jìn)入橋梁和橋梁長度信息，并附設(shè)“雨霧冰雪 謹(jǐn)慎駕駛”安全行車提示標(biāo)志。對(duì)于公鐵立交橋，在橋頭設(shè)置橋梁名稱標(biāo)志，并附設(shè)“前方跨越鐵路 謹(jǐn)慎駕駛”的安全提示標(biāo)志，如圖3所示。

（２）特大橋的車行道邊緣線均采用振動(dòng)形式（突起標(biāo)線），在駛?cè)霕蛄呵斑m當(dāng)位置，設(shè)置車行道橫向減速標(biāo)線。對(duì)于公鐵立交橋，在公路與鐵路相交路段設(shè)置禁止跨越同向車行道分界線?？缭借F路的段標(biāo)線設(shè)計(jì)見圖4所示。

（３）根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81—2017）要求，橋梁護(hù)欄采用SS級(jí)混凝土護(hù)欄，跨越鐵路區(qū)域段要重點(diǎn)做好防側(cè)翻設(shè)施。橋頭相鄰路基段采用SB級(jí)波形梁護(hù)欄，為有效做好相鄰護(hù)欄間的強(qiáng)度與剛度銜接過渡，在橋梁混凝土護(hù)欄末端3m范圍內(nèi)，設(shè)置翼墻過渡段，預(yù)留厚度8.5cm的卡槽，安裝SB級(jí)波形梁護(hù)欄，保證過渡段的無棱角銜接，事故發(fā)生后車輛碰擦過程中可起到的護(hù)欄導(dǎo)向功能。設(shè)計(jì)圖見圖5所示。

?（４）智能行車誘導(dǎo)系統(tǒng)。為有效監(jiān)測(cè)惡劣天氣下特大橋路面出現(xiàn)的霧氣、表面濕滑、結(jié)冰或積雪等特征，在橋梁路段適當(dāng)位置設(shè)置了氣象檢測(cè)器，用于監(jiān)測(cè)行車異常氣象信息，并設(shè)置智能行車誘導(dǎo)系統(tǒng)。通過在道路兩側(cè)設(shè)置的智能誘導(dǎo)裝置，強(qiáng)化低能見度或夜間環(huán)境下的道路輪廓線，確保車輛駕駛員能獲知相對(duì)清晰的道路走向，同時(shí)能夠通過逆向流水閃爍功能達(dá)到視覺速度控制效果，降低一次或者二次事故發(fā)生?率。

智能誘導(dǎo)裝置設(shè)置在行車方向左右兩側(cè)的護(hù)欄上，左側(cè)為黃色智能誘導(dǎo)裝置，右側(cè)為白色智能誘導(dǎo)裝置，與輪廓標(biāo)同斷面設(shè)置。

3 隧道路段

全線設(shè)置隧道15座（其中特長隧道6"701m/2座，長隧道13"507m/9座，中隧道1"241m/2座，短隧道886m/2座），隧道總長度22.334km，占全線總長度的11.6%，相鄰隧道的最小間距615m，不具備形成隧道群的條件[8，9]。隧道內(nèi)路面寬度13.25m，左、右側(cè)側(cè)向?qū)挾确謩e為0.75m和1.25m，并與洞外路面寬度合理漸變，隧道內(nèi)不降速，即保持設(shè)計(jì)速度120km/h的標(biāo)?準(zhǔn)。

受制于隧道的路域環(huán)境、固有屬性，駕駛員在駛?cè)胨淼赖倪^程中，光線快速地由亮轉(zhuǎn)暗，道路空間的壓縮，導(dǎo)致駕駛員瞳孔面積快速地?cái)U(kuò)大，視覺心理、生理負(fù)荷增加，緊張程度加大，下意識(shí)地采取減速行駛，雖然在設(shè)計(jì)階段已充分考慮和論證隧道路段的安全措施，但隧道路段的事故仍居高不下。因此在臨臨高速隧道路段加強(qiáng)了安全設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.1 隧道路段安全設(shè)施

（１）按照車輛經(jīng)過隧道路段的先后順序，可依次分為入隧道前、隧道過渡段、隧道內(nèi)以及出隧道后等階段。對(duì)于單一隧道，隧道路段的事故空間分布呈現(xiàn)規(guī)律為：隨著車輛駛近隧道的進(jìn)口處，事故數(shù)開始增加，但隨著車輛駛?cè)胨淼纼?nèi)一段距離后，事故數(shù)開始慢慢減少；而在出口位置車輛駛進(jìn)隧道出口，事故數(shù)開始增加，剛剛駛出隧道后進(jìn)一步增加，駛出一段后事故數(shù)開始減少[8]。因此，在隧道入口前要通過識(shí)別交通標(biāo)志、標(biāo)線、照明、信號(hào)、可變信息標(biāo)志等內(nèi)容，對(duì)隧道做出預(yù)判。為有效提供隧道入口信息、提高隧道入口的安全性，在進(jìn)入隧道前依次設(shè)置隧道信息標(biāo)志、限制速度標(biāo)志、禁止超車標(biāo)志等，提示隧道路段請(qǐng)開車燈、隧道長度、隧道限速值等信息，并配合隧道洞口標(biāo)線使用。設(shè)計(jì)圖見圖6所示。

（２）因隧道洞口前和隧道內(nèi)的橫斷面寬度不一致，且隧道內(nèi)設(shè)置了高度40cm的檢修道，增加了迎車流方向隧道洞口的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，在吸取陜西秦嶺隧道事故的教訓(xùn)后，為解決隧道入洞口路段合理過渡的問題，在應(yīng)檢修道位置設(shè)置混凝土翼墻過渡段連接路基段護(hù)欄，路基段護(hù)欄按照1∶17的漸變率合理過渡[10]。隧道入口段的護(hù)欄應(yīng)具備緩沖功能、導(dǎo)向功能、阻擋功能、吸能功能以及視線誘導(dǎo)功能，故采用了SB級(jí)旋轉(zhuǎn)護(hù)欄，其旋轉(zhuǎn)桶可作為失控車輛與護(hù)欄的主要接觸介質(zhì)，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)旋轉(zhuǎn)桶可在撞擊力作用下旋轉(zhuǎn)，將失控車輛導(dǎo)向恢復(fù)到正常行駛方向。除此之外，洞口還應(yīng)設(shè)置黃黑相間的立面標(biāo)記反光涂料，示意隧道入口輪廓。

（３）為解決封閉環(huán)境下隧道通行的舒適性、安全性，在隧道內(nèi)設(shè)置緊急電話、消防設(shè)備、人行橫通道、車行橫通道、緊急停車帶、疏散等指示標(biāo)志[11]，并采用雙面顯示的內(nèi)部照明形式；隧道內(nèi)標(biāo)線均采用振動(dòng)形式的白色實(shí)線，并在車行道邊緣線外側(cè)設(shè)置突起路標(biāo)；長度超過1km的隧道按照每隔不超過500m的間距設(shè)置隧道反光輪廓帶；隧道側(cè)壁高度60～75cm處和檢修道側(cè)壁設(shè)施主動(dòng)發(fā)光的輪廓標(biāo)；為加強(qiáng)隧道內(nèi)人行橫通道、車行橫通道和緊急停車帶的警示與指引，在上述位置迎車流方向設(shè)置防撞桶，2.5m高度以下設(shè)置黃黑相間的立面標(biāo)記。除安全設(shè)施外，還應(yīng)設(shè)置通風(fēng)、照明、監(jiān)控、消防設(shè)施、供配電等設(shè)施。

3.2 隧道出口連接互通立交

魯山隧道長度3"442m，出口后277m連接魯山南互通立交、710m后駛?cè)朐训?。車輛在駛出隧道后，要在710m的范圍內(nèi)將車輛由內(nèi)側(cè)行車道駛?cè)胱钔鈧?cè)行車道，車輛變更車道有效距離過短，存在較大的安全隱患，顯然相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求隧道內(nèi)標(biāo)線采用禁止跨越同向車行道分界線的做法不切實(shí)際，必須結(jié)合實(shí)際情況對(duì)隧道內(nèi)標(biāo)線和標(biāo)志等設(shè)施做出調(diào)整。

（１）魯山南互通立交設(shè)置的2km和1km出口預(yù)告標(biāo)志均不可避免地落在魯山隧道內(nèi)，采用懸掛于隧道頂部的主動(dòng)發(fā)光形式，標(biāo)志內(nèi)容排版可適當(dāng)調(diào)整，但標(biāo)志文字高度不得縮?。辉谠O(shè)置出口預(yù)告標(biāo)志前設(shè)置橫向減速標(biāo)線，如圖7所示。

（２）在距離前方互通立交主線出口基準(zhǔn)點(diǎn)前的300m、200m、100m處，設(shè)置單柱式出口300m、200m、100m預(yù)告標(biāo)志，加強(qiáng)出口預(yù)告的提示功能。

（３）駛出高速出口的車輛需在隧道內(nèi)進(jìn)行車道選擇，配合交通標(biāo)志，在隧道內(nèi)距前方互通立交出口2km至200m范圍內(nèi)設(shè)置可跨越同向車行道分界線，距離隧道出洞口200m范圍內(nèi)設(shè)置振動(dòng)型禁止跨越同向車行道分界線，以避免車輛在隧道出洞口因明洞效應(yīng)和變更車道導(dǎo)致的交通事故。

（４）配合設(shè)置高清監(jiān)控、可變信息標(biāo)志、高音號(hào)角等機(jī)電外側(cè)設(shè)施，實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道和互通出口狀況，一旦發(fā)生交通事故，可實(shí)現(xiàn)半個(gè)小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救援。

4 互通立交與服務(wù)區(qū)合建

沂源南互通立交位于沂源縣中莊鎮(zhèn)桑家泉村西，沿線村莊密集，空間局促，該互通立交有利于沂源縣南部的交通出行，方便沂源果品主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品外運(yùn)?；ネ⒔槐眰?cè)設(shè)置公鐵立交（特大橋）跨越瓦日鐵路、穿越沂源蘋果、櫻桃等果蔬生產(chǎn)基地，南側(cè)跨越沂河設(shè)置長度640m的沂河大橋。統(tǒng)籌考慮沿線及周邊區(qū)域路網(wǎng)的服務(wù)區(qū)布設(shè)，向北距魯山服務(wù)區(qū)約35km，東北距青蘭高速諸葛停車區(qū)約36km，西北距青蘭高速沂源服務(wù)區(qū)約19km，南距沂南西服務(wù)區(qū)約52km；向南多山區(qū)，以挖方和連續(xù)設(shè)置隧道為主，設(shè)置服務(wù)區(qū)的條件較差，同時(shí)該位置臨近牛郎織女景區(qū)，故將沂源南互通立交與沂源南服務(wù)區(qū)合建，兼具服務(wù)與旅游功能，節(jié)省工程用地。

互通立交和服務(wù)區(qū)合建后，極大增加了交通標(biāo)志的引導(dǎo)和識(shí)別困難，設(shè)計(jì)過程中必須從駕駛?cè)藛T的角度著重考慮標(biāo)志的布設(shè)。

（１）出口預(yù)告標(biāo)志屬于路徑指引標(biāo)志，服務(wù)區(qū)預(yù)告標(biāo)志屬于沿線設(shè)施指引標(biāo)志（見圖8），雖同類但不同型，分標(biāo)志板同位置設(shè)置，且保證標(biāo)志依次預(yù)告2km、1km、500m和基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置的連續(xù)性和一致性。

（２）在以往高速公路的駕駛經(jīng)驗(yàn)中，樞紐互通立交設(shè)置的一次出口二次分流與互通立交和服務(wù)區(qū)合建具有共性特征，均是一次將出口需求的車輛引導(dǎo)駛出高速，然后再進(jìn)行互通立交和服務(wù)區(qū)需求的二次分流，但因出口預(yù)告標(biāo)志和服務(wù)區(qū)預(yù)告標(biāo)志分板面設(shè)置，容易引起駕駛?cè)藛T錯(cuò)誤的理解，導(dǎo)致產(chǎn)生出口猶豫、減速、急剎車、隨意變道等不利于行車安全的駕駛行為，故在出口前適當(dāng)位置，設(shè)置“同一出口”的告示標(biāo)志（見圖9），在出口三角段進(jìn)行標(biāo)志信息的再次確認(rèn)，消除駕駛?cè)藛T的心理壓力，引導(dǎo)互通出口和服務(wù)區(qū)出口的車輛，共用一個(gè)出口駛出高速。

（３）北向南方向的車輛駛?cè)朐训篮?，進(jìn)行互通出口和服務(wù)區(qū)出口的二次分流；分流后，互通出口會(huì)與南向北方向的車輛進(jìn)行合流，然后再次進(jìn)行互通出口和服務(wù)區(qū)出口的三次分流，進(jìn)一步增加了交通組織的困難性。

5 沿線障礙物防護(hù)

高速公路沿線障礙物，通常指的是設(shè)置于中央分隔帶和路側(cè)計(jì)算凈區(qū)寬度范圍內(nèi)的桿柱、聲屏障、橋墩等設(shè)施。自2018年1月1日起《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81—2017）實(shí)施后，進(jìn)一步提高了護(hù)欄防護(hù)的重要性，尤其是對(duì)凈區(qū)寬度范圍內(nèi)障礙物的防護(hù)。

5.1 路側(cè)障礙物防護(hù)

臨臨高速沿線路側(cè)凈區(qū)寬度范圍內(nèi)設(shè)置的標(biāo)志、機(jī)電外場(chǎng)設(shè)施、隧道洞口路燈、聲屏障、橋墩等障礙物，在滿足障礙物距離SB級(jí)波形梁護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值不小于1.34m的前提下，采用不低于SB級(jí)護(hù)欄防護(hù)上述障礙物，否則采取SA級(jí)剛性混凝土護(hù)欄進(jìn)行防護(hù)。

5.2 中央分隔帶障礙物防護(hù)

臨臨高速中央分隔帶寬度3m，扣除兩側(cè)的C值0.5m，中央分隔帶護(hù)欄設(shè)置寬度2m。當(dāng)沿線設(shè)置的門架桿柱和上跨橋墩落在中央分隔帶內(nèi)時(shí)，波形梁護(hù)欄在發(fā)生事故碰撞后，變形較大，進(jìn)而碰撞中央分隔帶內(nèi)的門架桿柱或橋墩易引發(fā)二次事故，因此用于防護(hù)中央分隔帶內(nèi)障礙物的護(hù)欄，應(yīng)具有最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）和最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（Vin）均較小的特性。

混凝土護(hù)欄作為剛性護(hù)欄，可用作防護(hù)中央分隔帶內(nèi)障礙物，但中央分隔帶兩側(cè)混凝土護(hù)欄設(shè)置寬度不小于1m，無法防護(hù)橋墩，且混凝土護(hù)欄美觀性、通透性較差，冬季被融雪劑腐蝕后修復(fù)困難，在山東省混凝土護(hù)欄中間的植被不宜成活，一般不用于防護(hù)中央分隔帶內(nèi)的桿柱。因此，經(jīng)研究、多方調(diào)研、多方案比選，最終確定橋梁中墩采用直壁式混凝土護(hù)欄防護(hù)（核心防護(hù)區(qū)高度1.6m，過渡段進(jìn)行護(hù)欄防護(hù)高度和角度的漸變），中央分隔帶內(nèi)設(shè)置的桿柱等障礙物，采用景觀效果較好、通透、施工方便的低變形量SAm級(jí)高強(qiáng)護(hù)欄防護(hù)。

?6 結(jié)語

本文從公路交通安全設(shè)施專業(yè)綜合設(shè)計(jì)的角度，分析山區(qū)高速公路重點(diǎn)路段采取的安全防護(hù)措施，以減少山區(qū)高速公路運(yùn)營階段的安全風(fēng)險(xiǎn)，為高速公路的安全運(yùn)營保駕護(hù)航。高速公路安全的研究與設(shè)計(jì)，應(yīng)密切結(jié)合智慧高速的功能需求的導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)人、車、路、環(huán)境和諧統(tǒng)一，定位“全路段感知、全過程管控、全天候通行”，打造成為智能管控、快速通行、安全保障、綠色節(jié)能、車路協(xié)同的山區(qū)高速公路，全面提高行車安全水平。

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