公路路线设计安全检查体系研究 72页

978&50长安大学硕士学位论文公路路线遮i土塞全检查体丕硒究申请学位级别塑±学科名称堇壁量丛堇苎塑论文提交日期2Q鳗圭堇厘论文答辩日期2QQ鱼主鱼厦!三旦答辩委员会主席：墨莹鱼墼垫学位论文评阅人：陈忠达教授．盖良生盘亟 摘要交通安全是人民安居乐业、经济健康发展、社会稳定的基本要求。公路交通事故与公路条件尤其是线形条件有着密切的联系，优美顺畅的线形、清晰醒目的行车方向、充分的视距保证和符合驾驶期望的路线是车辆行驶安全的基本保障。对公路路线设计中潜在的不安全因素进行鉴别，提出消除或减弱危险因素的安全技术措施是本文的主要目的。论文结合安全评价理论知识，从汽车行驶理论、公路路线与交通安全、公路路线安全评价标准等原理分析基础上，对公路路线设计的平面线形、纵断面线形、平纵线形组合、视距等四个方面提出了安全检查标准与要点，并按安全检查表法提出了公路路线设计安全检查清单表。结合诸永高速公路路线为山区地形特性，对其设计阶段的线形指标中的平曲线半径、平曲线组合、长直线、长大下坡、视距等关键指标进行分析评价。论文研究成果进一步完善了公路设计安全检查体系，指导了公路路线设计安全检查，减弱或消除由于公路设计原因造成的潜在交通事故隐患，提高了公路系统的安全化程度具有一定的现实意义。关键词：公路；路线设计；安全评价；安全检查表 AIbstractRoadsafetyisrequiredforlifeofaperson，healthyeconomyandstabiIitysociety．RoadtrafficaccidentandroadconditioniscloselyrelatedwithroadIineaLComfortablelinearandcleardriVjngdirection，securityofenougheyesdistanceandcomfonabledriVingroutearebasiccondjtionstoguamnteethevehiclesafety．ThjspurposeofthjspaperistoappmVelhepotentialinstabilityfactorSoftheroadroutedesi印alldsuggestsimultaneouslythetechnicalmeasurereducingandremovingthedangerfactors．Byconsideringthesafeevaluationtheofyknowledge，withtheprinciplessuchascardfjvingtheory，roadlinearandroadsafety，androadsecurityeValuationstandard，thesecurityinspectionstandardofaroadroutedesjgnandthemainpointindudingfourpointsarcproposed，whichareplanedesignofaroadmute，1en垂hwisesectiondesign，combinationofplanelinearaIldlengthwiselinearandeyesdistance，Inaddition，thesaf色inspectionljstmethodoftheroadroutedesi印isalsosuggested．Forthezllu—Y0nHi曲wayjslocatedatthemountaindistrict，theimportalltlinearindexesofadesi印stagcsuchasaplallecurveradius，acurvecombination，thelongstraightline，longdownhillandeyedistance，areaIIalyzed．In血ispaper，thebasicthinl【ingofaroaddcsigIIissuggestedforimpr0Vjngthesafeinspectionsystem，guidingthesafetyinspection，decreasingtheroadsaf色tyaccidentsandtheriskdegreecausedbyaroaddesign，andimprovinganessentialsafetydegree．Keyword：Road；Roadlineardesi舯；Safetyassessment；Safctychecklist 论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名论文知识产权权属声明沙缉莎月侈日本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名汩锌6Bl；B导师签名：7佤；P。跏g年6月，多日 第一章绪论1．1我国公路交通安全现状公路交通是国民经济和社会发展的战略重点之一，是涉及国民经济、社会发展和和谐社会的基础性、先导性和服务性行业。改革开发20多年来，我国公路交通运输得到了快速发展，公路交通对社会发展的瓶颈制约和全面交通紧张状况得到缓解。公里通车里程逐年增长，到2005年底，全国公路通车里程达192万公里，高速公路里程达4．1万公里，与1995年的115．70万公里和0．21万公里相比分别增长了65．95％和19．52倍。机动化水平不断提高，到2005年底全国机动车保有量达到1．29亿辆，是20年前的16倍。客货运输量持续攀升，2005年，全社会完成公路旅客周转量8493，0258亿人公里，是2001年的1．29倍，完成公路货物周转量7700．46亿吨公里，为2001年的1．38倍“3。在公里交通快速发展、机动车保有量猛增的同时，公路交通安全问题越发凸显。统计数据显示：自2001年起，我国已持续5年道路交通事故死亡人数在10万人以上，每年平均事故75万起，56万多人受伤，直接经济损失超过33亿元。目前，我国的汽车保有量仅占世界的2％，而道路交通死亡人数却占到了世界的15％，平均每天死亡300人，道路交通事故死亡人数高居世界第一，事故致死率比欧洲发达国家要高出10倍以上，经济损失更加惊人⋯。特别是一些山区公路，因自然环境所限而出现的长大纵坡路段，大都依山傍崖，坡陡弯急，视线不良，重大、恶性交通事故时有发生，成为事故高发路段，己引起了社会各界的严重关注，成为社会媒体议论的“热点”。居高不下的高交通事故率和死亡率不仅造成了严重的人员伤亡与财产损失，而且严重影响了国民经济的迅速发展，给家庭和社会带来沉重的灾难。“十一五”是全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会、推进社会主义现代化的关键阶段。党和国家高度重视公路交通的安全现状，并多次在政府工作会议及报告中强调，要在本届政府任期内，实现道路交通事故和人员伤亡人数明显减少，从高发到基本遏制到逐年下降的目标。对交通安全问题的解决能力，既是对政府执政能力的考验，更是对交通建设者管理和设计能力的检验。因此，如何切实有效地提高公路的安全水平，已成为公路建设与管理部门的当务之急⋯。在这一背景下，大力开展公路安全研究，提出切实有效的安全改善措施和公路安全保障体系，是实现全面小康目标和构建和谐社会的要求，是保障社会稳定的要求，是保 障社会经济快速发展的要求。作为一个工程设计技术人员，应该进一步从安全高度来保障其所设计的公路的安全性，最大程度为驾驶人员提供一条安全、顺畅、符合驾驶期望的行车路线。基于这种考虑，本文结合安全评价理论知识提出了公路路线设计安全检查的研究，分析了公路安全检查理论依据，提出了安全检查标准与要点，为迸一步完善公路设计安全保障体系，最大限度减轻由于公路设计和公路条件原因造成交通安全事故的次数与危害程度，提供科学的论证和依据。1．2交通安全评价国内外研究现状公路安全评价(Roadsafetyaudjt)是从预防交通事故、降低事故产生的可能性和严重性入手，对公路项目建设的全过程，即规划、设计、旌工和营运期进行全方位的安全评价，从而揭示公路发生事故的潜在危险因素及安全性能。安全评价的目标是：确定项目潜在的安全隐患；确保考虑了合适的安全对策：使安全隐患得以消除或以较低的代价降低其负面影响，避免公路成为事故多发路段；保证公路项目在规划、设计、施工和营运各阶段都考虑了使用者的安全需求。因而可以说公路安全评价的目的就是：保证现己营运或将建设的公路项目都能为使用者提供最高使用标准的交通安全服务。1．2．1国外研究状况英国是对公路安全十分重视的国家，也是最早提出公路安全评价的国家之一。1991年，英国运输部珊T在英国较广泛地开展了公路安全评价，制定了详细的安全评价指示书，即《公路安全评价指南》(GuidelineStoRoadSafctyAudit)。1。从1991年4月起，公路安全评价成为英国主干道、高速公路设计、建设与养护工程项目必须进行的程序，从而将公路安全评价的功能与作用在立法层次上得以确认，使英国成为公路安全评价重要的发起与发展国。澳洲是实施公路安全评价较早、发展较成熟的国家，由AusTR叫如f澳大利亚国家公路交通协会)成立的专门组织致力于制定国家的安全评价指南，1994年出版了《公路安全评价》(RoadsafetyAudit)“1。给出公路安全评价的定义是：正式审查现有公路、拟建公路、交通管理工程及与公路使用者有关的工程，在审查工作中，具有公路安全审查资格的审计人员独立地调查工程中潜在的安全隐患和安全性能，并做出最终评价报告。1997年，美国联邦公路局制订了《道路安全设计与运营指南》，要求道路设计和运行管理人员除遵循其他技术标准和规范外，还应特别遵循安全规范。同时也提出了另一个目标，就是建立一个道路安全评价系统，该评价系统能帮助道路设计人员从道路安全的角度评价设计方案。这一思路随后发展成为建立交互式道路安全设计模型(Interactive Hi曲waySafetyDesignModeI，简称IHsDM)。“1这个软件是目前国际上最成熟的辅助进行安全评价、安全分析和治理的定量化的应用平台。它包括“规范回顾”、“事故预测”、“设计一致性分析”、“交叉口安全诊断与回顾”、“交通仿真分析”等五个相对独立的功能模块，分别从不同的角度对旧路改造项目或新路设计方案进行安全评估，并提出安全对策的建议，从而帮助工程师完成具有更优安全质量的道路设计。就专门的交通安全分析软件而言，IHsDM是目前全世界居领先地位的一个软件。英国、澳大利亚、新西兰、丹麦、美国等许多国家的安全评价发展应用经验表明了公路安全评价是一种有益、有效的程序，可以起到防患于未然的作用，大大减少交通事故所带来的生命和财产损失。1．2．2国内研究现状与国外相比，国内交通安全的研究工作起步较晚。只是近年以来，随着我国高速公路的建设与发展，交通需求的不断上升，公路交通事故越来越严重，研究人员刁‘重视研究公路交通事故的原因与治理措施。尽管从理论研究的深度和基础研究的积累方面较之西方薄弱，但国内关于道路安全分析和治理的研究及实践也经过了一个较长的过程，在工程实践以及应用研究方面也取得了一些可资借鉴的成果。目前我国的公路安全评价的实施是由拟建项且管理机构(业主)将项目委托给评价单位，同时提交相关资料。评价人员通过对资料及数据的分析和现场考察，鉴别设计中的安全隐患，并完成评价报告，设计单位对评价报告逐项做出回应并给出接受或拒绝的理由，对于有争议的建议项，由委托方(业主)做出最后决定。设计者根据回应报告的接受条款，逐项修正设计。典型成果有：令交通部公路科学研究所承担的项目“西部地区公路交通安全评价”已经提交研究成果，其中包括借鉴国外公路安全评价的成果并结合国内交通事故特征、公路因素与交通安全关系的分析而建立的公路安全评价清单。夺2000年，由湖南省交通厅组织的“京珠国道主干线湖南国道II安全研究”，研究同时出版了《公路设计交通安全评价手册》“3，具有重大意义。冷2004年11月中国交通部颁布JTG厂rB05．2004《公路项目安全性评价指南GuidelinesforsafetyAuditofHi曲way》。1，作为公路工程行业推荐性标准，在公路行业内自愿采用。本指南初步提出了对我国高速公路和一级公路进行安全性评价的内容、标准和方法，但指南对低等级公路安全性认识不够，针对低等级公路设计安全没有制订相3 应的安全评价指标，存在一定的局限性。1．3公路路线设计安全检查1．3．1检查的目的与意义公路安全评价依据对象和阶段的不同划分为：预评价、验收评价、现状评价和专项评价。公路设计安全检查是在公路设计阶段由一个有经验的安全专家小组为公路项目的安全进行检查的一个独立的预评价过程。其目的是为了早在设计阶段发现并改正可能存在的安全缺陷，确保通车后的事故频率和损失严重程度减到最小程度，为未来交通设施的使用者提供最大限度的安全。2004年召开的全国公路设计会议上，交通部明确要求在全国公路设计过程中逐步开展公路交通安全检查，预计不远的将来，公路设计交通安全检查工作将成为中国公路建设程序中的必然过程。公路设计安全检查的目的与意义，具体体现在以下几个方面：夺牢固树立“以人为本”的公路设计安全理念。考虑公路条件对人、车、路安全的明显作用，在公路规划与公路设计中突出“以人为本”设计安全思想。夺科学认识公路因素与公路安全的关系，不断完善公路设计规范。公路线形设计除了考虑主要的技术指标外，还必须从公路安全的角度加以重视。要把公路线形影响公路安全的理念自始至终地贯彻到整个设计过程中去。夺将影响安全的公路规划设计与交通执法管理等环境因素作为一个系统，综合地加以研究。公路设计安全检查可以使公路交通部门更多地参与事故的分析、研究和公路改善，使事故的成因分析更为全面客观，使公路改善更加合理有效。夺深入开展公路设计理论以及各种公路条件对公路安全影响的研究。例如：平曲线半径、直线长度、平面与纵面视距、路基路面宽度、路基高度、纵坡坡度等对公路安全的影响。设计中除了考虑公路线形之外，还应把公路置于整个交通环境中来分析，并兼顾公路功能、交通安全、公路美化与经济等因素。冷公路设计安全检查将消除事故隐患的任务从“事后”提前到“事前”。规划设计中的安全检查使“防患于未然”成为可能。公路安全水平提高，安全管理和事故处理减轻：提高公路规划设计方案完成的质量，降低公路长期成本。全社会的总消耗费用降低，社会效益明显。1．3．2检查的主要内容公路是由路线、路基、路面、桥涵、隧道、排水设施、防护工程、公路交叉和交通安全设施等组成，对上述结构的设计，应在符合公路周围环境、地形地理条件及满足国4 家行业标准规范的基础上，结合汽车行驶原理、人的行为学和安全心理学等来考虑安全因素，合理设计公路，增强公路的安全性能和舒适性能，达到人、车、路与交通环境的和谐统一，提高公路本质安全。良好的公路线形、平整坚固的路基路面、视线清晰的渠化交叉口、以及结构坚固、净空合理的桥隧建筑物，能为驾驶员提供安全行车的可靠公路条件。而有缺陷的公路线形、不良的路基状况、抗滑性低的路面、缺乏渠化设计和信号控制不完善的交叉口、以及净空和构造不规范的桥隧建筑物，常常是导致事故多发的潜在隐患。公路安全工程是一个关系到人、车、路和交通环境等因素的动态系统，公路设计是整个公路安全工程中的一个子系统，而这个子系统又包括了不同设计阶段和不同设计内容等更小的系统。为了实现公路不同设计内容的安全检查，依据公路安全工程系统的原理和分析方法，将公路设计这个子系统又分解为更小的不同的设计内容系统，逐个检查各设计内容中哪一些设计指标可能存在的不安全因素，提出设计安全标准与要求便于检查，使整个设计能有效控制公路建设后的事故，提高公路安全性。按照以上的研究方法，我们把公路设计这个子系统分解为如下更小的设计内容系统：夺公路路线设计夺公路路基路面设计夺公路交叉设计夺公路桥涵设计夺公路隧道设计夺交通工程及沿线设施设计公路路线设计是公路设计中的关键内容，优美顺畅的线形、清晰醒目的行车方向、充足的视距和符合驾驶员普遍期望的路线是车辆行驶安全的基本保障，反之扭曲的、不良组合的、视距不通畅的、诱导不明确的路线则是交通事故的最大隐患。限于篇幅和能力，本文只从公路路线设计角度探讨相关安全检查的内容、要求和标准。根据我国现行的规范内容和交通事故现状及国内外相关的研究成果，我们认为影响交通安全的公路路线设计安全指标内容主要有：见表1—1。 表1．1公路路线设计安全检查基本内容线形指标线形指标平曲线半径纵坡平曲线组台坡长直线跃度竖曲线半径平面线形纵断面线形平曲线长度竖曲线长度平曲线转角爬坡车道平曲线超高避险车道停车视距平竖曲线大小均衡视距会车、超车视距平纵线形组合平竖曲线位置组合判断视距合成坡度在分析公路路线设计相关安全评价理论依据的基础上，本文按照表1．1路线设计主要内容逐项提出安全检查问题，分析存在的安全问题，提出安全检查应执行的标准与要求，列出检查的依据，根据基本内容和要点编制公路路线设计安全检查清单。再以我省诸永高速公路路线设计安全检查为例，针对性说明了安全检查的实际意义和作用。1．4研究内容与技术路线1．4．1研究内容(1)公路路线设计安全检查理论体系研究：夺安全评价理论，主要阐述了安全评价应遵循的基本程序及安全评价的目的与意义。夺汽车行驶理论，研究了汽车行驶稳定性对公路线形设计指标的影响及制约。夺平面线形与交通安全，论证了平面线形指标与交通安全的关系。冷纵断面线形与交通安全，论证了纵断面线形指标与交通安全的关系。夺视距与交通安全，论证了视距与交通安全的关系。(2)公路路线设计安全检查内容体系研究：夺研究了平面线形指标包括平曲线半径、平曲线超高、平曲线组合、直线长度、曲线长度与长直线小半径的安全检查标准及要点。夺研究了纵断面线形包括坡度坡长、竖曲线半径、特殊路段纵坡的安全检查标准及要点。夺研究了平纵组合包括平纵线形大小组合、平纵线形位置组合及合成坡度的安全检查6 标准及要点。夺研究了视距包括停车视距、会车视距、超车视距及判断视距的安全检查标准及要点。夺同时对山区和城镇地形特殊指标的安全检查标准及要点作了说明。(3)路线指标检查实例应用夺选用诸永高速公路路线设计指标作为检查对象，结合其山区公路的特点，对各主要指标作了检查并给出结论和工程措施。1．4．2技术路线(1)明确对象：路线设计技术指标的规范性、安全性检查。(2)危险因素识别：根据所检查对象的地形特性、最小指标的选用、运营后可能的车辆组成等进行危险因素识别。如：视距是否满足要求、纵坡是否过长、平曲线半径是否能满足行车速度要求等。(3)危险程度分析：依据可能出现的驾驶行为习惯、车辆车速的大小等说明可能存在的危险并判断其程度。(4)安全对策措施：采取交通工程措施，如限速、防滑等技术手段来保障行车安全。(5)流程图如下：图1．1技术路线流程图 第二章公路路线设计安全检查理论体系2．1安全评价理论2．1．1概念1)、安全评价安全评价是运用安全系统工程的原理和方法，对拟建或已有工程、系统可能存在的危险性及可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以达到工程、系统安全的目的。2)、安全系统工程安全系统工程是以预测和预防事故为中心，以识别、分析、评价和控制系统风险为重点，开发、研究出来的安全理论和方法体系。它将工程和系统的安全问题作为一个整体，应用科学的方法对构成系统的各个要素进行全面的分析，判明各种状况下危险因素的特点及其可能导致的灾害性事故，通过定性和定量分析对系统的安全性作出预测和评价，将系统事故降至最低的可接受限度。危险识别、风险评价、风险控制是安全系统工程的基本内容。3)、安全评价阶段安全评价依据对象和阶段的不同划分为：预评价、验收评价、现状评价和专项评价。2．1．2安全评价程序安全评价程序主要包括：准备阶段，危险、有害因素识别与分析，评价单元划分，评价方法的选择，定性定量评价，提出安全对策措施，形成安全评价结论及建议，编制安全评价报告。具体程序和内容见图2—1”1。 图2．1安全评价程序 2．1．3安全评价的目的与意义1)、目的安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可靠的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。具体表现为：(1)提高系统本质安全化程度通过安全评价，对工程或系统的设计、建设、运行等过程中存在的事故和事故隐患进行系统分析，针对事故和事故隐患发生的可能原因事件和条件，提出消除危险的最佳技术措施方案，特别是从设计上采取相应措施，设罨多重安全屏障，实现生产过程的本质安全化，做到即使发生误操作或设备故障时，系统存在的危险因素也不会导致重大事故发生。(2)实现全过程安全控制在系统设计前进行安全评价，可避免选用不安全的工艺流程和危险的原材料以及不合适的设备、设施，避免安全设旋不符合要求或存在缺陷，并提出降低或消除危险的有效方法。系统设计后进行安全评价，可查出设计中的缺陷和不足，及早采取改进和预防措施。系统建成后进行安全评价，可了解系统的现实危险性，为进一步采取降低危险性的措施提供依据。(3)建立系统安全的最优方案，为决策提供依据通过安全评价，可确定系统存在的危险源及其分布部位、数目，预测系统发生事故的概率及其严重度，迸而提出应采取的安全对策措施等。决策者可以根据评价结果选择系统安全最优方案和进行管理决策。(4)为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件通过对设备、设施或系统在生产过程中的安全性是否符合有关技术标准、规范相关规定的评价，对照技术标准、规范找出存在的问题和不足，实现安全技术和安全管理的标准化、科学化。2)、意义安全评价的意义在于可有效地预防事故的发生，减少财产损失和人员伤亡。(1)安全评价是安全管理的一个必要组成部分“安全第一，预防为主”是我国的安全生产方针，安全评价是预测、预防事故的重要手段。通过安全评价可确认生产经营单位是否具备必要的安全生产条件。 (2)有助于政府安全监督管理部门对生产经营单位的安全生产实行宏观控制安全预评价，能提高工程设计的质量和系统的安全可靠程度；安全验收评价，是根据国家有关技术标准、规范对设备、设施和系统进行的符合性评价，能提高安全达标水平；安全现状评价，可客观地对生产经营单位的安全水平作出评价，使生产经营单位不仅了解可能存在的危险性，而且明确了改进的方向，同时也为安全监督管理部门了解生产经营单位安全生产现状、实施宏观调控打下了基础；专项安全评价，可为生产经营单位和政府安全监督管理部门决策提供科学依据。(3)有助于安全投资的合理选择安全评价不仅能确认系统的危险性，而且能进一步预测危险性发展为事故的可能性及事故造成损失的严重程度，并以此说明系统危险可能造成负效益的大小，合理地选择控制措施，确定安全措施投资的多少，从而使安全投入和可能减少的负效益达到合理的水平。似)有助于提高生产经营单位的安全管理水平安全评价可以使生产经营单位安全管理变事后处理为事先预测、预防。安全评价可以使生产经营单位安全管理变纵向单一为全面系统管理。安全评价可以使生产经营单位安全管理变经验管理为目标管理。(51有助于生产经营单位提高经济效益安全预评价，可减少项目建成后由于安全要求引起的调整和返工建设；安全验收评价，可将潜在的事故隐患在设施开工运行前消除：安全现状评价，可使生产经营单位了解可能存在的危险，并为安全管理提供依据。生产经营单位的安全生产水平的提高无疑可带来经济效益的提高，使生产经营单位真正实现安全生产和经济效益的同步增长。2．1．4事故因果连锁理论事故和导致事故发生的各种原因(危险因素)之间存在着相关关系，表现为依存关系和因果关系；危险因素是原因，事故是结果，事故的发生是由许多因素综合作用的结果。分析各因素的特征、变化规律、影响事故发生和事故后果的程度以及从原因到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，才能在评价中得出正确的分析结论，采取恰当的对策措施。海因里希认为事故因果连锁过程包括如下5种因素。’：呤遗传及社会环境(M)令人的缺点(P)令人的不安全行为或物的不安全状态(H) 夺事故(D)夺伤害(A)上述事故因果连锁关系，可以用5块多米诺骨牌来形象地加以描述，如图2．2所示。如果第一块骨牌倒下(即第一个原因出现)，则发生连锁反应，后面的骨牌相继被碰倒(相继发生)。如果移去因果连锁中的任一块骨牌，则连锁被破坏，事故过程被中止。海因里希认为，安全工作的中心就是要移去中间的骨牌——防止人的不安全行为或消除物的不安全状态，从而中断事故连锁的进程，避免伤害的发生。一一一一一图2-2海因里希的事故因果连锁多米诺骨牌论2．1．5安全评价依据安全评价的依据有：国家和地方的有关法律、法规、标准，企业内部的规章制度和技术规范，可接受风险标准，以及前人的经验和教训等。2．2汽车行驶理论公路设计与汽车行驶特性有着紧密联系，汽车的动力特性、加减速特性、制动性、行驶稳定性都对公路设计有着制约关系，其中汽车行驶的稳定性与交通安全关系最为密切。汽车行驶稳定性是指汽车在行驶的过程中，汽车在外部因素作用下能保持正常行驶状态和方向，不致发生失控而产生滑移、倾覆等现象的能力，是公路平面和纵断面设计的最基本理论依据。2．2．1汽车行驶的纵向稳定性汽车在直线坡道上行驶时，当公路的纵坡倾角a大到～定程度，就有可能使汽车发生纵向倾覆或纵向倒溜滑移。为简化计算，假定汽车上陡坡时以低速行驶，则可略去空气阻力、滚动阻力和惯性阻力，其受力如图2—3所示。 图2·3汽车域道行驶受力图1)、纵向倾覆汽车发生纵向倾覆的必要条件是前轮法向反作用力z1为零，此时，汽车有可能绕着O点旋转而产生倾覆。取其极限平衡方程得Gcos口o，2一G摊sin口o=Ota峨=鲁(2-1)式中：G——汽车的总重力；口。——前轮法向反作用力为零时的极限平衡纵坡倾角：z：——汽车重心至后轴的距离；厅——汽车重心离路面的高度。从以上分析可知，汽车不发生纵向倾覆的必要条件是公路纵坡倾角要小于不发生纵向倾覆的极限平衡纵坡倾角，即a=ao。此外，从式(2．1)可知，汽车的重心高度h愈低，汽车重心至后轴的距离f：愈大，则汽车能适应的纵坡愈大，纵向稳定性愈好。2)、纵向滑移根据路面对车轮的附着条件，对后轮驱动的汽车，驱动轮不发生纵向滑移的极限平衡方程是：Gs；n口，也妒=。即s胁，=告妒由于口P较小，可令sjndp—lan口p—jor则： 护tan铲罟妒(2-2)式中：a。——发生纵向滑移的极限平衡纵坡倾角；G。——后轴驱动轮重力；伊——路面纵向摩擦系数。从以上分析知，汽车不发生纵向滑移的必要条件是公路纵坡倾角要小于纵向滑移的极限平衡纵坡倾角，即a=af。(i=io)由于现代汽车在设计制造时中心都比较低，一般，：加远大于罨孑，因而在大多数的情况下，汽车在产生纵向倾覆之前，首先发生纵向滑移。为保证汽车行驶的纵向稳定性，公路纵坡的确定应以满足汽车不发生纵向滑移为前提条件。即纵坡设计时最大纵坡和合成坡度应以下式进行控制：嘶：要妒(2_3)嘣0-苔妒屺。3’2．2．2汽车行驶的横向稳定性汽车在弯道上行驶，由于离心力的作用，使车辆沿路面水平方向产生一个横向分力。根据牛顿力学原理，半径越小、速度越高，则作用于车上的离心力越大。由于横向力的存在，使车辆驾驶复杂化，尤其是车辆在弯道上加速或减速行驶时，一旦车辆向外移动的离心力超过车辆保持其正常行驶路线的轮胎与道路之间的摩阻力时，车辆将产生滑移。因此，在路线设计中采取设置超高，限制车速等措施来减轻或消除横向力的影响。图2-4车辆弯道行驶受力图如图2．4所示，离心力的作用点在汽车的重心，方向水平，并与圆心方向相反。计算公式为：，：里￡(2．4)gR．14． 式中：F——离心力，N；月——圆曲线半径，m；v——汽车的行驶速度，m加。将作用在汽车上的离心力F和汽车重力G分解为平行于路面的横向力x和垂直于路面的竖向力y，则有X=Fcosa—Gsina，y=Gcosa+Fsin口因为D很小，所以cos口一1；sina—tanaei(f为路面横坡度)。由此可得：x：F—Gi；里￡一Gf(2．5)g月横向力和竖向力是反映汽车行驶稳定性的两个重要因素，横向力是不稳定因素，竖向力是稳定因素。但大小相等的横向力作用在不同的汽车上有不同的稳定程度，为了准确地衡量汽车在圆曲线上行驶时的稳定、安全和舒适程度，采用横向力与竖向力的比值，称为横向力系数，它近似地可看作单位车重上受到的横向力，以口表示，即“：兰。墨(2—6)yG将式(2—5代入式(2—6)，则得：式中：“——横向力系数Xv2肛。石。面“(2．7)从式(2—7)可知，横向力系数与车速平方成正比，而与圆曲线半经成反比，在一定的车速下，横向力系数愈大，汽车在平曲线上行驶的稳定性愈差。因此，式(2—7)是确定圆曲线半径、圆曲线超高以及评价汽车行驶的安全性、经济性与舒适性指标的重要理论公式。汽车在圆曲线上行驶时的横向稳定条件是：xE耵(2-8)式中：，——轮胎与路面之间的横向摩阻系数。一般，=(0．0～O．7)妒，妒为纵向摩阻系数。由于x一口G，y—G，式(2-8)可写为：芦s，(2-9) 将(2—9)代入式(2．7)并整理，得：R；上g(，+f)利用式(2—10)可用来计算汽车在圆曲线上行驶时和最大允许车速。(2．10)不发生横向滑移的最小圆曲线半径式(2．10)经置换后，可求算出圆曲线最小半径公式为：矿2R=I三——．-(2—11)127(“+i)式中：y——各级公路的计算行车速度，km／ll；肛——横向力系数；f——路拱横向力坡度，以小数计。横向力系数的确定一般从车辆运行速度稳定性和驾驶员心理生理负荷度二个角度入手分析，车辆在曲线上稳定行驶的必要条件是横向力系数要小于路面提供的极限摩阻系数。因此，从弯道刹车的安全性角度，横向力系数只能用到其极限横向摩阻系数的609各一70％为宜，按此考虑最大的安全横向力系数不宜大于O．2，另据心理学研究乘客在弯道感到舒适与紧张的临界值一般为心率增长率30％，此时所对应的横向力系数为O．15，所以认为Ⅳ<0．2的横向力系数是许可的，乘客虽稍感到弯道的存在，但总体感觉汽车行驶平稳，舒适；所以只要保证车辆在弯道上行驶所受的横向力系数小于O．2即可保证车辆在小半径曲线上的行车安全性，同时又能满足司乘人员的舒适性。同时，一定车速下圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定。所以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。但有时因受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置得很大，往往会采用小半径的圆曲线，这时如果半径选用的太小，又会使汽车行驶不安全，甚至翻车。所以必须综合考虑汽车安全、迅速、舒适和经济，并兼顾美观，使确定的最小半径能满足某种程度的行车要求。这种最起码的半径数值，就是圆曲线的最小半径限制值。《公路工程技术标准》根据各级公路的不同要求，根据横向力大小规定了圆曲线最小半径有三类：极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。其中极限最小半径主要满足行车安全、适当考虑舒适性；～般最小半径已具有较好的安全性和舒适性；不设超高的最小半径是考虑即使不设超高也能保证其安全性和舒适性。 23公路路线与交通安全2．3．1公路交通系统公路交通系统是一个由人、车、路构成的动态系统(如图2．5)。系统中，驾驶员从公路交通环境中获取信息，这种信息综合到驾驶员的大脑中，经判断形成动作指令，指令通过驾驶操作行为，使汽车在公路上产生相应的运动，运动后汽车的运行状态和公路环境的变化又作为新的信息反馈给驾驶员，如此循环往复，完成整个行驶过程。因此，人、车、路(含整个交通环境)被称为公路交通系统的三要素91。@一。图2．s人一车～路组成的公路交通系统三要素必须协调地运动，以达到整个系统安全、快速、经济、舒适的要求。安全是基础，只有保证了安全才能实现快速、经济和舒适。然而作为一个动态系统，绝对的安全是没有的。公路交通安全系统就是对“人、车、路”系统在运行中的安全性、可靠性做出系统的分析评价和提出保证措施的系统工程。在公路安全系统分析中，美国的威廉·哈顿(willi锄Haddon)将人、车、路在交通事故中的相关关系用矩阵形式表示，成为著名的哈顿矩阵91，如表2—1所示。表2．1哈顿矩阵因素事故前事故中事故后培训、安全教育、行车态度、行人和骑车人车内位置和坐姿紧急救援人的着装主动安全(制动、车辆性能、车速、视野)，被动安全(车辆防撞结构、生抢救相关因素(交通量、行人等)安全带等)公路标志与标线、儿何线形、路表性能、公路交通设施路路侧安全、安全护栏视距、安全评价的维修哈顿矩阵中9个单元中的每一个都会对事故或伤亡有直接或间接的影响，甚至成为主要或次要原因。反之，其中的任何一个或几个环节的改善也可以打断“事故因素链”，．17． 从而减少事故或降低事故伤害。2．3．2公路线形对驾驶效能的影响安全和有效的行车，驾驶员所依据的信息主要来自公路和交通环境，通过觉察、判断而抉择驾驶行为，其中任何一点失误都容易造成事故。事故次数随需要抉择的次数增加而增加。公路设计若能给驾驶员提供明确的抉择信息或者足够长的抉择时间就能为安全行车和有效驾驶创造可靠的条件。适应这种驾驶要求的公路设计是提供一条清晰醒目的行车方向、足够的视距和符合驾驶员普遍期望的设计成果。n清晰醒目的行车方向提供一条清晰醒目的行车方向最直接的途径是公路线形本身，因为它展示出路线和公路外部轮廓及其交通状态，是最直观、最具感觉特性的信息。当驾驶员前方公路和两旁各种附属设旖都清晰醒目，并有足够远的判断距离时，他就能有效地控制车速、选择车道和保持安全间隙。因此，公路设计要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合，创造一条连续的、清晰顺畅的行车方向。加上路面标线、防护设施以及路旁行道树的合理布置，即可形成一条清晰明确的识别方向的导向线。平、纵线形的组合对视觉诱导起重要作用，在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。如：竖曲线与回旋线重合，事故发生的可能性最大，特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合，不但失去视觉诱导，排水也困难；凸形竖曲线顶部开始有急弯时，驾驶员靠近顶部爿’知道有平曲线，速度过高不能立刻反应，行车容易失误；在长直路段，信息处理的要求低，导致驾驶员疲劳和反应迟钝，事故发生的可能性增大。2)、足够的视距足够的视距对保障安全起重要作用。信息需要足够时间来加工处理，抉择需要足够的行驶距离来完成。当抉择的困难程度增加时，反应时间也随之增加。反应时间愈长，失误的可能性愈大。据实验研究，驾驶员的平均反应时间为O．64s，在警觉情况下只需O．28至0．3s，正常情况下需要1．5s。在确定设计视距时，反应时间值应大于所有驾驶员的正常平均值。现行设计规范采用2．5s计算视距，从反应时间看是足够的。但在复杂情况下，诸如多叉平交口、立交匝道端部、行车道横断面变更处、交通标志和广告竞相出现时，反应时间2．5s就不够了。因此，在复杂条件下应考虑采用增加判断时间后的判断视距才比较合理。故应尽可能避免作出抉择困难的、具有复杂条件的设计。3)、驾驶期望驾驶员行车中的期望，是由他们的经验和训练所构成。通常以同样方式发生的一些 情况和对这些情况作出的成功反应，都被积存到驾驶员的经验知识库中，当下一次情况发生时，驾驶员就按期望预测对此作出反应。与驾驶员行车期望相适应的设计成果，有助于增进驾驶效能和行车安全。因此，应避免作出例外的或不符合标准的设计，各项设计要素应始终一致的用于整个公路路段，注意保持一致性。应从驾驶员对公路不熟悉、难以预测该路段如何展现、因而需要加强行车诱导的观点来考虑设计。公路设计特性和交通管制设施二者的标准化，有利于驾驶员适应不同类型公路上的行车期望。23．3线形指标与交通安全在由公路条件引发的事故中绝大部分是由路线线形指标不合理引起。路线的直线长度，平陆线的半径、长度、转角，纵断面线形中的坡度坡长，平纵线形组合不当，视距不良等诸多因素都会引发交通事故。1)、平曲线半径平曲线半径如果过小，车辆转弯时产生的离心力会导致车辆侧滑或倾翻。研究表明：一般情况下曲线半径越小会导致越多的事故：事故率增加与曲率大体成线形关系。图2—6是美国公路安全手册里总结的事故率和半径的关系图，由图可见事故率随着曲线半径增大而减少“⋯。事故塞半径(n)图2．6半径与事故率的关系2)、坡度、坡长经调查分析，道路纵断面上发生的交通事故主要表现为以下几种形式：下坡时，驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法，一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施，此类事故约占坡道事故的24％；车辆下长坡时，由于重力作用，行驶速度过高，制动非安全区过长，频繁使用行车制动致使制动产生热衰减，遇有紧急情况不能及时停车，此种原因引起的事故占坡道事故的40％；车辆上坡行驶时，由于超越停放或低速行驶车辆所造成的坡道事故占18％：其他原因引起的坡道事故占18％左右““。图2—7为德国交通事故率AR与纵坡坡度的关系曲线。图中，当纵坡<2％时，上下 坡事故率基本相同，且数值较小；当纵坡在2％～4％之间时，下坡事故率开始大于上坡，而且下坡事故率曲线迅速上升；当纵坡大于6％时，上坡事故率上升缓慢，下坡事故率迅速上升，而且成倍增加。由此可见，下坡路段比上坡路段更危险，下坡路段的坡度越陡，事故率越高【llJ。17事g故。。享4R己0一e一6—4—2OP468坡度巳图2．7坡度与事故率的关系汽车在上坡路段行驶时，根据纵坡坡度、坡长的大小不同，行车操作变化很大。几乎所有的小客车都能爬上7％～8％的陡坡而不至于比平坡公路上的速度有明显的降低。但纵坡对载重汽车的影响要比小客车大得多。大多数中、重型载重汽车在上坡时要频繁换档，易形成低速车辆“压道”行驶，后车盲目超车而造成交通事故。研究表明，车速分布越离散，事故率就会越高。通过对我国部分公路平均车速、车速标准离差与事故的统计数据，对车速标准离差与亿车公里事故率进行了回归分析，得到下式““：AR：9．5839e0—05535(2．12)式中：AR一事故率；O一车速标准离差(km／11)。图2-8为车速的标准离差与亿车公里事故率的关系曲线。从图中可以看出事故随着车速标准离差的增大而呈指数增长。载重汽车在爬坡时速度不可避免的受到影响，上坡道上载重汽车能保持的最大速度主要取决于坡度、坡长以及功率比。从图2—9上坡坡度与稳定速度关系曲线中也可看出，纵坡越大汽车达到的稳定速度就越小，纵坡越小，稳定速度越大。3％的纵坡是一个分界点，小于和等于3％的纵坡对载重汽车的运行速度影响不大，可以作为缓和坡度来设计并不限制坡长。大于等于4％的纵坡对载重汽车就有较大影响，载重汽车在4％～8％之间的纵坡上行驶达到稳定速度时所经历的坡长大约在200～300m之间，而且在这样短的稳定坡长内速度已降低到较低值。结合前面的分析，当车速与该路段平均车速的差值越大，事故率将随着车速标准离差的增大而呈指数增．20． 长。故对大于4％的纵坡，应该根据允许的最小运行速度要求对坡度和坡长进行限制。亿车公里事故塞速度LfYl，车速标准离差(kmm)图2．8车速标准离差与事故率关系图2．9载重汽车上坡坡度与稳定车速关系汽车在长大下坡道路上行驶时，为了保持一定的安全速度，驾驶员必须持续不断的实施制动，长时间地使用行车制动使得制动器温度急剧上升，制动热衰退现象突出，严重时会使制动能力完全丧失，以致酿成交通事故，因此可以说长大下坡路段直接导致的安全问题是车辆制动系统失灵，进而引起车辆失控。交通事故统计资料显示，长大下坡路段交通事故中肇事车辆大多是装配鼓式制动器的大中型载重汽车。大中型载重汽车在长大下坡道路上行驶时，如果不采用发动机制动、排气制动等辅助制动措施，行车制动系统将汽车的势能和动能转化成热能，其行车制动器的温度常在400℃以上，有时高达600～700℃。由于制动器结构以及摩擦衬片材料上的不足，制动温度超过200℃时就很容易出现热衰退的危险工况而导致刹车失灵酿成事故“⋯。3)、视距视距是确定公路行车安全的重要因素之一，特别在我国的低等级公路，视距得不到保证，对交通安全影响很大。在平曲线和竖曲线上超车时发生的公路交通事故，常常与视距不足有关。视距直接影响驾驶员的交通信息的输入，因此，视距对交通安全的影响较大。小半径弯道、小半径凸形竖曲线、交叉口与铁路平面交叉、其他超车视距不良等条件下事故频发可以充分的验证视距对交通安全的影响。研究表明很多情况下公路视距增加可降低事故率，特别是对于夜间单个车辆事故；英国交通研究人员McBean于1982年提出公路视距小于200m会产生较高的事故率“”。图2．10是美国研究人员提出的事故率与行车视距的关系曲线。分析可见事故率随视距的增加而降低。当视距小于100m时，事故率随视距的减小而显著增加，当视距大于200m时，事故率随视距的增加而缓慢降低，当视距大于600m时，事故率基本不再变化。因此100m可以作为事故率可容许极限点，200m是事故率的转折点，在道路设计中应予．’1． 以重视m1。蓼：l÷故奎2≯!．5百万． 运行速度协调性是对相邻路段的运行速度的差值进行评价。相邻路段是指平面、纵断面、横断面指标或设计速度不同的相接路段，一般是指平曲线的起点、曲中点、终点，纵断面变坡点及横断面宽度变化的前后路段。夺评价方法：预测并计算相邻路段运行速度的差值。夺评价标准：评价指标采用相邻路段运行速度的差值舢。：。j△％J<10km／h：运行速度协调性好。l△v。5l为10～20km／11：运行速度协调性较好。条件允许时宜适当调整相邻路段技术指标，使运行速度的差值小于或等于10km／ll。l△v。，I>20km／h：运行速度协调性不良。相邻路段需要重新调整平、纵面设计。(3)设计速度与运行速度协调性设计速度与运行速度协调性评价是对同一路段的设计速度与运行速度的差值进行评价。当同一路段设计速度与运行速度的差值大于20km，ll时，应对该路段的相关技术指标进行安全性验算。(4)运行速度计算的基本步骤先是线元的划分，根据曲线半径和纵坡坡度的大小将整条路线划分为直线段、纵坡段、平曲线段和弯坡组合段等若干个分析单元，每个单元的起、终点为预测运行速度线形特征点。然后进行初始运行速度的测算，一般情况下小客车的初始运行速度大于设计速度，而大型货车的初始运行速度小于设计速度，再计算车辆以初始速度行驶后通过加速或减速过程达到一个稳定的运行速度。具体见《指南》的附录B。2．S小结运用安全评价理论知识阐述了安全评价应遵循的基本程序及安全评价的目的与意义，依据汽车行驶理论研究了平曲线半径、平曲线超高、坡度与坡长及视距等重要路线指标的来源：进一步根据国内外相关公路路线参数与交通安全的关系研究资料丰富了路线设计指标的大小范围及制约机制。提出了公路路线设计安全检查时所应遵循的标准，特别是《公路项目安全性评价指南》的内容及使用说明。 第三章公路路线设计安全检查内容体系按照第二章的公路路线设计安全检查依据与检查技术路线对公路路线技术指标进行检查。避行系统安全因素识别，分析可能存在的安全问题，提出检查项目内容，确定安全检查的指标，提出安全检查标准，形成安全检查要点，根据检查结果形成结论并提出工程措施。使路线设计能安全可靠，提高公路安全性。通过研究把路线检查项目分为平面线形、纵断面线形、平纵组合、视距和特殊路段五个检查单元，每一个检查单元分为若干个检查指标，针对每一个检查指标进行安全研究。3。1平面线形3．1．1平曲线半径与超高汽车在平曲线路段上行驶时，将产生离心力。由于离心力作用，汽车将产生侧向滑移。车辆在曲线上稳定行驶的必要条件是横向力系数要小于路面提供的极限摩阻系数。圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定。所以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。但有时因受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置得很大。因此，在路线设计中采取设置超高来减轻或消除横向力的影响。(1)安全标准与要求夺《公路工程技术标准》(JTGB叭一2003)114】第3_o．14条规定：圆曲线最小半径应符合表3．1规定。表3．1圆曲线最小半径(m)设计速度(km／}1)1201008060403020一般值(m)10007004002001006530极限值(m)650400250125603015不设超高最路拱-2．o％5500400025001500600350150小半径(m)路拱>2．O％7500525033501900800450200夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)【15J第7．5．1条规定：当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。超高的横坡坡度按设计速度、半径大小，结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10％，其他各级公路不应大于8％。在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宣大于6％。当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，应设置等于路拱坡度的超高。 令《公路项目安全性评价指南》JTG厂rB05．2004第4．2．2条规定：设计速度对应的横坡度不变时，加大后的平曲线半径应不小于运行速度对应的平曲线半径，圆曲线长度应不小于按运行速度行驶3s的距离；设计速度对应的平曲线半径不变时，应按规定调整超高横坡度；设计速度对应的平曲线半径和横坡度调整均受限制时，应采取调控措施，以减小运行速度与设计速度的差值。(2)安全检查要点夺检查采用的圆曲线半径是否与公路等级及行车速度相适应、超高与路面横向摩阻系数相协调；令当采用极限半径时，是否采取了相应的交通安全措施，如设立“急弯”警告标志、车道中心线标划实线等；令对于高等级公路应以运行速度进行验算。3．1．2平曲线组合圆曲线有柔和的几何形态，能较好地适应地形的变化，获得圆滑流畅的线形。缓和曲线能有效地缓和直线与圆曲线闭的曲率变化，保证行车平顺安全。同时缓和曲线还能起到超高、加宽过渡段的作用。尤其是山岭重丘地形，平曲线设置较为频繁，常常采用连续多个平曲线组成的线形。驾驶员沿公路线形为其制定的行驶轨迹前进，要不断地随线形变化而转动方向盘和换挡操作。如果平曲线组合不当，势必造成驾驶操作忙乱，导致事故发生。(1)安全标准与要求夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3．O．15条规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，应设置回旋线，回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求，选用较大的数值。四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，可不设置回旋线，用超高、加宽缓和段径相连接。夺《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第7．4．3条规定：缓和曲线的长度应根据其设计速度计算，并尽量采用大于表3．2所列数值。表3．2各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一级二级三级四级设计速度(k叫m)120100806010060804060304020缓和曲线最小长度(m)1008570508550703550253520注：四级公路为超高、加宽缓莉煅长度。 夺《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第9．2．1．5条规定：曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性。《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第9．2．3．2条(4)规定：在确定圆曲线半径时，应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形。《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．2，4．2条规定：在确定回旋线参数时，应在下述范围内选定：．R／3=A=R式中：p卜’回旋参数：R一与回旋线相连接的圆曲线半径(m)。当R接近100m时，取A等于R；当R小于100m时，则取A等于或大于R。当R较大或接近于3000m时，取A等于R／3；当R大于3000时，则取A小于R／3。《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．2．5条规定：卵形曲线半径之比宜在0’2加．8之间；s型曲线Rl瓜2=1—1／3为宜；连续路段的多个平曲线，其半径呈由大到小逐减、或由小到大逐增的布置，Rl瓜z应=1．5，方能达到曲率均衡变化、符合驾驶期望。(2)安全检查要点夺曲线间是否设置足够长度的缓和曲线来达到线形的连续；夺相邻曲线半径比是否均衡；夺按公式R·L=A2计算出A值与上述要求相比较，结合地形和线形组合要求，考虑设计是否合理。3．1．3长直线直线具有最短距离连接两控制点以及线形布设方便、容易施工等优点，但线形呆板，过长的直线会使驾驶员行车单调乏味、分散注意力、增加疲劳感，有时急于加速行驶往往对车距失去判断造成恶性交通事故，对行车安全不利。一般来说，直线长度不应大于设计速度的20倍，当采用时应采取弥补景观单调缺陷的技术措施。(1)安全标准与要求《公路工程技术标准》(J1’GB01—2003)第3．0．13条规定；直线的最大与最小长度应有所限制。～条公路的直线与曲线的长度设计应合理。《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第9．2．2．3条规定：当采用长直线线形时，应注意：纵坡不应过大；同大半径凹形竖曲线组合为宜；两侧地形过于空旷时，宜采用种植不同的树种或设置一定建筑物等措施；长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超．26． 高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取设鼍标志、增加路面抗滑能力等安全措施。(2)安全检查要点令检查是否有大于设计速度20倍直线，如若有，是否有弥补景观单调的技术措施，采取的技术措施是否合理。3．1．4短直线同向曲线之问插入长度不够的直线，称为断背曲线。此类曲线容易产生把真线和两端曲线看成反向弯曲的错觉，整个线型缺乏连续性，容易导致驾驶失误。曲线问直线不够，对于有超高、加宽的反向曲线，将不能实现反向变化的平稳过渡，行车也是不安全的。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7，2．3条规定：直线线形不宜过短，其最小直线长度为：当设计速度=60km／ll时，同向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km／h计)的6倍为宜；反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km／ll计)的2倍为宜。当设计速度=40km／ll时，可参照上述规定执行。夺《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第9．2．1条规定：两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵形、凸形、复合形等曲线。两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜，否则应调整线形或运用回旋线而组合成S形曲线。三、四级公路俩相邻反向曲线无超高、加宽时可径相衔接：无超高有加宽时，中间应设有长度不小于10m的加宽缓和段。工程特殊困难的山岭区，三、四级公路设置超高时，中间直线长度不得小于15m。夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．2．5．2条条规定：S型的两个反向回旋线以径相衔接为宜，当地形等条件限制必须插入短直线或当两圆曲线的回旋线相互重合时，短直线或重合段的长度应符合下式规定：￡=(爿1+爿2)／40式中：L一反向回旋线间短直线或重合段的长度(m)；爿·、彳2．一回旋线参数。(2)安全检查要点夺根据公路等级要求的设计速度检查曲线间夹直线长度是否满足规定长度，否则应调整曲线半径或线形。 3．1．5长直线小半径长直线小半径衔接处是最容易发生交通事故的路段之一，虽然工程技术人员在这种路段采取了警告、限速等交通安全措施，但事故总是居高不下，究其原因主要是设计速度与运行速度的过大差异导致。(1)技术说明对～特定路段而言设计速度是个定值，这一值作为基础参数，用于规定一个路段的各指标最低设计标准。但在实际的驾驶行为中，没有一个驾驶员自始至终地去恪守这一固定车速。实际的行驶速度总是随道路线形、车辆动力性能与驾驶员特性等各种条件的改变而变化。只要条件允许，驾驶者总是倾向于采用较高的速度行驶。汽车在指标较高的路段上以远大于设计速度的速度行驶，当遇到较小的指标的曲线时，驾驶员未必能够意识到行驶速度过高或当感觉速度过高已来不及减速时，其结果便可能会发生交通事故。往往在长直线小半径或大下坡端部紧接小曲线，车辆的实际运行速度要远高于设计采用的设计速度，产生了高车速与低线形的矛盾。通常当车辆驶过这些控制路段时，行车只允许采用设计时速才能保证安全。但由于上游路段的线形指标较高，司机往往放纵了行车速度，使速度大大超过后面弯道的设计速度，这样再减速已来不及进而酿成交通事故。因此，从为用路者安全考虑的角度，在进行公路路线设计时，不能简单地以设计速度来控制道路线形指标，因为车辆是连续行驶的，需要以动态的观点来考虑车辆进入曲线时的运行速度，所选择的设计速度要与车辆运行速度相适应，从而提高道路的安全性。(2)交通工程措施遇上述情况，可考虑采取调整路线、加大趋线半径、设置警告标志、设置并加强防撞护栏、铺装彩色路面增加抗滑能力、设置道钉强制限速等交通安全设施。3．1．6小曲线汽车在曲线上行驶，若曲线长度很短，则方向盘操作必须很快，离心力加速度急剧变化，行车安全难于保证。在交角很小的情况下，即使曲线半径很大，驾驶员也感到曲线很短，导致方向盘操作失误。因此，曲线设计中，对曲线长度和偏角都有要求。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．8．1条规定：公路的平曲线一般情况下应具有设置回缓线(或超高、加宽缓和段)和一段圆曲线的长度。平曲线最小长度不应小于2倍缓和曲线长。不同设计速度平曲线最小长度规定如表3—3所示。，2R． 表3．3不同设计速度平曲线摄小长度设计速度(km，lI)1201008060403020平曲线最小长度(m)200170140100705040夺《公路路线设计规范》(JTJ011—-94)第7．8．2条规定：当路线转角等于或小于7。时，应设黄较长的平曲线，其长度应大于表3—4中规定的～般值”。但如受地形及其他特殊情况限制时，可减短至表中的“低限值”。，表34公路转角等于或小于7。时的平曲线长度设计速度(km／11)1201008060304020平曲线～般值(m)1400，e1200／o1000，0700／o350，0500，。28Q，0平曲线展低值(m)200170140100507040注：表中的0角为路线转角值(。)，当0小于2。时，按O=2。计。(2)安全检查要点夺按公路等级及设计速度要求，检查平曲线长度是否满足最小曲线长度；当路线转角值等于小于7。时，其曲线长度是否满足表3．4的要求值。3．2纵断面线形3．2．1坡度和坡长汽车在长大纵坡路段上行车，上坡容易因动力受限行驶速度下降影响车辆行驶的连续性，下坡会因制动器发热导致制动失灵，这都是很不安全的。因此，设计中作好坡度、坡长限制和缓和坡段的应用是十分重要的。(1)安全标准与要求令《公路工程技术标准》(J1℃B01—2003)第3．o．16条规定：最大纵坡应符合表3--5规定。表3．5最大纵坡设计速度(km／11)1201008060403020最大纵坡度(％)3456789设计速度为120km／ll、100km肌80km／h的高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。公路改建中，设计速度为40km／11、30km／Il、20km／h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。越岭路线连续上坡(或下坡)路段，相对高差为200—500m时，平均纵坡不应大于5．5％；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5％。任意连续3km路段的平均纵坡不应大一29- 于5．5％。夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3-0．17条规定：纵坡长度应符合以下规定：纵坡的最小坡长应符合表3—6规定。表3．6最小坡长设计速度(km，h)1201008060403020I最小坡长(m)30025020015012010060不同纵坡的最大坡长应符合表3．7规定。表3．7不同纵坡最大坡长＼设计速度(kn】／11)最大坡八＼(m)＼1201008060403020纵坡坡度、、＼＼＼(％)＼心3900100011001200470080090010001100120056007008009001000650060070080075006008300400920030010200连续上坡(或下坡)时，应在不大于表3—7所规定的纵坡长度范围内设置缓坡和陡坡。缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长度应符合纵坡长度的规定。令《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第8．3．2条规定：高速公路、一级公路当连续陡坡由几个不同坡度值的坡段组合而成时，应对纵坡长度受限制的路段采用平均坡度法进行验算。(2)安全检查要点呤检查设计所用的技术标准指标是否达到标准要求；备注：在一般的低级等级公路设计中，由于竖曲线多采用较小的半径，竖曲线也较短。纵 坡长度都是按纵断面变坡点间的距离计算。而高速公路、一级公路采用的竖曲线半径都比较大，竖曲线也较长，在竖曲线上的纵坡已较直坡段缓和，在考虑坡长限制时应估计到这一点。建议按下述方法换算““：当竖曲线长度小于或等于200m、或竖曲线长度虽大于200m，但前后坡段纵坡代数差的绝对值小于0．5％时，竖曲线长度的各半等于前后坡段的纵坡。当竖曲线长度大于200m，且前后坡段纵坡代数差的绝对值大于0．5％时，竖曲线长度1／4的两端与前后坡段的纵坡相同，2／4的竖曲线中间段按前后坡段纵坡代数平均值计算。3．2．2竖曲线半径和视距过小的竖曲线半径将导致视距的不足。凹型竖曲线过小还会引起离心加速度过大及排水问题；凸形竖曲线太小还会引起跳车，这都是不安全因素。(1)安全标准与要求夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3．O．18条规定：公路纵坡变更处应设嚣竖曲线，竖曲线的最小半径和最小长度应符合表3-8规定。表3．8竖曲线最小半径和最小长度设计速度(kn油)1201008060403020竖曲线最小长度(m)100857050352520极限值11000650030001400450250100凸形竖曲线半径(m)一般值170001000045002000700400200极限值4000300020001000450250100凹形竖曲线半径(m)一般值6000450030001500700400200夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．3．4条规定：竖曲线应选用较大的半径。当条件受限制时，可采用一般最小值，特殊困难不得已时方可采用最小值。当有条件时，宜按表3—9的规定进行设计。表3．9视觉所需要的最小竖曲线半径值设计速度(km，h)120100806040凸形竖曲线半径(m)2000016000】200090003000凹形竖曲线半径(m)1200010000800060002000 (2)安全检查要点夺应逐个检查竖曲线半径和长度是否符合标准要求。对夜间交通量较大、沿线有跨路桥的路段，其半径和曲线长度应进行过验算。3．2．3特殊路段纵坡桥梁、隧道、立交桥等设施都是公路的组成部分，它们应当和路基一起构成一条平顺而连续的线形，才有利于汽车快速安全行驶。但是，桥梁由于受设计洪水位和桥下通航净空的限制，桥面设计标高可能高于桥头引线路基标高，这就造成纵断面不平顺；隧道由于受地形限制和为了缩短洞长、减少投资，可能使纵坡过大、引线连接不平顺；洞内坡大，会使汽车排放有害气体增多；洞内湿度大，会降低路面抗滑能力；这都不利于行车安全。(1)安全标准与要求夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第5．0．7条规定：桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。桥上纵坡不宜大于4％，桥头引道纵坡不宜大于5％。位于市镇混合交通繁忙处，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3％。桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第7．O．4条规定：隧道内的纵坡应小于3％：但短于100m的隧道不受此限。高速公路、一级公路的中、短隧道，当条件受限制时，经技术经济论证后最大纵坡可适当放大，但不宜大于4％。夺《公路路线设计规范》(JTJ011-94)第9．5．23条规定：隧道洞口的连接线应与隧道线形相协调。隧道两端洞口连接线的纵坡应有一段距离与隧道纵坡保持一致。夺检查设计是否满足上述标准要求，并使桥、隧及其两端引线之平、纵线形尽可能平顺，与周围环境相协调，使之视眼开阔、视线诱导良好。3．2．4爬坡和避险车道载重汽车在长上坡段行驶时，车速随坡长增大将明显下降妨碍跟驰轻型车辆行驶，不但降低公路的通行能力，而且导致事故增加，需要为慢速车辆设置爬坡车道。载重汽车在长下坡段行驶时，事故发生频率更高于上坡路段，车辆由于连续的刹车制动，造成制动器温度升高，制动性能减弱，调档失控发生交通事故，连续长大下坡路段的安全措旌中，避险车道是有效的工程措施之一。(1)安全标准与要求 夺《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3．08条规定：高速公路、一级公路以及二级公路的连续上坡路段，当通行能力、运行安全受到影响时，应设置爬坡车道，爬坡车道宽度为3．50m。令《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3．o-9条规定：连续长陡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第8．4．1条规定：高速公路、～级公路纵坡长度受限制的路段，应对载重汽车上坡行驶速度的降低值和设计通行能力进行验算，符合下列情况之一者，在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道：A：沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到表3．10的容许最低速度以下时，可设置爬坡车道。表3．10上坡方向容许最低速度I设计速度(km／11)1201008060I容许最低速度(k，Tl／11)60555040B：上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。夺公路项目安全性评价指南(JTG厂rB05—2004)第4．2．5条规定：当爬坡路段坡顶货车运行速度计算值低于设计速度20km／Il，或不能满足设计服务要求时，应评价设置爬坡车道的必要性。对于已设置爬坡车道的路段，应对爬坡车道的长度、宽度以及标志、标线等进行评价。在长大下坡路段，连续4km以上路段末设置停车区、加水冷却区等服务设施时，应根据沿线地形条件和交通组成特点，评价在下坡路段设置紧急避险车道的必要性。对于己设置紧急避险车道的路段，应评价设置间距能否满足行车安全要求，并对紧急避险车道的平纵面线形、长度、横断面宽度、路面材料、排水系统以及防撞护栏、标志、标线等进行评价。(2)安全检查要点为便于安全检查，提供下列资料供参考：夺对载重车上坡容许最低车速的验算：设载重车～般最大车速为88km／Il，相当于55mjle／h。根据美国AASHTO：POUCYONGEOMETRICDESIGNOFHIGHwAYSANDsTREETS，1984版本中图3．30典型载重汽车(300磅／马力)爬坡曲线数据8’，按算成表3—11。 表3．11载重汽车由晟大车速降至最低容许车速能爬升的坡长设计车速(km，11)1201008060撮低容许车速(kmm60555040载重车最大车速(km／h)88车速下降值(km／11)28333848纵坡度(％)能爬升的坡长(m)371491245166087305547638644l486夺关于上坡路段设计通行能力的大致标准：双车道公路为1000辆小客车／，』、时／两个方向，／车道。据《日本高速公路设计要领》“”介绍，对对四车道高速公路为1700辆小客车／，J、时夺大中型车辆在长下坡时，当制动器的温度不超过200度时，车辆的制动器制动力不会发生明显衰减；当制动器温度达到270度时，车辆的制动器制动力明显下降，只能达到正常温度(65度以下)的30—35％：当制动器温度达到400度以后，车辆制动器基本失效。因此，连续下坡路段采用货车安全运行状态的制动器温度阈值作为控制指标。1。3．3平纵组合公路线形是以平、纵组合起来的立体线形而映入驾驶员眼帘的。对于行车速度要求较高的公路，平面线形和纵面线形都不应单独设计，而应相互组合。如果平纵组合不好，不但有碍于各自优点的发挥，而且还会加剧两方面的缺点。良好的组合，通常无需增加费用却能增加公路的效用、安全和路容，获得满意的路线。30．1平纵线形大小组合所谓平纵线形大小组合，主要指平曲线与竖曲线在～起时，它们之间的大小匹配应当均衡，不能一方大而缓、而另一方小而急。这样，线形会失去视觉诱导和心理准备，极易发生交通事故。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．4．1条规定：设计速度=60km／ll的公路，必须注重平、纵面的合理组合。不仅应满足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求。平、纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、+14． 心理上保持协调。令《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．4．3．1条规定：平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。夺国外经验值。表3．12平曲线与竖曲线半径的均衡平曲线半径(m)竖曲线半径fm)竖：平平曲线半径(m)竖曲线半径(m)竖：平6001000016．6J1003000027．3700】200017．】12004000033．38001600020．O15006000040．O9002000022．22彻100()0050．O1∞02500025．0资料来源：(日)大冢胜美《公路线形设计》1981年译本，人民交通出版社。(2)安全检查要点夺半径比检查。3-3．2平纵线形位置组合凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部是否有小半径平曲线或反向平曲线的拐点?凸形竖曲线的这种组合会失去视觉诱导，凹形竖曲线的这种组合会因下坡车速过高来不及打方向盘及排水问题而带来安全问题。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》(JTJ0n—94)第9．4．4．1条规定：设计速度=40km／h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第9．4．42条规定：凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合。(2)安全检查要点夺对每个组合进行顶点检查；夺对每个组合进行反向平曲线的拐点检查；夺对困难段凸形竖睡线作视距检查。3．3．3合成坡度合成坡度是指平曲线的超高与纵坡坡度的合成坡度。在纵坡陡的地段插入小半径平一1S． 曲线，可能出现过大的合成坡度。合成坡度过大，在雨季和冰冻时行车很不安全。合成坡度太小，又会造成路面排水不畅，影响汽车高速安全运行。将合成坡度限制在某～范围之内的目的是尽可能地避免陡坡与急弯的组合对行车产生的不利影响。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第8．5．1条规定：各级公路最大容许合成纵坡值规定如表3—13。表3．13最大容许合成坡度公路等级高速公路一级二级三级四级设计速度120100806010060804060304020(km／11)合成坡度1010．51010．59．5109．5lO9．5lO(％)夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第8．5．2条规定：当陡坡与小半径平曲线相重叠时，在条件许可的情况下，以采用较小合成坡度为宜。特别是下述情况，其合成坡度必须小于8％：冬季路面有积雪、结冰的地区；自然横坡较陡峻的旁山路段：非汽车交通比率高的路段。夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第8．5．3条规定：各级公路的最小合成坡度不宜小于O．5％。在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为O％。当合成坡度小于0．5％时，则应采取综合排水措旅，保证路面排水畅通。(2)安全检查要点夺逐个检查急弯和陡坡相重叠等困难路段的合成坡度。3．4视距视距是公路安全行车的一项重要设计指标。公路线形应有足够的视距，使驾驶员能及时察觉潜在的危险，并做出适当的反应。3．4．1停车视距指驾驶人员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离。(1)安全标准与要求◆《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)第3-o’12条规定：不同设计速度的停车视距应符合表3—14规定： 表3-14不同设计速度下的停车视距设计速度(km，11)1201008060403020停车视距(m)21016011075403020夺《公路工程技术标准》(J11GB01—2003)第3_o．12条文说明：高速公路、一级公路以及大型车比例高的二、三级公路，应采用货车停车视距对相关路段进行检验。货车停车视距计算取：眼高为2．0m，物高为O．1m。表3．15不同设计速度下的货车停车视距设计速度(km／11)1201008060403020货车停车视距(m)24518012585503520夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．9．1条规定：停车视距计算中规定：跟高为1．2m，物高为0．1m。夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．9．6条规定：平曲线内侧及中间带设护栏及其它人工构造物等而不能保证视距时，可加宽中间带、路肩或将构造物后移：当挖方边坡妨碍视线时，则应按所需横净距绘制视距包络图开挖视距台阶。(2)安全检查要点夺按公路设计速度和大型车比例情况检查设计所采用的视距标准是否正确；夺在初步设计的平、纵面图上困难路段检查停车视距是否满足要求；夺对不满足停车视距路段是否采取了限速等交通工程措施；夺对于高等级公路，设计速度对应的视距应不小于采用运行速度计算值计算的小客车停车视距。在以货车交通量为主以及其他货车或大客车可能多发事故的路段，设计视距还应同时满足按货车运行速度计算值计算的货车停车视距要求。3．4．2会车视距和超车视距双车道公路应满足会车视距和超车视距的需要。(1)安全标准与要求夺《公路工程技术标准》(J1℃B01—2003)第3．o．12条规定：不同设计速度的会车视距和超车视距，应符合表3—16规定：表3．16二、三、四级公路会车视距与超车视距设计速度(km，11)8060403020会车视距(m)220150806040超车视距(m)550350200150100双车道公路应间隔设置具有超车视距的路段。一37 夺《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．9．2条规定：二、三、四级公路的视距应满足会车视距的要求，其长度不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．9．3条规定：二、三、四级公路应设置符合规范的超车路段。当地形及其它原因不得已时，超车视距长度可适当缩减，最短不应小于表3．17中所列的低限值。表3．17超车视距公路等级二级三级四级设计速度(kn】，11)804060304020超车视距一般值(m)550200350150200100超车视距低限值(m)35015025010015070《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．9．4条规定：二、三级公路宜在3mjn的行驶时问里，提供一次满足超车视距要求的超车路段。一般情况下，不小于路线总长度的10％～30％。超车路段的设置应结合地形并力求均匀。(2)安全检查要点夺在初步设计的平、纵面图上困难路段检查会车视距是否满足要求：夺特殊困难采用停车视距地段，是否已采取分道行驶措施：夺量出每个百米桩的超车视距，计算超车路段占路线总长度的比例。夺对不满足会车视距路段是否采取了路面中线标划实线禁止驶入对象车道等措施；对不满足超车视距路段是否采取了禁止超车标志等交通安全措施。3．43判断视距判断视距是指驾驶员在可能引起视距混乱的道路交通环境中，以发觉意外的或难以感觉的信息源或危险、判别危险或其潜在迹象、选择适当的速度和路线、安全有效地完成驾驶操作所需的距离。通常下述位鼍需要满足判断视距：互通立交和平交、收费广场和车道断头的横断面处、以及各种信息来源竞相出现处。普通路段停车视距所用反应时间是2．5s，但在复杂情况下发觉、识别、判断所需时问约为10～15s，因此需要提供更长的视距，才。能保证安全停车和避让。(1)安全标准与要求《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第10．3．1．4条规定：平面交叉视距与识别距离规定如表3．18。 表3．18平面交叉视距与识别距离设计速度(km／11)1008060403020停车视距一般值(m)16011075403020停车视距低限值(m)1207555302515信号控制的信号识别距离(m)35024014010060停车标志控制的标志识别距离(m)105553520令《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第11．3．5．2条规定：互通立交的分流点之前主线上的视距应大于1．25倍主线停车视距。有条件时，宜满足表3．19所列识别视距的要求。表3-19互通立交的分流点前之主线视距}主线设计速度(km／h)120100806040识别视距(m’350—460290—080230000170~240130一180夺美国AASHTO：AP0uCY0NGEOMETRlcDESIGNOFHIGHⅥ，AYSANDSTREETS提供的判断视距资料如表3．20所示㈨。表3．20判断视距(m)设计速度(kn汕)发觉识别(s)判断时间(s)操纵(s)总计时间(s)判断视距(m)481．5～3．O4．2—6．54．510．2—14．0140—190641．5q．04．2西．54．510．2—14．0180、250801．5~3．04．2“．54．510．2—14．O230～10972，O，3．04．7—7．04．511．2—11．5300—0901122，O一3．O4．7—7．04．510．7—14．0335—42(2)安全检查要点夺检查信息复杂地段视距是否满足判断视距要求。若不满足，是否采取了限速措施。3．4．4视距检查方法方法1㈣：按道路技术等级在初步设计的平、纵面图上对困难路段检查相关视距是否满足要求，具体方法：①在平曲线内侧的平面视距受地形、地物的障碍，先将障碍物边线绘在图上。如(图3．1)中挖方边坡障碍用～条建议开挖的边坡线标在图上，对于停车视距，该线位 置高于路面1．Om；对于超车视距，高于路面1．5m。障碍物线或边坡开挖线相对于中心线的位置可从横断面图中量出。②在平面图上量取桩号K2+200的视距：将直尺边一端对在桩点，与障碍物线相切，直尺边与中线相割处即是水平视线的极限，读出视距为(820—200=1620m，可简记为600m。从理论上讲，停车视距应从同一车道上两点之间量取，超车视距应从一个车道的中点量至另一车道的中点。但双车道公路没有必要这么精确，在中线上或路面边缘上量取精度已够。③在纵断面图上量取视距，如图用一条透明直尺，尺宽按竖向比例尺(1：200)1．6m，分别在尺子上缘0．1m和1．2m处刻两条线f代表路面上物高和驾驶员跟高)。将1．2m这条线对住需要竖向视距的桩号，绕该点旋转使尺的上缘和纵断面相切。起始桩点和O．1m线与纵断面相交的桩点之间的距离即为停车视距；起始桩点和直尺下缘与纵断面相交的桩点之间的距离即为超车视距。一／．。切线∥—多’7々—当壁旺比例，设计线／—————∥∥≠；f。———；歹；二，夕—≠／；／透日日直J7。停车视距{眨限／超牟视距，爱限＼R12n—∥妄乡—一、孓《多；，／N＼L鱼1戋对柱点l／01234567890l234567H—-卜斗—卜斗—{—卜斗_{—+u{—H——+—+一纵断面图图3．1在平、纵面图上按比例尺量取视距方法2m：①小客车停车视距小客车停车视距采用路段运行速度计算值计算。当采用路段运行速度计算值计算的一40— 停车视距大于设计速度对应的停车视距时，应加大停车视距。停车视距采用式(3—1)进行计算。沪篝+警b-，式中：￡——小客车停车视距(m)；％，——运行速度的计算值(km／11)；t——空驶时间，即反应时间，取2．5s(判断时间1．5s，运行1．os)；g——重力加速度，取9．8m／s2；，——纵向摩阻系数，依运行速度和路面状况而定。依式(3—1)计算，按照预测运行速度，小客车的停车视距见表3—21。表3．2l小客车停车视距计算表运行速度(knl，h)反应时间(s)摩阻系数制动停车距离(m)视距(m)1202．5O．292792801102．50．292412451002．50．3201205902．5O．3169170802．50．31137140702．50．32109110602．50．338590②货车停车视距在货车或大客车可能多发生事故的复曲线、减速车道、出口匝道端部、车道数减少、丘陵区交叉口、桥墩附近的交叉口、位于或接近凸形竖曲线的平交口等路段，应按照运行速度计算值进行停车视距评价。货车停车视距采用下式进行计算。s．：型+啦!塑：(3—2)3．629(厂+f)式中：S——货车停车视距(m)；v85——运行速度的计算值(km／11)； t——反应时间(s)，根据运行速度不同取值见表3—22；g——重力加速度，取9．8m／S2：j——路线纵坡度(2％上坡为f=0．02，4．5％下坡为f=．O．045)，纵坡修正值见表3—23：，——货车轮胎与路面的纵向摩阻系数，不论运行速度大小，一般取值为0．17。表3．22货车平坡视距计算条件表运行速度(kIn，11)反应时间(s)摩阻系数货车停车距离(m)1102．50．173561002．5O，17301902．5O．17251802．40．17202702-30．17158602．20．17120表3-23上、下坡货车视距修正值(m)运行速度上坡下坡(km，11)+2％+4％+6％．2％-4％．6％1lO．29，53．735686153100．2444．60467112690．20，36-49385810280．16．28-3930468170．12．22．3023356260．9，16．22172645注：A：表中设计值按潮湿路面状态计算；B：对于半径小于400m的平曲线段，应在坡度修正等候，将停车视距加长10％。3．5特殊路段3．5．1山区1)、回头曲线山区公路经常遇到越岭路线。越岭路线的特点是以延长路线来克服地形高差。延长路线的展线方式，主要有自然展线、回头展线和螺旋展线三种。当相邻两控制点之问高一4，． 差大、自然坡度大于路线平均纵坡时，可利用合适地形以回头展线形式升坡，它以180。左右的偏角急剧改变方向，并用有一定纵坡的小半径平曲线完成回头展线。回头展线一般由主曲线、辅助曲线和插入的缓和曲线(或直线)组成，并按地形布置成各种形式。当越岭山坡地形高差较大时，有时在同～面山坡上需连续布置多个回头曲线，每两个回头曲线之间的距离必须保持足够的长度，才能满足设置辅助曲线和缓和曲线的长度，使驾驶员有充分的时间操纵车辆连续反向转弯运行。否则，容易导致事故发生。同一山坡上的多道回头曲线，上下线之间的横向间距也必须满足地基、边沟、边坡和挡墙的宽度并保证其稳定性。由于回头曲线线形指标差，视距不良，所以还要考虑是否有限速等交通安全措施。(1)安全标准和要求夺《公路路线设计规范》(J”011—94)第7．10．2条规定：两相邻回头曲线之间，应争取有较长的距离。由一个回头曲线的终点至下一个回头曲线的起点的距离，在二、三、四级公路上分别应不小于200m、150m、100m。夺《公路路线设计规范》(JTJO】1—94)第7．】O’3条规定：回头曲线各部分的技术指标规定如表3．24。表3．24回头曲线极限指标公路等级二级三级四级设计速度(km／h)302520圆曲线最小半径(m)302015缓和曲线最小跃度(m)302520超高横坡度(％)6双车道路面加宽值(m)2．53．0最大纵坡(％)3．54，04．5呤《公路路线设计规范》(JTJ011—94)第7．10．4条规定：回头曲线前后的线形应有连续性，两头以布设过渡性曲线为宜，应设置限速标志，并采取保证通视良好的技术措簏。(2)安全检查要点夺按标准检查回头曲线布设是否与地形相适应、各项技术指标运用是否合适、横向宽度能否确保路基稳定性；夺视距不良地段，开挖视距台，保证规定的行车视距是否有其他方案；．41． 夺交通安全措施是否齐全。2)、高原区纵坡折减在海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率因空气稀薄而减少。相应地降低汽车爬坡能力：汽车水箱中的水易沸腾而破坏冷却系统。因此，在高原地区除了使用适合于高原地区行车的发动机外，设计中最大纵坡也应减少1％一3％。(1)安全标准与要求夺《公路路线设计规范》、平曲线半径曲线路段设置超高的目的，是将汽车行驶时所承受的离心力，被路面超高使汽车产生的横向力及路面与轮胎之间的摩阻力所抵消，使汽车能保持横向稳定、安全行驶。但在市区的道路，由于宽阔的路面、需要适应临近房屋产地的坡度，考虑路面排水、非机动车平稳行驶以及横交道路的交叉口等因素，市区道路通常以不设超高较为适宜。需要加大平曲线半径。(1)安全标准与要求夺《城市道路设计规范》(aJ37—90)中有关平曲线半径与超高的关系摘录于表3．27。表3-27城市道路平曲线半径与超高设计速度(kmm)806050403020不设超高最小半径(m)1000600400300‘15070设超高推荐半径(m)4003002001508540设超高最小半径(m)250150100704020夺在利用现有城市道路时，加大平曲线半径可能困难，这时不得不设置超高。处于市区的城市道路因受交叉口、非机动车以及街道两侧建筑的影响，不宜采用过大的超高横坡度，一般是：计算行车速度80km，h为6％，50km／h为4％，=40km／}I为2％。(2)安全检查要点夺是否可加大半径而不设超高；当必须设超高时，超高值是否满足非机动车行驶要求。 3．6公路路线设计安全检查清单表表3．28公路路线设计安全检查清单表序检布检查安全检查标准安全检查要点号单元指标结果1、检查采用的圆曲线半径是否与公路等平曲1、《公路]j程技术标准》(ⅡG级及行车速度相适应、超高与路面横向平面线半B01—2003)第3．014条；摩阻系数相协调；1线形径与2、《公路路线设计规范》2、当采用极限半径时，是否采取了相应超高(Ⅲ011—94)第7．5．1条。的交通安全措施，如设立“急弯”警告标志、车道中心线标划实线等。l、《公路工程技术标准》(J11G1、曲线间是否设置足够长度的缓和曲线B01—2003)第3．o．15条：来达iq线形的连续：平曲2、《公路路线设计规范》2、相邻曲线半径比是否均衡；线组A(用011_94>第9．2．1．5条、3、按公式R·L=A2计算出A值与上述要口第9．2．3．2条、第7．4．3条、求相比较，结合地形和线形组合要求，第9．2．4．2条、第9．2．5条。考虑设计是否合理。1、《公路工程技术标准》(J11G检查是否有大于设计速度20倍直线，是长直B01—2003)第3．O．13条：否有弥补景观单调的技术措施，采取的线2、《公路路线设计规范》(Ⅲ技术措施是否合理。011．94)第912．2．3条。《公路路线设计规范》(订J根据公路等级要求的设计速度检查曲线短直011．94)第9．2．1．3条、第间夹直线长度是否满足规定长度，否则线9．2．1．4条、第7．2．3条、第应调整曲线半径或线形。9．2．5．2条。交通工程措施：如属这种情况，可考虑长直采取调整路线、加大曲线半径、设置警线小设计速度与运行速度比较。告标志、设置并加强防撞护栏、铺装彩半径色路面增加抗滑能力、设置道钉强制限速等交通安全设施。 按公路等级及设计速度要求，检查平曲《公路路线设计规范》(JTJ小曲线长度是否满足最小曲线长度：当路线叭1—94)第7．8．1条、第7．8．2线转角值等于小于7。时，其曲线长度是否条。满足表3．4的要求值。l、《公路工程技术标准》(J1’G坡度B01—．2003)第3．O．16条、第1、检查设计所用的技术标准指标是否达和坡3．017条：到标准要求；长2、《公路路线设计规范》(兀12、坡长和缓和坡段检查。011。94)第8．3．2条。竖曲1、《公路工程技术标准》(n"G应逐个检查竖曲线半径和长度是否符合线半B01—2003)第3．O．18条：标准要求。对夜间交通量较大、沿线有径和2、《公路路线设计规范》跨路桥的路段，其半径和曲线长度应进纵断视距(Ⅲ001．94)第9-3．4条。行验算。2面线1、《公路工程技术标准》(丌G检查设计是否满足上述标准要求，并使形特殊B01—2003)第5．O．7条、第桥、隧及其两端引线之平、纵线形尽可路段7．04条；能平顺，与周围环境相协调，使之视眼纵坡2、《公路路线设计规范》(Ⅲ开阔、视线诱导良好。011．94)第9．5．2．3条。l、《公路工程技术标准》(Ⅱ．G爬坡根据载重车上坡容许最低车速和上坡路B叭一2003)第3．0．8条、第和避段设计通行能力要求检查是否要设置爬3．O．9条；险车坡车道；根据载重车制动器的温度上升2、《公路路线设计规范》(Ⅲ道幅度检查是否要设置避险车道。011—94)第8．4．1条。1、《公路路线设计规范》(JTJ平纵011—94)第9．41条、第平纵线形9．4．2．2条、第9．4．3．I条；3半径比检查组合大小2、国外经验值。(日)大冢组合胜美《公路线形设计》1981年译本，人民交通出版社。 平纵l、对每个组合进行顶点检奄；《公路路线殴计规范》(JTJ线形2、对每个组合进行反向平曲线的拐点检011—．94)第9．4．41条、第位置查：9．4．4，2条。组合3、对斟难段凸形竖曲线作视距检奄。《公路路线设计规范》(JTJ合成逐个检查急弯和陡坡相重叠等困难路段011—94)第8．5．1条、第8_5．2坡度的合成坡度。条、第8．5．3条。1、《公路工程技术标准》(J1’G1、按公路设计速度和大型车比例情况检B01—2003)第3．012条、第查设计所采用的视距标准是否正确：停车3．0．12条文说明；2、在初步设计的平、纵面图上困难路段视距2、《公路路线设计规范》(脚检查停车视距是否满足要求：011—94)第7．9．1条、第7．9．63、对不满足停车视距路段是否采取了限条。速等交通工程措施。1、在初步设计的平、纵面图上困难路段检查会车视距是否满足要求；2、特殊困难采用停车视距地段，是否已会车l、《公路工程技术标准》(Ⅱb采取分道行驶措施；视距B01—2003)第3_o．12条：3、量出每个百米桩的超车视距，计算超和超2、《公路路线设计规范》(脚4视距车路段占路线总长度的比例；车视01l一94)第7．9．2条、第7．9．34、对不满足会车视距路段是否采取了路距条、第7．9．4条。面中线标划实线禁止驶入对象车道等措施；对不满足超车视距路段是否采取了禁止超车标志等交通安全措施。1、《公路路线设计规范》(JTJ011．94)第10．3．1．4条、第11．3．5．2条；检查信息复杂地段视距是否满足判断视判断2、美国从sHTo：A距要求。若不满足，是否采取了限速措视距POUCYONGEOM明≈IC施。DESIGNOFHlGHⅥ，AYSANDSTREETS。．48． 1、按标准检查回头曲线布设是否与地形《公路路线设计规范》(JTJ相适应、各项技术指标运用是否合适、011—94)第7．10．2条、第横向宽度能否确保路基稳定性：山区7．10．3条、第7．10．4条、第2、视距不良地段，开挖视距台，保证规8．2．2条。定的行车视距是否有其他方案：特殊3、交通安全措施是否齐全。5路段《公路路线设计规范》(JTJ1、要结合路宽、视距以及当地非机动车011．94)第8．2．43条、第8．2．6类型、交通量情况一起考虑。条、《交通工程手册》第四章城镇2、是否可加大半径而不设超高：当必须第四节、《城市道路设计规设超高时，超高值是否满足非机动车行范》(aJ37．90)中有关平曲驶要求。线半径与超高的关系说明。3．7小结将公路路线设计安全检查内容体系划分为5个单元19个指标，分别涵盖了平面线形、纵断面线形、平纵组合、视距和特殊路段线形的指标。对每个指标进行危险因素辩识和危险程度分析；依据国内现有的规范及国外先进的科研成果列出了安全检查标准并进行安全检查要点研究；最后提出了相应的安全对策措施。整个研究成果为路线设计安全检查人员提供了完整的检查内容、依据和要点。 第四章实例分析一渚永高速公路路线设计安全检查4．1工程概况诸永高速公路是浙江省高速网络工程的主要干线之一，是浙江省公路主骨架“两纵两横十八连三绕三通道”中的～连，它纵贯浙江中部，是沟通杭卅f等浙江北部地区与浙江中部及东南部的主要干线公路，也是杭金衢高速公路、甬金高速公路、台缙高速公路和温州绕城高速公路的重要连接线。路线经过绍兴(诸暨市)、金华(东阳市、磐安县)、台州(仙居县)及温州(永嘉县)等四市五县(市)，全长约223．6km“⋯。诸永高速公路按《公路工程技术标准》(JTJ001．97)规定的双向四车道高速公路标准建设，设计速度80l(IT油，全线大部分工程指标都能满足100l【111／ll行车要求，有关部门在安全评价时采用了80km／ll和100km／ll两种设计速度进行检查，因此本文在讨论时部分指标也将采用80km／ll和100km／11两个设计车速进行分析啪1。路线主要技术指标如表4．1表4．1诸永高速公路路线主要技术指标表标准、规范规定值雕荐值序号指标名称单位采用值设计速度80kIn／11设计速度100kIn／h右线：434一般值：400一般值；7001平曲线最小半径极限值：250极限值：400左线：4162直线最大长度处15，9<1600m<2000m3同向平曲线间最短直线m4734806004反向平曲线间最短直线m1602005最大纵坡及坡长％，m4．5／5155厂7004／8006最短坡长m250200250一般值：4500～般值：100007凸型竖曲线最小半径5000极限值：3000极限值：6500一般值：3000一般值：45008凹型竖曲线最小半径m3100极限值：2000极限值：30009停车视距1lO110160根据对比分析，按设计速度80km，h，本项目路线主要指标基本上满足《公路工程 技术标准》(JTGB01—2003)和《公路路线设计规范》(JTJ011—94)的规定。若按设计速度100km／Il考虑，部分路段路线指标与《标准》、《规范》推荐值有一定差距a本章选取部分较危险的路段进行分析和评价。4．2平面线形4．2．1平曲线半径在本项目中，诸永高速公路圆曲线半径的选用范围如图所示。图4．1诸永高速公路圆曲线半径选用的分布图 从图中可以看出，诸永高速公路圆曲线半径均大于规范100km／h设计速度要求的极限值400m的规定，其最小值为416．4米，位于温州段(JD左7)K170+335．760处，其余路段95％以上的平面线形指标都在600m以上。因此，小于600m的平曲线成为本项目的安全瓶颈点，需要重点分析其行车安全性与最大安全行驶速度。速度预测结果表明：诸永高速公路小半径曲线的行驶速度均小于对应曲线的舒适性速度(见表4—2)。所以，从速度的协调性和驾驶员的舒适性感受两方面考虑，诸永高速公路小平曲线半径是能够保障行车安全的。表4-2诸永高速公路小半径曲线处的安全行车速度圆曲线半径416466480600700800900横向力系数¨值、0．20．18O，160．15超高，值0．060．040．03舒适性速度(km，lt)105110113117125132135预测速度(kIn／h)1001051101204．2．2平曲线的组合平曲线能够较好地适应地形的变化，获得圆滑顺畅的线形，所以应用广泛，尤其是山岭重丘地形，常常采用连续多个平曲线组成的线形。相邻卵形曲线(用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合)半径之比宜在O．2～0．8之问；S形曲线(用两个回旋线连接两个反向圆曲线的组合)两圆曲线半径之比不宜过大，以Rx瓜m=2为宜；连续路段的多个平曲线，其半径值呈由大到小逐减、或由小到大递增的布置，半径比应满足小于1．5，方能达到曲率均衡变化的要求。表4．3相连曲线半径比表序半径曲线半径交点号交点桩号转角值结论号(m)类型比JDB50AK8“648．23738。22’56”(z)600半径比大1s型2．2JDB50BK87+111．95112。47’53”(Y)1300于2。OJD9K172+780．14021。25’26”(Y)1632．6半径比大2S型3．4JDl0K173+668．50682。54‘52”(Z)484，6于2．O52 续表4．3序半径曲线半径交点号交点桩号转角值结论号(m)类型比JDl2K175+105．8395l。26’54”(z)465．5半径比大3S型2．2JDl3K176+088．99266。20’09”(Y)1009．2于2．0JDl5K178+101．71230。00’00”(Y)1011．7半径比没JDl6K178+738．8293l。34’4∥(Z)905．2连续1．1有顺序排4JDl7K179+538．04044。23’35”(Y)1044．3型0．9列，且大JDl8K180+438．35979。22’32”(z)469．02．2于2．0对于表4．3中四段不能达到均衡变化的连续曲线，建议采取标志预告和增加线形诱导标志的措施，使得驾驶员有心理准备。4。2．3长直线路段本项目设计速度为80km／lI，所以直线长度应不宜大于1．6km。若按运行速度100km／ll考虑，则路线长度应不大于2．0km。本路段长度大于2km的直线如表4．4。表4-4长度大于2km的直线段序号起点桩号终点桩号直线长度(m)1K12+295K14+31320182K42+342K45+01626743K71+893K75+02531324K113+298K116+60033025KIl7+810KIj9+88720776K124+075K126+27522007K126+685K128+69820138KJ32+933K135+20422719K204+582K208+4013029由上表可以看出，长度大于2．Okm的有9处，其中隧道路段8处。山区地形条件下，过长的直线会使驾驶员行车急于加速难以准确目测车距，对行车安全不利。因此，在隧道内外连接处需要采取必要的处治措施，隧道内及隧道外50米的标线建议换成震动标线，以增加反光和对车辆越线提醒的作用。在路缘石边缘涂反光漆，加强车道边缘线的．53- 反光，增加轮廓诱导，避免司机对车道边缘判断失误，驶入路缘带，引发车辆事故。对于处于隧道外的长直线路段，建议在与长直线相接的平曲线前，采取限速措施使之与相接曲线的设计速度相适应。4．2．4短直线路段同向曲线间的最小直线长度宜为行车速度的6倍，反向曲线的最小直线长度为行车速度的2倍。当设计速度为80km，h时，其相应曲线最小长度分别为480m和160m。而当设计速度提升为100km，h时，则相应最小长度曲线分别为600m和200m。表4．S短直线路段起点桩号终点桩号曲线半径直线长度曲线半径曲线类型K66+451．185K68+137．4002600160．95371800反向曲线ZKl52+651．835ZKl53+615．4633800175．89791069反向曲线YKl52+671．315YKl53+546．1423800170．59291220反向曲线K86+893．585K88+891．0911300473．0011800同向曲线ZKl92+854．004ZKl93+926．5982500480．7243850同向曲线YKl92+884．187YKl94+037．2822600515．83861000同向曲线ZK209+423．058ZK211+004．0432500535．11921300同向曲线按照驾驶员加0l【lll／ll运行速度的相应要求，对K66+451～K68+137、K86+893．585一K88+891．091和zKl92+854～zKl93+926路段之间的短直线，建议采取一些提示性的标志来提醒驾驶员注意减速行驶。对于表4—5中的其他短直线路段，虽然其接近极限值，但并没有超过规范，如果没有其它影响行车安全的因素共同作用时，可不进行处理。4．3纵断面4．3．1坡度与坡长本项目的设计速度为80km／h，最大的纵坡坡度为4．5％，没有超过现行标准、规范的规定。规范规定，计算车速为80km／ll时，3％的坡度最大坡长为1100m，4％的坡度最大坡长为900m，5％的坡度最大坡长为700m。车速为80km／h时，最小坡长为200m。但规范中最大纵坡和坡长限制指标，主要考虑了汽车的上坡动力性能，而缺少对长大下坡的安全性考虑。事故资料显示：下坡路段的事故发生频率明显高于上坡路段，特别是连续长大下坡路段，几乎都是各条公路的事故多发点。根据下坡路段的事故原因分析，超过半数的肇事车辆是由于重型货车制动失效引起的。表4．6是本项目中的大纵坡路段： 表4-6纵坡4％以上路段路段起点桩号终点桩号坡度坡长绍兴段YK5l+000YK5l+8404．0627K92+600K93+400—4．1331K95+700K96+5004．5515lJ(57+307．818LK57+800．4．4328LK60+400LK61+024．416-4．0474LK96+900LK97+3004．5110RK57+307．818Rl(57+800．4．4350RK59+250RK60+050．4．0487金华段RK60+360RK61+026．104-4，O504RK96+900RK97+3004．51lOK110+900K111+7004．2688LK96+900LK97+3004．5110LK】】O+890．312LK】1】+238．776-4．2200RK96+900RK97+3004．5110RKll0+900RKlll+246．388．4．2148K120+920．379K121+200-4．0130K121+500K122+350-4．O530LKl20+471-170LKl20+907．905_4．0212LKl29千180LKl28+894．675．4．0323台州段LKl31+900LKl32+611．920_4．0437RKl20+460RKl20+920．379．4．0235RKl28+200RKl28+900-4．0270RKl31+900RKl32+6004．0425K186+655．951K186+900．4．O134LKl64+700LKl65+300．4．0350LKl67+500LKl68+220—4．O399LKl86+142．054LKl86+635．615—4．0396温州段RKl64+700RKl65+287．3404．O312RKl67+500RKl68+240-4．0439RKl67+500RKl68+240—4．0439RKl86+204．626RKl86+655．951．4．0321在纵面上，路线纵坡对大型货车的行车速度影响很大，货车在连续上坡时速度普遍降低，增大了与其它车辆的速度差，容易形成追尾事故，而且通行能力与服务水平显著一55- 下降。从上表看，本路段的纵坡都在4．5％以下，坡长远小于最大坡长，坡度和坡长设计较为合理。4．3．2长下坡对于长下坡路段，事故发生频率明显高于上坡路段，车辆由于连续的刹车制动，造成制动器温度升高，制动性能减弱，调挡失控，更易发生交通事故，而且肇事车辆中70％以上为大中型货车。因此，对于高速公路的路线线形来说，当大型车比例超过30％时，路线线形设计应当考虑货车交通对运行安全的影响。本项目共有五处长下坡路段，其中左线两处，右线三处，列入下表：表4．7坡长6．5km以上路段桩号指标K47+200～K53+700坡长6．5km，平均坡度2．8l％K93+400～K100+200坡长6．8km。平均坡度2．49％K55+876～K62+500坡长6．6km，平均坡度2．69％K116+000～K129+800坡长13．8km，平均坡度2．35％K162+900～K169+440坡长6．5km，平均坡度2．36％在连续长大下坡路段的安全措施中，避险车道是有效的工程措施之一。本项目在诸暨段K47+800、K50+700、东阳段K61+370、仙居段K122+500处，共设置了4处紧急避险车道，以供制动失效后的车辆强制减速停车避险之用。4．4平纵结合4．4．1平纵线形组合在以上对平面及纵面进行分析的过程中，从单一的受限指标考虑，没有问题。但当两种或两种以上指标接近规范规定最小值、且相互叠加的话，可能成为安全隐患路段。在本项目中对于有两种及两种以上受限因素共同作用时，进行综合分析，得出结论如下：(1)K53+310至K54+620右线为弯坡组合路段，坡度为2．8％／．3．9％，平曲线半径792m，且从K53+716～K54+410为下坡路段，后接半径为600m的平曲线，两路段构成S形曲线，小客车运行速度预测值为90km／h，此路段出现下坡与小半径的组合，会增加此段的危险性，要加强此路段视线诱导设施。(2)K110+900至K112+208右线为处于大纵坡路段，坡度为4．2％，后接半径为960m的平曲线，运行速度预测值小客车为n5km／ll，货车75km／ll，建议在在该路段设．S6一 置路面薄层铺装。(3)K128+110至K129+106右线为陡坡急弯路段，坡度为．4．O％，平曲线半径为800m，运行速度预测值小客车为116km／11，货车71km／11，建议加强弯道的视线诱导及在路面进行薄层铺装。(4)K147+923至K148+820右线为陡坡急弯路段，坡度为一3．5％，平曲线半径为850m，运行速度预测值小客车为111km／11，货车74km／ll，同样建议加强弯道的视线诱导及在路面进行薄层锱装。(5)K175+363至K173+174左线，此段处于连续曲线路段，曲线半径分别为：465、480、484，曲线半径较小，坡度为3．5％／一2．9％，竖曲线半径6500m，小客车运行速度从曲线入口的107km／lI减速至91km／ll，货车运行速度从曲线入口的71km／ll减速至59km／ll，建议在该路段前设置“建议速度”和“连续弯道”的组合标志，提醒驾驶员注意前方连续弯道路段，并在竖曲线处强化视线诱导。引导司机按规定速度行驶。4．4．2合成坡度在本项目中，最大的纵坡坡度为4．5％，对应的晟大超高横坡度为3％，合成坡度=5．4％，不超过规范规定的10．5％的要求，所以本高速公路整个路段都满足合成坡度的要求。4．5视距4．5．1货车的停车视距汽车的停车视距是汽车以特定速度行驶时，普通驾驶员在驶抵车道上的障碍物之前，能作出反应并安全停车所需的最短距离。货车停车视距计算：货车的视高取为2米，故具有的横净距为：3．75／2+2．75+O．75+2．00+O．50+2．o／2=8．875m，按货车的运行速度进行计算，结果列入下表4．8。表4．8货车停车视距范围验算表横净距半径可提供视距运行速度纵向摩阻系数坡度需要视距差值(m)(km哟(叻(In)8．875300146750．17m．0()5122248．875200120750．17-0．0()5122．2由上表可知，以货车运行速度75km／h的需要视距作为衡量标准时，只需对半径小于300m的挖方路段进行验算。通过审核可知，该路段的视距均能满足要求。．57- 4．5．2中央分隔带视距小半径平曲线的路段，中问带绿化采用植树绿化，如果树木较高，对内侧车道行驶车辆的视距会造成一定的影响。中央分隔带具有的横净距为：3．75／2+0．50+1．5／2．0，50=2．625m；根据路段设计速度，分别计算相应的视距范围验证值。表4·9中央分隔带视距范围验证表(80虹I，II)横净距半径可提供视距设计速度需要视距差值(m)(km／h)(m)2．6256001128011022．62550010380110-7由此可知，当设计速度为80km／ll时，只需对半径小于600m的路段进行验算。中央分隔带视距不符合要求的路段共有5处，如下表所示。表4-10中央分隔带视距不满足的路段(80lⅢl／11)半径可提供横净距需要横净距差值路段交点号交点桩号(m)JDlOK173+668．5064842．6253．120．5JDlll(174+483．1974802．6253．120．5温州段JDl2K175+105．8394652．6253．250．62JD右7K170+354．8784332．6253．300．68JD左7K170+335．7604162．6253．631本项目设计速度80km／ll，需要对于上述5处弯道进行针对性地标线设计，可通过压缩硬路肩宽度的方法加宽中分带横净距，从而保证80km／ll设计速度的视距要求。4．5．3竖曲线视距在线形设计中，凸形竖曲线是影响线形视觉的主要因素，常因半径取值较小而引起通视距离不足。停车视距是确保行驶安全的基本视距要求，《标准》是根据停车视距确定凸形竖曲线的极限最小半径： 表4．1l基于停车视距的最小凸形竖曲线极限半径设计速度(km，h)10080停车视距(m)160】10凸形竖曲线极限晟小半径(m)65003000本项目凸形竖曲线最小半径为5000m，按照设计速度80km／h进行评价，满足视距要求；按照运行速度100km／h进行验算，不满足视距要求的路段见下表表4．12凸形竖曲线视距不满足的路段(100kⅡI／lI)序号桩号凸形竖曲线半径R(m)1K2+28050002K3+48060003K16+45060004K22+89060005K23+22060006K25+64050007K27+14060008K33+45060009K46+560600010K90+200580611K147+923500012K195+6506000本项目凹形竖曲线最小半径为3100m，按照100km／h进行评价，满足极限3000m要求。根据现场踏勘情况，诸永高速公路由于受地形、地貌、地质、构造物及工程经济的制约，完全要求达到理想的通视视距的确是很困难的。建议采取交通工程措施，如：设置“限速80”标志或“视距不良、慢行”等标志，对司机进行警示，引导驾驶员按规定速度行驶。4．6交通工程措施由于前文交通工程措施的表述比较模糊，在此做进一步的说明： 4．6．1交通标志由于全线弯道较多，尤其在K173～K175路段小半径曲线比较集中，加上长大下坡的影响，极易造成侧翻事故。为了加强视线诱导效果，拟采取以下措旋““：(1)平曲线半径大于700m小于1000m的路段增设“线形诱导标”，间距为30m㈨。(2)平曲线半径小于700m的“线形诱导标”间距加密。(3)平曲线半径小于1000m路段的中央分隔带防眩板上方每隔lOm贴一块10×20cm的黄色一级反光膜。”。(4)小半径曲线外侧填土较高或有其它危险物时，在曲线段增设防滑铺装。图4-2强化线形诱导设施示意图(5)主线视距不足路段之前，增加“限速80”标志及“视距不良、慢行”等标志(参见图4—3)，对司机进行警示。。”图4．3限速标志一60．◇零 4．6．2交通标线本路线采取的主要交通标线工程为路面薄层铺装，路面薄层铺装又叫彩色路面铺装，是近年来出现的新型道路标示材料，是以防止打滑、增强车辆运行时的减速效果、路面的彩色化以及从视觉上提高安全性等为目的开发的防滑铺路材料。它可以使车辆得到比普通路面更好的制动性，从而有效地抑制交通事故“”。建议本项目在纵坡大于4％的路段设置路面薄层铺装。具体设置方法参见图4-4。每隔45米设计了3道宽20cm的振动型减速标线。建议在长下坡坡底前或长下坡接小半径曲线前应加密减速标线间距，增加数量，如采用35m～20m渐变间距，每处设置3～5道振动标线。’图4_4-l小半径平曲线路段路面薄层铺装设置方法长下IlIIlIIlIIIlI墨，旦_L，马骂!!!；!!，旦墨I竺，骂骂111I!婴图4．4．2长坡开始路段或纵坡大于4％路段的路面薄层铺装设置方法4．7主要评价结论通过对线形指标进行分析研究，主要评价结论如下： (1)标准符合性：本项目路线设计采用的平、纵、横指标，均符合现行“公路工程技术标准”(JTGB01—2003)和“公路路线设计规范”(J”011—94)中80l(Ill／Il设计速度的规定。(2)全线的路侧横净距能够提供100km／11运行速度所需的视距。但弯道内侧中央分隔带处，有不满足视距要求的路段，需要通过施划标线重新布置道路横断面各部分尺寸。(3)对于连续上坡或下坡路段、小半径平曲线路段、隧道出入口，采取针对性的安全防护措施，降低车辆速度差，提高运营安全性与道路服务水平。表4．13项目改善措施一览表序检查检查指标存在的主要问题改善措施号单元在平曲线半径小于1000m的路段增设视线平曲线半径与小半径路段诱导；在小半径曲线前殴置减速标线，降超高低车速。标志预告和增加线形诱导标志的措施，使平曲线组合不良线形组合得驾驶员有心理准备。平面长直线长度大于2km的长在长直线末端的曲线增设视线诱导、设置l直线减速标线，降低车速至曲线的运行速度。线形提示性的标志来提醒驾驶员注意减速行短直线夹直线过短驶。直线过长或坡长过在长下坡坡底前或长直线接小半径曲线前长直线小半径长设置振动型减速标线小曲线无连续下坡，超载车辆坡度和坡长增设避险车道和停车区。制动器温度过高纵断竖曲线半径不满足2面线竖曲线半径和100km／h速度的视距采取限速措施，降低运行速度。视距形要求特殊路段纵坡无设置“建议速度”和“连续弯道”盼组合标平纵平纵线形组合平纵组合不良路段。志，提醒驾驶员注意前方连续弯道路段，3并在竖曲线处强化视线诱导，引导司机按组合规定速度行驶合成坡度满足要求中央分隔带视距不通过施划标线调整路面的各部分宽度，加4视距停车视距宽中央分隔带，减窄硬路肩。 通过以上对工程实例的路线设计内容安全检查，本文的研究成果安全检查清单能较好地与工程实践相结合，安全检查可操作性较强，给公路设计安全工程提供了一份有实际价值的安全检查清单表。通过检查工作，能发现路线设计中存在的安全问题，提出检查结论、设计改善措施与建议，对公路通车运营安全起了一定的保障作用。 第五章结论我国历年来交通事故高居世界之首，经济的快速发展及运输业的繁华使我国交通安全形势更加严峻。不管是高速公路还是低等级公路，其交通事故率都大大高于国外水平。因此深入系统地研究交通安全问题，预防交通事故的发生，降低事故率，是摆在工程技术人员面前急需解决的紧迫课题。5．1主要研究成果公路路线设计安全检查是在公路的设计阶段，对公路路线工程与公路使用者有安全影响、或存在事故潜在隐患的各种因素进行鉴别，提出能消除或减弱安全隐患的工程措施。加强公路路线设计安全检查实施的分析和研究，对于公路运营交通安全具有重要的意义。作为一个工程设计技术人员，应该保证其所设计的公路的安全性，最大程度为驾乘人员提供一条安全、顺畅、符合驾驶期望的行车路线。论文结合安全评价理论知识，从汽车行驶理论、公路路线与交通安全、公路路线安全评价标准等原理分析基础上，对公路路线设计的平面线形、纵断面线形、平纵线形组合、视距等四个方面提出了安全检查标准与要点，并按安全检查表法提出了公路路线设计安全检查清单表。主要研究成果：1、结合安全评价理论知识提出了公路路线设计安全检查研究的理论体系和内容体系，丰富并完善了我国的公路路线设计安全评价理论和内容。2、详细提出了公路路线设计安全检查单元及指标，并逐个提出了安全检查标准与要点，为路线设计安全检查人员提供了完整的检查内容。3、选用诸永高速公路路线设计进行安全检查，分析项目中存在的安全隐患并提出了安全保障措施，供类似的工程设计安全检查以启示。4、丰富了公路交通安全的保障体系。5．2存在问题由于我国安全评价工作起步较晚，尤其是公路设计安全评价只是近几年才‘零星在国内少数路段开展，评价缺乏统一的标准和要求，评价工作基本上还处于探索阶段：又由于论文写作时间有限，未能充分吸收国外先进技术标准。文中主要存在下列2点不足，在今后的学习与工作中有待于进一步深入的研究和拓展。1、论文对安全检查理论深层次的分析和研究上还有一定的不足，需要在以后的工作中加强理论分析研究。2、对安全检查标准的量化研究还有待进一步深入。 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