高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究

張強(qiáng)

（青海省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，西寧 810001）

1 引言

高速公路是城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)營(yíng)期間的安全性能是城市建設(shè)管理的核心。高速公路路段內(nèi)的交通安全設(shè)施是確保公路運(yùn)營(yíng)安全的關(guān)鍵內(nèi)容，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)是新時(shí)期城市交通系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化的基本要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入分析公路安全風(fēng)險(xiǎn)，完善高速公路安全設(shè)施設(shè)計(jì)方案，維護(hù)車輛出行安全，促進(jìn)城市交通事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

2 高速公路交通安全設(shè)施相關(guān)定義

高速公路交通安全設(shè)施是公路沿線基礎(chǔ)設(shè)施的核心部分，是保障路段內(nèi)車輛安全、穩(wěn)定行駛的關(guān)鍵。城市交通事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中，高速公路交通安全設(shè)施是完善公路運(yùn)營(yíng)功能的重要工程項(xiàng)目，路邊護(hù)欄、路面標(biāo)志、隔離設(shè)備、交通誘導(dǎo)、防落網(wǎng)等設(shè)施是高速公路交通安全設(shè)施的主要結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效果關(guān)系著高速公路的整體質(zhì)量。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于新時(shí)期高速公路運(yùn)營(yíng)的安全需求，分析路段內(nèi)可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，隨后通過(guò)設(shè)計(jì)完善交通安全設(shè)施，夯實(shí)公路運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)。但是，設(shè)計(jì)高速公路交通安全設(shè)施不僅集中在安全風(fēng)險(xiǎn)理論的分析上，同樣要求設(shè)計(jì)人員結(jié)合路段實(shí)際情況，從地形條件、車流量、線路特征、氣候條件等多個(gè)方面，總結(jié)設(shè)計(jì)交通安全設(shè)施的基本需求，合理設(shè)置路面標(biāo)志、路邊護(hù)欄，從而在高速公路后期運(yùn)營(yíng)中，為車輛創(chuàng)造安全的行車條件，減少交通安全事故的發(fā)生，維護(hù)車輛駕駛?cè)藛T的切身利益。

3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速公路交通安全設(shè)施的必要性

相較于普通公路，高速公路路段的設(shè)計(jì)車速較高、車流量大、車輛行駛速度快。高速公路路段內(nèi)的交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響車輛行駛的安全性。但在以往高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，翻車、撞車等安全事故頻頻發(fā)生，這些安全事故不僅會(huì)損壞高速公路路段內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，還會(huì)給車主造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)＜败囕v駕駛、乘坐人員的生命安全。因此，只有積極創(chuàng)新高速公路交通安全設(shè)施的設(shè)計(jì)方案，才能利用更完善的安全設(shè)施，有序地組織、引導(dǎo)車輛通行，降低交通事故的發(fā)生率。

除此之外，高速公路交通安全設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是完善新時(shí)期城市交通系統(tǒng)的重要前提，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合路邊護(hù)欄、路面標(biāo)志、隔離設(shè)備、交通誘導(dǎo)等交通安全設(shè)施的功能要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步增強(qiáng)引導(dǎo)功能，在高速公路沿線改善車輛行駛環(huán)境，提高高速公路安全性能，滿足城市交通系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的基本要求，為和諧社會(huì)的建設(shè)提供助力。

4 高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)創(chuàng)新思路

4.1 邊坡護(hù)欄

在高速公路交通安全設(shè)施中，邊坡護(hù)欄設(shè)計(jì)形式較多。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合高速公路的實(shí)際情況，分析沿線護(hù)欄的安全性能要求，分析不同形式護(hù)欄對(duì)車輛駕駛的影響，隨后在充分考慮護(hù)欄的安全性、舒適性后，創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速公路的邊坡護(hù)欄[1]。目前，高速公路交通安全設(shè)施中，護(hù)欄類型主要有滾筒式護(hù)欄、新澤西護(hù)欄、波形梁護(hù)欄等，不同護(hù)欄形式的特點(diǎn)、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)存在較大差異，不同護(hù)欄形式的評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。

表1 不同護(hù)欄形式的評(píng)價(jià)

其中，滾筒式護(hù)欄本身的防撞性能較強(qiáng)，能夠在車輛發(fā)生安全事故后吸收碰撞能量，控制車輛風(fēng)險(xiǎn)損失，且該類護(hù)欄形式外形美觀，易于后期維護(hù)。新澤西護(hù)欄多是將鋼筋作為主要結(jié)構(gòu)，起到防護(hù)、防撞效果，通過(guò)對(duì)新澤西護(hù)欄的安全性能分析可知，高速公路運(yùn)行中，新澤西護(hù)欄同時(shí)具有阻擋、緩沖、導(dǎo)向作用，且對(duì)各類中小型和大型客車、貨車的阻擋和導(dǎo)向等功能符合JTG B05-01—2013《高速公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。

混凝土護(hù)欄則可利用混凝土本身的抗沖擊性能預(yù)防車輛出路風(fēng)險(xiǎn)，但混凝土無(wú)法在車輛碰撞后吸收碰撞能力，同時(shí)會(huì)對(duì)車輛產(chǎn)生極大的沖擊，不利于車輛駕駛?cè)藛T、乘客的人身安全。在高速公路路段內(nèi)，混凝土護(hù)欄適用于橋梁、陡坡路段內(nèi)的安全防護(hù)。纜索護(hù)欄的結(jié)構(gòu)較為特殊，重復(fù)利用率高，維護(hù)成本低，但對(duì)車輛的誘導(dǎo)性差，施工工藝較為復(fù)雜，更適用于風(fēng)景區(qū)的護(hù)欄設(shè)計(jì)。

在創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速公路護(hù)欄形式時(shí)，設(shè)計(jì)人員可推廣應(yīng)用滾筒式護(hù)欄、新澤西護(hù)欄形式，并且在護(hù)欄設(shè)計(jì)中，科學(xué)選擇護(hù)欄布設(shè)方式，明確護(hù)欄位置。具體來(lái)說(shuō)，滾筒式護(hù)欄、新澤西護(hù)欄適用于高速公路的各個(gè)路段。但在高速公路的填方路段、與橋梁連接處，應(yīng)設(shè)計(jì)普通型的波形梁護(hù)欄，護(hù)欄立柱之間的距離為4 m。隧道、涵洞上方、交通匝道等特殊路段的護(hù)欄可設(shè)計(jì)為加強(qiáng)型波形梁護(hù)欄，護(hù)欄立柱間距約為2 m。高速公路范圍內(nèi)的中央護(hù)欄可設(shè)計(jì)為分設(shè)型波形梁護(hù)欄，護(hù)欄可作為高速公路的中央分隔帶，為確保高速公路后期養(yǎng)護(hù)的便捷性，每隔2 km還應(yīng)設(shè)置可活動(dòng)的護(hù)欄。

4.2 交通標(biāo)志

4.2.1 標(biāo)志基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

高速公路交通安全設(shè)施中，交通標(biāo)志可給予駕駛車輛明確、及時(shí)的引導(dǎo)信息。在設(shè)計(jì)高速公路路段內(nèi)的交通安全標(biāo)志時(shí)，設(shè)計(jì)人員可選取熱熔型反光材料作為該類設(shè)施的主要材料，同時(shí)堅(jiān)持以下設(shè)計(jì)原則：

1）設(shè)計(jì)標(biāo)志應(yīng)以不熟悉該路段、該區(qū)域路網(wǎng)的司機(jī)需求為主，標(biāo)志版面應(yīng)醒目、美觀，可以讓司機(jī)清楚辨認(rèn)[2]。例如，對(duì)于需要司機(jī)調(diào)整行駛速度，或是提醒某地區(qū)距離或方向時(shí)，交通標(biāo)志內(nèi)容版面的設(shè)計(jì)應(yīng)非常醒目，字體顏色在保持美觀的同時(shí)，還需滿足不同時(shí)間段的辨認(rèn)要求。

2）全球化背景下，各大城市高速公路路段上的交通安全標(biāo)志應(yīng)為中英文對(duì)照，其中，英文字母應(yīng)以國(guó)際通用的英文為準(zhǔn)。

3）交通安全標(biāo)志應(yīng)堅(jiān)持功能為先的基本原則，并在考慮造價(jià)的前提下，適當(dāng)?shù)貙?duì)標(biāo)志進(jìn)行美觀設(shè)計(jì)。通常情況下，高速公路標(biāo)志以綠色為底襯，以及白色字體及圖案為主體，標(biāo)志上可使用高強(qiáng)級(jí)反光膜，增強(qiáng)標(biāo)志的辨識(shí)度，以此保證日間、夜間的行車安全。

4.2.2 標(biāo)志整體設(shè)計(jì)

創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速公路交通安全標(biāo)志時(shí)，交通標(biāo)志的結(jié)構(gòu)包括門架式、柱式、懸臂式、附著式等類型，不同類型、不同設(shè)計(jì)方案的造價(jià)會(huì)有明顯的差異性。其中，門架式安全標(biāo)志的造價(jià)高，附著式的安全標(biāo)志造價(jià)較低，設(shè)計(jì)人員可結(jié)合交通標(biāo)志的實(shí)際功能、該區(qū)域的道路條件設(shè)計(jì)安全標(biāo)志。

以軸重限制標(biāo)志、限速標(biāo)志、客貨分道的整體設(shè)計(jì)為例：（1）軸重限制標(biāo)志設(shè)計(jì)中，標(biāo)志內(nèi)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括入口限速、出口預(yù)告、設(shè)計(jì)指路等方面的標(biāo)志，標(biāo)志中的引導(dǎo)內(nèi)容同樣為中英文對(duì)照。具體排版標(biāo)志內(nèi)容時(shí)，設(shè)計(jì)人員可結(jié)合沿線路段的標(biāo)志需求，確定標(biāo)志的高度。（2）限速標(biāo)志通?？稍O(shè)計(jì)為雙柱式標(biāo)志，對(duì)于高速公路路段內(nèi)的交通匝道標(biāo)志，應(yīng)選用可逐級(jí)遞減的限速標(biāo)志，同時(shí)將限速標(biāo)志布設(shè)在減速車道的起點(diǎn)處，標(biāo)志板下緣與公路路面的間距應(yīng)為2 m。（3）客貨車分道標(biāo)志創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可選擇單懸臂式的標(biāo)志支撐結(jié)構(gòu)，標(biāo)志板可選用Ⅳ類反光膜作為主要材料。對(duì)于縱坡長(zhǎng)、坡度大的路段，可適當(dāng)增設(shè)客貨車分道標(biāo)志的數(shù)量，確保該類標(biāo)志能夠?qū)λ緳C(jī)起到引導(dǎo)作用。

4.2.3 隔離設(shè)施

高速公路交通安全設(shè)施中，隔離柵的作用是避免動(dòng)物、人隨意穿越公路，影響行車安全。目前，高速公路交通安全設(shè)施中的隔離柵包括常青綠籬、刺鐵絲、金屬編織網(wǎng)等，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速公路沿線的隔離設(shè)施時(shí)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)道路實(shí)際情況，分別在不同區(qū)域設(shè)置對(duì)應(yīng)的隔離柵。比如，對(duì)于人、動(dòng)物較多的區(qū)域，應(yīng)設(shè)置防護(hù)性能更強(qiáng)的金屬編織網(wǎng)，對(duì)于人煙稀少的區(qū)域可使用刺鐵絲作為隔離設(shè)施，針對(duì)路段內(nèi)服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站的隔離可使用較為美觀的常青綠籬。

另外，高速公路路段內(nèi)的隔離柵位置一般在公路用地路段內(nèi)的20~50 cm處，公路兩側(cè)有天然屏障的區(qū)域無(wú)須設(shè)置隔離柵。但對(duì)于橋梁、隧道處的隔離柵應(yīng)確保維護(hù)隔離區(qū)域的完整性，不得留有人或動(dòng)物可鉆入的空隙。隔離柵與橋梁涵洞碰撞時(shí)，若橋梁涵洞內(nèi)的溝渠較寬，可直接將橋梁通道作為隔離設(shè)施，溝渠寬度小時(shí)，可直接用隔離柵跨過(guò)溝渠。若因特殊情況無(wú)法持續(xù)布設(shè)隔離柵時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好安全圍封設(shè)計(jì)。

4.2.4 誘導(dǎo)設(shè)施

誘導(dǎo)設(shè)施是高速公路線路內(nèi)的重要安全設(shè)施，包括分合流誘導(dǎo)標(biāo)志、輪廓標(biāo)志、線性誘導(dǎo)標(biāo)志等類型。

（1）輪廓標(biāo)志是在高速公路的某一路段內(nèi)對(duì)稱設(shè)置，為行駛車輛提供方向，提醒危險(xiǎn)路段。設(shè)計(jì)人員可在部分未設(shè)安全護(hù)欄的區(qū)域布設(shè)立柱式輪廓標(biāo)志，對(duì)于設(shè)置護(hù)欄的區(qū)域，可應(yīng)用附著式的輪廓標(biāo)志。（2）高速公路立交區(qū)域中的安全風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，設(shè)計(jì)人員可利用分合流誘導(dǎo)標(biāo)志提醒司機(jī)，使其安全駕駛、警惕安全風(fēng)險(xiǎn)。（3）線性誘導(dǎo)標(biāo)志則可提醒駕駛車輛及時(shí)改變方向，有序地在互通立交區(qū)域行駛。

需要注意的是，對(duì)于高速公路橋梁隧道洞口的誘導(dǎo)標(biāo)志，設(shè)計(jì)人員需要靈活地運(yùn)用反光膜增強(qiáng)該區(qū)域的誘導(dǎo)效果。例如，設(shè)計(jì)人員可直接將不同顏色的反光膜貼在邊坡護(hù)欄上，反光膜與地面的間距應(yīng)保持在約10 cm，且反光膜的張貼方向應(yīng)考慮駕駛?cè)藛T的視線方向。隧道內(nèi)部的反光膜應(yīng)每間隔8 m設(shè)置一處，布設(shè)位置在隧道內(nèi)的輪廓標(biāo)、護(hù)欄上，若應(yīng)用LDS線性輪廓標(biāo)志，其與隧道地面間距應(yīng)控制為55 cm。

4.2.5 防落網(wǎng)及防眩設(shè)施

高速公路交通安全設(shè)施中防落網(wǎng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)尤為重要。高速公路的分布范圍較廣，地形特殊，公路邊坡可能存在落石風(fēng)險(xiǎn)、滑坡風(fēng)險(xiǎn)[3]。因此，需要利用防落網(wǎng)保證行車安全，但是為突出防落網(wǎng)的安全優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)創(chuàng)新防落網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路，分路段地設(shè)計(jì)防落網(wǎng)。比如，普通路段可使用鋼柱或其他框架組成的金屬網(wǎng)作為防落設(shè)施，對(duì)于一些存在石質(zhì)挖方區(qū)域的路段應(yīng)設(shè)置防落石網(wǎng)。

防眩設(shè)施具體指高速公路路段內(nèi)的防眩網(wǎng)、防眩板、密集型及間距型灌木，不同類型的防眩設(shè)施其美觀程度、對(duì)駕駛?cè)藛T的影響程度、防眩效果會(huì)有著明顯差異。其中，防眩板、灌木的防眩效果較為明顯，美觀程度較高，密集型灌木、防眩板對(duì)駕駛員的心理影響程度小。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合高速公路交通安全設(shè)施的舒適性、安全性要求，合理布設(shè)防眩設(shè)施，防眩板的材料可為綠色合成塑料，同時(shí)將防眩設(shè)施布置在高速公路全線，條件允許的區(qū)域可設(shè)置密集型或間距型防眩灌木。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路項(xiàng)目建設(shè)中，交通安全設(shè)施的設(shè)計(jì)是影響高速公路后期運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的重要因素。因此，為提升高速公路運(yùn)營(yíng)水平，保障行車安全，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合高速公路沿線的地形及當(dāng)?shù)貧夂虻刃畔?，用先進(jìn)的材料及設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新高速公路交通安全設(shè)施，使其能夠在高速公路運(yùn)營(yíng)中更有效地為來(lái)往車輛進(jìn)行引導(dǎo)，確保車輛行駛的安全性，為我國(guó)城市交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。