从实际出发剖析当前道路交通工程问题,寻求提升安全措施

来源:交通言究社 | 2021-01-05 11:23

导读:道路交通安全涉及到多个方面,需要用路人提高自身主观能动性,还需要交通管理者了解道路交通工程中的缺陷,并采取合适的应对方法保证交通安全。浙江省公安厅交警总队民警程金良结合日常工作经验,总结了道路交通工程中常见的问题,并提出改善对策。


在“交通强国”战略部署下,我国的公路建设在当前及今后较长一段时间仍然在路上,以“人民为中心”执政理念背景下,道路交通安全的重视程度与日俱增。道路交通安全不外乎涉及“人、车、路、环境”,其中“路”的问题,更多的时候是指交通工程缺陷,或与交通工程有密切关联的问题。从“路”的因素分析,交通工程决定道路交通安全,同时交通安全也反馈着道路是否存在“缺陷”,“缺陷”与“安全”是互为映射的一对关系。笔者作为一名从事多年基层公路巡逻执勤的交通民警和公路项目设计审查的参与者,从日常管理中交通事故、交通违法事实调查到的客观实际出发,解剖、分析当前公路建设、运营环节中关于交通工程“缺陷”和交通安全的关联,以及更深层次的公路建设、运维机制等方面存在的不足,以期寻求进一步提升“路”的安全性措施,从而促进道路交通安全的本质向好。


01 道路交通工程缺陷相关问题


据统计,某省高速公路全年发生与交通工程缺陷隐患相关的交通事故死亡56人、占总死亡数的20.7%。主要形态有:冲破护栏坠车、次生碰撞死亡24人;互通路段缺陷引发的交通事故死亡22人,其中分流鼻端死亡14人,合流段死亡3人,匝道翻车事故死亡5人;隧道内相关设施、结构物缺陷事故死亡6人;路面明显积水事故死亡2人。下面通过对交通事故现场勘查、事故原因分析,结合日常运营管理,分析查找事故的发生或事故后果的产生、加重与交通工程缺陷的关系。


护栏防护不足


不同型式护栏搭接过渡段防护强度不足


常见的有波形梁护栏、中分带开口护栏、桥梁水泥砼护之间的过渡搭接。现行《公路交通安全设施设计规范》及其《细则》,只作了“不同型式的路基护栏之间或路基护栏与桥梁护栏之间应进行过渡处理”的描述和安装处理示意图,没有设计图和施工大样图。


通常情况下,设计、施工单位以在砼护栏上植入膨胀螺丝的方法进行波形梁护栏与桥梁水泥砼护栏的搭接固定。从大量的交通事故现场勘查中发现,此类搭接方式的强度远远不能满足防护要求,更多时候还加重事故后果。例如:2018年10月11日14时,浙AU93E*号小型普通客车途经G15W(常台)高速公路往江苏方向287公里+400米处时,车辆刮擦中央护栏后碰撞路侧护栏,致乘员当场死亡。经现场勘查,车辆失控过程与路桥护栏搭接部位发生碰撞,铆于砼护栏上用于固定过渡段波形梁板的膨胀螺丝在波形梁护栏被碰撞变形过程中被弹离,致使车辆与砼护栏端头发生剧烈碰撞,后排乘员被甩出车外,并坠落高落差边沟。


挖方填方过渡段路侧防护不足


挖方段末端至填方段起始位置或至上游桥堍往往还有一定的纵向距离,护栏设置位置距离挖填方交界面或上游桥堍外的高落差边坡也还有一定的侧向距离。但该部位的护栏往往按一般路基路段进行设计(见图1),车辆容易冲出路基,翻坠边坡下。一般表现为:波形梁护栏防撞等级不足,未按落差大于8米或6米,且边坡陡于1:1或1:1.5的条件提高护栏防护等级;迎车面护栏端头未埋入不构成障碍的土体中,构成新的危险点;护栏外展斜率不足,失控车辆与过渡段护栏碰撞时不足以使车辆驶回车道,而是冲破护栏。


图一

图1:挖方填方过渡段路侧防护不足


“老标准”护栏安全隐患突出


科技进步、汽车性能提升及管理要求的提高是《公路工程技术标准》等行业标准修订的重要依据。然而,道路护栏设施的防护等级与汽车工业发展,以及道路交通流组成特征并未实现同步更替与匹配。主要表现:


防护能量差距大。94版《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94)中A级波形梁护栏,其最低防护能量不到160KJ,而同样符合高速公路建设标准的06版、17版《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81)中A级波形梁护栏的最低防护能量达160KJ。可见,在役的94版标准A级护栏在防撞能力上有许多值得担忧的地方。

护栏尺寸大小相差大。94标准Cm-pl2(pl3)-R型组合式桥梁护栏水泥砼体高度只有58.5cm,且坡面底部55°斜面高差达25.5cm,这一斜面有助于车辆轮胎爬升,安全隐患极大。浙江嘉兴境内的乍嘉苏高速公路2004年“5.12”死亡23人事故现场就是这样的护栏“助推”大客车爬升,最终致其骑跨护栏并翻坠桥下。而现行标准中,高速公路风险等级较高条件下适用水泥护栏最低级为SB级,其有效高度为90cm。据统计,某省94标准的路段900余公里,以桥梁占总路长比23%计算,全省有200余公里路段桥梁为该类砼护栏(按老标准,整体式断面桥梁只各做路侧水泥护栏,约合400余延公里工程量)。

超过设计使用年限,护栏的防撞性能下降。据统计,某省高速公路使用年限超过15年的路基护栏650公里(合计2600延公里工程量),占比26%。

中央分隔带桥梁护栏法兰盘立柱防撞性能不足,车辆冲破护栏穿越对向车道风险大。


分流端头防撞垫防护不足


因公路经营管理单位、设计人员对吸能或导向防撞垫适用条件认识差异和其它客观因素,使得2006年颁布的《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》中规定的分流端、护栏端头设置防撞垫迟迟未落实到位,取而代之的是大量圆柱形防撞桶。在大量交通事故调查实践中,该类桶防撞功能不足,却有一种另外的“导向”作用(见图2)。近年来,在政府相关部门的强力推动下,可导向防撞垫在浙江高等级公路上得到了应有的应用,但因防撞垫行业规范缺失、安装不规范等问题,也可谓状况百出,主要有:安装铆地不牢固,防撞垫与相邻护栏不搭接,防撞垫与护栏端头迎车面面积相差悬殊,“防不住”。


图二

图2:圆柱形防撞桶防撞功能不足


公路建筑界限内结构物处置不当带来的安全风险


护栏端头、桥墩、隧道入口端墙、隧道洞内紧急停车带和人行、车行横通道洞口迎车面凸出部位等是当前公路常见,带来大量交通事故安全风险的结构物。其中:护栏端头风险有未经处理的波形梁护栏、水泥护栏、组合护栏迎车流方向起始端面、分流鼻护栏端面;桥墩风险在于无任何保护情况下或保护强度不足而使其暴露于迎车面;隧道口端墙风险在于进洞口路段护栏未过渡处理、未延伸至洞内进行无害化处理;失控车辆碰撞紧急停车带加速过渡段迎车面结构物和人行、车行横通道洞口迎车面凸出结构物,往往加重事故后果。


视距不足


视距不足主要体现在:弯道路侧有山体、建筑物、桥墩等结构物,道路线形不良平纵组合引起的行车视距不足,路口通视三角区不通视,路口绿化遮挡等。另外,还存在行车视距不足路段交通工程措施不到位的情况,例如:超车视距不足的弯道路段没有使用禁止跨越车道分界线、禁止超车标志等措施引导车辆安全驾驶,行车视距不足路段缺少线形诱导标、凸面镜、让行标志标线等。


互通区小半径匝道带来的安全隐患


受控制建设规模、建设用地等因素影响,在役和在建公路中小半径匝道被广泛应用,尤其是苜蓿叶型、喇叭型互通更甚。无论规范中规定的极限条件“是否受限”,只要限速40Km/h的,匝道圆曲线半径基本采用一般值60m,也基本不论“地形条件特殊”与否、是否“不得已”,只要不小于50m的半径都算“符合标准”,这些都是现状。还有些小半径圆曲线与之相衔接的上游缓和曲线指标不良,容易给驾驶人造成“突然出现急弯”的感觉。2020年G15沈海高速温岭大溪互通“6.13”死亡20人燃爆事故就发生在类似的喇叭型互通匝道内。作为交警我们更担忧是,当前越造越多的穿城、穿村镇而过的桥梁路段(因考虑桥下道路的城市扩张功能不受限,往往采取高净空),互通落地匝道往往是小半径叠加纵坡极限值,就是通常讲的“又急又陡”的转弯匝道。这些也是交通事故隐患排查与治理中的重点、难点,几乎所有的交通工程措施都无法彻底治理,因为这是“胎里的毛病”。


路口接入不规范


据统计,路口事故占事故总量的40%以上,路口接入不规范是困扰公路交通安全管理最为常见问题之一。《公路工程技术标准》《公路路线设计规范》规定了一级、二级公路关于平面交叉的间距要求,但受公路通车时间与公路周边开发先后次序、管理失序等因素影响,问题依然突出,三四级公路更是无据可依,接入随意。主要表现有:平交路口和路侧开口的道路路口数量繁多、间距近,路口渠化不规范、交通组织无序等问题突出。某县境内G320国道为一级干道公路,15.5公里范围道路开口139处(包括平交和路侧开口),平均111米一处开口;接入部位不规范,纵坡大、展宽不足,转弯半径小,被接路处于平纵组合弯道、超高路段;路口通视距离不足;路口路权不清,缺少让行标志、交通柱、减速带、照明、警示灯“五小工程”等安全设施、管理设施。


紧急停车带过渡段缺失


隧道内紧急停车带建设规模偏小,总共50m长度,其中有效长度为40m,前后各5m过渡段。过渡段过短,不符合车辆进出安全需求,无法实现车辆减速进入和加速驶出,安全风险极大。某地曾一度下令关闭事故高发的紧急停车带,然而,这有违于紧急停车带建设的初衷。


交通标线应用不当


交通标线是连续性最好、使用最广泛、基础性作用最重要的交通安全设施。在日常管理中常见问题有:应设未设、设置不规范、养护不力、与交通标志不统一等。如秦岭高速“8.10”死亡36人事故,加速车道与货车道之间分界线局部磨损,宽度不满足规范要求,未能有效引导车辆在车道内行驶。再如,部分二级公路弯道路段,由于超车视距不满足规范要求,路侧设置了禁止超车标志,中心分道线却为黄色虚线。


02 、造成道路交通工程缺陷的原因分析


造成以上缺陷的原因众多,主要有以下三大方面。


行业规范不完善


道路建设项目相关行业标准、规范不够完善。道路线形平纵指标选取的条件过于宽泛。新旧行业标准更迭过程没有明确原标准低于现行标准的安全防护设施的处置原则。部分道路路侧开口和超短距平面交叉缺少相应的行业标准规范;护栏过渡段有效搭接缺少明确具体施工规范;隧道内结构物的处理无据可依等等。


行业规范适用的认识不统一


常规认为,行业标准作为道路建设、运维中的技术法规,其适用效力应该是:国家标准>行业标准,强制标准>推荐标准,上位标准>下位标准;在具体某个标准中,用词条款强制效力高至低排序应该是:“必须”、“应”、“宜”、“可”。当前道路工程项目建设中政府(投资方)、建设行业主管部门、设计单位对行业标准适用认识不统一,标准适用不当的情况时有发生,“上位不用用下位”、“强制不用用推荐”、“宜即为可做可不做”等情况在设计、建设环节相对突出。例如,行业标准《公路工程技术标准》规定“受地形条件或其他特殊情况限制,经论证互通净距不得小于1km,且应进行专项交通工程设计,设置完善、醒目的交通标志、标线和警示、诱导设施”,推荐性标准《公路立体交叉设计细则》规定设计速度为80km/h的单向两车道路段两互通式立体交叉最小净距650m。于是高速公路上就出现了大量的近距离互通,普遍认为互通最小净距符合《公路立体交叉设计细则》即“符合标准”,一概不用顾及《公路工程技术标准》所规定的“受地形条件或其他特殊情况限制”、“经论证”等条件。


工程建设中规范执行不彻底


 道路交通事故调查结论未及时吸纳应用


交通事故调查,尤其是深度调查中发现的道路缺陷结论运用不足,没有引起足够重视。每一起重特大交通事故或社会舆论焦点事故的背后,围绕与事故相关的隐患、缺陷都能推动一轮集中排查与整治,突出的道路缺陷在行业标准修编中也基本上能够得以完善。但是大量一般严重程度的伤亡事故、关注度不高的交通事故所反映的道路缺陷,很难推动有效治理或优化设计。


 部分规范内容经常被忽视


道路开口间距控制基本“有法不依”,整改推进困难重重,更有甚者出动特警才得以封闭不合规范的路口。护栏立柱因下挖困难等原因埋深不足,护栏波形梁连接处螺栓缺失、螺帽紧固不够,标志标线的逆反光系数不符合标准等等问题不胜枚举。未严格落实《公路法》《公路安全保护条例》规定,保证公路经常处于良好技术状态,公路养护不规范。


少数工程建设程序不规范


存在少数公路建设中建设单位不按规定设计施工图,不按规定组织交工、竣工验收,以及不按规定安排管养单位致公路无人管养状态的情况。例如:湖北省道葛店至梁子湖公路庙岭段18人死亡交通事故,项目工程建设单位未完全执行施工图,在事故路段临水一侧没有按规定设置防护设施,未施划道路标线,致使车辆在雾天行驶时失控冲出路面翻坠于路侧水塘中。


03、促进道路交通安全的对策分析


那要如何避免或减少上述情况的出现呢,主要可从以下几个方面进行改善。


完善行业规范


进一步优化规范相关条文表述,明确规范适用效力等级梯次,明确相类似情形适用规范“就高不就低”的原则,确保适用相对较低指标时,其前置条件落到实处。推动城乡一体化背景下穿村镇公路或公路城市功能互兼道路工程技术规范的制定,规范开口,明确支小路接入管理规范,合理道路断面布置及机非隔离要求,增加公路照明技术要求。明确交通安全设施老标准低于新标准时的处理原则,制定如超过设计使用年限公路护栏的升级改造技术指南,分步治理低标准公路护栏。推动制定道路工程建设和隐患治理中科技应用相关规范,将隐患治理实践探索和课题研究的科技应用成果上升为行业规范,指导事故预防,走交通事故“智防”之路。


正确适用公路工程行业规范


防止“满足规范就是安全的”名义安全倾向


公路工程行标准(规范)是一个庞大、复杂的技术法规体系,正确理解才能准确把握与适用。交通工程相关行业规范从总体上规定了一般要求和最低要求,在实践中一定要防止“满足规范就是安全的”、“没有规范规定不可为”等唯规范论的论调和做法。安全才是检验交通工程行业规范的唯一标准,从这个意义上讲,现行规范都是有待检验的,需要在不断总结交通事故、事件教训中修编完善,行业规范也是相对滞后的。所以,规范的应用是一个辩证的过程。


优化设计环节的规范应用


国务院2012年就下发《关于加强道路交通安全工作的意见》( 国发[2012]30号),其中第十三条规定:“鼓励地方在国家和行业标准的基础上,进一步提高公路安全设施建设标准”。这为道路工程项目建设过程中“突破”规范设计提供了政策依据。当然,突破不是盲目不遵守规范、脱离规范搞设计。笔者认为首先是高于、严于规范要求的可以大胆去做,其次在交通管理实践中证实应该做的,用交警部门提供的交通事故数据分析、典型事故案例作为例证,进行优化、改进设计方案是可行的。当然在设计过程中要善于寻求工具验算、碰撞试验等手段的支撑。


健全交警部门全过程参与道路项目建设的工作机制


我国《道路交通安全法》未对交警部门参与公路建设设计审查环节作出明确规定,《浙江省实施中华人民共和国道路交通安全法办法》规定了公安机关交通管理部门应当参与交通安全设施的设计审核和竣工验收,但是安全设施设计只是产生道路交通工程缺陷的部分环节。从建设程序上讲,在可行性研究阶段就会伴随缺陷产生,比如线位走向、互通间距、互通与隧道、服务区等结构物的间距等等。在初步设计阶段,道路的平纵横指标、桥梁护栏、建筑界限内的结构物处理、紧急停车带建设规模等都决定着道路的安全性能或缺陷“预埋”。因此,健全交警部门全过程参与道路工程项目建设的工作机制,对提高道路建设工程项目运行期交通安全具有重大意义。


做实安全性评价


首先,应当把安全性评价做在设计之前或同步,设计者充分吸收安全性评价报告中结论意见开展设计,最大限度避免道路缺陷;其次,安全性评价的委托方应当是相对中立的,而不应是建设项目业主、建设施工方和设计单位,这样才能使安全性评价真正围绕“安全”开展;第三要防止工可、初步设计、施工图设计、交工验收、骏工验收和运营等不同阶段安全性评价报告结论千篇一律的采取增加交通标志标线、限速等“无关痛痒”的措施,不同阶段应有不同的侧重点,解决不同结构性的问题。


部分具体问题的解决方案


护栏防护等级提升


过渡段搭接。路基护栏与桥梁水泥护栏实现螺栓杆在砼体对穿、两侧固定,可以极大提高搭接过渡段防护等级。笔者曾经在G1523沿海高速台州、宁波段,S13申嘉湖高速西延段与设计单位一起研究并实践改进搭接方案,将原方案中膨胀螺丝部位的孔用风钻打通,用定制长螺栓代替原膨胀螺丝,在砼护栏的外侧面用螺帽固定螺栓,使过渡段的波形梁护栏与砼护栏牢牢的衔接。挖方、填方过渡段,下游为桥梁的,将桥梁护栏往上游延伸,并实现往挖方与挖方段土体的渐变与埋入;下游为填方路基的,则将波形梁护栏往后延伸。


老护栏。根据《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2017)6.6.2条文说明:“对接近现行《公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80)中规定的设计使用年限的护栏,建议从护栏防护等级适用性和护栏实际防护等级两方面对其进行交通安全评价,以确定其防护等级需要提升还是继续保持,然后再确定对既有护栏是继续使用还是升级改装还是整体更换”的要求,对老护栏分步进行改造。路基护栏可以在原有护栏的基础上采取加密立柱、加强波形梁的方法提升其防护等级,主要有路侧SB级双层四波、双层五波、双层六波护栏结构,A级单层三波、双层四波护栏结构;中分带波形梁护栏采用双层四波、双层五波护栏结构;中分带法兰盘立柱波形梁护栏改为桥梁水泥护栏,原路侧桥梁水泥护栏可采用植筋加高混凝土桥梁护栏、加强钢结构组合式桥梁护栏、包封混凝土桥梁护栏等三种改造方案。


隧道内紧急停车带前后过渡段优化


按照管理经验和主线设计速度,计算车辆流入和流出紧急停车带所需要的渐变段距离来确定减速、加速过渡段的长度。至少应参照《公路路线设计规范》6.4.3“紧急停车带宽度不应小于3.5m,有效长度不应小于40m,并应在其前后设置不小于70m的过渡段”进行设计。


制定公路路口治理技术指南和政策指导意见


按照《公路工程技术标准》规定平面交叉口主路优先、信号控制、无优先交叉三种交通管理方式,制定公路路口(包括平交口、路侧开口)治理技术指南,重点对接入平交口位置线形平纵指标、视距、交通渠化及信号灯控制等规定限制性条款,采取上游支路合并、加设辅道集散道、合并部分平交口和“平改立”等方式,减少平交口的数量,强化干道沿线入口管理。


视距不足治理


宽容视距设计理念,在道路线形设计中多用一般值,少用极限值,增加应变视距设计。视距不足隐患治理措施有:按照《公路安全保护条例》(第593号国务院令)规定,根据安全视距等要求确定公路弯道内侧、互通立交以及平面交叉道口的建筑控制区范围。弯道视距不足,加宽外侧行车道,加大外侧车道的平曲线半径,从而增加外侧超车车道的侧向净距。同理,可以减小中分带宽度,使车道整体向内靠,增加外侧车道的平曲线半径,从而达到增加行车视距的目的。增加线形诱导。


 桥墩等结构物处治


桥墩或主线门架立柱位置护栏设置方案,应根据护栏最大动态变形量确定,并应进行专门的视线诱导设计,一般加强护栏30M(上游24M、下游6M);另外“防侧倾”门架的应用也不失为一种尝试。隧道内紧急停车带驶出端、人行车行横通道口迎车面结构物的处置,重点在土建环节予以解决,以钝化结构外形、加装可导向防撞、旋转护栏等方法进行无害处理。


道路线形指标不良的处理


道路线形指标不良本质是道路工程的原因,但通过交通工程可以弥补其不足,也可以实现交通安全。道路线形不良常见形态有:连续急弯线形、曲线与直线的不良组合、平曲线半径小与竖曲线纵坡大组合在一起、凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设小半径平曲线起点、在长直线下坡路段的尽头设置小半径平曲线。这些问题,通过速度管理、路权规范、提高视距和视线诱导、强化防护、断面改造等交通工程措施,一定程度上可以实现交通安全。


交通工程缺陷的科技治理


 “科技治理”交通安全隐患或道路交通工程缺陷已成为当前各职能部门的共识,在以政府主导交通安全的大背景下,交警牵头与各大研究机构、高校和科技公司合作,签定框架协议,成立交通治理实验室等形式,开展警企、警校、警研深度协作,最大限度的治理道路缺陷。


在“以人民为中心”的安全生产新背景、新要求下,我们如何统一认识,革除以往不科学的做法,逐步消除公路建设中遗留“旧账”;健全公路工程项目建设机制,在各个环节控制道路缺陷的产生,力争不再产生“新账”,从而真正实现道路交通安全本质水平再上新台阶,这也是我们交通管理者的奋斗目标。


注:

[1]“老标准”护栏主要是指按照《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94)建设的护栏。

[2]指当前公路建设项目设计中,受工程建设规模、用地等因素影响,在公路路线设计中往往选择指标相对宽松的推荐性行业标准,撇开相对具有强制性、指标要求更高的上位标准法规的现象。对“宜”的理解大部分建设方和设计者都理解为“可做可不做”。

[3]指车辆行进中,遇到非预期或复杂路况,可能影响驾驶人辨识或认知其潜在危险,驾驶人仍得以充分、有效地变换车道、控制车速 、转向或停止,完成安全驾驶所需的距离。


参考文献:

[1]《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94)

[2]《公路工程技术标准》JTG B01

[3]《公路路线设计规范》JTG D20

[4]《公路交通安全设施设计规范》JTG D81

[5]《交通工程设计-原理与实践》(第2版)[英]Mike Slinn \peter Guest\paul 

Matthews著 姚丹亚 张盈盈等译

[6]《浅论 < 公路工程技术标准 >(JTGB01-2003D)》中华人民共和国交通部 成平 陈永耀

[7]《桥梁护栏改造方案》北京华路安交通科技有限公司 闫书明


(文 / 浙江省公安厅交警总队民警 、交通安全设施设置专业警务技术四级主任、上海同济大学道路交通安全与环境教育部工程研究中心特聘研究员 程金良)

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