浅谈高速公路小半径匝道事故易发的针对性防治

王一明

（上海申嘉湖高速公路养护管理有限公司，上海市 200241）

0 引言

随着上海高速公路“十二五”规划的逐步深入以及城乡一体化骨干道路网络建设的进一步延伸，高速公路已成为城市居民出行不可或缺的重要组成部分。但同样伴随着城市经济的不断发展，土地资源在不断减少，高速公路的配套规划、设计和建造在平面线形上便往往会受到诸多限制。目前，已建成或在建的高速公路始终还是为了安全、经济、美观、环境保护以及社会影响等多方面因素，将匝道最小曲线半径的确定控制到了极限，从而导致高速公路小半径匝道事故发生比例居高不下，现已成为诱发高速公路交通事故的新的增长点。尤其是对于已建成的公路体系，必须通过其他工程性措施改善其通行条件来降低事故发生率。因此，对于防治高速公路小半径匝道事故的研究意义尤其深远。

1 目前存在问题的状况和分析

在平面设计时，研究圆曲线主要是确定圆曲线半径的大小和圆曲线的长度。汽车在圆曲线上行驶时，除受重力影响外，还要受到离心力的影响。离心力会对汽车产生两种不稳定的危险，一是汽车向外滑移，二是向外倾覆。离心力的大小与圆曲线半径成反比，半径越小，离心力越大，对行车安全就越不利。因此，我们总是希望圆曲线尽可能大，但实际中由于地理、地形、经济条件等因素的限制，曲线半径往往按照规范下限确定或设计偏小，这样一旦车辆车速过快就极易发生事故。

在现实生活中也的确如此。2010年10月25日12：05一辆装有20 t液化天然气罐车在上海申嘉湖高速S4匝道发生侧翻事故，一旦发生液化气爆炸将会直接影响方圆3 km2，导致该匝道连续封闭36 h进行现场救援处置；2013年5月3日22：00左右，上海外环线金海路出口下匝道发生交通事故，一辆满载液化石油气的槽罐车突然侧翻，造成车上人员一死一伤，经过近12 h的现场封闭应急处置才将事故处理完毕。据不完全统计，近年某新开通的高速公路的匝道事故数量占整个高速公路道路事故发生总量的15.86%。而匝道事故中，小半径匝道事故发生所占比例高达45.78%。由此可见，如何有效地对圆曲线半径加以控制，逐步改善通行条件，是保证车辆行车安全和舒适的关键（见图1）。

（1）确定匝道最小半径规范原则

圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限。其曲线半径的确定主要与车辆速度、横向力系数（极限值为路面与轮胎之间的横向摩阻系数）、路面的横向坡度密不可分。

图1 小半径匝道平面布置示意图

圆曲线最小半径的三种值，即“一般值”、“极限值”、“不设超高最小半径”。公路线形设计时，应根据沿线地形等情况，尽量选用较大半径。在不得已情况下方可使用“极限值”；当地形条件许可时，应尽量采用大于圆曲线最小半径的“一般值”（见表 1）。

表1 圆曲线最小半径取值规范

（2）对于规范确定最小半径存在的问题

a.在确定圆曲线最小半径时是假定汽车为刚体做受力分析加以研究的，这显然不符合实际情况。实际过程中，与车辆装载大量液态货物的大型货车通过匝道的情况有很大的差别，计算结果将会存在一定的偏差。

b.现行《公路工程技术标准》所规定的最小半径值并未考虑汽车上、下坡行驶状况的不同，没有考虑不同的纵坡度对圆曲线半径的影响。尤其在合成纵坡的综合影响下，小半径匝道更易发生事故。

c.建议现行《公路工程技术标准》所规定的最小半径取值是道路设计时的最小标准。对于已建成的路面通行环境但又易发交通事故的情况，没有改善通行条件下的修正系数，使道路的实际通行现状与标准能更好的结合。

（3）对于现有高速公路小半径匝道事故易发点分析

根据上述对《公路工程技术标准》中对匝道最小半径确定的原则和存在不足的分析，平面圆曲线的设计确定，因其公式确定的并不完美，故只有在特殊困难条件下才可以采用最小半径的极限值，同时必须充分论证对行车安全的影响。但更加值得关注的是，对于已建成并采用小半径匝道的高速公路，如何通过后期养护运行的辅助性手段，根据现场车辆的通行情况，因地制宜地采用养护工程性措施来改善、防治在小半径匝道内事故的发生，使其车辆通过小半径匝道时强制减速，以保证车辆的正常通行。

2 防治对策

根据多年小半径匝道内事故的分析统计可知，其事故发生的主要原因有以下几种：

（1）高速公路主线通行条件较好，使其转入匝道时没有按照匝道限速行驶，车速过快导致其在匝道下失稳，极易发生侧翻事故；

（2）恶劣雨雪天气影响下，路面形成水膜导致路面摩阻系数降低；或是路基超高段过渡到平坡缓和段，车轮在上、下坡时会受到排水的影响，车轮打滑易偏方向引起事故；

（3）小半径匝道通行视觉条件有限，驾驶者对匝道半径估计不足导致事故。

当然，小半径匝道内事故的发生有其偶发因素和驾驶者的主观性，但对于其客观因素和必然因素就必须通行后期的养护手段对其防治。根据《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）、《道路交通管理设施设置技术规程》（DBJ08-39-94）、《道路交通管理设施施工及验收规范》（DBJ08-232-98）、《公路交通标志板技术条件》（JT/T279）以及《上海市高速公路、城市快速路及城市高架路交通标志标线技术总则》等标准的有关规定，结合现场原路情况，对小半径匝道采取了多种整治措施及应急处置。在保持原路线形不变的前提下，进一步完善公路通行设施条件，尽可能地避免交通安全事故的发生。

（1）根据规范增加辅助标志、标线，提醒通行车辆限速行驶和规范操作（见图2）。

a.加强交通标线的管理和使用：地面增设限速标志、弯道禁止变道标志；

图2 增设交通标志标线

b.增设警示标志牌：事故易发 减速慢行、前方测速电子警察监管、急转弯等等标牌；

c.增设警示灯及摄像设备：太阳能黄闪灯（慢），从而起到警示作用。

（2）在保持原线形不变的情况下，根据现场的需要设立横向、纵向的震荡线，强制车辆减速。

a.一般横向减速振荡线的设立应根据驶入速度、设置长度、期望末速度进行计算。应使车辆通过各标线间隔的时间大致相等，减速度可取为1.8 m/s2，3条/组，间距20 m，两根车道时应相互错开。

b.纵向振荡线采用一组平行于车行道分界线的菱形块组成。由于是纵向设置，车辆通过时会有较好的视觉车道收窄效果，使车辆通行时无意识的减速行驶。

（3）改善局部视觉通行条件，新增彩色警示路面（见图3），降低车辆通行的风险。

图3 彩色警示路面

针对弯道及事故多发地段，采取多种方法各种材料进行试验。引进德国的高性能HS彩色警示路面材料进行涂刷，从而起到车辆警示减速、路面防滑的作用，以减少事故的发生。

德国HS彩色防滑路面材料是低溶剂型高固体漆料。

固体含量：所有黏度/所有质量/所有颜色不少于99%；

防滑值：加防滑骨料后，在温度23℃，湿度50%R.H.时为 90 BPN；

密度：1.58±0.05 kg/L；

黏度：30～40 MPa·s（23 ℃）；

干燥时间：600 μm=25 min。

德国HS彩色防滑路面，其高防滑材料在潮湿环境下抗滑值BPN高达60以上，拥有卓越的防湿滑性。HS彩色防滑路面材料具有耐久性高，适应性强、干燥时间短，颜色鲜艳持久、强化可视距离和醒目度、危险警告显示以及美化道路环境等优点。

（4）采用交通职能行政手段，安装限速电子警察。

对于个别小半径匝道事故频发的特殊位置，只有联合区域交通执法部门，设立路面线圈进行电子警察的监管，强制利用超速违法的公信力使其规范行驶速度。

3 结语

高速公路小半径匝道事故的防治其实是一个贯穿道路前期设计、中期施工、后期运行养护改善的综合性工程。前期是关键，中期是控制，后期则更多是利用辅助性工程措施来改进现场实际的通行环境和通行条件，从而有效减少小半径匝道事故的发生。尤其是对目前已建成的大量小半径匝道而言，在无法改变圆曲线半径的实际条件下，通过利用后期养护运行综合手段来改变目前小半径易发事故具有长远的现实意义，更是我们今后必须深入探讨的一个重要方向。

总之，市政行业监管部门应有针对性的排摸目前高速公路小半径事故易发点的实际情况，集思广益地收集有效防治小半径匝道事故易发的新技术和新方法，综合运用、积极推广和宣传；防治小半径恶性事故的发生，尤其是对大型化工运输车辆行驶经过小半径匝道的监管，公路管养单位应联合相关单位建立危化品运输应急联动机制，修订和更新预案的可操作性；加大小半径匝道交通违章的处罚力度和监管资源的投入，引起各方职能部门的重视。