八達(dá)嶺高速公路路段安全改造方案

1、八達(dá)嶺高速公路路段安全改造方案唐琤琤 吳京梅 張巍漢 張高強(qiáng) 何勇（交通部公路交通安全工程研究中心 北京 100088）摘要 本文通過對八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口路段的道路狀況、事故情況的調(diào)研，在充分分析事故成因的基礎(chǔ)上，提出了安全改造方案。關(guān)鍵詞 八達(dá)嶺高速公路 事故 安全 改造Improving Project of Traffic Safety on the Section of BADALING FreewayTANG Chengcheng WU Jingmei ZHANG Weihan ZHANG Gaoqiang HE Yong(Road Safety Engineeri

2、ng Research Center, Beijing,100088)Abstract This paper analyzes the course of traffic accident and proposes the improving project of traffic safety on the section of BADALING freeway via the research on the road and the accident of the section.Keywords BADALING freeway Traffic accident Safety Improv

3、ing0 前言八達(dá)嶺高速路是北京至張家口110國道主干線的一部分，起于北三環(huán)馬甸橋，終于京冀交界的康莊，全長八十二公里。嶺高速主線是丹東拉薩國道的組成部分，北京市的一條重要的對外放射線，也是通往西北運輸?shù)母删€。聯(lián)絡(luò)線順暢連接北京與延慶，使八達(dá)嶺高速公路上的車輛進(jìn)入110國道，對于冀煤外運、內(nèi)蒙古牛羊肉進(jìn)京、張家口反季節(jié)蔬菜的銷售以及對北京衛(wèi)星城建設(shè)和郊縣科技園的開發(fā)起著重要作用。此外，八達(dá)嶺高速路從市區(qū)直達(dá)舉世聞名的八達(dá)嶺長城，是北京最繁忙的旅游路線，沿線的旅游風(fēng)景區(qū)星羅棋布，包括八達(dá)嶺長城、十三陵、居庸關(guān)、康西草原等。從上述描述可以看出八達(dá)嶺高速的雙重定位，既是小車、客車為主的旅游線路，又是

4、大車、貨車為主的貨運線路。而這兩者的需求從建設(shè)到運營管理都是相互矛盾的。八達(dá)嶺高速公路由于地處山嶺重丘地形，因此設(shè)計時路線的一些指標(biāo)不可避免地采用部分設(shè)計極限值。先天不足而又承擔(dān)著互相矛盾的雙重需求，加上嚴(yán)重的超載等多種原因的共同作用，決定了其必然的事故多發(fā)的宿命。這從實際運營中得到了證明。八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口路段從通車以來事故頻發(fā)，人民生命財產(chǎn)損失嚴(yán)重，影響重大。為了改善路段安全狀況，減少交通事故，更好地發(fā)揮其作用，2003年5月，交通部公路交通安全工程研究中心受北京市首都公路發(fā)展有限責(zé)任公司的委托，對八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口路段進(jìn)行安全改造設(shè)計。在北京交通管理局

5、海淀支隊以及首都高速公路發(fā)展公司、八達(dá)嶺高速公路管理處的協(xié)助下， 對八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口路段的道路狀況、事故情況進(jìn)行了調(diào)研，在充分分析事故成因的基礎(chǔ)上，提出了安全改造方案。1路段事故狀況八達(dá)嶺高速公路進(jìn)京方向潭峪溝隧道出口段（55至50公里路段）自開通至今，一直是事故多發(fā)路段。自98年11月山區(qū)二期工程開通至今，此路段共發(fā)生各類交通事故167起，傷103人，死亡36人。其中，特大交通事故19起，傷43人，死亡29人；重大交通事故7起，傷7人、死亡7人；一般事故141起，傷53人。因貨運機(jī)動車長距離下坡持續(xù)使用制動，導(dǎo)致制動失效沖進(jìn)緊急險區(qū)的車輛400余輛，沖入山溝的47輛。20

6、02年1月至7月，通過控制貨車進(jìn)入，即在西撥子和營城子等入口設(shè)置5噸以上貨車禁行標(biāo)志，大貨車分流繞行110，因制動失效造成的交通事故一度得到遏制。但自2002年11月18日，河北省至北京市高速公路全線開通，從河北省直進(jìn)入高速的貨車劇增，交通事故也隨之飆升。從2002年11月至今全線開通僅六個月的時間，此路段共發(fā)生各類交通事故9起，傷23人，死亡11人，與全線開通前6個月事故7起，傷10人，死亡4人，相比分別上升了28.6%、上升130%、上升175%。 2路線狀況在1993年進(jìn)行本道路方案設(shè)計時，我國還沒有頒布真正的高速公路設(shè)計規(guī)范，只能依據(jù)當(dāng)時既有的山嶺重丘地形一級公路的指標(biāo)，并借鑒了日本的

7、公路規(guī)范進(jìn)行選線、設(shè)計。事實上，由于日本的路面材料、道路結(jié)構(gòu)厚度、車輛性能等比我們的條件好，其規(guī)范比我國的要寬松。所以，從當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)來看，該路段是基本滿足的。1994年，我國的高速公路設(shè)計規(guī)范正式頒布，有3公里路段超標(biāo)。具體設(shè)計描述如下：該段道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為山嶺重丘地形的高速公路，設(shè)計時速60公里/小時。路面寬度11.5米，其中左右側(cè)路緣石各寬0.5米，1條小型車道、1條大型車道各寬3.75米，應(yīng)急車道寬3米。隧道出口里程樁號56.7公里,坡路段終點里程樁號50.1公里。該段道路設(shè)計長度6588米，約6.6公里。高差234.33米，平均縱坡值3.56%。此6.6公里道路縱坡共分14個坡段，有7段

8、 縱坡值大于或等于4.5，有2處超出現(xiàn)行規(guī)范：第一段：縱坡值2.7%，長度438米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第二段：縱坡值1.37%，長度400米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第三段：縱坡值3.99%，長度1400米。超出規(guī)范；（4%時，坡長要小于1000米）第四段：縱坡值4.99%，長度400米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；（未設(shè)緩和坡段）第五段：縱坡值4.27%，長度360米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第六段：縱坡值5.5%，長度380米。超出規(guī)范；（未設(shè)緩和坡段）第七段：縱坡值5%，長度390米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第八段：縱坡值2.7%，長度530米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；（緩和段）第九段：縱坡值 5%，長度340米。在規(guī)范

9、允許范圍內(nèi)；（未設(shè)緩和坡段）第十段：縱坡值3.45%，長度340米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第十一段：縱坡值4.56%，長度560米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第十二段：縱坡值0.49%，長度190米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；（緩和段）第十三段：縱坡值3%，長度450米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)；第十四段：縱坡值0.5%，長度400米。在規(guī)范允許范圍內(nèi)。3事故原因分析3.1 車的因素事故的首要原因是車輛問題。所發(fā)生重大交通事故車輛全部為貨車，主要問題是貨車超載，經(jīng)2003年1月至5月事故情況統(tǒng)計表明，核載5噸的實際載重約4.6倍，核載10噸的實際載重約3.2倍，核載12噸的實際載重約1.9倍，加上自身車重，潛在危險十分嚴(yán)

10、重。另外，事故車輛全部為國產(chǎn)車：解放、東風(fēng)、斯太爾、乘龍等，國產(chǎn)車的質(zhì)量不可能承受如此重量的超載仍然保持良好的工作狀態(tài)。3.2 人的因素外地司機(jī)路況不明：經(jīng)調(diào)查，本路段發(fā)生交通事故的車輛司機(jī)多是外地來京司機(jī)，對本路段路線變化不清楚，對標(biāo)志不太注意，警惕意識不強(qiáng)；剎車方式選擇不當(dāng)：現(xiàn)大型貨車的駕駛員一般不用汽剎車，原因是，強(qiáng)制回風(fēng)會損發(fā)動機(jī)；他們多靠剎車轂，經(jīng)過這段路時要頻頻地踩剎車，容易造成剎車輪轂過熱，而剎車轂幾次溫度上升到300度以后，很容易快速上升，導(dǎo)致剎車失靈；夜間行車疲勞駕駛：經(jīng)2003年1月至5月事故情況統(tǒng)計表明，9起重大交通事故中有6起發(fā)生在晚上，占67，說明司機(jī)夜間行車，可視條

11、件差而且容易疲勞產(chǎn)生交通事故。3.3 路的因素道路設(shè)計存在缺陷。規(guī)范之內(nèi)，幾個極限指標(biāo)連用，第四、五、六、七這四段縱坡總長度1600米。雖然其中三段分別滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只有一段超標(biāo)，但是規(guī)范又有規(guī)定：當(dāng)幾個連續(xù)縱坡值均大于4%時，連續(xù)坡段總長度不能超過1500米，并且在縱坡坡長達(dá)到限制值前，應(yīng)設(shè)小于3%的緩和縱坡段。顯而易見，這四個連續(xù)坡段是超出規(guī)范的。如果加上第三段超標(biāo)的影響，3000米形成幾個不利因素的疊加，容易誘發(fā)交通事故。事實上，此3000米路段，即里程樁號55.9公里至52.9公里的3公里路段，確為事故多發(fā)點段。標(biāo)志設(shè)置存在問題，一些重要信息強(qiáng)調(diào)不夠。進(jìn)入隧道前，沒有警告隧道內(nèi)長下坡，

12、潭峪溝隧道3.45km，2.7%縱坡。隧道出口前，沒有提示隧道出口后仍然是連續(xù)下坡，等到司機(jī)出隧道口后容易產(chǎn)生松口氣的想法，事實上危險就在眼前。另外，由于這段路事故多發(fā)，標(biāo)志先先后后設(shè)置，標(biāo)志數(shù)量較多，但缺乏系統(tǒng)性。3.4 環(huán)境的因素前方車輛停車：由于出隧道后較長下坡，如果有事故車輛停車，使司機(jī)容易緊急剎車而導(dǎo)致翻車事故；避險車道有車：在司機(jī)發(fā)現(xiàn)車輛沒有制動時，想進(jìn)入緊急避險車道，但由于車輛較多而進(jìn)不去，或因緊急避險區(qū)內(nèi)已經(jīng)有失控車輛，從而加重了事故后果。4現(xiàn)有安全措施此路段已經(jīng)采取了如下一些安全措施：設(shè)置緊急避險車道：目前使用中有2處，建設(shè)中有1處，貨車制動失效可以進(jìn)入緊急避險車道。設(shè)置大貨

13、車制動系統(tǒng)冷卻設(shè)施：在潭峪溝隧道出口設(shè)置了貨車制動系統(tǒng)冷卻池，對過往的貨車制動系統(tǒng)進(jìn)行冷卻、降溫，防止剎車片碳化，造成制動失效。施劃減速帶和防滑外緣線：在潭峪溝隧道至進(jìn)京49公里路段，施劃減速標(biāo)線，提醒司機(jī)降低車速。設(shè)置可變情報板：共2處，滾動播出“制動失效車輛，請及時進(jìn)入緊急避險區(qū)”等字幕進(jìn)行宣傳，提示駕駛員進(jìn)入事故多發(fā)地段，謹(jǐn)慎駕駛，注意行車安全。設(shè)置限速標(biāo)志：在道路右側(cè)設(shè)置限速標(biāo)志，小型車限速60km/h，大型車限速40km/h；將車道重新劃分為小車道、大車道和應(yīng)急車道，以地面文字和標(biāo)志標(biāo)示；在連續(xù)轉(zhuǎn)彎和急轉(zhuǎn)彎處安裝警告和限速標(biāo)志；違章超速檢測：設(shè)置攝像機(jī)對車輛進(jìn)行車速檢測，迫使司機(jī)控制

14、車速，減少事故發(fā)生。盡管采取了上述種種措施，但并沒有從根本上解決問題，交通事故仍然經(jīng)常發(fā)生并呈上升趨勢。5建議安全改造方案通過以上分析可以明確：重大事故多發(fā)的原因首先是大貨車超載。G110公路延慶段正在改建中，預(yù)計2003年底通車，屆時將引導(dǎo)大貨車改行G110，減輕八達(dá)嶺高速公路壓力。 在此項措施實施之前，可考慮以下安全改造方案：措施一 增加避險車道避險車道是減少制動系統(tǒng)失靈車輛事故的有效設(shè)施。現(xiàn)有2處避險車道使用表明已經(jīng)明顯不夠用，而且避險車道建設(shè)存在問題，一是避險坡道的長度不夠，車輛有沖出避險車道墜崖的記錄；二是同時車輛進(jìn)入避險車道難以移出，需要耗費兩天時間；三是進(jìn)入避險車道入口處無過渡段

15、，不適合車輛的行駛需求，更不必說剎車失靈的車輛和心中恐慌、手足無措的駕駛員?，F(xiàn)在在k51+100處正修建1處避險車道。根據(jù)現(xiàn)場考察的線形和車輛行駛軌跡，建議在k52+700附近增設(shè)1處避險車道。位于連續(xù)5個下坡的坡腳處，5個縱坡分別為3.99、4.99、4.27、5.5、5。理想的避險車道形式如圖1所示：利用地形，加長車道，使車輛能自行繞回高速公路或前進(jìn)方向靠拖車拖出避險車道。圖1 避險車道平面示意圖方案實施時，k52700擬增加的1處避險車道，改為利用公路用地建成一簡易停車區(qū)。經(jīng)向駕駛員問詢從譚峪溝隧道出口冷卻站駛出，經(jīng)過這一段的連續(xù)大下坡，到達(dá)此處基本上感覺剎車系統(tǒng)較熱，需要停車修理或冷卻

16、，修建停車區(qū)比避險車道會更有效。措施二 橫斷面加寬由于受地形限制設(shè)計多采用極限值，也是事故多發(fā)的一個重要原因。現(xiàn)場考察k52+150k51+500所處小半徑曲線段，曲線半徑為300米。這一段公路右側(cè)（曲線內(nèi)側(cè)）尚有部分公路用地，可利用此用地，對這一段路線的橫斷面進(jìn)行加寬，改善曲線半徑較小造成的行車局限。曲線內(nèi)側(cè)加寬后，仍然維持大小型車分道行駛，小型車車道行駛軌跡不變，大型車車道在曲線內(nèi)側(cè)加寬。加寬部分進(jìn)行利用標(biāo)線和突起路標(biāo)進(jìn)行渠化，大型車車道右側(cè)盡量保證緊急停車帶。見圖2。圖2 曲線內(nèi)側(cè)加寬車道渠化示意圖方案實施時取消了加寬段的小車道與大車道之間的渠化曲線。這里的首要需求是駕駛員停車修理、冷卻

17、，因此，加寬是為了向更多的車輛提供停車檢修的場地。措施三 提高護(hù)欄防撞等級從已有的護(hù)欄是滿足公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的。由于事故頻發(fā)，這一段護(hù)欄已經(jīng)加強(qiáng)，采用雙波形量護(hù)欄與雙波形梁護(hù)欄的組合形式。但是目前這種組合護(hù)欄的設(shè)置存在三個問題：一是組合護(hù)欄的高度不足。我國現(xiàn)有的JTJ 074 高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定了波形梁護(hù)欄的設(shè)置高度，即橫梁的中心高度在路面或路緣石面上60cm處，對于這種組合形式未作規(guī)定?，F(xiàn)有一道波形梁護(hù)欄的設(shè)置高度可有效地防止小車下鉆并部分防止中型車上越，現(xiàn)在為了防護(hù)大車而增設(shè)的又一道波形梁護(hù)欄應(yīng)設(shè)置于現(xiàn)有護(hù)欄之上，而不是目前八達(dá)嶺高速公路設(shè)置的形式。二是護(hù)欄立柱的埋深

18、不足。由于立柱位于石方區(qū)及漿砌片石的擋墻處，打入困難，當(dāng)時施工時使用風(fēng)鎬鉆入深度不夠。三是護(hù)欄的防撞等級不夠。從護(hù)欄改造后的發(fā)生事故看，例如調(diào)研小組碰到的5.14事故，兩道雙波形梁護(hù)欄的防護(hù)對超載的大貨車仍顯不足。上述兩個原因也是影響護(hù)欄防護(hù)能力發(fā)揮的重要原因。建議提高這一段護(hù)欄防撞等級。可采用兩道三波形梁鋼護(hù)欄或混凝土護(hù)欄（1100mm高度以上）。考慮到年底之后G110延慶段改造通車后大貨車分流，八達(dá)嶺高速公路恢復(fù)旅游線路的定位，建議采用兩道三波形梁鋼護(hù)欄。措施四 加強(qiáng)標(biāo)志信息從事故資料看，重大事故多為外埠車輛，司機(jī)不明路線情況引發(fā)。應(yīng)統(tǒng)籌安排標(biāo)志設(shè)置，充分發(fā)揮已有設(shè)施（可變情報板）的作用，

19、并增加警告和指示標(biāo)志，反復(fù)強(qiáng)調(diào)信息。原則有二，一是使司機(jī)充分了解路況，二是使司機(jī)充分了解制動冷卻站和避險車道等設(shè)施狀況，正確和充分使用這些設(shè)施。具體措施說明如下：隧道入口前k58+950處標(biāo)志如下照片。此標(biāo)志信息過于集中，駕駛員來不及讀完就駛過去了。建議將信息分解、重復(fù)，達(dá)到設(shè)置目的。·k59+100可變情報板滾動顯示“隧道內(nèi)及出隧道后連續(xù)下坡，注意慢行”、“隧道出口處大貨車制動冷卻站，所有大型貨車必須進(jìn)入，免費使用”等信息。·隧道前1km及2km處設(shè)置連續(xù)下坡的告示牌（隧道內(nèi)及出隧道后連續(xù)下坡）。·隧道前0.5km及1.5km處設(shè)置指示標(biāo)志（隧道出口大貨車制動冷

20、卻站）。·考慮到路面標(biāo)記“大型車 40”，限速40的標(biāo)志可不再立，可重復(fù)路面標(biāo)記。隧道入口前的隧道警告標(biāo)志一般用于雙向行駛、不好的隧道口前，這里可以不用，建議改成“下陡坡”的警告標(biāo)志。 出隧道后多處（近10處）設(shè)立了照片所示的標(biāo)志，建議使用圖形標(biāo)志，目的一樣，但是由于圖形認(rèn)讀時間短可以達(dá)到更好的效果。這一路段已經(jīng)設(shè)立了近10處的“反向彎路”、“急彎”、“連續(xù)彎路”的警告標(biāo)志，建議在隧道出口處及以后每一縱坡較大的坡段開始處設(shè)立“下陡坡”的警告標(biāo)志。在出冷卻站后k56+050處有一可變情報板，應(yīng)充分利用此設(shè)施，建議滾動顯示“前方連續(xù)下坡 急彎”、“前方事故多發(fā)路段”。k54+380處門架

21、是為了架設(shè)攝象機(jī)，建議根據(jù)其受力情況增加標(biāo)志“小型車道”、“大型車道”。 參考加拿大的做法，在避險車道入口處增加“避險車道”的警告標(biāo)志。改變一些標(biāo)志版面用詞，使標(biāo)志更加直觀、明了?！爸苿邮ъ`”改為“剎車失靈”、“緊急避險停車區(qū)”改為“緊急避險車道”。措施五 增加太陽能頻閃標(biāo)志這一路段由于地形險峻、事故多發(fā)、設(shè)施眾多，標(biāo)志的數(shù)量已經(jīng)較多了。這一路段的標(biāo)志數(shù)量約45處（兩塊標(biāo)志架于一個柱上算一處，包括可變情報板、不包括線形誘導(dǎo)標(biāo)）。這樣有兩個問題，一是增加駕駛員的生理負(fù)擔(dān)，從而影響駕駛員對標(biāo)志的認(rèn)讀；二是由于標(biāo)志眾多，重點標(biāo)志或關(guān)鍵標(biāo)志不突出，影響駕駛員對重要標(biāo)志的認(rèn)讀。參考國外的經(jīng)驗：重要標(biāo)志采用動態(tài)（頻閃、照明等）形式。措施六 增加其它安全設(shè)施