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【关键词】公路;交通安全;安全评价
引言
伴随着我国经济社会的飞速发展,高速公路已经逐渐成为我国现价段综合交通运输系统的重要组成部分,它具有通行能力高、行车舒适、快捷方便以及经济效益好等特点,其建设情况反映着一个国家和地区的交通发达程度乃至经济发展的整体水平。但是根据相关统计资料,我国高速公路交通安全总体形势严峻,各项统计指标的安全程度与发达国家之间还存在较大差距。探索我国高速公路交通事故发生的规律,分析影响高速公路交通安全的因素,做好高速公路交通安全设计与评价工作,在设计阶段消除高速公路潜在的交通事故隐患,改变以往事故发生后再进行防护的被动局面,提高我国高速公路交通安全服务水平,具有重要的现实意义
1 高速公路道路的安全设计
将主动安全理论引入高速公路设计当中时要考虑交通安全,从而可以在道路建成通车后杜绝事故多发点段的出现,取得良好的经济和社会效益。公路线形是车辆运行的直接载体,一经确定就几乎无法改变。任意不安全的设计指标、不良的设计参数组合都有可能造成交通事故。因此,公路线形的设计不但要尽可能满足公路的自身功能,而且要高度重视公路使用者的行车安全。在公路线形设计中,各基本要素在满足国家标准和规范的技术要求的基础上,还要科学、合理地组合各项基本要素,从而确保公路使用者的行车安全。互通式立交是高速公路主要构造物之一,正确地把握互通立交设计要素,合理选择互通立交方案,准确应用技术指标,对于保证行车的安全和服务水平,降低高速公路工程的投资,节约土地,提升公路景观效果等十分重要。目前国内互通立交设计在对互通立交规模的理解、方案选择和技术指标的合理应用等方面存在一些问题。
当前高速公路设计中选取技术指标时以设计速度为依据,导致线形设计存在的弊端体现在以下三个方面:(1)线形设计指标经常采用最低指标;(2)无法保证前后线形组合的连续一致性和均衡性;(3)设计线形与实际的车辆行驶特性不一致。
前后线形组合设计缺乏连续性一致导致建成后的实际运行速度与设计速度不一致,进而导致相邻路段之间的速度差增大,最终出现交通事故率增加的不良后果。
2 高速公路交通安全评价
2.1 高速公路交通安全评价方法
基于上述模糊评价理论基础,本文利用层次分析法建立高速公路交通安全评价体系,再结合权重体系,对高速公路交通安全环境这一复杂的系统进行多级模糊综合评价,构建了一个实用有效的评价模型,如图1所示。
图1 高速公路交通安全评价模型
2.2 评价的具体步骤
根据上文建立的高速公路交通安全评价指标体系,利用模糊综合评价的方法对其进行评价,具体步骤如下:
(1)确定因素集 此处的因素集是指影响高速公路交通安全性的各因素组成的集合;
(2)建立评价集 评价集是由对评判对象可能做出的评判结果所组成的集合;
(3)确定隶属度函数 隶属度表示因素集U与评价集V之间的模糊关系;
(4)确定权重向量 每个评价指标都从某一角度来衡量高速公路交通安全程度,然而各个指标对高速公路交通安全的影响程度则各不相同;
(5)多级模糊综合评价 对于一级指标道路结构U1而言,包括相邻路段速度差和视距满足率两个二级指标;
(6)评价结果处理 在模糊综合评价中,由于每个被评对象的评判结果都是一个模糊向量,可以直接把矩阵B作为最终结果,那么可认为隶属度最大的等级便是评价结果等级。
2.3 安全评价实例应用
京化高速公路二期工程土木至胶泥湾高速公路(以下简称京化高速公路)位于安化市中南部,路线走廊总体呈东北、西南走向。路线起点顺接高速公路一期工程终点即土木枢纽互通,向西南经怀来县、琢鹿县、下花园区、宣化县,终至胶泥湾与张石高速公路连接。路线全长约71.340km。全线采用100km/h设计速度的高速公路的技术标准,其中起点至洋河南段共计55.8km采用双向六车道标准建设,整体式路基宽度33.5m,洋河南段至胶泥湾段16.8km采用双向四车道标准建设,整体式路基宽度26m,桥涵设计的汽车荷载等级采用公路为I级。全线设置特大桥1267m/座,大桥3519m/16座,中桥967m/15座,小桥584m/22座,涵洞14道,隧道3座,互通式立交6处,分离式立交11处,管理处1处,养护工区1处,服务区2处,停车区2处。
该项目按双向六车道高速公路标准建设,路基宽33 . 5m (分离式路基宽2 × 16 . 75m ) ,设计 速 度100kn/h。中央分隔带宽2.0m,行车道3×3.75m,左侧路 缘 带0 . 75m ,右 侧 硬 路 肩3 . 00m (含 路 缘 带0.5m),右侧土路肩宽0.75m。设计中线位于中央分隔带中心线,设计标高及超高旋转轴位于中央分隔带外边缘处。
利用特征向量法分别计算高速公路交通安全评价体系一级指标、二级指标的权重计算结果见表1,各计算结果均通过一致性检验。
以道路路线为例,由隶属函数计算隶属度,形成一阶道路线性评判矩阵如下:
R1=()
且有:
w1=(0.667 0.333)
B1=w1·R1=(0.333 0.667 0 0 0)
同理有:
路基路面系统B2=(0 0.429 0.571 0 0)
护栏设施系统B3=(0.018 0.900 0.050 0.016 0.016)
交通标志B4=(0.468 0.365 0.026 0.141 0)
交通标线B5=(0.351 0.516 0.083 0.033 0.017)
隔离设施系统B6=(0.022 0.376 0.584 0.012 0.006)
从而有:
B1=(0.207 0.534 0.246 0.010 0.003)
从上面的五维向量可以看出,等级为二级的隶属度最大,可以认定该高速公路的安全情况较好。
从目前的交通运输状况来看,存在着以下几个方面的问题:
1.1公路运输压力大。随着社会对交通运输的要求不断增多,需要的运输量也会不断加大,这样就会导致运输车辆频繁出现超载、超速等违规的情况出现,给交通运输的安全带来很大潜在隐患,也使得交通运输的质量大大下降。
1.2公路运输发展不均衡。由于不同地区经济发展水平存在较大的差距,公路运输的发展也出现不均衡的现象。在发达地区的无论是客运还是货运,经常会出现供不应求的情况,而有些地区则会出现相反的情况,形成很大的反差使得地区发展不均衡。
1.3客货运站服务机制不完善。由于我国公路运输的起步相对比较晚,再加上经济发展的限制条件,没有形成比较完善的交通运输体系,甚至有些地区缺乏完善的交通运输基础设施,从而降低了我国客运站的服务质量。因此,针对不同的地区特点,要建立相对比较健全的服务机制。
2加强公路交通运输管理的措施
针对目前我国公路运输出现的问题,为了更好地发展,具体措施如下:
2.1加强公路运输管理,交通运输是我国经济发展的先行官,因此,应该重视交通运输的工作,这对促进公路交通运输的发展起到至关重要的作用。
2.2提高公路运输服务质量,目前,我国公路运输正朝着现代化服务方向发展,提高公路运输的服务质量,是保证公路运输快速发展的前提,也是必经之路。
2.3注重交通运输发展和创新,在高科技发展的影响下,充分利用各种现代化手段,建立能够适应现代社会发展的交通运输体系。
2.4完善客货运建设的体制,不断完善公路客货运站基础设施和管理体制,是提高公路交通运输管理的有效途径之一。
2.5协同交通运输管理工作,为了充分发挥交通运输系统的整体优势,使公路交通运输管理系统能够科学、合理的进行管理,就需要交通运输管理协同工作。
2.6建立交通运输安全监管网络,为了保证公路交通运输的安全运行,提高对客货运站和驾驶人的监督和管理,有效地为交通运输管理提供信息支持,这就要求建立专业技能强、办事效率高的交通运输安全管理监督队伍。
3新时期公路交通运输管理体制深化改革的原则
3.1强化交通运输主管部门的管理职责。管理部门的职责要起到实效作用,即加强对公路建设、运营的日常监管工作。
3.2建立与“两个公路体系”相适应的管理体制。“两个公路体系”是指以高速公路为主的收费公路体系和以普通公路为主的非收费公路体系。各级公路部门要做好管理高速公路网的工作,使高速公路能够和谐发展,与此同时,增强高速公路路网的通行效率。
3.3做好公路收费工作。公路的建设是国民经济的基础,是个民生工作,因此,要清理公路收费和完善公路收费政策,使普通公路彻底回归公益事业。政府可从高速公路收费所得资金中,支持普通公路的发展。
4我国公路交通运输发展趋势
随着经济的不断发展,对公路交通运输要求不断提高,面对我国公路交通运输的现状,其发展的趋势主要表现在以下几个方面。
4.1需求会持续增长。虽然我国公路基础设施在不断地健全发展,公路运输能力也得到了明显地提高,但是,仍然无法满足大量客运量和货运量的需求。
4.2智能化运输系统。随着智能化运输技术的不断发展,高科技的不断发展,电子技术、通信技术、信息技术等高科技技术也会逐渐应用到公路运输领域。智能化运输系统的应用可在,且能够有公路安全运输、提高公路网络的通行能力等方面起到至关重要的作用。
4.3物流的快速发展。随着经济、网络的高速发展,现代的物流行业已经在交通运输业中占有重要的地位。这不仅是国内现有市场的需求,也是经济全球化必然趋势。
4.4集约化经营、规模化发展。随着我国公路基础设施建设规模的不断扩大,特别是高等级公路的飞速发展,公路客运市场也将会发生具有大的转折性变化。因此,我国未来的公路交通运输发展方向应当是集约化经营、规模化发展的趋势。
5结束语
1.1生态环境的破坏由于公路线路选择不当,可能会导致一些物种的灭绝,这方面的损失是难以弥补的。在公路交通施工中,一方面假如没有很好的进行野生动物保护,就可能对当地的生物环境产生破坏。另方面是边坡开挖造成的生态环境的破坏,因为在公路建设过程中,需要进行大量的边坡挖掘工作,尤其是在一些石灰岩地区进行公路修建,就不能避免的要进行高挖深填,这样的开挖就会给原来的植被铺盖层面产生了一定的破坏,导致公路建设项目经过的地区出现了岩石、水土流失加剧等方面的状况,使生态环境进一步退化,这种状况在我国北方干旱地区表现得更加明显。
1.2噪声、大气以及水污染
1.2.1公路工程建设过程中,噪声的来源主要有两个方面:一方面是在施工过程中,因为挖掘机、平地机或者搅拌机、运输车辆等使用过程中所产生的噪声污染;另一个方面是公路在运营之后,汽车车体的振动、发动机的转动、鸣笛、轮胎摩擦等都会产生噪音污染,在公路沿线出现噪音带。
1.2.2大气污染在公路工程施工过程中,施工的机械和运输材料的车辆就会产生大量的扬尘,而水泥与砂石料的搅拌,加上沥青路面施工都会带来一定的大气污染。在公路工程施工中的一个特点就是存在大量的土石方量,这样所产生的粉尘污染是相当严重的。在公路运营之后所产生的大气污染主要是汽车的尾气,富含一氧化碳、黑烟、醛等。
1.2.3水污染在公路工程施工中,水污染的表现主要是,在施工中所出现的生产与生活污染,如果没有得到很好的控制和处理,直接排到江河中,就会污染地面水环境,甚至对地下水源也产生危害。在公路桥梁基础等施工过程中,洼坑排水以及钻孔等产生的泥浆排入到河水中,会增加水质的含泥量。
2公路交通工程建设中的环境保护措施
2.1合理选择路线,精心设计要减少公路工程建设对于环境破坏的一个最有效的方式就是选择相对合理的路线,在路线选择的时候要远离那些环境比较敏感的地区,包含多个方面:像气候、水资源、野生动物的栖息地等等。公路路线在经过那些植被比较茂密、动物种类比较多的路段的时候,就要尽量减少公路对于主河道的侵占以及对于周围植被的破坏。进行路线设计为了减少工程建设对于地形和植被的破坏,减少对自然水系产生的影响,就要把传统的定线方式改变,这样不但能够更好的提高定线的效率,还能使线路的布设跟沿线的地形吻合,减少断背曲线等不良路线。在纵面设计的时候,要在平面线位的配合下进行因势利导,不能过分的追求高指标,要减少大填大挖的现象出现,这样就能减少对自然植被所产生的毁坏。对于湿地、水源地等对生态环境起到重要作用的特殊地段,在进行路线设计的时候要尽量选择绕行。那些不能避开的,就要选择影响最小的路线,采用合理的措施减少环境破坏。公路建设在一定程度上破坏了山区或者丘陵地带原有的自然稳定性,因为开挖问题就可能导致应力释放引发坡度滑动。当前很多设计都很少考虑到应力释放问题,只做了一些简单的地质勘探工作,在出现滑坡问题之后的治理费用要比之前避免滑坡的费用要高出很多。此外,还要重视公路排水设计问题,因为排水设计不到位不但会影响公路本身的使用,还会对环境产生破坏,出现冲刷原地表的现象。
2.2施工过程中的环境保护措施
2.2.1减少噪声污染的措施为了减少公路工程施工过程中可能产生的噪声污染,就要注重对公路施工机械的保养问题,保证机械有足够的来减少噪声。对于施工路段在居民住宅区的距离小于150m的情况,要限制施工的时间,也可以对施工的时间进行调整,减少施工噪声对于居民生活的干扰。为了进一步强化施工工人的劳动保护,要实施轮班机械操作制度,减少大范围接触高分贝噪声的时间。而对于那些在噪声周围工作时间比较长的工人,发放相应的耳塞等保护工具让他们进行自我保护。除此之外,还可以设置相应的公路防噪声屏障,把金属、轻型符合材料等多种材料结合在一起。
2.2.2减少大气污染的措施为了防范公路工程施工过程中可能产生的大气污染,就要在施工过程中定时进行洒水降尘工作,在粉尘材料运输的时候要有遮挡措施。料场与搅拌站要设立在比较空旷的地区,在距离两百米的范围之内不能出现集中的学校或者居民区等等。在进行沥青路面施工的时候,沥青材料搅拌厂要设置在学校或者居民区等环境敏感地点之外的风向处,这样为生产提供了方便的同时,也符合卫生方面的要求,此外,还要进一步提高爆破技术,可以采用合理的爆破器材以及装药方法,强化公路施工现场的管理,通过对施工人员进行施工作业安排、技术交底与指导,制定相应的规章制度,从而减少爆破所产生的粉尘污染。
2.2.3减少水污染的措施为了减少公路施工带来的水污染,以路边沟的路边水污染为例,要把路面的水跟农作物灌溉的水分开,可以在公路沿线设置一部分集水池,把公路路面水导入到这些水池中进行净化处理,经过处理达标之后排入到相应的污水处理系统。
3结论
【关键词】地面沉降;公路交通工程;影响及危害;防治措施
引言
我国人口众多,资源人均占有量低于世界上大多数的国家,作为一个人口大国我国对自然资源的需求量较大,特别是对地下水资源的需求量一直居高不下,对于我国而言水资源较为短缺,生活用水、工业用水等都需要利用一定的地下水资源,这就导致了对地下水资源的大量开采,而这一行为的一个不良后果就是会导致地面出现大范围的沉降。近年来,在我国的很多城市地面沉降问题已较为常见,有些城市甚至经常出现地面坍塌灾害,并且今年来这种现象呈显著递增趋势,增长速度触目惊心。对于公路交通工程而言地面是其地基基础,所以其受地面沉降灾害的影响颇大,例如一直困扰人们的不均匀沉降对公路交通工程结构物的影响等,地面沉降对公路交通工程的影响会给行车带来一定的安全隐患,威胁着人们的生命财产安全。
1、产生地面沉降的主要原因分析
通过汇总大量的地面沉降灾害发现产生地面沉降的主要原因可分为地质条件因素以及人为因素两类。会产生地面沉降的地质条件大致可分为以下几类:一是自然的地质构造作用使原地面发生变形造成地面沉降;二是在外部荷载作用下原来的松散地表或者含水量较大的地基会产生一定的沉降变形;三是地震灾害等自然灾害也会使地面发生较大的沉降。近年来,研究表明地面沉降受人为因素的影响要远远大于受自然因素的影响。由于我国城市化进程不断增速,城市内人口逐年增加,这个城市交通带来了更大的压力,建设单位便会加大公路交通工程的建设力度,然而在设计及施工环节对地面沉降对公路工程的影响考虑的较少,缺乏一定的治理方案,比如在公路工程设计过程中对地基处理设计不当、施工过程中偷工减料造成地基沉降无法控制等等,这些都为地面沉降提供了一定的人为可能。
2、地面沉降对公路交通工程的影响
(1)地面沉降对公路交通工程高程贯通产生的不良影响
地面沉降按其沉降的类型分为均匀沉降和不均匀沉降两种,通常情况下均匀沉降对公路交通工程的影响不是很大,也不会造成严重的危害。对公路交通工程影响较大的是地面沉降中的不均匀沉降,施工过程中若公路地基存在不均匀沉降,整个公路工程的进度及施工质量都会受到严重的影响。当公路工程地基出现较大的不均匀沉降时设计方及施工单位都应提起足够的重视,因为较大的不均匀沉降很有可能会破坏在建的公路工程。通常情况下由于各种原因城市内修建公路工程需要较长的工期,而地基沉降的一个特点是随着时间的增长而不断增长,对于地质条件较差的地段地面沉降有时会达到 70 mm 以上。这样的沉降量会给公路交通工程的工程造成严重的影响,其主要表现在建设阶段及运营阶段中,如施工过程中较大的不均匀沉降会影响高程控制点的高程,使其失去其准确性,对同一位置而言前后两次的测量数据便会存在一定的差异;对于在建的公路工程而言地面不均匀沉降会带来一定的结构高程贯通误差,有时甚至超过规定的限值;长时间不收敛的地面沉降会使公路工程的路面出现反射裂纹,影响道路的使用寿命,为各类病害埋下隐患。
(2)地面沉降施工测量会产生一定的影响
施工测量在保证公路工程修建质量方面起着非常关键的作用,通常需要较高的测量精度,但是,实际施工过程中不同地段使用的水准控制点也不尽相同,由于不均匀沉降的存在两个水准点之间的误差就会受到地面沉降的影响,会使相邻两个工点之间的公路工程的衔接等出现较大的偏差。如果在施工过程中不对地面沉降加以控制,任由不均匀沉降发展将会使土建工程等的衔接超出设计规定的限值,有时甚至会出现错台等严重的工程问题。
3、地面沉降的防治措施分析
通常情况下可采用以下措施来防治地面沉降给公路交通工程带来的不良影响:
(1)通过一定的措施提高高程贯通过程中测量环节的测量精度,这样会人为的增大地基不均匀沉降的处理余量,也从另一方面保证了贯通高程的准确性。这种控制措施的重点在于要对工程的工期及地面沉降与时间的关系进行严格的把控,并通过对相关数据进行重新设计等措施来提高测量过程、施工过程等流程的精度,从而尽可能减少人为因素对公路交通工程影响的权重,增大误差余量。实际操作起来人们会发现提高施工精度实现起来较为困难,但是施工过程中对测量施工及操作施工的具体环节进行严格的质量控制通常情况下可以将贯通测量精度提高三分之一甚至更多。提高贯通精度的另一个方法是在公路交通工程施工前人为的留出 10 毫米左右的误差余量,这个方法理论上是可行的,但实际操作起来却有很大的局限性,因此,应具体工程具体分析。
(2)适当缩短工期可以从一定程度上降低地面差异沉降。这一方法主要应用到施工范围较小的工程,对于公路工程而言具有一定的局限性,通常情况下缩短施工工期可以将一定范围内的差异沉降控制在规范要求的限值内。
(3)通过公路工程施工期间的适当调整可以降低差异沉降的影响。一般讲施工期间的各项调整要分阶段开展。如若通过地质勘查等资料判定某一地段有可能会出现较大的差异沉降,施工过程中便可以人为的分几个阶段对公路工程施工进行调整。需要注意的是对于每一个阶段的调整都应该认真全面的分析外部存在的客观情况,然后根据这些具体存在的情况以及测量到的沉降数据对公路工程的全线高程起算数据进行统一的修正调整。当对具体地段的客观条件不熟悉时应及时联系设计人员,并联合制定调整方案,切不可无根据的进行调整。这种预防措施涉及到的施工阶段较多,需要进行多次复杂的调整,一点存在操作不当现象,不仅不会对地面沉降的影响起到控制作用,反而会对工程施工起到一定的反作用,所以当采用这种方法时应制定详细的方案,认真实施。
(4)充分结合沉降观测成果进行防治。施工过程中必须通过对不良地段进行沉降观测掌握差异沉降情况,通过结合前期测得的差异沉降值及沉降预测情况便可以有针对的对工程线路的坡度进行调整,这样便可以有效的降低地面差异沉降对公路交通工程的不良影响。通常情况下有经验的设计人员及专业的沉降测量单位通过前期沉降观测数据都可以较为准确的分析出具体地段的沉降变化规律及其主要发展趋势,因此,该方法是较为准确可行的一种方法,且具有一定的经济性,特别是对于那些地面差异沉降较大的地段,需要注意的是采用该方法时需要有经验的监测人员的积极配合,并保证前期测量数据的准确,否则就失去了该措施的意义。
4、结论
近年来我国公路交通工程发展速度较快,其规模不断扩大,地基质量对公路交通工程的施工及日后运营都会产生一定的影响。本文对地面沉降对公路交通工程的影响进行了研究,并提出了相应的防治措施,对降低地面不均匀沉降对公路工程的影响具有一定的参考价值,望对今后的公路工程设计及施工具有一定的指导作用。
参考文献
从公路建设中导致的污染来看,主要应侧重以下几点:
(1)水环境的保护与防治:在施工时,应该尽可能不使水流方向发生改变,不得堵塞、阻隔河流。设计排水系统的路线时,要注意水流方向,确保路面水、边沟水不影响公路两侧的水体和土壤,以免造成水土流失和污染周围的水土资源。在营运期,公路周边应设置良好的排水系统,可以坚固路基路面,防止水土流失;在生活区附近布置污水处理设施,污废水需达标排放,保护公路沿线环境,最大程度的避免污染。
(2)土壤的保护与防治公路建设施工中使用较多的矿渣、石灰粉、砾石等材料筑造公路的路基路面,这些填充材料在使用中给环境带来了不利影响,严重污染了公路两侧的土壤,破坏了自然生态环境,为了在施工中保证土壤避免污染,较好的办法是设计中保证路基边坡表面有40-100cm的土壤不受污染;营运期营造人工防护林,多建灌木乔木复合型林带,既可防止粉尘污染,美化环境,降低噪声污染,亦可防止水土流失,保护土壤,改善生态环境,一举多得。
(3)噪音的防治公路建设中的噪声污染贯穿了整个施工过程并延续到使用中,无法根本杜绝,只能加强管理,规范施工规范操作;我们可以定期维护修理机械,加强消音装置来减小各种施工机械产生的噪声。施工中可采用消声混凝土,环保目标密集路段可采用声屏障,使噪声污染对人们的生活起居工作的干扰降到最低程度。
2结论