信息标题=> 路肩震动带在公路上应用的探讨
发布时间:2006-3-3 10:17:50 被阅览数: 387 次 字数:5853 (约) 作者: 养护公司   

路肩震动带在公路上应用的探讨

 

养护公司 尹创

     

 

近阶段,由于发生的超载货车、疲劳驾驶穿越中央隔离带造成重大事故事件的发生引发了我们的讨论,我翻阅了在美国学习期间的资料,并对我省公路上设置路肩震动带进行了探讨现介绍如下。

   在美国,路肩震动带,英文为 Rumble Strips,即在公路路肩人为地造出凸凹不平的与公路平行的一条沟槽或突起物,若车轮行驶在上面,会发生震动和噪音,从而提醒驾车人其车已驶离正常行驶线。

.路肩震动带在美国的应用:

一、背景

   美国睡眠协会和美国联邦公路管理局专门设立网页对路肩震动带进行研究、推广和规范。

协会和美国联邦公路管理局的调查:

§        三分之一的驾车人在驾车时打过盹

§        百分之十二的这些打盹的人为此而发生了交通事故

§        超过一半的驾车人是处于疲劳驾驶状态

§        在每年所发生的交通事故中,因掉线而发生的单车交通事故占总事故量的三分之一。

§        掉线原因的百分之九十三为疲劳驾驶。

§        一九九四年全国发生37280起造成死亡的交通事故,其中有11126起为掉线而引起。

   自上世纪五十年代起,美国的公路管理部门一直在苦苦寻求对策以减少由于疲劳驾驶掉线而造成的交通事故。人们想出了许多办法,如:增加边线的清晰度、增加路边指示牌及反光板的数量和尺寸等,但效果一直不甚理想。直到上世纪八十年代,人们终于发明了路肩震动带的概念。总结各州交通部门对多种形式路肩震动带的摸索、改进、试验的经验,宾西法尼亚州交通厅在他们自筹资金兴建的“宾西法尼亚收费高速公路”上,全线使用削切式路肩震动带。全线工程结束后,经在不同路段的统计结果显示,加了路肩震动带之后,掉线车所造成的事故率大幅下降了70%多。如图1

 

   由于路肩震动带的设置对防止掉线车交通事故具有决定性的意义,故此后的几年中,这一设计得到了联邦公路管理局的大力推荐,并被全美各州积极采纳。目前,全国七万五千多公里的州际高速公路几乎已全部加设了路肩震动带,许多州还在联邦一级公路网的某些路段也加了路肩震动带。各州交通厅都把路肩震动带作为快速和高速公路路面设计的一环,制定了相应的规章和标准(见附件)。

   纽约州于一九九六年完成了在全州高速公路路肩-计8226延长公里的震动带铺设,于一九九八年公布了一份单车偏离道路事故统计数字,如下表:

不同路段掉线事故次数统计

 

掉路事故数

受伤人数

死亡人数

车辆行驶里程(百万公里)

路肩震动带铺设之前和铺设中

1991

557

358

17

10925

1992

566

407

17

12331

1993

588

328

8

12623

路肩震动带铺设之后(括弧内数字为与1991相比所降低的百分数)

1996

161(74%)

113(72%)

4(75%)

13789

1997

74(88%)

54(87%)

1(95%)

14081

  

根据此数据,按路肩震动带的寿命为六年计算,他们得出的效益/投入比为182

 

二、路肩震动带的四种形式及评价

 

   路肩震动带在不断应用、改善的过程中,基本有四种形式。这四种形式依其加工方式的不同,形成了不同的结构和效果。

   1、障碍式。在路肩上按一定的间距装上塑料、水泥或其他固体块,由于它们高出路肩表面,形成震动带。这种方式投资高,施工速度慢,且固体块容易被破坏,故只在极个别特殊路段或水泥路肩上使用。

   2.成型式。在做水泥路肩时,在水泥未干之前,用波浪钢板在水泥上压下一排约25毫米深,5064毫米宽,400600毫米长,垂直于公路延伸方向的槽纹。成型式路肩震动带由于施工速度慢,以手工为主,故通常采间歇式,每组槽纹由57根纹路组成,间隔15远。成型式路肩震动带因成本高而只在水泥路肩被采用。

   3、辊压式。用于沥青路肩。在沥青混凝土经过初级碾压之后,在没有完全冷却成型之前,用焊有金属管或金属带条的碾压辊碾压,使金属管或带条在路肩表面形成凹痕,成为路肩震动带。通过对焊在碾压辊的金属管条的设计,这种方法通常形成的技术尺寸是:25毫米深,3845毫米宽,450900毫米长,沟槽间距200毫米,连续式。在下述切削式路肩震动带发明之前,辊压式曾是普遍采用的方法。

   4、切削式。用特殊设计的专用切削机,在路肩上切磨出弧形凹槽。这种凹槽最深处约12毫米,宽180毫米,400毫米长,间距约300毫米,连续式。经对比测试,切削式路肩震动带在振幅、声效等方面的指标最理想,是目前美国各州普遍应用的新标准,有些州甚至对原已做好了的辊压式路肩震动带重新进行切削式处理。

   如上所述,辊压式震动带施工简单,速度快,在切削式发明之前曾风靡一时。但它的最大缺点是震动不足,噪音不够。图3、图4分别描述轮胎压在辊压式和切削式路肩震动带的情景。

                          3   38mm辊压式沟槽

 

   3为轮胎压在38mm辊压式路肩震动带的情形,由于沟槽只有38mm宽,使轮胎压入的深度只有约0.76mm,也就是说,此时车体只能产生轻微的上下震动。同理,所能发出的噪音也轻。

   4为轮胎压在180mm宽切削式路肩震动带的情形,由于其沟槽的宽度足够,使轮胎可完全进入沟槽。标准的切削式沟槽最深处为12mm,这使得车体可产生至少上下12mm的震动,并发出很强烈的警告噪音。

   据实验测定,标准的切削式震动带所发出的震动量和噪音强度比标准的辊压式震动带高出26倍。

   至于大型客货车,由于它们的轮径更大,其轮胎的压力也高,故更难于压入辊压式所产生的沟槽中。

 

 

                         4   180mm切削式沟槽

 

 

 

 

 

 

 

 

切削式与辊压式的优缺点可以从下表中得到更清晰的了解:

切削式

辊压式

·        可在所有成型的路肩上施工。可一年四季施工

·        无温度要求

 

 

 

·        专用机械操作,技术标准准确一致

 

 

·        按标准设计的施工机械,使切削的沟槽最合理,它所产生的噪音和震动是辊压式的26

 

 

 

·        由于专用设备的投入,施工费用较高。

·        需清扫切削下来的材料

·        原则上既可用于沥青路肩,也可用于水泥路肩,但由于切削水泥路肩速度慢、成本高,故基本只用于沥青路肩。

·        只能在新修路肩时施工。

 

·        对沥青混凝土的温度要求严格,若太热,压入过深,会带出材料,破坏路肩;若太冷,无法压下,槽深不足。

·        由于施工时沥青混凝土的温度时有改变及碾压时机的掌握靠人工经验,使得沟槽质量难以达到标准和一致。

·        由于对温度的依赖和设备自身的限制,所压制的沟槽浅而窄,产生的震动和噪音不够理想。特别是对轮径较大的客货车,由于轮子无法局部“掉入”沟槽而效果更差。

·        施工费用低

 

·        无需清理

·        只能用于沥青路肩

 

 

三、美国联邦公路管理局对铺设路肩震动带的建议

联邦政府交通部门对路肩震动带的铺设不设具体标准,只有对各州的指导性政策,现摘译如下:

1、在所有由于驾车人的疏忽而造成的交通事故中,单车掉线占主因。为有效减少此类事故的发生,联邦公路系统的所有城区外的高速公路、快速公路均应设置连续的、切削式的路肩震动带。各地应调整投资比例、确定时间进度、一个项目一个项目地完成。

2、有相当多的单车掉线交通事故也发生在市区外的多线和双线普通公路上。因此,联邦公路管理局建议,经技术论证或事故分析认为如果铺设路肩震动带或可减少此类事故率的普通公路路段,应使用路肩震动带。在某些情况下,可采用其他方法以降低事故率,如改进道路线型、增加警告标示和标记、增加路面磨擦阻力等;也可将这些方法与路肩震动带合并使用。在这些普通公路上使用路肩震动带时,应尽可能达到下列指导标准:

1)、如果一条公路有3.0的路肩,应铺设标准的切削式路肩震动带。也就是说,将路肩震动带紧贴公路边线铺设,路肩上仍有2.4宽的平整带。

2)、在路肩宽度在1.8 2.4时,应铺设变更设计的路肩震动带,以保证在路肩上的平整带低于 1.8时,仍有可供自行车使用的空间。最近的研究表明,沟槽的切削深度在10毫米时,可对驾车人发出基本满意的提醒,同时对自行车在必要时压过也不会产生大的危险。许多州设计了窄式震动带(如300毫米宽或更窄),效果也不错。另有一些州,为了避免使自行车在进入和离开其行驶线时压过震动带的沟槽,在震动带上间隔地留出无槽段,这种设计避免了让自行车压过沟槽,施工起来也比调整沟槽深度更容易。建议在震动带上,每14.6 处,留出3.6长一段无沟槽区。在长下坡区,自行车速不断提高的路段,应考虑增加无沟槽区长度、使震动带变窄、加宽自行车使用的路肩区等措施中的一项或多项。

3)、一旦铺设了路肩震动带之后,其右侧剩余的供自行车通行的平整带低于1.2(有如边界石、栅栏等障碍时低于1.5),则不能铺设。某些地段,震动带右侧不能留出平整带时,可考虑使其左侧离开道路边线至少0.3。这样,自行车可沿道路边线骑驶。

 

四、纽约州交通厅关于路肩震动带的规定(摘要)

各州交通厅均对路肩震动带制订了一套相应的规范和技术标准。其版本基本大同小异,现将纽约州交通厅的规定(制订于1997年)摘要如下:

1、尽管路肩震动带有四种形式,但切削式具有最好的效果因而是首选。只有在居民区路段确需考虑不能容忍切削式所发出的噪音时,才可考虑辊压式。必须

注意,经验显示辊压式难以达到施工质量整齐划一。

2、铺设路肩震动带的路段选择标准:

通则:

o       总体上,在驾车人注意力易分散、驾驶单调、容易疲倦的高速通行的公路上,和曾由于驾车人注意力分散、瞌睡、疲倦而发生过车祸的任何公路上,都应铺设路肩震动带。

o       “高速通行的公路”在此所指为:

1) 城区外全立交的高速公路;

2) 城区内、郊区的全立交高速公路;

3) 城区外部分立交的多线国道。

细则:

A. 所有城区外的全封闭高速公路,无论以往的事故情况如何、以及以往有掉线车事故历史的任何国道或其路段,在新修、重修和重铺路肩时,都应铺设路肩震动带。在所有城区外的全封闭高速公路上,即使无路肩工程正在施工,只要沥青混凝土路肩适宜,也应加设震动带。某些例外见下述第F, G, H, I J

B. 所有城区内以及郊区的全封闭高速公路和部分封闭多线国道公路,都应考虑铺设路肩震动带。同理,有掉线车事故历史的任何国道或其路段也应在考虑之内。某些例外见下述第F, G, H, I J

C. 铺设路肩震动带时,既可结合道路工程综合施工,也可单立合同专项施工。

D. 路肩震动带应在道路的左右路肩均铺设,但在某些特定的环境如受路肩条件和宽度的制约,可只在道路的一侧铺设。

E. 无论何种公路,在某些危险路段,如接近窄桥、路面变窄区、在撞击缓冲器的前面、路肩接近水泥柱等,应考虑铺设路肩震动带。

F. 在铺设路肩震动带之前,应考虑路肩的自身条件。沥青路肩应至少有60mm 的厚度;若是多层结构,其表层厚度不能低于25mm。现存的路肩如果已变形或破碎,则不能再行切削。

G. 若现存的路肩将作为高峰时段的行车线,或将要进行的施工可能需借道路肩作为行车线,则应考虑延期铺设路肩震动带。

H. 若现存的路肩使用寿命低于三年,通常不考虑铺设路肩震动带。

I. 如果一条公路在设计上允许自行车使用路肩,那么路肩震动带铺设完毕后应至少仍有0.9m的宽度供自行车使用,否则不应铺设路肩震动带。在这样的公路路肩上铺设震动带时,应在交叉路口前留出无震动带区以便于自行车左转。

J. 在居民区中通过的道路,考虑到可能产生的噪音对居民的影响,可局部不铺设震动带。或改变标准设计,将震动带铺设的尽可能离边线远一些,这样使车辆压上的机率少一些,同时也在一定程度上起到了震动带的作用。当然也可考虑使用辊压式震动带,但如前所述,辊压式有一定的施工限制和难度。

.对我省公路上设置路肩震动带的探讨

 随着我国高速公路事业的飞速发展,按照部规划到2020年我国高速公路将形成密集的高速公路网络,高速公路里程将超过美国,达到10万公里,汽车量也将大大增长,那么势必会造成一些交通事故的增加,尤其是驾车人瞌睡、疲惫和注意力不集中而发生车辆掉线,由此而引发重大交通事故。

由此我想到我们的京石路,京石路始建于1987年,是我省修建最早的高速公路,全长22224公里。为双向四车道、全封闭、全立交沥青混凝土路面高速公路,1991年起单副逐段通车,199412月全线双幅建成通车。1、车流量由原来设计交通量31637/日增长到2005年折合日交通量38500/日,日交通量已达到并超过饱和状态;2、由于车流量增加,京石路已经超负荷运行,行车路面不够,而且京石路由原三车道改为两车道,路肩比较宽,很多车辆从路的右面超车,危险性非常大;3、今年开始我省初步实现了片区收费联网,司机跑长途的越来越多,从天津、河南、山西过来的车辆,走到京石路时正好属于疲劳期;这几方面的原因京石路的促使交通事故不断增加。目前京石路正在罩面,可以考虑做一段的实验段。

路肩震动带目前已成为美国所有高速公路的标准设计,在一些快速公路(一般限速在70公里/小时以上)上,也基本普及。它明显有效地 (70%以上)减少了由于驾车人瞌睡、疲倦和注意力不集中而造成的掉线,及由此而发生的交通事故。

本文参考文献:

Technical Advisory: Roadway Shoulder Rumble Strips T 5040.35; US Department of Transportation, Federal Highway Administration; 2001/12/20

The Effectiveness and Use of Continuous Shoulder Rumble Strips; Federal Highway Administration; Kerry Perrillo, August 1998

Policy for the Use of Safety Shoulder Rumble Strips; New York State Department of Transportation, 6/6/97

Get Ready to Rumble; Asphalt Contractor; Jai Wallace

Noiseprint; Surface Preparation Technologies, Inc.

 

 

 

 

 

 

 

2006/2/1

 

 


2006-3-3  新闻导读:
  [冀星新闻]公司领导到石家庄处进行座谈 石家庄处
  [党群建设]创建文明单位 保定处
  [综合信息]三八妇女节的由来(摘) 清苑站
  [工程养护]二工区开始路面灌缝、挖补工作 养护公司
  [冀星信息]充分运用摄像设备 提高营运管理工作透明度 营运部
  [冀星文化]工作态度决定服务质量 保定南站
  [冀星文化]程 序 定兴站
  [冀星文化]机 遇 定兴站
  [冀星文化]微 笑 机场站
  [冀星文化]高速人也要有亮剑精神 石家庄处
  [冀星新闻]领导重视,措施得力,局工作会议精神迅速传达到位 综合部
  [工程养护]京石高速公路涿州等12处站房建装修施工监理邀请招标公告 工程部
  [运营一线]突发交通事故火速上前救助 涿州北站
  [运营一线]走访共建单位 聘请社会监督员 高碑店站
  [运营一线]涿州北站召开2006年监督员座谈会 涿州北站
  [运营一线]涿州北站防堵保畅又出新举措 涿州北站
  [运营一线]保定站再推新举措,大力治理闯口车 保定站
  [运营一线]保定南站形成了治理闯口车的长效机制 保定南站
  [运营一线]加大闯口车辆治理 确保正常收费秩序 新乐站
  [运营一线]定兴站闯口车治理取得阶段性成果 定兴站
  [冀星信息]2006年2月份冀星网站信息稿件统计表(公告) 综合部