基于路面水膜厚度对行车安全影响的道路设计研究

10,824
453 20 1,101 774 528 55 492 537
0.50% 6,698 239 577
4,589
216 15 324 179 150 20 212 177
2.29% 7,057 450 698
4,894
141 40 108 176 360 8 104 79
1.78% 941 62
图 1.2 2012 年全国高速公路灾害天气条件导致交通事故占比统计 以上数据标明 ，降雨天气是导致交通事故最多的气象灾害之一。降雨天气对 道路形成安全的影响，主要是降雨天气会影响到路基路面材料力学性质，进而影 响到路基和路面的整体稳定性，从而间接影响到行车安全。其次，降雨初期路面 湿滑，驾驶人需要根据实际情况来调整车速，才能够保证行车安全。降雨过程中 行车安全性会受到降雨强度、水膜厚度和停车视距的影响，在 多个因素同时变化 的复杂影响下，极易发生 “单车滑水事故”。Jung 等统计了道路几何形状、交通 状况、车辆类型以及驾驶人和时间属性等非天气因素，发现高速公路车道数、道 路线形等因素与雨天交通事故关系密切。不难发现，降雨这种气象灾害导致了路 面湿滑并使路面出现积水即出现水膜，水膜的出现改变了汽车轮胎与道路路面之
间的相互作用关系，此时，正常驾驶经验就起不到应有的作用，最终导致交通事 故的出现。
鉴于以上分析不难看出，降低降雨天气对行车安全影响的关键，在于最大限 度减少路面积水，降低路面水膜厚度，使得汽车轮胎与道路路面之间的相互作用 关系维持在正常或者接近正常状态。
1 水膜厚度评价及计算
计算得到水膜厚度值后，需要评价不同水膜厚度对行车安全的影响。当水膜 厚度达到一定程度后，车辆以一定速度通过时，会产生水滑的危险。评价水滑风 险可以通过确定路面水流路径上的水膜深度（特别是车辆行驶轨迹上的水膜）是 否超过安全容许值。
9,219
4
办公费
593
5
会议费
150
6 车辆使用费 1,895
7
差旅费
694
8 业务招待费 540
9 信息化费用 224
10 其他费用
465
11 不可预见费
-
0.49% 10,289
862
7,017
300 120 553 515 420 222 270 -
0.50% 16,555
227 1,545
据统计，当路面水膜厚度小于 2.5mm 时，路面摩阻系数随水膜厚度增加而减 小，安全容许速度降低；当路面水膜厚度在 2.5～5mm 之间时，随水膜厚度增加， 安全容许速度明显降低，已发生部分水滑；当水膜厚度大于 5mm 时，则易发生完 全水滑，进而引起车辆失稳、失控等危险。因此，当水膜厚度达到或超过 5mm 时， 则应采取相应的改善措施以降低水膜厚度。
截止目前，针对公路路面水膜厚度的计算，已经有不少学者提出了其各自的 水膜厚度计算模型，但由于道路表面在降雨时，路面水流受降雨和坡面光滑程度 的影响，是一个高度非线性空间分布的过程，一般公式（模型）很难精确描述， 因此，当前路面水膜厚度计算模型以回归类占大多数。
经过对国内外已有的几种典型路面水膜厚度计算模型进行试验对比验证和校 核后，笔者提出本文研究拟采用公路路面水膜厚度计算公式如下。
2 路面水膜厚度统计与分析
我国高速公路里程的快速增长，也进一步推动了相关标准规范日趋成熟和完 善，高速公路因其投资规模较大，在建设过程中的各个环节都严格执行现行行业 标准规定，尤其在设计阶段，路面超高和平、纵设计方面均严格执行行业标准和 规范，即设计成果各指标均满足规范要求。但即使这样，在现实情况下，高速公 路路面积水现象依旧存在，给雨天行车安全带来极大困扰。
701
33 7 23 29 40 38 8
图 1 人员工资及附加占管理费比例 通过图 1 可知，无论项目公司行业、区域、时间如何变化，“人员工资及附加” 占各项目公司管理费比例均在 60%以上，且时间越短占比越高。 通过上述结果，为控制管理费费用，应加强项目公司人力资源管理的强度，
根据上述公式 1.1，本文笔者拟对广东省某山区高速公路路面水膜厚度进行核 查，筛选水膜厚度大于 5mm 的路段，具体如下表：
（下转第 167 页）
Engineering management 工程管理 167
四 占概算比例 0.54%
五 管理费金额 14,148
1
开办费
367
2
房屋费用ning and design 规划设计 113
基于路面水膜厚度对行车安全影响的道路设计研究
乔贵 （广东省交通规划设计研究院股份有限公司， 广东 广州 510517）
中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号 1007-6344（2019）04-0113-02
摘要：因降雨而导致的路面积水，会沿道路的合成坡度方向流动，在道路表面形成了水膜，使得车辆行驶过程中出现侧滑现象， 严重威胁着雨天行车安全。文中以既有高速公路线形指标为基础，以水膜厚度为依据，筛选出全线范围易积水路段，分析发现易积 水路段大多出现在超高过渡段，其次出现在凹曲线底部。笔者从设计者的角度出发，提出了避免或缓解路面积水的技术措施。
关键词：积水路段；水膜厚度；道路线形
0 引言
近年来，伴随着我国高速公路总里程的快速增长，中国汽车保有量也持续攀 升，伴随而来的道路行车安全问题也日益突出。根据交关部门公布的数据显示， 2011~2015 年，全国共发生交通事故 99.8 万起，共造成 29.7 万人死亡，具体见图 1：
图 1.1 2010~2014 年全国交通事故统计数据 数据显示，2011~2015 道路交通事故及死亡人数均呈下降趋势，但道路交通安 全事关人民群众生命财产安全，多角度全方位提高交通安全刻不容缓。 根据统计数据显示，造成交通事故的原因中，除了人（机动车驾驶人、非机 动车驾驶人）、道路、车这三者之外，气象因素是造成我国高速公路交通事故的较 严重的因素之一。
（1.1） 式中，WD 为水膜厚度，单位 mm； L 为水流路径长度，单位 m； S 为路面合成坡度，单位%； I 为降雨强度，单位 mm/h；根据项目所在地气象局资料（1960-2014 年）统计， 工程所在地区小时最大降雨量为 67.6mm，采用此最大降雨量进行计算。 TXD 为路面构造深度，单位 mm。