暴雨、大霧、冰凍等惡劣氣象災(zāi)害(條件)是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重影響道路交通安全的主要因素之一。據(jù)調(diào)查,惡劣氣象條件是約70%以上的道路交通事故的直接致因或主要誘因。而在當(dāng)前全球氣溫變暖的大背景下,各類惡劣、極端氣象災(zāi)害的影響呈現(xiàn)出明顯加重的趨勢。因而,對各類惡劣氣象災(zāi)害對交通安全的影響機(jī)理及防治技術(shù)的研究,是世界范圍內(nèi)道路交通安全與管理領(lǐng)域的長期關(guān)注、持續(xù)研究的重要課題。
我國以海南省為代表的廣東、福建、廣西等東南沿海地區(qū),因地處熱帶北緣,多屬熱帶季風(fēng)氣候,年平均降雨量大,暴雨等短時(shí)強(qiáng)降雨給道路交通安全造成了非常嚴(yán)重地危害。該項(xiàng)目針對海南省暴雨分布特點(diǎn)、公路交通特性、典型路面結(jié)構(gòu)特征及交通事故數(shù)據(jù)等綜合現(xiàn)狀,通過現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)外工程試驗(yàn)等方法,研究揭示了暴雨氣象條件對交通安全的影響機(jī)理、提出了對公路安全的影響分級標(biāo)準(zhǔn);研究建立了不同降雨強(qiáng)度、不同路面結(jié)構(gòu)下的路面水膜厚度變化的預(yù)測模型,測定并修正了水膜厚度與路面摩擦系數(shù)變化的相關(guān)關(guān)系,結(jié)合有限元模擬分析最終提出了水滑狀態(tài)發(fā)生的臨界條件和判定標(biāo)準(zhǔn),為暴雨條件下公路交通安全主動(dòng)式防治技術(shù)和管理措施提供了基礎(chǔ)的理論與方法支撐。
同時(shí),從公路安全設(shè)計(jì)、建設(shè)、維養(yǎng)等工程生命周期需求出發(fā),針對性驗(yàn)證了我國公路行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)、參數(shù)(如:最小縱坡、坡長以及合成坡度等)在暴雨多發(fā)地區(qū)的適用性;提出了適用于強(qiáng)降雨地區(qū)的公路平縱面線形、路基橫斷面型式、路拱橫坡度、超高過渡(包括超高過渡的漸變率、漸變段設(shè)置位置)等的具體幾何設(shè)計(jì)參數(shù)及指標(biāo)要求;項(xiàng)目結(jié)合正在設(shè)計(jì)建設(shè)的海南中線高速公路工程,開展了高速公路路面排水設(shè)計(jì)方案的檢驗(yàn)與評價(jià);開發(fā)了路面水膜侵入判識檢驗(yàn)的軟件分析模塊,為檢驗(yàn)路面排水設(shè)計(jì)方案提供了實(shí)用的安全性評價(jià)技術(shù)和手段,總結(jié)提出了暴雨地區(qū)各級公路主動(dòng)式防治關(guān)鍵技術(shù)。
項(xiàng)目依托建立的兩處暴雨防治技術(shù)基地和在運(yùn)營海南東線高速公路進(jìn)行了成果應(yīng)用示范,從提升公路防災(zāi)、抗災(zāi)能力角度,研究提出了暴雨地區(qū)高速公路速度控制方法、路面安全改善以及交通工程設(shè)施、安全管理等一整套被動(dòng)式安全保障措施和對策;總結(jié)編制了《海南暴雨地區(qū)公路設(shè)計(jì)與安全保障技術(shù)指南》,為海南省及類似地區(qū)公路安全設(shè)計(jì)與運(yùn)營管理提供技術(shù)指導(dǎo)。
總體上,該項(xiàng)目在國際、國內(nèi)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,通過室內(nèi)與室外試驗(yàn)、機(jī)理方法與應(yīng)用技術(shù)、引進(jìn)消化與自主研發(fā)等相結(jié)合地集成創(chuàng)新方式,填補(bǔ)了我國在暴雨氣象條件交通安全致災(zāi)機(jī)理、影響分級、主動(dòng)與被動(dòng)式防治技術(shù)及安全保障對策等方面的空白,系統(tǒng)性提升了我國對暴雨氣象條件公路交通安全的研究與防治技術(shù)水平;項(xiàng)目成果不僅有助于顯著提高海南省及我國東南沿海等暴雨影響地區(qū)的公路安全保障與服務(wù)能力,而且為我國公路行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)的修訂與完善奠定了扎實(shí)的研究基礎(chǔ)。