基于路面抗滑性能的隧道行车安全分析

隧道路段，特别是长大隧道路段，是公路交通的咽喉，不仅交通事故多发，而且隧道内发生交通事故后处理非常困难。据统计，欧洲每年隧道事故的直接经济损失达到2.1亿欧元，间接经济损失更是高达3.0~4.5亿欧元。由于隧道交通事故会造成严重的经济损失和人员伤亡，隧道交通安全也越来越引起公路建设者的重视。

隧道交通事故的影响因素是多方面的，包括路面抗滑性能不足、交通量、线性和光照亮度等。本文主要从路面抗滑性能方面来研究其对隧道行车安全的影响规律。选取广东省某高速公路7座隧道段路面进行抗滑性能测试，并收集了近几年的隧道交通事故，详细地分析了路面抗滑性能对隧道行车安全的影响。

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。测试方法有:制动距离法、横向力系数测试、摆式仪法、构造深度测试法。其中横向力系数测试法受人为因素影响小，较为确切地反映路面抗滑性能。横向摩擦力系数(SFC)是指用标准的摩擦系数测定车测定，当测定轮与行车方向成一定角度且以一定速度行驶时，轮胎与潮湿路面之间的摩擦阻力与试验轮上荷载的比值。

取广东省某高速公路车流量较大的隧道段路面作为测试样本，测试车采用英国SCRIM3000型横向力系数测试车，测试结果见图2~图8。

从上述测试数据可以看出:

(1)隧道内无论是水泥路面还是沥青路面，均表现出隧道内路面抗滑性能明显低于隧道外路面，同时对比PS隧道和其他隧道，可以发现隧道内沥青路面的抗滑性能优于大部分隧道内水泥路面。

(2)O2与I2段横向力系数普遍低于O3与I3段，即隧道出入口外侧小段沥青路面抗滑性能较正常段沥青路面要差，这主要是由于车辆进出隧道变速频繁，造成沥青路面抗滑性能的衰减较普通路段要大。

(3)O1、I1段水泥路面存在SFC值较隧道内其他段水泥路面要大的情况，这主要是因为隧道O1、I1段水泥面板破损所致，虽然此段抗滑性能良好，但是行驶质量较差，也是影响隧道行车安全的重要因素。

从上述统计结果可以看出:

(1)隧道交通事故主要发生在500m以上的中长隧道，500m以下的仅占2%;

(2)隧道出入口的事故发生率明显高于隧道内，同时隧道出入口交通事故中隧道出口事故率又高于入口。

通过对广东省某高速公路7座隧道路面抗滑性能的测试和其交通事故的统计分析，以及隧道交通事故与路面抗滑性能的相关性研究，得到以下结论:

(1)通车后的隧道段路面抗滑性能普遍表现为出入口外路面优于隧道内路面。

(2)隧道交通事故发生位置相对隧道内外来说，其更易发生在出入口附近，其中出口交通事故又多于入口。

(3)抗滑能力良好的水泥路面可以有效地降低隧道交通事故的发生率，即使是沥青路面，若抗滑能力较低也会导致较高的隧道事故发生。

(4)对隧道出入口附近段的路面，除维持其抗滑性能保持在优良水平外，还应防止出入口分界处路面抗滑能力差异过大。