香港公路總長超過兩千公里，汽車保有量已超70萬輛。由于受到兩廣丘陵地形影響，香港道路路網看起來非常龐雜。快速公路是香港的主干道路，同時也是高速道路，2016年底總長度已經超過兩百公里，占全部路網的1/10。

▲圖：香港公路網簡圖，紅線表示快速公路

香港快速公路限速普遍在80km/h，最高限速在110km/h?？焖俟啡站嚵髁枯^高，基本接近10萬輛/條，像屯門公路這樣主要的快速公路車流量遠超10萬輛。快速公路流量大、限速高，因此其安全設計尤為重要。影響快速公路安全的因素有很多，包括線形、坡度、交通標志、路面標線、警示措施、路燈照明、路面設計、護欄設計等等。在過去十年中，我們在路面設計、護欄設計的研究方面總結了一些經驗，希望能夠提供一些參考。

香港如何解決快速公路路面排水問題？

? 水泥混凝土護欄影響排水 可在底部開洞

香港道路的橫向坡度最小是2.5%，和大陸類似，主要利用橫向坡度排水。快速公路在沒有路緣石的情況下，只要護欄后留有足夠的排水溝，基本上可以滿足路面排水需求。但是，香港許多新建快速公路旁都有防噪屏，為交通安全考慮，防噪屏底部使用了水泥混凝土護欄，影響路面排水，所以我們選擇在水泥混凝土護欄上開洞排水。暴雨時，道路縱向曲線底部會形成大量積水，通常我們會假定上游的水在同一時間排到下游，因此在縱向曲線底部設計排水洞時會特別考慮其密度，以滿足路面排水需求。

▲圖：在水泥混凝土結構的防護欄上開洞排水

? 哪種路面材料既透水又耐用？

在二十年前，香港快速公路有瀝青路面，也有水泥混凝土路面。很多快速公路本身就是水泥混凝土結構，所以直接將水泥混凝土面層作為道路面層。但水泥混凝土透水性并不理想，雨天路面易形成積水，夜晚路面標線會因為水的反光作用而“消失”，極大地影響了交通安全。

▲圖：影響路面材料設計的因素

此外，水泥混凝土路面在經過長期磨耗后，其結構本身雖沒有破爛，但面層部分會破損，路面防滑性能下降。加上車輛行駛產生的噪音、行車舒適度、路面耐用程度等多種因素考慮，我們認為以水泥混凝土作為路面并不合適。在上世紀90年代，香港開始普遍采用瀝青作為快速公路路面，如原有路面是水泥混凝土結構，就在上面加一個墊層，在墊層上鋪設瀝青。起初，我們采用了密級配瀝青混凝土混合料（以下簡稱“密級配”），但是密級配沒有透水性，雨天還是會出現水膜、水花和標線“消失”的情況。我們認識到所有快速公路面層應該實現標準化，即面層都是透水路面。

我們嘗試用開級配瀝青混凝土混合料（以下簡稱“開級配”）取代密級配，但采用開級配后卻遇到了新難題。通常瀝青的孔隙率在10%以下（4%-8%），開級配孔隙率達到了20%，會直接影響路面耐用性。為解決這個問題，在開級配的基礎上引進了SBS聚合物改性材料（即SBS改性瀝青，是一種以基質瀝青為原料，加入一定比例的SBS改性劑，同時加入一定比例的專屬穩定劑，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能對瀝青做改性處理。），以增加透水瀝青的強度。

近年來我們發現，橡膠瀝青可能比SBS改性瀝青的性能更好，在美國已經得到廣泛應用，大陸部分地區也已經開始使用。在橡膠瀝青里如果把孔隙率增加到20%，可能會比利用SBS聚合物增加孔隙率更有效、更耐用。未來，我們希望在路面上能夠越來越多的使用橡膠瀝青。

? 水泥混凝土路面易破損 用防滑鋼砂修復

香港的快速公路雖然已經不再直接將水泥混凝土作為道路面層，但是約有25%的其他道路依然在使用水泥混凝土面層。在經過長年累月的磨耗后，面層部分破損，路面防滑性能下降的問題仍需解決。通常我們采用防滑鋼砂來增強路面的防滑性能，用環氧樹脂將防滑鋼砂（原材料主要是鋁礬土）黏在路面上。鋪設防滑鋼砂后路面的平整度、防滑性很好，但隨著時間的推移，防滑面層容易磨損。而黏貼環氧樹脂又需要對道路進行長時間的封閉，在冬天時甚至會超過12個小時，這給路面保養帶來了新難題。

▲圖：在水泥混凝土路面上加鋪防滑鋼砂

對于這個問題，美國使用“金剛石研磨”（又叫“鉆石磨”，Diamond Grinding）機械，即使用比較精密的、能夠準確控制打磨間距和深度（精細到1-2毫米）的機械來修復破損路面。這樣做，一方面可以改善水泥混凝土路面平整度，另一方面可以增強路面防滑能力，同時還能讓路面降噪。但是目前，香港還沒有引進這種機械。

為了讓護欄更安全 香港都做了什么？

香港以往是按照一些專業人員的經驗去決定護欄的等級、設計。2003年，一輛雙層巴士在屯門公路與其他車輛發生碰撞后又撞毀了護欄，翻墜到橋下，造成幾十人傷亡。這起事故有力地促使香港政府對以往護欄安全標準進行反思和修改。我們做了一系列檢討、研究，然后制定出了相對科學的設計規范。

? 道路護欄分四個級別 L3主要針對雙層大巴設置

我們將道路護欄大致分為四個級別：L1、L2、L3、L4。簡單來說，L1是一般的道路護欄，L2護欄使用較多，L3是香港特有的等級劃分，主要用來防護經常有雙層大巴行駛的道路。L4用來防護重型車輛行駛、有特殊設施或跨越鐵路的橋梁等。

▲圖：道路護欄等級劃分表

一般路旁護欄主要是兩波板、三波板的鋼鐵橫梁，使用情況與大陸相似。當車輛與護欄發生碰撞時，護欄會變形，所以我們在設計護欄時留有一個“block-out”，即護欄向外撐出去一部分，避免車輛撞擊護欄時，車輪被護欄的立柱阻擋而導致急停。如下圖，與其他護欄不同的是新澤西護欄，主要由水泥混凝土和鋼鐵橫梁構成，有一些三波板是L2級別，有一些是L3級別，在碰撞的時候能夠有效承載雙層大巴。

▲圖：一般路旁護欄設計

L3級別護欄如何保護雙層大巴呢？當其以不超過50km/h的速度、碰撞角度小于20°的情況下與一個底部由水泥混凝土、頂部由1-2個鋼鐵橫梁組成的L3護欄發生碰撞時，底部水泥混凝土斜面和車輛懸掛系統互動可以給車輛一個具有導向性的作用力，同時頂部橫梁也可以起到防護雙層大巴上層的作用。

? 橋梁護欄剛度強于道路護欄

橋梁護欄也分為四個級別，與道路護欄情況類似。從下表中得知，大部分橋梁需要使用L2級別護欄；如果橋梁上通過的雙層大巴比較多，需要使用L3級別護欄；當橋梁跨越鐵路等重要設施時，需要使用L4級別護欄。L4級別護欄全部采用水泥混凝土結構，高度設計在1.5米或以上。

▲圖：橋梁護欄等級劃分表

由于要防止車輛掉下橋梁，橋梁護欄的剛度要強于道路護欄。目前，大多數橋梁使用L2級別護欄，它包含的三個鋼鐵橫梁足夠承載車輛碰撞。如果要將L2級別護欄提升至L3級別護欄，首先要考慮增加護欄高度（即再加上一根鋼鐵橫梁），然后通盤考慮護欄整體的剛度。特別注意的是，如果下面的三根鋼鐵橫梁剛度過強，當小汽車與護欄碰撞時，THIV（理論乘員頭部碰撞速度）和ASI（乘員加速度傷害指標）會超過相應的國際標準，因此在設計第四根橫梁時需要連同下面三根橫梁通盤來考慮整體的剛度。

  ? 護欄連接不是簡單拼接 需要做特殊考慮

很多時候施工單位雖然切實按照設計標準制作護欄，由于不同護欄在圖紙上沒有明確標記，施工的時候也沒有留意，使得連接處成為護欄最薄弱的環節。車輛與護欄發生碰撞時，車輛容易將上游護欄向后壓，然后前滑咬進下游護欄的端點，從而使護欄不僅失去了防護作用，還構成了危險。在2007年我們頒布了工程設計技術指引，規定每一種護欄端點要足夠安全，兩種不同護欄連接時必須要有特殊考慮，不能簡單將兩個護欄擺在一起。

▲圖：不同護欄連接處的設計

? 中央分隔帶設置可移動護欄 方便車輛臨時改道

從前香港道路中央分隔帶有的使用水泥混凝土，有的使用兩波板。后來發現，兩種不同材質分隔帶護欄的連接并不理想，車輛與兩波板護欄發生碰撞后容易出現跑到對面車道的情況，因此現在新建中央分隔帶都采用了水泥混凝土設計。

對于中央分隔帶需要有這樣一個特殊考慮：有時候因為某一方向出現交通事故，希望將車輛臨時改道到另一方向，如果全部采用水泥混凝土結構，在改道時常需花一整天時間將水泥混凝土打掉，工程量非常大。因此我們采用了一個彈性的解決辦法：對于一些可能需要改道的道路設置可移動水泥混凝土護欄（其防護能力與水泥混凝土護欄防護能力相當），護欄之間用連桿連接，便于挪動。

▲圖：可移動水泥混凝土護欄

消防部門對于可移動護欄提出了更高的要求，當消防車輛需要占用對向車道時，要在2分鐘之內打開護欄使其通過。如何保證在2分鐘之內打開護欄呢？我們花了幾年時間向美國學習，經過不斷改進，合作設計出了活動鋼護欄?；顒愉撟o欄底部有可以移動的輪子，通過機械方法使這些輪子托起鋼閘讓護欄能夠定向推動。

▲圖：活動鋼護欄

? 結構性防撞墊包含可壓縮材料 減小車輛損傷

從前我們認為，并不是所有的岔道口都需要防撞墊，可以有選擇性的進行設置。后來，根據統計得出結論：所有岔道口都需要設置防撞墊。從2007年起，我們做了一系列檢查工作，基本完成了香港快速公路每一個岔道口防撞墊的設置。在一些岔道口裝有結構性防撞墊（包含可壓縮材料，發生碰撞后復原比較快），在一些岔道口裝有純鋼鐵結構的防撞墊（發生碰撞后復原比較慢）。

大陸通常采用的防撞裝置是水桶和沙桶。當車輛發生縱向碰撞時，結構性防撞墊與水桶、沙桶的防撞效果區別不大。但當車輛從其他方向與之發生碰撞時，結構性防撞墊具有導向功能，在很大程度上減小對車輛的損傷。（此文章來源交通言究社）