Navrhování mostů s ohledem na bezpečnost silničního provozu

Statistiky dopravních nehod za rok 2007 uvádějí „nepřizpůsobení rychlosti stavu vozovky“ v pořadí třetí příčinou dopravních nehod (19 014), za nehodami typu „řidič se plně nevěnoval řízení“ (32 558) a „nedodržení bezpečné vzdálenosti“ (29 659).
Při zohlednění nehod s tragickými následky se však „nepřizpůsobení rychlosti stavu vozovky“ dostává na první místo a v roce 2007 mělo za následek 303 usmrcených osob. Podrobně viz diagram na obrázku 1. Označení příčiny nehody „nepřizpůsobení rychlosti stavu vozovky“ vychází z povinnosti dané silničním zákonem. Při obráceném pohledu na věc lze usuzovat, že zlepšením stavu komunikací se sníží množství dopravních nehod, zvláště těch tragických. To se potvrzuje například při zprovoznění nových dálnic.
Další text je zaměřen na navrhování mostů na silničních komunikacích s cílem snížit riziko dopravní nehody.

PŘEDCHÁZENÍ VZNIKU DOPRAVNÍCH NEHOD NA MOSTECH

Vozovka
Vozovka na mostech se navrhuje téměř výhradně živičná, tvořená souvrstvím o 2 až 3 vrstvách. Spodní vrstvu nečastěji tvoří vrstva litého asfaltu, která plní funkci ochrany izolace. Další vrstvy se pak obvykle zhotovují z asfaltových betonů. Nevýhodou živičného souvrství je jeho duktilita, způsobující vyjíždění kolejí v ideálních stopách provozu nákladních vozidel. V těchto prohlubních se za deště drží voda.
Na dálnicích se mnohdy navrhují tuhé cementobetonové vozovky, které vodu odvádí velmi dobře a mají i adhesivní povrch. Při jízdě po tuhé vozovce je možné i za deště udržet vysokou rychlost. Náhlá změna typu vozovky před mostem, mnohdy doprovázená vodou vyplněnou vyjetou kolejí, může být příčinou ztíženého řízení vozidla.
U malých mostů, kde je pro návrh nosné konstrukce rozhodující zatížení provozem, by bylo řešením ponechat průběžně standardní cementobetonovou vozovku. Dilatační spáry vozovky lze pak uvést do souladu s mostními dilatacemi.
Naopak na mostech velké délky nebo velkého rozpětí není ekonomické navrhovat cementobetonovou vozovku klasické konstrukce (tlustá deska). Zde se otvírá prostor pro vývoj nové mostní cementobetonové vozovky. Deska vozovky uložená na tuhém podkladu tvořeném nosnou konstrukcí může být relativně tenká. Problém nastává u dilatací vozovky. Jelikož je vozovka vystavena velkým tepelným rozdílům při užívání rozmrazovacích solí nebo při oslunění, předpoklad dilatace vozovky shodně s mostní konstrukcí neodpovídá realitě. Problém návrhu tenké cementobetonové desky na mostě se soustřeďuje zejména na vyřešení detailů dilatací vozovky ve vazbě na ochranu izolace. Zde lze očekávat pokrok související s vývojem kvalitních izolačních systémů, které nevyžadují ochrannou vrstvu a jsou odolné i v místech dilatačních spár vozovky.

Přechodová oblast
I přes velkou péči věnovanou v posledních letech úpravě přechodové oblasti mostů mnohdy dochází k poklesům vozovky oproti mostu. Tento jev sám o sobě v malé míře nepůsobí vážné nebezpečí. Pokud je však směrově rozdělená komunikace vedena ve směrovém a výškovém údolnicovém oblouku, což je velmi časté, vzniká při středním dělicím pásu v pokleslé přechodové oblasti místo, ve kterém se mnohdy zdržuje voda (obr. 2). Zejména při přívalových deštích nastává závažný problém vzniku hluboké louže v přechodové oblasti mostu v pruhu pro rychlá vozidla. Tento jev je velmi nebezpečný, neboť hrozí náhlý aquaplaning vozidla a krátkodobé znemožnění jeho řízení.
Zcela vyloučit poklesy v přechodové oblasti zřejmě není možné, lze proto navrhnout delší přechodové desky, aby se deformace roznesla na větší vzdálenost. Vhodnou pomocí je však zajistit v tomto místě velmi kapacitní odvodnění podél středního dělicího pásu, pokud je vozovka k němu skloněna. Tím se zamezí vzniku louže a významně se zvýší bezpečnost provozu.

Námrazy
Mostní konstrukce má odlišnou tepelnou akumulaci a vodivost oproti přiléhajícímu zemnímu tělesu. To má vliv zejména na možnost vzniku námrazy. Betonové mostovky (betonové mosty a spřažené mosty) mají tepelný režim poměrně příznivý, takže problém námraz nebývá příliš výrazný. Lze proto doporučit přednostně navrhovat mostovky betonové.
Vozovky na ocelových mostovkách velmi často silně namrzají. V případech, kdy je vhodné navrhovat ocelovou mostovku (například na ocelovém mostě velkého rozpětí), se doporučuje instalovat vhodný protinámrazový systém (např. automatický chemický postřik).
Odvodnění středního dělicího pásu na mostech U mostů na směrově rozdělených komunikacích mnohdy bývá výhodné navrhovat jednu mostní konstrukci pro oba směry. Střední dělicí pás se potom navrhuje jako vyvýšený ostrůvek spádovaný směrem do vozovek. Sníh odhrnutý na střední páspůsobí problém, kdy při jeho tání voda stéká na vozovku zejména do přilehlého pruhu pro rychlá vozidla. Voda odplavuje chemický posyp a následně, zejména v noci, může namrzat. Pak vzniká velké riziko nehody, neboť námraza nebývá vidět.
Tento jev se doporučuje odstranit spádováním středního pásu od vozovky do středu (obr. 3). Na krátkých mostech lze vodu odvést podélně, na dlouhých je pak zapotřebí vytvořit zvláštní odvodňovací systém.

Mosty ve směrových obloucích malého poloměru
Na směrově rozdělených komunikacích vedených ve směrovém oblouku o malém poloměru (zejména v městských aglomeracích) brání ve výhledu řidiče svodidla středního dělicího pásu. Problém lze řešit vedením
svodidel excentricky při kraji pásu, aby se výhled neomezoval. V případě, že je komunikace vedena na mostech, kde každý pás má separátní konstrukci, svodidla nelze umístit excentricky a značně se projeví negativní vliv omezení výhledu (obr. 4).
V daném případě se doporučuje navrhovat jednu mostní konstrukci pro oba směry a svodidlo umístit excentricky (obr. 5), čímž se rozhledové podmínky zlepší.

OCHRANA OSOB PŘI NEHODĚ, ZÁSAH ZÁCHRANNÝCH JEDNOTEK

Ochrana osob
V současné době se navrhují dálniční mosty mnohdy bez chodníků. Vozovka je pak lemována zábradelními svodidly. V případě vzniku nehody není k dispozici chráněný prostor pro osoby. Na delších mostech, přes 40 m, lze doporučit budovat nouzové chodníky. Šířka chodníku postačuje minimální – cca 75 cm. Osoby za svodidlem jsou pak chráněny od provozu a mohou se i bezpečně dostat mimo most.

Zásah záchranných jednotek
Příjezd záchranných jednotek k nehodě probíhá z výhodnějšího směru, mnohdy z protisměru místa nehody. Pokud je směrově rozdělená komunikace vedena po dvou nezávislých mostních konstrukcích, doporučuje se volný prostor zakrýt pochozími rošty (obr. 6). Varianta s ploty vztyčenými nad svodidla sice osoby chrání před pádem pod most, ale zásah záchranářů silně komplikuje.
Velmi problematické jsou mosty, kde je doprava vedena ve více úrovních nad sebou. Dolní úroveň je pak přístupná jen po trase komunikace. Tím, že je také znemožněno přistání vrtulníku v místě, je nutné raněné dopravovat na velkou vzdálenost k místu přistání (obr. 7).

OCHRANA KONSTRUKCE MOSTU PROTI POŠKOZENÍ VLIVEM DOPRAVNÍCH NEHOD

Požár vozidla
Stavební konstrukce mostů jsou ohrožovány požárem vozidla. Pravděpodobnost požáru vozidla pohybujícího se pod běžným mostem příčně k jeho ose je velmi malá. Naopak u velmi širokých mostů připomínajících tunelové stavby riziko velmi narůstá. V tomto případě je zapotřebí se u stavby řídit požárními požadavky platnými pro tunely.  Vedení dopravy ve více úrovních na mostech by mělo být navrhováno jen ve velmi odůvodněných případech. Při požáru vozidla na dolní mostovce je horní nosná konstrukce vystavena účinku vysokých teplot. Případná oprava konstrukce si pak vyžádá výluky provozu, které kromě zdržení dopravy vedou k nárůstu dopravních nehod.

Náraz vozidla
Současný stav navrhování mostů na silnicích a dálnicích je z hlediska rizika poškození konstrukce vlivem nárazu vozidla uspokojivý. Instalovaná záchytná zařízení obvykle ochrání nosnou konstrukci. Oprava záchytných zařízení je relativně rychlá a zvládne se během přijatelné výluky.
Drobné problémy nastávají zejména na mostech městských komunikací a silnic nižší kategorie, kde záchytná zařízení nejsou instalována a dochází k poškozování mostních prvků, nejčastěji zábradlí, pilířů, opěr a nezřídka i nosné konstrukce, vlivem snížené podjezdné výšky.
V daném případě lze mosty chránit právě instalací vhodných zádržných systémů.

ZÁVĚR
Vliv stavebního stavu komunikací se nepřímo podílí na velkém počtu tragických dopravních nehod. Zkvalitňování komunikací je nastoupený trend, vedoucí ke zvýšení bezpečnosti silničního provozu. Součástí silniční sítě jsou i mosty. Ačkoliv není vedena statistika nehod na mostech, je vozovka na mostě určitou abnormalitou s odpovídajícími negativními důsledky.
V současné době investoři požadují kvalitní díla, která přispívají ke zlepšení podmínek provozu z krátkodobého i dlouhodobého hlediska. Drobnými úpravami dispozičního řešení mostu lze snadno zabránit jevům, které následně vedou ke komplikacím v provozu. Otvírá se zde oblast pro vývoj řešení tenkých cementobetonových vozovek pro mosty, které v interakci s izolačním systémem by vytvořily spolehlivý povrch obdobných užitných vlastností jako přilehlá tuhá vozovka.

The structural conditions of roads have a signifi cant impact on the number of traffi c accidents with fatal consequences. The risk of traffi c accidents can be reduced by appropriate arrangement of structural components of bridges. In the contribution, the main hazard factors are identifi ed and a solution for their elimination is proposed.

Autor

• Dr. Ing. Vítek Petr