第4章_交通护栏

1、 4.24.2护栏形式选择和设计原则护栏形式选择和设计原则 4.54.5缆索护栏设计缆索护栏设计 4.14.1概述概述 第四章第四章 护栏设计护栏设计 4.64.6混凝土护栏设计混凝土护栏设计 4.74.7活动护栏设计活动护栏设计 4.84.8新型护栏介绍新型护栏介绍 学习要点学习要点 4.34.3护栏设计的理论基础护栏设计的理论基础 4.44.4波形梁护栏设计波形梁护栏设计 学习目的学习目的 通过本章的学习掌握通过本章的学习掌握 护栏相关的基础知识，了护栏相关的基础知识，了 解护栏设计、路侧安全净解护栏设计、路侧安全净 区宽度的计算等基本内容。区宽度的计算等基本内容。 2.1 2.1 概述概

2、述 一、定义一、定义 安全护栏：安全护栏： 是一种是一种纵向吸能结构纵向吸能结构，通过自身变形或车辆爬高来吸，通过自身变形或车辆爬高来吸 收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外 或进入对向车道、最大限度地减少事故中司乘人员的伤害或进入对向车道、最大限度地减少事故中司乘人员的伤害 程度。程度。 护栏的功能：护栏的功能： v防止失控车辆越出路外或穿越中央分隔带闯入对防止失控车辆越出路外或穿越中央分隔带闯入对 向车道。向车道。 v防止车辆从护栏板下钻出，或将护栏板冲断。防止车辆从护栏板下钻出，或将护栏板冲断。 v应能使失控车辆回复到正常行

3、驶方向。应能使失控车辆回复到正常行驶方向。 v发生碰撞时，对乘客的损伤程度最小。发生碰撞时，对乘客的损伤程度最小。 v能诱导驾驶员视线。能诱导驾驶员视线。 二、护栏分类二、护栏分类 (1)(1)按纵向设置位置分类按纵向设置位置分类 路基护栏路基护栏 桥梁护栏桥梁护栏 (2)(2)按横向设置位置分类按横向设置位置分类 路侧护栏路侧护栏 中央分隔护栏中央分隔护栏 路基护栏路基护栏 桥梁护栏桥梁护栏 （3 3）按碰撞后护栏的变形程度分类）按碰撞后护栏的变形程度分类 刚性护栏刚性护栏: : 混凝土护栏混凝土护栏 柔性护栏：柔性护栏： 缆索护栏缆索护栏 半刚性护栏：连续的梁柱式护栏（波形梁柱）半刚性护栏

4、：连续的梁柱式护栏（波形梁柱） 混凝土护栏混凝土护栏缆索护栏缆索护栏 梁柱式护栏梁柱式护栏 1 1）刚性护栏）刚性护栏 基本不变形的护栏，用于严格阻止车辆超越的环境，如基本不变形的护栏，用于严格阻止车辆超越的环境，如 高架桥、深沟等场合。高架桥、深沟等场合。 遇大角度冲撞，将造成较为严重的遇大角度冲撞，将造成较为严重的 后果。混凝土护栏为其主要代表形式。后果。混凝土护栏为其主要代表形式。 混凝土混凝土 墙式护栏墙式护栏 2 2）半刚性护栏）半刚性护栏 一种连续的梁式护栏结构，具有一定的刚度和强度。波一种连续的梁式护栏结构，具有一定的刚度和强度。波 形梁护栏是其主要代表形式。形梁护栏是其主要代表

5、形式。 路侧安装的波形梁护栏路侧安装的波形梁护栏 3 3）柔性护栏）柔性护栏 柔性护栏的柔度较大，抗冲撞强度较低，常用于低速柔性护栏的柔度较大，抗冲撞强度较低，常用于低速 区域，兼隔离功能。缆索护栏是其主要代表形式。区域，兼隔离功能。缆索护栏是其主要代表形式。 缆索护栏 三、护栏的防撞等级三、护栏的防撞等级 衡量护栏防撞性能的重要指标是防撞等级，一般根据护衡量护栏防撞性能的重要指标是防撞等级，一般根据护 栏所能承受的碰撞能量大小划分。栏所能承受的碰撞能量大小划分。 公路护栏分五个级别：公路护栏分五个级别： B A(Am) SB(SBm) SA(SAm) SSB A(Am) SB(SBm) SA

6、(SAm) SS 中央分隔带护栏分为：中央分隔带护栏分为： (Am) (SBm) (SAm) (Am) (SBm) (SAm) B A(Am) SB(SBm) SA(SAm) SS B A(Am) SB(SBm) SA(SAm) SS 承受碰撞能量依次增加承受碰撞能量依次增加 具体参数见表具体参数见表4.14.1 06规范规范公路护栏碰撞条件公路护栏碰撞条件 防 撞 等 级 碰撞条件碰撞 能量 (kJ) 护栏性能 评价条件 碰撞 速度 (km/h) 车辆 质量 (t) 碰撞 角度 () 碰撞加速度 (m/s2) B 1001.520 200乘员安全性 401020 70护栏强度 A Am 10

7、01.520 200乘员安全性 601020 160护栏强度 SB SBm 1001.520 200乘员安全性 801020 280护栏强度 SA SAm 1001.520 200乘员安全性 801420 400护栏强度 SS 1001.520 200乘员安全性 801820 520 1010/124/124 一、护栏的设计依据一、护栏的设计依据 （1 1）护栏的设置原则）护栏的设置原则 1 1）顺应护栏碰撞条件的发展趋势，满足我国公路交）顺应护栏碰撞条件的发展趋势，满足我国公路交 通实际情况的要求，确保通实际情况的要求，确保85%85%90%90%以上的失控车以上的失控车 辆不会越出、冲断或

8、下穿护栏；辆不会越出、冲断或下穿护栏； 2 2）坚持）坚持“以人为本，安全至上以人为本，安全至上”的指导思想，最大限的指导思想，最大限 度地降低事故严重度及减少二次事故的发生；度地降低事故严重度及减少二次事故的发生； 3 3）在确定护栏碰撞条件时应坚持经济、实用原则，）在确定护栏碰撞条件时应坚持经济、实用原则， 应考虑我国的经济承受能力。应考虑我国的经济承受能力。 1111/157/157 第二节：第二节： 护栏形式选择与设计原则护栏形式选择与设计原则 （2 2）我国护栏设计的参数选定依据）我国护栏设计的参数选定依据 v碰撞角度：碰撞角度：2020 v碰撞速度：碰撞速度：0.80.8运行速度运

9、行速度 碰撞车辆质量：碰撞车辆质量： 1.5T1.5T下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性 10T10T以上的车辆用以上的车辆用碰撞能量碰撞能量评定，防治车辆撞坏护栏。评定，防治车辆撞坏护栏。 v碰撞加速度：碰撞加速度：200m/s200m/s2 2 v设计载荷设计载荷: : （3 3）车辆及护栏碰撞条件的发展趋势）车辆及护栏碰撞条件的发展趋势 1 1）车辆组成向小型化和大型化两极发展，大型车比例提高；）车辆组成向小型化和大型化两极发展，大型车比例提高； 2 2）小客车自身的被动安全措施进一步强化，使得护栏防止）小客车自身的被动安全措施进一步强化

10、，使得护栏防止 二次事故发生的功能更加受到重视；二次事故发生的功能更加受到重视； 3 3）护栏的碰撞能量普遍提高，例如日本的车辆质量从）护栏的碰撞能量普遍提高，例如日本的车辆质量从14t14t 提高到提高到25t25t，欧盟车辆质量更是提高到，欧盟车辆质量更是提高到30t30t和和38t38t； 4 4）路基护栏和桥梁护栏采用统一的碰撞条件。）路基护栏和桥梁护栏采用统一的碰撞条件。 5 5）1.5T1.5T下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性下的小客车用碰撞加速度评定，确保乘员安全性 10T10T以上的车辆用碰撞能量评定，防治车辆撞坏护栏，侧翻以上的车辆用碰撞能量评定，防治车辆撞坏护栏，

11、侧翻 造成二次事故。造成二次事故。 1313/157/157 护栏名称 碰撞能量 （kJ） 防撞等级 (新规范) 工程造价 (万元) L型砼护栏2803级23.6 座椅式基础砼护栏2803级21.5 锚杆式砼护栏228 2级13 梁柱式砼护栏1632级14.5 石砌式护栏72.21级8.7 安全保障工程护栏技术经济指标表安全保障工程护栏技术经济指标表 1414/124/124 (4)(4)安全护栏技术经济指标安全护栏技术经济指标 安全护栏安全护栏座椅式混凝土护栏座椅式混凝土护栏 云南省开远境云南省开远境 内内 326国道国道 1515/157/157 陡崖峭壁三波梁，防护能力陡崖峭壁三波梁，防

12、护能力320KJ陡崖峭壁座椅式护栏，防护能力陡崖峭壁座椅式护栏，防护能力400KJ 1616/124/124 闽华闽华I型护栏，防护能力型护栏，防护能力520KJ 1717/124/124 安全护栏安全护栏L型混凝土护栏型混凝土护栏 1818/157/157 安全护栏安全护栏锚杆式基础混凝土护栏锚杆式基础混凝土护栏 1919/157/157 安全护栏安全护栏梁柱式混凝土护栏梁柱式混凝土护栏 2020/157/157 安全护栏安全护栏石砌护栏石砌护栏 2121/157/157 （5）路侧护栏形式选择）路侧护栏形式选择 1.1.波形梁护栏波形梁护栏 波形梁护栏属半刚性结构，具有较强的吸收碰撞能量的

13、能力，具有较好波形梁护栏属半刚性结构，具有较强的吸收碰撞能量的能力，具有较好 的视线诱导功能，能与道路线形相协调，外形美观，可在小半径弯道上的视线诱导功能，能与道路线形相协调，外形美观，可在小半径弯道上 使用，损坏处容易更换。对于车辆越出道（桥）外，有可能造成严重后使用，损坏处容易更换。对于车辆越出道（桥）外，有可能造成严重后 果的片段，可选择加强波形梁护栏。果的片段，可选择加强波形梁护栏。 2.2.缆索护栏缆索护栏 缆索护栏属柔性结构，车辆碰撞时缆索在弹性范围内工作；可以重复缆索护栏属柔性结构，车辆碰撞时缆索在弹性范围内工作；可以重复 使使 用，容易修复。立柱间距比较灵活，受不均匀沉陷的影响

14、较小。风景区用，容易修复。立柱间距比较灵活，受不均匀沉陷的影响较小。风景区 公路采用缆索护栏较为美观。积雪地区，缆索护栏对扫雪的障碍稍少。公路采用缆索护栏较为美观。积雪地区，缆索护栏对扫雪的障碍稍少。 但缆索护栏施工复杂，端部立柱损坏修理困难，不适合在小半径曲线路但缆索护栏施工复杂，端部立柱损坏修理困难，不适合在小半径曲线路 段使用；同时它的视线诱导性较差，架设长度短时不经济。段使用；同时它的视线诱导性较差，架设长度短时不经济。 3.3.混凝土护栏混凝土护栏 混凝土护栏防止车辆越出路（桥）外的效果好，适用于窄的中央分隔带混凝土护栏防止车辆越出路（桥）外的效果好，适用于窄的中央分隔带 及路侧非常

15、危险的路段。由于混凝土护栏几乎不变形，因而维修费用很及路侧非常危险的路段。由于混凝土护栏几乎不变形，因而维修费用很 低。但当车辆与护栏的碰撞角度较大时，对车辆和乘员伤害较大。因此低。但当车辆与护栏的碰撞角度较大时，对车辆和乘员伤害较大。因此 这种护栏使乘客的安全感和视觉的舒适性较差，并有较强的行驶压迫感。这种护栏使乘客的安全感和视觉的舒适性较差，并有较强的行驶压迫感。 一般规定: 公路路侧安全净区的宽度得不到满足时，应按护栏设 置原则进行安全处理； 路侧安全净区：是指公路行车方向最右侧车行道以外、 相对平坦、无障碍物、可供失控车辆重新返回正常行 驶路线的带状区域。 （1）路侧护栏设计原则 23

16、23/157/157 二、护栏设计原则二、护栏设计原则 路侧护栏的设置原则：路侧护栏的设置原则： 1）车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段 必须设置路侧护栏。 2）车辆驶出路外有可能造成单车特大事故或二次 重大事故的路段必须设置路侧护栏。 3）车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应 设置路侧护栏。 4）经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事 故的路段宜设置路侧护栏。 2424/157/157 1 1）车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段）车辆驶出路外有可能造成二次特大事故的路段 必须设置路侧护栏。必须设置路侧护栏。 2525/157/157 2 2）车辆驶出路外有可能造）车辆驶出路

17、外有可能造 成单车特大事故或二次成单车特大事故或二次 重大事故的路段必须设重大事故的路段必须设 置路侧护栏。置路侧护栏。 二级及以上公路边坡坡度和 路堤高度在图的I区斜 线阴影范围以内的路段； 2626/124/124 路侧有江、河、湖、海、 沼泽、航道等水域的路段； 2727/124/124 3 3）车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应）车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段，应 设置路侧护栏。设置路侧护栏。 二级及以上公路边坡坡度和路堤高度 在图的区斜线阴影范围以内的路段； 高速公路、一级公路路侧安全净区内 设有车辆不能安全穿越的照明灯、摄像 机、可变信息标志、交通标志、路堑支 撑壁、隔

18、音墙、上跨桥梁的桥墩或桥台 等设施的路段； 2828/124/124 二级及以上公路 路侧边沟无盖板、 车辆无法安全穿越 的挖方路段； 三、四级公路路 侧有悬崖、深谷、 深沟等的路段。 2929/124/124 4 4）经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事）经论证车辆驶出路外有可能造成一般或重大事 故的路段宜设置路侧护栏。故的路段宜设置路侧护栏。 二级及以上公路边坡坡度和二级及以上公路边坡坡度和 路堤高度在图路堤高度在图的区内的路段， 三、四级公路边坡坡度和路堤 高度在图中I区内； 3030/124/124 二级及以上公路纵坡大于或等于现行公路工程 技术标准规定的最大纵坡值的下坡路段和连续

19、长下 坡路段； 二级及以上公路平曲线半径小于现行公路工程 技术标准一般最小半径的路段外侧； 在高速公路、一级公路用地范围内存在粗糙的石 方开挖断面、高出路面30cm以上的混凝土基础、挡土 墙或大孤石等障碍物时； 高速公路、一级公路互通式立体交叉出口匝道的 三角地带及匝道小半径圆曲线外侧。 3131/124/124 5）路侧护栏最小设置长度）路侧护栏最小设置长度 公路等级护栏类型最小长度（m） 高速公路、 一级公路 波形梁护栏70 混凝土护栏36 缆索护栏300 二级公路 波形梁护栏48 混凝土护栏24 缆索护栏120 三、四级公路 波形梁护栏28 混凝土护栏12 缆索护栏120 3232/12

20、4/124 （二）（二）中央分隔带护栏设置原则中央分隔带护栏设置原则 （1）高速公路、一级公路全线均应设置中央分隔带护栏。）高速公路、一级公路全线均应设置中央分隔带护栏。 当中央分隔带宽度大于当中央分隔带宽度大于12m时，可不设中央分隔带护栏；时，可不设中央分隔带护栏； （2）高速公路、一级公路采用分离式断面时，靠中央带一）高速公路、一级公路采用分离式断面时，靠中央带一 侧按路侧护栏设置。上、下行路基高差大于侧按路侧护栏设置。上、下行路基高差大于2m时，可只时，可只 在路基较高一侧设置；在路基较高一侧设置； （3）高速公路、一级公路的中央分隔带开口处，原则上应）高速公路、一级公路的中央分隔带开口处，原则上应 设置活动护栏；设置活动护栏； （三）桥梁护栏设计（三）桥梁护栏设计 1 1、桥梁护栏设置原则、桥梁护栏设置原则 v高