交通工程设施设计课件

1、交通工程设施设计第三章第三章 交通安全设施设计交通安全设施设计教学内容1）安全护栏）安全护栏2）防眩设施）防眩设施3）隔离封闭设施）隔离封闭设施4）视线诱导设施）视线诱导设施交通工程设施设计5 护栏的设置原则1）设置条件）设置条件5.2中央隔离带护栏设置高速、一级公路中间隔高速、一级公路中间隔离带开口处，原则上要离带开口处，原则上要设可移动中央隔离护栏设可移动中央隔离护栏上图：相向路面等高（或接近）上图：相向路面等高（或接近）按中央隔离带设计按中央隔离带设计下图：相向路面不等高在较高的下图：相向路面不等高在较高的路侧按路侧护栏设计路侧按路侧护栏设计高速一级公路中间隔离带大于高速一级公路中间隔离

2、带大于10米米高速一级公路采用分离断面高速一级公路采用分离断面（见图）采用路基护栏（见图）采用路基护栏交通工程设施设计5.2中央隔离带护栏设置2）重要依据）重要依据除上述三类情形之外，在许多除上述三类情形之外，在许多条件下都应设置中央隔离护栏条件下都应设置中央隔离护栏依据：中央隔离带宽度与交通流量的综合情况依据：中央隔离带宽度与交通流量的综合情况各国根据自己国情制订了标准，我国目前尚未规范各国根据自己国情制订了标准，我国目前尚未规范隔离宽隔离宽路面宽路面宽车速高车速高车流量大车流量大车速低车速低造成的直接损失、间接损失情况造成的直接损失、间接损失情况隔离带越宽，横穿的概率越小隔离带越宽，横穿的

3、概率越小 车流量越大，横穿的概率越大车流量越大，横穿的概率越大交通工程设施设计5.2中央隔离带护栏设置2）重要依据）重要依据应注意的问题应注意的问题车流量较小的场合一般车速会很车流量较小的场合一般车速会很高，车辆横穿护栏的概率较小，高，车辆横穿护栏的概率较小，但直接后果同样严重，间接经济但直接后果同样严重，间接经济损失与流量大的路段有区别损失与流量大的路段有区别各国运用实例分析各国运用实例分析英国标准：隔离带英国标准：隔离带2米（以下）米（以下） 交通量交通量1.05万辆万辆/天天欧共体标准：隔离带欧共体标准：隔离带4.5米（以下）米（以下） 隔离带隔离带4.56米交通量米交通量2万辆万辆/天

4、天美国标准：隔离带美国标准：隔离带9米（以下）交通量米（以下）交通量2万辆万辆/天天交通工程设施设计5 护栏的设置原则5.3桥梁护栏设置条件高速公路、一级公路沿线特大、大、中型桥梁应设置专高速公路、一级公路沿线特大、大、中型桥梁应设置专门的桥梁护栏门的桥梁护栏原则上所有不同性质、功能、大小的桥梁（注意与涵原则上所有不同性质、功能、大小的桥梁（注意与涵的区别）都要设置相应的护栏，具体防撞等级、形式的区别）都要设置相应的护栏，具体防撞等级、形式选择还应取决其他诸多因素选择还应取决其他诸多因素一般公路特大、大型桥梁应设置专门的桥梁一般公路特大、大型桥梁应设置专门的桥梁 护栏护栏高速公路、一级公路沿线

5、小型桥梁应设置与路基相同形高速公路、一级公路沿线小型桥梁应设置与路基相同形式的护栏式的护栏交通工程设施设计6 护栏主要参数确定6.1一般护栏高度参数护栏的高度应限制失控的大护栏的高度应限制失控的大型车辆越出，同时也不至于型车辆越出，同时也不至于让微型车辆从下部穿出让微型车辆从下部穿出合理的护栏高度取决与车合理的护栏高度取决与车辆碰撞着力部位的高度辆碰撞着力部位的高度护栏设计不可能兼顾所护栏设计不可能兼顾所有碰撞情况，因此合理有碰撞情况，因此合理依据仍然是统计数据依据仍然是统计数据路面到横梁顶高度路面到横梁顶高度有效撞有效撞击高度击高度基础基础深度深度交通工程设施设计6 护栏主要参数确定6.1一

6、般护栏高度参数我国车辆技术大多来自日本，而日本车辆大量销售美我国车辆技术大多来自日本，而日本车辆大量销售美国，参照美国经验国，参照美国经验我国用量最大的波形护我国用量最大的波形护栏采用栏采用755mm的统一标的统一标准，能兼顾大部分在公准，能兼顾大部分在公路上行驶的常见车辆路上行驶的常见车辆缆索护栏缆索护栏900mm箱梁护栏箱梁护栏700mm波形梁（管梁）波形梁（管梁）755mm横梁横梁顶高顶高交通工程设施设计6 护栏主要参数确定6.2桥梁护栏高度护栏功能护栏功能防越过防越过防侧翻防侧翻防下穿越防下穿越有效高度有效高度碰撞时抗力点距路面的高度，低于碰撞时抗力点距路面的高度，低于 护栏总高度护栏

7、总高度桥梁护栏高度参数的确定是有对效高度的选择和确定桥梁护栏高度参数的确定是有对效高度的选择和确定碰撞等级与护栏有效高度的关系碰撞等级与护栏有效高度的关系防冲撞等级防冲撞等级PLPL1 1PLPL2 2PLPL3 3有效高度（有效高度（m m）0.680.680.680.680.860.860.860.86交通工程设施设计6 护栏主要参数确定6.2桥梁护栏高度防止侧翻与护栏有效高度的关系车型（质量）车型（质量）速度与碰撞角速度与碰撞角最小有效高度（最小有效高度（cmcm）81781720432043（kgkg）96km/h, 96km/h, 25 25 61.061.090809080等级（等

8、级（kgkg）96km/h, 96km/h, 15 15 86.386.31453014530等级（等级（kgkg）96km/h, 96km/h, 151576.376.3桥梁护栏注意的问题桥梁护栏注意的问题正常情况能阻止任何车辆超越正常情况能阻止任何车辆超越有人行道时要考虑人的心理因素有人行道时要考虑人的心理因素护栏高度适应桥面净空护栏高度适应桥面净空交通工程设施设计6 护栏主要参数确定6.3护栏最小长度设置护栏降低了事故严重度指数设置护栏降低了事故严重度指数，兼顾了导向、美观等功能。但，兼顾了导向、美观等功能。但当护栏长度太短时，不能达到上当护栏长度太短时，不能达到上述效果且成为单纯的路上

9、危险物述效果且成为单纯的路上危险物碰撞能量与行车速度、车辆碰撞能量与行车速度、车辆质量、碰撞角等有关。实际质量、碰撞角等有关。实际上发生每次发生意外时碰撞上发生每次发生意外时碰撞能量的计算没有普遍意义，能量的计算没有普遍意义，选择护栏长度一般以道路设选择护栏长度一般以道路设计车速为依据计车速为依据最小长度选择的最小长度选择的主要依据主要依据碰碰撞能量撞能量交通工程设施设计护栏太短时，抗冲击强度护栏太短时，抗冲击强度不足，没起到防护作用，不足，没起到防护作用，且影响导向功能和美观，且影响导向功能和美观，并增加行车危险并增加行车危险6.3护栏最小长度以设计（行车）速度以设计（行车）速度v v为依据

10、的护栏最小长度为依据的护栏最小长度行车速度不是单指某辆汽车速度也不等于道路的设计行车速度不是单指某辆汽车速度也不等于道路的设计车速，应该取该地段统计车速车速，应该取该地段统计车速护栏最小长度护栏最小长度L128米米 v70km/h L148米米 v100km/h L160米米 v100km/ h高速公路路侧护栏最小设高速公路路侧护栏最小设置长度应大于置长度应大于7070米米交通工程设施设计路上路上危险物危险物正常行车方向正常行车方向L2护栏长度护栏长度冲出护栏方向冲出护栏方向滑出护栏方向滑出护栏方向车辆失控车辆失控危险特征距离（m）护栏长度L2（m）高速公路一般公路从终止端滑出a 214010

11、0从开始端冲出2 b 484644 b 69272 b 410080长度设计示意图冲撞角冲撞角车辆车辆车辆车辆交通工程设施设计7波形护栏构造参数7.1波形护栏分类波形护栏是我国各级公路目前运用最广泛的一类，是半波形护栏是我国各级公路目前运用最广泛的一类，是半刚性护栏的主要代表形式刚性护栏的主要代表形式行业标准：行业标准：公路交通安全设施设计规范公路交通安全设施设计规范规定了波形规定了波形护栏分类、构造、安装等要求，并对波形护栏防撞等级护栏分类、构造、安装等要求，并对波形护栏防撞等级、构造特征、埋置、安装、代号等作了明确的规定、构造特征、埋置、安装、代号等作了明确的规定波形护栏分为路基、中间隔离

12、两类，以路侧波形护栏为波形护栏分为路基、中间隔离两类，以路侧波形护栏为例设计的有关注意事项和基本程序，其他情形类似例设计的有关注意事项和基本程序，其他情形类似交通工程设施设计路侧波形护栏规范设置设置位置位置 防撞防撞 等级等级 构造构造 特征特征 埋置埋置 方式方式 立住立住 中心距中心距 代号代号路路 侧侧 护护 栏栏 A无防阻块无防阻块 土土 中中 4.0米米GrAE有防阻块有防阻块GrbAE无防阻块无防阻块混凝土中混凝土中 4.0米米GrAB有防阻块有防阻块GrbAB S无防阻块无防阻块 土土 中中 2.0米米GrSE有防阻块有防阻块GrbSE无防阻块无防阻块混凝土中混凝土中 2.0米米

13、GrbSB有防阻块有防阻块GrbSB防阻块：防阻块：波形梁与立柱间的承力部件，波形梁与立柱间的承力部件， 用于车种复杂的路段。用于车种复杂的路段。交通工程设施设计7波形护栏构造参数7.2设计基本步骤理想的护栏设计成果必须建立在大量统计数据和现场资理想的护栏设计成果必须建立在大量统计数据和现场资料基础上，目前我国显然缺乏有效、实用的统计资料，料基础上，目前我国显然缺乏有效、实用的统计资料，长期以来主要是依赖经验设计长期以来主要是依赖经验设计1）防撞等级）防撞等级根据前面所述，全根据前面所述，全面分析所拥有现场面分析所拥有现场资料，确定该路段资料，确定该路段适用适用A或或S级级2）构造特征）构造特

14、征波形横梁形状参数已统一标波形横梁形状参数已统一标准，构造特征主要是对立柱准，构造特征主要是对立柱、防阻块参数选择、防阻块参数选择交通工程设施设计7.2设计基本步骤2）构造特征）构造特征立柱参数立柱参数截面参数：立住截面有圆管形、槽形两种。圆管中又分截面参数：立住截面有圆管形、槽形两种。圆管中又分轻重两类，直径为轻重两类，直径为110110、140mm140mm，重型用于重载车多，重型用于重载车多、越出护栏后果及其严重的路段、越出护栏后果及其严重的路段根据环境协调情况，选用两种截面立柱之一根据环境协调情况，选用两种截面立柱之一交通工程设施设计7.2设计基本步骤2）构造特征）构造特征立柱长度参数

15、立柱长度参数无防阻块土中埋置立柱尺寸无防阻块土中埋置立柱尺寸总长总长1160L180、195、110cm 其中其中L为地下掩埋部分，规定值为地下掩埋部分，规定值110、125、40cm土中埋置土中埋置尺寸尺寸置埋混凝土中置埋混凝土中尺寸取尺寸取40cm无防阻块无防阻块交通工程设施设计7.2设计基本步骤2）构造特征）构造特征防阻块参数防阻块参数防阻块用于交通流中车种复杂的路段，安装于横梁和立防阻块用于交通流中车种复杂的路段，安装于横梁和立柱之间，防止立柱对碰撞车辆产生阻绊而影响横梁的导柱之间，防止立柱对碰撞车辆产生阻绊而影响横梁的导向作用向作用A A型防阻块型防阻块标准参数标准参数立柱立柱横梁横

16、梁防阻块防阻块交通工程设施设计B B型防阻块参数型防阻块参数A、B两种结构分别用于圆管形、槽形立柱立柱立柱横梁横梁防阻块防阻块交通工程设施设计7.2设计基本步骤3）立柱埋置方式）立柱埋置方式无防阻块槽形立柱护栏土中埋置无防阻块槽形立柱护栏土中埋置立柱一般埋入土立柱一般埋入土基。若置于桥梁基。若置于桥梁、通道等无法打、通道等无法打入地段；或下有入地段；或下有管线、石基等路管线、石基等路段，可采用混凝段，可采用混凝土埋置。最小深土埋置。最小深度大于度大于40cm，基，基础尺寸根据不同础尺寸根据不同情况计算情况计算交通工程设施设计7.2设计基本步骤3）立柱埋置方式）立柱埋置方式有防阻块圆形立柱护栏埋

17、置有防阻块圆形立柱护栏埋置重型立柱构造重型立柱构造防阻块防阻块轻型立柱构造轻型立柱构造防阻块防阻块用于发用于发生碰撞生碰撞之后，之后，防止或防止或减轻立减轻立柱对车柱对车辆的阻辆的阻碍碍交通工程设施设计7.2设计基本步骤3）立柱埋置方式）立柱埋置方式有防阻块槽形立柱波形护栏有防阻块槽形立柱波形护栏护栏面不能护栏面不能侵入公路建侵入公路建筑界限筑界限立柱埋置外立柱埋置外侧土压力不侧土压力不能明显减小能明显减小交通工程设施设计7.2设计基本步骤3）立柱埋置方式）立柱埋置方式立柱埋设的发展理念立柱埋设的发展理念属于障碍物（有一定的属于障碍物（有一定的IS值）值）立柱埋设方式和埋设密度确定刚性程度立柱

18、埋设方式和埋设密度确定刚性程度预期的目标刚度预期的目标刚度浮动式基础浮动式基础消能结构消能结构结构灵活结构灵活安装、维修方便安装、维修方便适用护栏、标志适用护栏、标志便于标准化便于标准化交通工程设施设计7.2设计基本步骤4）立柱间距）立柱间距按规范选取：按规范选取：A级标准间距级标准间距400cm S级标准间距级标准间距200cm混凝土混凝土埋置埋置端部处理端部处理交通工程设施设计平曲线渐变段波形梁半刚性护栏立柱埋设参数平曲线吻合平曲线吻合间距加密间距加密其他特殊措施其他特殊措施交通工程设施设计7.2设计基本步骤5）护栏端部、搭结、安装）护栏端部、搭结、安装路侧护栏开口处安装端头梁和进行锚固处

19、理路侧护栏开口处安装端头梁和进行锚固处理钢丝绳锚固件钢丝绳锚固件混凝土基础混凝土基础端头搭结：端头搭结形式与行车方向为准，端头搭结：端头搭结形式与行车方向为准，注意搭结层次注意搭结层次各种端部各种端部构造构造交通工程设施设计7.2设计基本步骤6）护栏端部、搭结、安装）护栏端部、搭结、安装连接安装连接安装为便于生产和运输，横梁长度规格为便于生产和运输，横梁长度规格12米，安装时米，安装时用高强度螺栓连接为一体用高强度螺栓连接为一体交通工程设施设计7.2设计基本步骤6）护栏材料）护栏材料护栏各种材料按护栏各种材料按规范规范规定规定波形梁、立柱、端头梁、连接螺栓若波形梁、立柱、端头梁、连接螺栓若采用

20、优质碳素结构钢时，技术要求应采用优质碳素结构钢时，技术要求应满足：满足：碳素结构钢条件碳素结构钢条件相关规定相关规定高强度螺栓常用高强度螺栓常用20MnTiB（合金结构（合金结构钢）技术条件应符合：钢）技术条件应符合：钢结构用扭钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副剪型高强度螺栓连接副相关规定相关规定交通工程设施设计7.2设计基本步骤6）护栏材料）护栏材料护栏各种材料按护栏各种材料按规范规范规定规定防阻块一般用板材、型材（碳素结构防阻块一般用板材、型材（碳素结构钢）经一定工艺制造成型，技术条件钢）经一定工艺制造成型，技术条件应符合：应符合：冷弯型钢技术条件冷弯型钢技术条件相关相关规定规定立柱混凝土基础

21、用混凝土埋设时，混立柱混凝土基础用混凝土埋设时，混凝土强度等级不小于凝土强度等级不小于C15。混凝土用。混凝土用材料应符合：材料应符合：公路桥涵施工技术规公路桥涵施工技术规范范相关规定相关规定交通工程设施设计7.2设计基本步骤7）防腐处理）防腐处理钢部件：我国常用镀锌处理钢部件：我国常用镀锌处理有关技术条件有关技术条件护栏护栏构件镀锌量构件镀锌量螺栓、螺母等紧固件：螺栓、螺母等紧固件：热浸镀锌后必须作清理热浸镀锌后必须作清理螺纹处理螺纹处理活动护栏：防腐处理原活动护栏：防腐处理原则上与固定式波形护栏则上与固定式波形护栏相同，相对运动部件应相同，相对运动部件应采用润滑等具体措施采用润滑等具体措施

22、交通工程设施设计活动护栏活动护栏交通工程设施设计7.2设计基本步骤8）刚性护栏设计）刚性护栏设计根据道路情况，中央护根据道路情况，中央护栏通常设计成分体式栏通常设计成分体式规范规范中规定的标准中规定的标准混凝土护栏横断面尺寸混凝土护栏横断面尺寸交通工程设施设计8 防眩设施8.1眩光眩光可使人的视觉机能降低，产生不快感、增加视觉差眩光可使人的视觉机能降低，产生不快感、增加视觉差错，严重时可导致暂时失明错，严重时可导致暂时失明由光源或反光面射来极高亮度，或视野中心与背景间由光源或反光面射来极高亮度，或视野中心与背景间较大的亮度差（超过较大的亮度差（超过10 1）引起的一种不良照明现象）引起的一种不

23、良照明现象夜间行车，在相向行驶的车前照灯夜间行车，在相向行驶的车前照灯强光照射下，将给驾驶员带来强烈强光照射下，将给驾驶员带来强烈的不适，是造成夜间行车交通事故的不适，是造成夜间行车交通事故的主要因素之一的主要因素之一交通工程设施设计8 防眩设施8.1眩光直接眩光：高亮度光源的光直接进入人直接眩光：高亮度光源的光直接进入人的眼球，可造成视觉机能暂时性损伤的眼球，可造成视觉机能暂时性损伤反射眩光：光源射到观看对象物体反射眩光：光源射到观看对象物体（或其近旁）时，其反射光线所产（或其近旁）时，其反射光线所产生的耀眼眩光生的耀眼眩光1）分类）分类弱弱强强更强更强失能眩光失能眩光影相消失影相消失两类眩

24、光都两类眩光都对人的视觉对人的视觉器官产生较器官产生较大的影响，大的影响，根据其干扰根据其干扰程度，可分程度，可分为失能、不为失能、不舒适两种舒适两种交通工程设施设计8 防眩设施8.1眩光失能眩光也称强眩光，严重影响视觉功失能眩光也称强眩光，严重影响视觉功能，造成被照射者暂时失明能，造成被照射者暂时失明不舒适眩光：造成人不舒适眩光：造成人视觉舒适程度的降低视觉舒适程度的降低1）分类）分类实际上眩光在日常生实际上眩光在日常生活、艺术摄影等许多活、艺术摄影等许多场合都存在，对人视场合都存在，对人视觉的不舒适时通常可觉的不舒适时通常可以暂时回避以暂时回避 衍射光斑进衍射光斑进一步影响驾驶员一步影响驾

25、驶员的视觉功能。的视觉功能。交通工程设施设计8.1眩光眩光现象眩光现象高亮度光源的光直接进入人的眼球，造成高亮度光源的光直接进入人的眼球，造成视觉机能临时性损伤视觉机能临时性损伤直接眩光造成可视物直接眩光造成可视物轮廓模糊，严重影响轮廓模糊，严重影响夜间行车驾驶员对危夜间行车驾驶员对危险物时空上的判断险物时空上的判断若人眼对黑暗若人眼对黑暗环境已适应，环境已适应，对直接眩光更对直接眩光更感到耀眼感到耀眼当光源方向越当光源方向越是靠近视线方是靠近视线方向，其亮度越向，其亮度越高，越觉耀眼高，越觉耀眼，危害越大，危害越大交通工程设施设计8.1眩光眩光现象眩光现象自然界高亮度光源的中心，肉自然界高亮

26、度光源的中心，肉眼直视时实物消失，且同时对眼直视时实物消失，且同时对眼睛造成较大的不适眼睛造成较大的不适树枝、云层在树枝、云层在强光背景下消失强光背景下消失交通工程设施设计8.1眩光车辆行驶中眩光的产生车辆行驶中眩光的产生夜间迎面行驶的车辆，如果隔夜间迎面行驶的车辆，如果隔离带宽度不够，前照大灯将给离带宽度不够，前照大灯将给对方造成眩光对方造成眩光相向行驶车辆相向行驶车辆车前灯对驾驶员车前灯对驾驶员的干扰的干扰立面图立面图平面图平面图隔离带隔离带会车时由于隔离带宽度不足，会车时由于隔离带宽度不足，对方车辆前远光灯相互照射。对方车辆前远光灯相互照射。交通工程设施设计8.1眩光光源的强弱光源的强弱

27、2）眩光强弱的影响因素）眩光强弱的影响因素光源表面积的大小光源表面积的大小光源的背景亮度光源的背景亮度光源与视线的相对位置光源与视线的相对位置视野内光束发散度的分布视野内光束发散度的分布眼睛对环境的适应性眼睛对环境的适应性护栏、隔离、防眩护栏、隔离、防眩三种设施集于一体三种设施集于一体防眩设施设计与设置，防眩设施设计与设置，就是根据具体环境造成就是根据具体环境造成眩光的强弱因素，考虑眩光的强弱因素，考虑采用合理、实用、经济采用合理、实用、经济的方式，尽量消除和减的方式，尽量消除和减轻其对驾驶员的影响轻其对驾驶员的影响交通工程设施设计8 防眩设施8.2防眩设施的设置夜间相对白天事故较高的路段夜间相对白天事故较高的路段背景越暗，眩背景越暗，眩光越为强烈光越为强烈。1）设置的依据）设置的依据夜间交通量大，且大型车辆多的路段夜间交通量大，且大型车辆多的路段不寻常夜间事故多发路段不寻常夜间事故多发路段中央隔离带窄（小于中央隔离带窄（小于3米）的路段米）的路段