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文档简介

交通安全设施设设计原则及及依据以防治交通事事故为基本出发发点——避免事故发发生或减轻轻事故的严严重程度。。第二章交交通安全设设施设计交通安全设设施属于道路最最基础的设设施之一。。对充分发挥高高等级公路路(特别是是高速公路路)安全、快速、经济济、舒适的功能,具具有重大的的意义。一、交通安安全设施的的作用●减少交通事事故频率,,减轻交通通事故的危危害●减少、消除除交通系统统中各种纵纵、横向干干扰●提高道路管管理、服务务水平●提供道路各各类视线诱诱导,●改善行车环环境和道路路景观。二、现状和和发展在近20年期间,我我国交通土土建有了飞飞速发展,,公路总里里程位居世界第三,高速公路路逾4万公里高居世界第第二,但道路设设施建设十十分落后,,远跟不上上交通发展展的需要。。目前世界各各国尤其是是交通发达达国家,对对安全设施的研究、开发发、应用非常重视,,不断提出新观念、、新产品。。未来发展主主流:●形式多样●经济美观●性能优良●安全适用三、交通安安全设施的的主要种类类◆安全护栏((含防撞、、缓冲等))◆防眩设施◆隔离、封闭闭设施◆视线诱导设设施我国二级以以上国道基基本配备了了一定数量量的安全设施,但但在数量、效能能、规范等方面难于于满足道路交通现代代化需求。。近年来修建建的高等级级公路,都都安装了齐齐全、先进的安全设设施,对保障交通安安全,提高高运输效益益、加速我国交交通现代化化起到了良好好的作用。。最高设施配配置沈大高速京沪高速交通安全设设施主要类类型:安全护栏及及相应的防防撞缓冲设设施防眩设施隔离封闭设设施视线诱导设设施防眩设施隔离封闭设设施城市道路上上的隔离设设施视线诱导设设施——线性诱导标标(导向标标)反光道钉辅助信号灯灯:使不同位置置、不同车车道机动车车都能看到到信号灯运运行情况,,避免因车车道多、大大型车辆遮遮挡前方视视野的状况况§2.1安全护栏为确保行车车安全在道道路沿线设置的一定程度度上能御防车辆超超越的防护设施施。一、两个重重要概念1、路上危险险物①常规障碍道路上、道道路两侧安安全距离之之内一切对对行车造成潜在危害害的物体或或空洞。如道路本身身构造和设设施:中央分隔带带、路堤、、路堑边坡坡、护栏、、防撞垫、、路缘石、标标志柱、排排水沟、挡挡土墙等。。欧洲特色无非机动车道道路侧危险物路侧水沟、空洞刚性护栏会对对事故车辆产生严重重破坏沿线树木危险性不同涵洞端墙对越出路界车辆辆造成危险其他物体和空空洞※其他交通工程程设施(交通标志、、应急电话等等)※自然物(如山石、树树木、河流、、沟壑等)※安全距离内的的人工构筑物物所有按需求设设置或无法移移走的实体或或空洞都视为路上危险物物。②潜在的障碍此类主要是道道路平、纵曲曲线设计时,,由于环境等客观因素造造成道路参数数的不合理。。如:道路平、、纵曲线小于设计标准准规定时,其平、纵曲线曲曲率半径皆成成为路上危险险物。连续弯道、连连续陡坡等路段,有关关参数亦视为为路上危险物。。公路设计考虑虑的危险物范畴车道上实物分隔带车道外侧一定定区域实物安全高速道路参数潜在危险物弯道视线引导导问题岔道误导问题题交通事故中路路边护栏的缓冲作用不不言而喻交通事故中破破坏的护栏发生意外后,,半刚性护栏栏改变了车辆运动轨轨迹,可避免免或减少冲向对面车道、、翻下深沟等悲剧。碰撞改变惯性性轨迹③道路两侧危险险物距离标准准路侧物体对车车辆行驶造成成了一定影响响,但根据所所处位置离路边线距离离大小,其对行车影响的程度不同,道路设设施设计时,,应全面、准准确的分析。。不同国家路侧侧安全距离标标准比利时3.5米法国(高速公路)10米荷兰10米英国4.5米瑞士10米中国高速公路4.5米一级公路4.5米二级公路2.0米④护栏防护条件件和原理※护栏设置的合合理性车辆撞上护栏栏的危险程度度低于直接撞撞上(或坠落)被被隔离物的危危险程度。※护栏碰撞原理理碰撞后车辆、护栏之间产生弹塑塑性变形、相相对运动的摩摩擦、惯性力力方向改变,,达到释放碰撞能量量,引导车辆辆和乘员脱离离或减少危险险。是衡量一定质质量的车辆以以一定的碰撞条条件(碰撞速速度和碰撞角角度)越出路外和((或)碰撞路路侧危险物造造成事故的后后果或严重程程度的指标。。它是对事故故造成财产损失、伤伤亡程度的综合评价值值。不受事故发生生的概率或频频率的影响。。事故严重度用指数SI表示。①理论计算算公式:SI=ΣΣP(Si/A)×P(Ij/Si)×W(Ij)P(Si/A)——事故A发生在碰撞条条件i下的概率;P(Ij/Si)——在碰撞条件i下伤亡严重度度j的概率;W(Ij)——伤亡严重度j的加权系数。2、事故严重度度影响事故严重重度的因素非非常复杂,因因此同一障碍物往往会会产生不同的的后果,主要取决于于事故中的碰撞条件件。包括:※碰撞速度和角角度;※发生碰撞的车车辆部位;※车辆种类和质质量;※道路特点;※道路环境当时时的通行条件件。②碰撞条件:SI=(24H+6I+P)/N式中:H——死亡事故数I——受伤事故数P——财产损失事故故数N——事故总数(实际上应用理理论公式十分分困难,通常常根据某种具体设计目目标,运用事事故资料数据据来对具体障障碍物进行简化化计算。)注意的问题::※简化计算没考考虑碰撞条件件,是一种统统计数;※事故严重度是是设置护栏的的重要依据,,但不是绝对因素。。③简化计算公式式:指标的应用::护栏设计;道路安全评价价指标;护栏性能评价价等。注意1:在公路上设置置护栏并不是为了减少一般般事故的发生生。护栏与其它安安全设施的显显著区别是以以护栏和车辆辆自身的破坏坏(变形)来来防止更严重的的事故发生。在设置护栏避避免车辆与其其它危险物碰碰撞时,应把护栏当成成危险物看待待。如果是某一一车辆以一定定碰撞条件碰碰撞某一危险险物的事故严严重度比相同同条件下碰撞撞护栏的事故故严重度小,,则不能用护护栏保护该危危险物。香港屯门公路路巴士冲落山山坡车祸现场场目前我国在这这方面研究正正在进行,有有关成果尚未形成标准、规范。工程设计大大部分依据实实践经验和参考国国外类似数据据。根据美国1982~1984年事故资料计计算得到的部部分路侧构构造物的事故故严重度指数数一览表护栏SI=3.9桥梁端头SI=5.3树木SI=4.8电线杆SI=4.5桥墩/桥台SI=4.6标志柱SI=3.8排水沟SI=4.2事故严重度指指数平平均均事故成本((元)115602248033400445005582067670711470注意2:并非是路侧危危险物的事故故严重度只要要大于护栏的的事故严重度度就要设置护护栏,而是应考虑该路段段发生事故的的概率。一般情况下都都需要进行经经济效益分析析。在经济分分析模型中,,主要考虑事故严重度、、事故率、事事故成本、路路侧危险物距距行车道的距距离、车速和和碰撞角分布布、交通量、、交通组成、、护栏设置成成本、维护养养护费用、护护栏使用年限限和利率分析析等。减少车辆碰撞撞道路上危险险物的措施::※条件允许时,,直接移走所所有危险物;;※解体消能结构构设计例如路边应急急电话亭,为为了使用、管管理方便,一般设置置于危险距离离内,设计时时应考虑不能建造成有基基础的刚性建建筑。※用护栏或防撞撞垫保护护栏用于对不可移走的危危险物进行隔隔离保护,但护栏本身也也是一种危险险物,对行车车要造成影响,因此是是指时要考虑虑其合理性。※通过识认诱导导或其他警告告设计,改善善路侧障碍物物的醒目度。。※降低道路的允允许行车速度度(限速措施施)●路上危险物是是交通事故的的隐患,其影影响可以用SI的大小表示其其程度;●护栏是对不可可移走危险物物的隔离防护护设施;●危险物的SI值并非常数,,与碰撞条件件有关;●SI值一般可用简简化计算公式式计算;●原则上护栏SI值应低于危险险物SI值;●设置护栏还应应考虑事故频频率、经济条条件等;●SI还用于对交通通安全评定、、护栏性能评评定等3、路上危险物物小结1、按护栏构造造形式分类●半刚性护栏●刚性护栏●柔性护栏2、按护栏设置置位置分类●路侧护栏●中央分隔带护护栏●桥梁护栏●过渡段护栏●端部护栏●防撞垫就护栏结构形形式而言,半半刚性护栏具具有刚柔两方面的特性性,是公路中中应用最广泛泛的一类。护栏设置位置置不同,其构构造、强度有有差异,但仍可归于上上述三类。二、护栏的种种类三波波形护栏栏3、半刚性护栏栏圆管护栏●刚柔相兼适度度;●具有一定强度度,能御防意意外车辆超越越;●能吸收一定的的冲击能量,,减少车辆损损坏;●结构合理,有有较好的视线线诱导功能;;●造型美观,易易于维修;●可用于较窄的的中间隔离;;●加强型半刚性性护栏用于严禁超越地带带。半刚性护栏功功能特点路侧护栏中间隔离波形梁护拦波形梁护栏结结构图波形梁护栏结结构图通过车轮转动角的改变变、车体变位、、变形和车辆辆与护栏、车车辆与地面的的摩擦来吸收碰撞能量量。在碰撞过程程中,车辆变变形程度取决决于其自身的的刚度、碰撞撞能量和碰撞撞作用时间。。基本不变形的的护栏,用于于严格阻止车车辆超越的环环境,如高架架桥、深沟等等场合。遇大角度冲撞撞,将造成较较为严重的后后果。4、刚性护栏混凝土墙式护栏混凝土组合式护栏三波波形●相对刚性大,,防止车辆超超越效果好;;●不易损坏,几几乎不用维护护、维修;●可用于较窄的的中间隔离;;●对大角度冲撞撞车辆的损坏坏严重;●给人员造成的的安全感和瞭望效果果差,存在较强的行驶驶压迫感。刚性护栏功能能特点混凝土刚性护栏断面图混凝土护栏结结构图中央分隔带分分离式混凝土土护栏结构图图是一种具有较较大缓冲能力力的韧性护栏栏结构,缆索索护栏是其代代表形式,它它是一种以数数根施加初张张力力的缆缆索索固固定定于于立立柱柱上上面面组组成成的的结结构构,,完完全全依依靠靠缆缆索索的的拉应应力力来来抵抵抗抗车车辆辆的的碰碰撞撞,,吸吸收收能能量量。柔性性护护栏栏的的柔柔度度较较大大,,抗抗冲冲撞撞强强度度较较低低,,常常用用于于低低速速区区域域,,兼兼隔隔离离功功能能。。5、柔柔性性护护栏栏路边边钢钢索索式式柔性性护护栏栏●常用用缆缆索索结结构构,,弹弹性性大大,,发发生生意意外外时时护护栏栏在在弹性性范范围围内内工工作作;;●立柱柱间间距距灵灵活活,,不不受受地地面面沉沉降降影影响响;;●造型型优优雅雅美美观观,,常常用用于于风风景景区区;;●护栏栏可可重重复复使使用用,,局局部部维维修修方方便便;;●总体体施施工工困困难难,,特特别别是是端端部部工工程程;;●视线线诱诱导导效效果果差差;;●造价价较较高高。。柔性性护护栏栏功功能能特特点点缆索索护护栏栏埋埋入入式式端端部部结结构构图图二、、护栏栏的的功功能能●公路路上上护护栏栏应应具具备备以以下下几几个个方方面面的的功功能能::●①防防止止失失控控车车辆辆越越出出路路外外或或穿穿越越中中央央分分隔隔带带闯闯入入对对向向车车道道;;●②防防止止车车辆辆从从护护栏栏板板下下钻钻出出,,或或将将护护栏栏板板冲冲断断;;●③应应能能使使失失控控车车辆辆回回复复到到正正常常行行驶驶方方向向;;●④发发生生碰碰撞撞时时,,对对乘乘客客的的损损伤伤程程度度最最小小;;●⑤能能诱诱导导驾驾驶驶员员的的视视线线。。从对对护护栏栏的的功功能能要要求求可可以以看看出出:一个个矛矛盾盾要防防止止车车辆辆越越出出路路外外或或闯闯入入对对向向车车道道的的严严重重事事故故发发生生,,必必然然要要求求护护栏栏具具有有足足够够的的力力学学强强度度来来阻阻挡挡车车辆辆的的碰碰撞撞———即要要求求护护栏栏的的刚刚度度越越大大越越好好;但从从保保护护驾驾乘乘人人员员免免受受伤伤害害或或减减轻轻伤伤害害程程度度考考虑虑,,则则希希望望护护栏栏要要具具有有良好好的的柔柔性性。同时时,道路路上上行行驶驶车车辆辆的的种种类类、、质质量量、、碰碰撞撞速速度度与与角角度度变变化化很很大大,,而而护护栏栏只只能能按按一一定定的的规规格格设设计计,,因因此此,,更更加加剧剧了了对对护护栏栏功功能能要要求求的的矛矛盾盾。护栏栏设设计计中中的的要要点点———就在在于于找找出出这这两两者者间间矛矛盾盾的的调调和和点点只有有进进行行合合理理的的设设计计,,才才有有可可能能实实现现护护栏栏的的功功能能要要求求!!新型型材材料料的的使使用用有有助助于于缓缓解解上上述述矛矛盾盾!!三、、护栏栏的的设设计计依依据据●要实实现现护护栏栏的的功功能能,,需需要要护护栏栏既既要要有有相相当当高高的的力力学学强强度度和和刚刚度度来来抵抵抗抗车车辆辆的的冲冲撞撞力力,,又又要要使使其其刚刚度度不不过过大大,,以以免免使使乘乘客客受受到到严严重重的的伤伤害害。。我我国国护护栏栏设设计计应应遵遵循循以以下下原原则则::●①顺顺应应护护栏栏碰碰撞撞条条件件的的发发展展趋趋势势,,满满足足我我国国公公路路交交通通实实际际情情况况的的要要求求,,确确保保85%-90%以以上上的的失失控控车车辆辆不不会会越越出出、、冲冲断断或或下下穿穿护护栏栏;;●②坚坚持持““以以人人为为本本,,安安全全至至上上””的的指指导导思思想想,,最最大大限限度度地地降降低低事事故故严严重重程程度度并并减减少少二二事事故故的的发发生生;;●③车车辆辆碰碰撞撞护护栏栏是是小小概概率率交交通通事事件件,,在在确确定定护护栏栏碰碰撞撞条条件件时时应应坚坚持持经经济济、、实实用用原原则则,,应应考考虑虑我我国国的的经经济济承承受受能能力力;;●④满满足足碰碰撞撞条条件件的的护护栏栏结结构构应应能能通通过过实实车车碰碰撞撞试试验验的的验验证证四、、护护栏栏的的设设计计条条件件护栏栏设设计计条条件件((或或称称碰撞撞条条件件)的的确确定定主主要要考考虑虑因因素素::标准准车车型型与与车车辆辆质质量量;;碰撞撞速速度度与与碰碰撞撞角角度度;;道路路条条件件与与交交通通特特性性;;事故故成成本本与与国国家家经经济济发发展展水水平平上述述因因素素的的确确定定大大多多采采用用收收集集以以前前大大量量的的事事故故资资料料进进行行分分析析而而获获得得;;各各国国又又根根据据自自己己的的道道路路交交通通条条件件和和事事故故成成本本经经济济性性等等具具体体情情况况,,对对护护栏栏的的设设计计条条件件有有不不同同考考虑虑。。日本本:以以大大型型车车辆辆失失控控后后不不越越出出路路外外、、不不发发生生二二次次事事故故为为主主导导思思想想欧美美国国家家::以第第一一次次碰碰撞撞中中尽尽量量减减少少乘乘员员的的伤伤害害为为主主导导思思想想。日本本:考考虑虑到到国国土土狭狭小小、、大大部部分分建建筑筑物物距距离离道道路路很很近近、、且且大大型型货货车车占占60%以上上、、经经济济承承受受能能力力强强等等特特点点,,其其设设计计条条件件的的确确定定是是以大大型型车车辆辆失失控控后后不不越越出出路路外外、、不不发发生生二二次次事事故故为为主主导导思思想想。。欧美美国国家家:国土土辽辽阔阔,,路路侧侧和和中中央央分分隔隔带带有有足足够够的的富富余余宽宽度度,,边边坡坡平平缓缓,,小小汽汽车车占占85%~93%,事事故故成成本本高高,,故故其其设设计计主导导思思想想是是以以第第一一次次碰碰撞撞中中尽尽量量减减少少乘乘员员的的伤伤害害。我国国在在确确定定护护栏栏设设计计条条件件时时,,主主要要考考虑虑以以下下因因素素::1、道道路路条条件件::侧向向净净宽宽小小、、边边坡坡陡陡、、沿沿线线村村镇镇密密集集;;2、标标准准车车型型与与车车辆辆的的质质量量::选型型原原则则::应应能能代代表表85%以上上道道路路上上行行驶驶的的车车辆辆群群体体;;3、车车辆辆的的碰碰撞撞角角度度::车辆辆冲冲击击方方向向与与护护栏栏纵纵面面所所成成的的夹夹角角15~20度(小汽汽车车20度);4、碰碰撞撞速速度度::近似似取平平均均运运行行速速度度的的0.8倍;;5、防撞撞等等级级::表示示护护栏栏阻阻挡挡车车辆辆碰碰撞撞的的能能力力,,用用车车辆辆的的碰碰撞撞前前具具有有的的能能量量表表示示,,即即::四、、护护栏栏设设计计条条件件●1、碰碰撞撞角角度度●碰撞撞角角是是车车辆辆冲冲击击方方向向与与护护栏栏纵纵面面所所成成的的夹夹角角。。它它与与道道路路等等级级、、车车辆辆的的种种类类、、行行驶驶速速度度和和车车辆辆在在车车道道上上的的位位置置有有关关。。国国外外主主要要通通过过事事故故现现场场调调查查或或野野外外观观测测获获得得车车辆辆越越出出路路外外的的角角度度来来确确定定,,一一般般情情况况下下,,规规定定货货车车的的碰碰撞撞角角为为15°°(法法国国规规定定小小汽汽车车的的碰碰撞撞角角为为20~30°°)。。根根据据国国外外资资料料,,并并结结合合我我国国高高速速公公路路对对车车辆辆行行驶驶的的规规定定和和横横断断面面布布设设特特点点,,规规定定小小汽汽车车的的碰碰撞撞角角为为20,卡车的碰碰撞角为15~20°规定我国护护栏的碰撞撞角度为20°。●2、碰撞速度度●碰撞速度主主要取决于于运行速度度,另外碰碰撞时驾驶驶员采取的的制动措施施、制动距距离和路面面状况也会会影响车辆辆的碰撞速速度,一般般取运行速速度的0.8倍作为碰撞撞速度。参参考此原则则,结合我我国不同设设计速度公公路上的碰碰撞速度调调查结果,,确定了我我国公路护护栏碰撞速速度的取值值标准。●3、护栏的防防撞等级●护栏最基本本的功能是是阻止车辆辆越出路外外或闯入对对向车道,,因此它应应具有相当当大的力学学强度来抵抵抗车辆的的冲撞。衡衡量护栏防防撞性能的的重要指标标是防撞等等级,一般般根据护栏栏所能承受受的碰撞能能量的大小小来划分。。●公路路侧护护栏可分为为B、A、SB、SA、SS五个级别;;公路中央央分隔带护护栏可分为为Am、SBm、SAm三个级别。。B、A(Am)、SB(SBm)、SA(SAm)、SS级护栏能承承受的碰撞撞能量依次次增大,防防撞等级高高则适用于于危险性较较大需加强强防护的路路段。●4、碰撞车辆辆质量●在确定碰撞撞车辆质量量的过程中中,有如下下考虑:●①小客车主主要用于评评价发生碰碰撞时乘员员所承受的的加速度值值,以验证证乘员的安安全性。从从理论上分分析,小客客车的质量量越小,其其加速度值值越大,对对乘员安全全性影响也也越大,所所以选用1.5t小客车作为为评价最大大加速度的的碰撞车型型,是偏于于安全的。。●②从高速公公路和国家家干线公路路交通量统统计分析结结果可以看看出,80%左右的车车辆是10t以下的中型型车辆(包含小型车车),考虑与旧旧规范的延延续性,仍仍选用10t的中型车辆辆作为碰撞撞条件之一一。●③大型车辆辆的碰撞条条件分别选选择14t的大货车(延续旧标准准)和18t的大客车,,确保特大大桥和路侧侧特别危险险路段的护护栏能防止止大客车越越出,减少少重大恶性性交通事故故发生。●④大货(客)车碰撞试验验着重验证证护栏应有有不被冲破破的强度。。●5、碰撞加速速度●国外交通事事故研究成成果表明,,在碰撞事事故中造成成乘客伤害害的主要原原因是车辆辆获得的加加、减速度度,且伤害害程度与加加、减速度度的大小成成正比。为为保护乘客客免受伤害害或减轻伤伤害程度,,车辆冲撞撞护栏后不不应产生过过大的加、、减速度,,这就要求求护栏的刚刚度不能过过大,护栏栏的刚柔程程度就是以以车辆碰撞撞护栏时产产生的加、、减速度的的大小来衡衡量的。●根据我国具具体的道路路条件及交交通管制状状况,设计计护栏时,,以小客车车作为发生生碰撞时乘乘员承受加加、减速度度值的评价价车型,车车辆的加、、减速度控控制在200m/s2以下。●6、设计荷载●桥梁护栏在在结构设计计时,对其其受力构件件应进行强强度计算和和检验。设设计荷载包包括车辆的的碰撞力、、风载、人人群荷载及及护栏的结结构重力等等。一般情情况下,主主要受力构构件在进行行强度计算算时,仅考考虑车辆的的碰撞力,,不考虑风风载和人群群荷载;而而辅助构件件其强度计计算则仅考考虑风载和和人群荷载载,而不考考虑车辆碰碰撞力的作作用。●①碰撞力及及其分布。。●②风载、人人群荷载及及护栏的结结构重力。。作用在桥桥梁护栏上上的风载、、人群荷载载及桥梁护护栏的结构构重力等荷荷载,可按按现行《公路桥涵设设计通用规规范》(JTGD60——2004)的有关规定定确定。车车辆碰撞荷荷载、风载载、人群荷荷载应分别别进行荷载载验算,而而不必进行行荷载组合合。路基段路侧护栏设计条条件防撞等级适用范围设计条件车辆碰撞速度(km/h)车辆的质量(t)碰撞角度(。)车辆加速度(g)最大冲入距离(m)立柱埋入土中立柱埋入混凝土中A高速公路/一级公路601015小于4小于1.2小于0.3S路侧特别危险需要加强保护的路段80路基段中央分隔带带护栏设计条条件防撞等级适用范围设计条件车辆碰撞速度(km/h)车辆的质量(t)碰撞角度(。)车辆加速度(g)最大冲入距离(m)立柱埋入土中立柱埋入混凝土中Am高速公路/一级公路601015小于4小于1.2小于0.3Sm中间带内有重要构造物需要加强保护的路段80护栏防撞等等级与碰撞撞条件其它见P11表2.1防撞等级碰撞条件适用范围车辆碰撞速度(km/h)车辆的质量(t)碰撞角度(。)碰撞加速度/(m.s-2)碰撞能量/KJA(Am)高速公路/一级公路1001.520≤20060101570SS路侧特别危险需要加强保护的路段1001.520≤200801815520桥梁护栏设设计条件设置地点防撞等级适用范围设计条件车辆碰撞速度(km/h)车辆质量(t)碰撞角度(o)碰撞力(KN)Z=0(m)Z=0.3~0.6(m)路侧、中央分隔带SB一般公路跨越高速公路、汽车专用一级公路802.02012085~705010.015SA高速公路、汽车专用一级公路7010.015200160~125SS桥外特别危险需要重点保护的特大桥8014.015360280~230从护栏的功功能要求可可以看出::安全护栏栏设计的要要旨,就是是找出护栏栏刚度与柔度度的调和点点。应结合合本国的道道路交通条条件,在满满足护栏基基本功能的前前提下,决决定设计目目标的侧重重点。五、护栏形形式选择●1、路基护栏形形式的选择择●①护栏的性性能选择::护栏功能分分析是前提提●②护栏的安安全性选择择;●③护栏的美美感及其对对驾驶员的的心理影响响;●④结合气象象条件的选选择;●⑤经济性的的考虑。总之,应针针对具体情情况,综合比较各各种护栏的的性能,结合经济合合理、安全全可靠、美观大方等等要求来进进行选择。。各种护栏适适用地点设置地点护栏形式小半径弯道需要视线诱导的地方要求美观的地方冬天积雪处窄中央分隔带估计有不均匀沉降的路段需要耐腐蚀的地方长直线路段波形梁护栏☆☆○○○○○管梁护栏○○○○○箱梁护栏○○☆○○缆索护栏☆☆☆○☆砼护栏○☆○☆为最好的护护栏形式;;○为一般般的护栏形形式●缆索护栏最最为合适的的地方是有有不均匀下下沉的路段段、有积雪雪的路段、、有美观要要求的路段段和长直线线路段。波波形梁护栏栏可以满足足七种场所所的使用需需要,从总总体看,波波形梁护栏栏有很大的的适用性。。从国外公公路上实际际应用的护护栏形式来来看,波形形梁护栏和和缆索护栏栏占绝对优优势,美国国和日本本缆索护栏栏所占比重重较大,西西欧国家以以波形梁护护栏为主,,混凝土护护栏所占比比重很小。。从我国高高速公路上上使用护栏栏的情况看看,占绝对对优势的也也是波形梁梁护栏。。2桥梁护栏栏形式选选择优先考虑虑防撞等等级(PL),再考虑虑构造形形式。无人行道道的特大大桥,上上跨另一一条高等等级道路路SAm;高等级道道路上的的桥梁,,二级、、三级公公路上跨跨高等级级公路SBm;有人行道道的分界界(防止止二次事事故、跨跨越江河河等大于于100m)SBm等;形式选择择:美观、协协调桥梁高度度(≥10m)、跨越水水域面积积—钢筋砼或或组合式式桥梁形式式气候条件件尽量减轻轻自重全线尽量量一致碰撞能量量E与碰撞等等级PL的关系::B:0<E<70kjA:70KJ<E<160KJSB:160KJ<E<280KJSA:280KJ<E<400KJSS:400KJ<E<520KJ●桥梁护栏栏可分为为钢筋混混凝土墙墙式护栏栏、梁柱柱式刚性性护栏、、金属梁梁柱式半半刚性护护栏和组组合式护护栏四种种类型。。●(1)桥梁护栏栏的防撞撞性能●未设置专专用人行行道或人人行道与与车行道道隔离的的桥梁,,应在综综合分析析车辆越越出桥外外是否发发生二次次事故的的基础上上,按规规定选取取防撞等等级。高高速公路路(120km/h)、一级公公路(100km/h、80km/h)一般事故故或重大大事故选选择SB、SBm。二次重重大事故故或二次次特大事事故选择择SS。桥梁护护栏应根根据需要要设置用用于防止止行人摔摔出桥外外的辅助助构件。。●(2)受碰撞后后护栏的的变形程程度●受碰撞后后护栏的的最大动动态变形形量不应应超过容容许的变变形距离离。●(3)环境和景景观要求求●①钢桥应应采用金金属梁柱柱式护栏栏;●②对景观观有特殊殊要求的的桥梁,,宜选用用梁柱式式或组合合式桥梁梁护栏;;●③积雪严严重的地地区,宜宜采用金金属梁柱柱式或组组合式桥桥梁护栏栏;●④为减小小桥梁自自重、减减轻车辆辆碰撞荷荷载对桥桥面板的的影响,,宜采用用金属梁梁柱式护护栏;●⑤跨越大大片水域域的特大大桥,桥桥下净空空较高(一般大于于或等于于10m),宜采用用组合式式或钢筋筋混凝土土墙式护护栏;●⑥二级及及以上等等级公路路小桥、、通道、、明涵宜宜采用与与相邻的的路基护护栏同样样的形式式。●(4)护栏的全全寿命周周期成本本●除考虑护护栏的初初期建设设成本外外,还应应考虑投投入使用用后的养养护成本本。路侧护栏栏中间分隔隔带护栏栏桥梁护栏栏六、护栏栏的设置置原则必须设置护栏栏的情况况:(1)道路边边坡与路路堤高度度符合一一定条件件处(图图3-4红色范围围)1、路侧护栏的设设置原则则Ⅲ(2)与铁路路、公路路相交,,车辆可可能跌落落到相交交铁路或或公路的的路段(3)路侧有有江、河河、湖、、海、沼沼泽等水水域,车车辆掉入入有极大大危险(4)高速公公路互通通式立交交进出口口匝道的的三角地地带,以以及匝道道的小半半径弯道道外侧应设置路路侧护栏的情情况道路边坡坡坡度i和路堤高高度h在(图3-4绿色范围围)范围内;;高等级公公路距离离土路肩肩1.0m内有门架架结构、、紧急电电话、上上跨桥的的桥墩或或桥台等等构筑物物;与铁路公公路平行行,车辆辆有闯入入的可能能的路段段;曲线半径径小于规规范的最最小半径径路段;;服务区、、停车区区或公共共汽车路路侧停车车处的变变车道区区段,交交通分合合流三角角地带和和区段;;大、中、、小桥两两端或高高架结构构物两端端与路基基连接部部分;导流岛、、分隔岛岛处认为为需要设设置护栏栏的地方方;可设置护栏的情情况高等级道道路土路路肩1.0m内有危险险或障碍碍(不规规则石方方挖方、、大的孤孤石、重重要标志志柱、隔隔音墙等等)纵坡大于于4%下坡路段段;路面积雪雪、结冰冰严重的的路段;;多雾地区;隧道入口及内内部保障养护护人员安全的的路段道路边坡坡度度i和路堤高度h在图3-4虚线(Ⅲ)范围内特殊地段路侧护栏设置置Lmin=70m,两段护栏间间距小于100m,应连续设置置;两填方路段小小于100m的挖方区段,,应连续。2、中央隔离带护护栏设置原则则上图:相向路路面等高(或或接近)按中中央隔离带设设计下图:相向路路面不等高在在较高的路侧侧按路侧护栏栏设计(路基基差大于2m)①设置条件●高速、一级公公路分隔带宽度大大于12m可不设置;●高速、一级公公路采用分离断面(见左图),采用路基护栏栏。●高速、一级公公路中间隔离带开口处处,原则上要设可移动动中央隔离护栏。②重要依据除上述三类情情形之外,在在许多条件下下都应设置中央隔离护护栏,其依据据是:中央隔离带宽宽度与交通流流量的综合情情况。各国根据自己己国情制订了了标准,我国国目前尚未规规范。例如英国标准准:2米以上的隔离离带,当交通通量等于或大于1.05万辆/天,一律要设设中央护栏。。应注意的问题题:车流量较小时时一般车速会会很高,车辆横穿穿护栏的概率率较小,且以以此造成事故故的概率也小,,但后果同样样严重。3、桥梁护栏设设置原则原则上所有不同性质质、功能、大大小的桥梁(注意与涵的的区别)都要要设置相应的的护栏,具体防撞等级、形形式选择还应取决其他他诸多因素。。●高速公路、一一级公路沿线线特大、大、、中型桥梁应设置专门门的桥梁护栏栏。●一般公路特大大、大型桥梁梁应设置专门门的桥梁护栏。●高速公路、一一级公路沿线线小型桥梁应应设置与路基相同形式式的护栏。七、护栏主要要参数确定护栏的高度应应限制失控的的大型车辆越出,,同时也不至至于让微型车辆从下下部穿出。现代车辆发展展有小车微型化大车重型化的趋势,给护护栏高度增加了难度度。1、一般护栏高高度参数合理的护栏高高度取决与车车辆碰撞着力部位位的高度。路面到横梁顶顶高度有效撞击高度基础深度P46图3-1a综合数据共22页第6页护栏设计不可可能兼顾所有碰撞撞情况,因此合理依据仍然是统计数据。我国车辆技技术大多来自自日本,而日本车辆大大量销售美国国,参照美国国经验:缆索护栏——900mm箱梁护栏——700mm波形梁(管梁梁)——755mm我国用量最大大的波形护栏栏采用755mm的统一标准,能兼顾大大部分在公路路上行驶的常常见车辆。横梁顶高2、桥梁护栏高高度共29页第7页护栏功能:防越过、防侧侧翻、防下穿穿越。有效高度:碰撞时抗力点点距路面的高高度,低于护栏总高度。。桥梁护栏高度度参数的确定定,主要是对对有效高度的选择和和确定。碰撞等级与护护栏有效高度度的关系防冲撞等级SBSASS有效高度(m)<0.680.68~0.86>0.86防止侧翻与护护栏有效高度度的关系桥梁护栏注意意的问题:●正常情况能阻阻止任何车辆辆超越●有人行道时要要考虑人的心心理因素●护栏高度适应应桥面净空车型(质量)速度与碰撞角最小有效高度(cm)817~2043(kg)96km/h,θ=25°61.09080等级(kg)96km/h,θ=15°86.314530等级(kg)96km/h,θ=15°76.33、护栏长度参参数(最小长长度)设置护栏降低了事故严严重度指数,同时兼顾了导向、美观等功能。但当当护栏长度太太短时,不能达到上述述效果且成为为单纯的路上上危险物。最小长度选择择的主要依据据——碰撞能量碰撞能量与行车速度、车车辆质量、碰碰撞角等有关。实际际上每次发生生意外时碰撞撞能量的计算没有普普遍意义,选选择护栏长度度一般以道路设计车速为依依据。(桥梁护栏长长度通常等于于或略大于桥桥梁长度,此处只讨论路路基护栏长度度)以设计(行车车)速度v为依据的护栏栏最小长度护栏最小长度度行车速度不是是单指某辆汽汽车速度也不不等于道路的设计车车速,应该取取该地段统计计车速。L1=28米v<70km/hL1=48米v<100km/hL1=70米v>100km/h护栏太短时,,抗冲击强度度不足,没起起到防护作用,且影影响导向功能能和美观,并并增加行车危险。因此在在《规范》JTGD81-2006中规定:高速公路路侧侧护栏最小设设置长度应大大于70米路上危险物正常行车方向向L2护栏长度冲出护栏方向向滑出护栏方向向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≤2140100从开始端冲出2<b≤484644<b≤69272b>410080长度设计示意意图冲撞角车辆车辆七、波形护栏栏构造参数波形护栏是我我国目前运用用最广泛的一一类,是半刚性性护栏栏的主要要代表表形式式。行业标标准::《公路交交通安安全设设施设设计及施工工技术术规范范》JTGD81-2006规定了了波形形护栏栏分类、、构造造、安安装等要求求,并对波波形护护栏防撞等等级、、构造造特征征、埋埋置、、安装、代代号等作了了明确确的规规定。。1、波形形护栏栏分类类波形护护栏分分为路基、、中间间隔离离两类,,本课课程将重重点介介绍路路侧波波形护护栏设设计的的有关关注意事事项和基基本程程序,其他他情形形类似似。路侧波波形护护栏规规范设置位置

防撞等级

构造特征

埋置方式

立住中心距

代号

路侧护栏A无防阻块

土中4.0米Gr-A-E有防阻块Grb-A-E无防阻块混凝土中4.0米Gr-A-B有防阻块Grb-A-BS无防阻块

土中2.0米Gr-S-E有防阻块Grb-S-E无防阻块混凝土中2.0米Grb-S-B有防阻块Grb-S-B防阻块块:波形梁梁与立立柱见见的承承力部部件,,用于车车种复复杂的的路段段。2、设计计基本本步骤骤理想的的护栏栏设计计成果果必须须建立立在大大量统统计数据和和现场场资料料基础础上,,目前前我国国显然然缺乏有有效、实实用的的统计计资料料,长期期以来来主要要是依赖经经验设计计。①防撞撞等级级根据前前面所所述,,全面面分析析有现现场资资料,,确定该路路段适适用A或S级。②构造造特征征波形横横梁形形状参参数已已统一一标准准,构构造特特征主要是是对立柱、、防阻阻块参参数选择。。●立柱参参数截面参参数:立住住截面面有圆圆管形形、槽槽形两两种。。圆管管中又又分轻重重两类类,直直径为为φ114、φ140mm,重型型用于于重载车车多、、越出出护栏栏后果果及其其严重重的路段段。(具体体参数数见下下图))根据环环境协协调情情况,,选用用两种种截面面立柱柱之一一。长度参参数::下图为为无防防阻块块土中中埋置置立柱柱尺寸寸。总长==10+60+L=180、195、110cm其中L为地下下掩埋埋部分分,规规定值值110、125、40。土中埋埋置尺寸置埋混混凝土土中尺寸取取40cm无防阻阻块●防阻块块参数数防阻块块用于于交通通流中中车种种复杂杂的路路段,,安装于横梁和和立柱柱之间间,防止止立柱柱对碰撞车车辆产产生阻绊绊而影响响横梁梁的导导向作作用。。防阻块块有A、B两种构构造,,具体体参数数见下下图。。A型防阻阻块标准参参数立柱横梁防阻块块B型防阻阻块参参数A、B两种结结构分分别用用于圆管形形、槽槽形立柱。。立柱横梁防阻块块用于发发生碰碰撞之之后,,防止止或减减轻立立柱对对车辆辆的阻阻碍。。有防阻阻块圆圆形立立柱护护栏安安装形形式防阻块块③立柱埋埋置方方式下图为为无防防阻块块槽形形立柱柱护栏栏土中中埋置置情况况。立柱一一般埋埋入土土基。。若置于于桥梁梁、通通道等等无法法打入入地段段;或或下有有管线线、石石基等等路段段,可采用用混凝凝土埋埋置。。最小深深度大大于40cm,基础础尺寸寸根据据不同同情况况计算算。有防阻阻块槽槽形立立柱波波形护护栏结结构横梁高高度60cm,有路路缘石石时,,从路路缘石石顶面面算起起。注意的的问题题●护栏面面不能能侵入入公路建建筑筑界界限限;;●立柱柱埋埋置置外

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