公路安全设施护栏.docx

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公路安全设施护栏

第十一章公路安全设施

公路交通安全设施包括：

交通标志、标线、安全护栏、防眩设施、隔离设施、视线诱导标等。

它们为道路使用者提供各种警告、禁令、指路信息和视线诱导，排除干扰，提供路侧保护，减轻潜在事故的严重程度。

第11-1节公路护栏

自从公路特别是高速公路在我国开始大量修建以来，人们对安全护栏重要性的认识有了很大提高。

首先对护栏功能的认识就不像初始阶段那样，认为护栏刚度越大越好。

护栏是一种吸能结构，在阻止车辆越出路外的同时，还需通过变形来吸收碰撞能量，改变车辆方向，最大限度地减少对乘员的损伤。

80年代中期，我国开展了对护拦形式及防撞性能的研究，首先从护栏的性能、安全性、景观影响、气象条件及经济性多个方面分析了各种护栏的适用性，提出了适合我国高速公路的护栏形式。

接着针对波形梁护栏结构开展了实体护栏的模态分析及援锤冲击试验、模型护栏的模态分析及破坏试验、汽车与波形梁护栏碰撞的计算机模拟。

通过一系列的试验研究，提出了适合我国高速公路的波形梁护栏合理结构。

我国的公路工程技术标准具有自己的特点。

由于我国人口众多，土地宝贵，高速边坡取值偏徒，也就是证券交易，相对也增加了路侧的危险性：

在经济比较当达的地区，高速公路沿线村镇密集，下穿通道很多，也意味着要抬高路堤高度，从而增加了路侧的危险性。

除了路堤高度比较高，边坡比较陡以外，中央分隔带、路缘带、路肩等的宽度与国外标准相比也偏向下限值。

一、设计条件

1.公路路基防撞护栏设置

设置于公路路基上的防撞护栏，按防撞等级划分，路侧护栏有A、S两级；中央分隔带护栏有：

Am、Sm两级。

每一种防撞等级的护栏所适用的公路等级及其设计条件如表14.1-1所示。

公路防撞护栏的设计条件表14.1-1

设置地点

防撞等级

适用范围

设计条件

车辆碰撞速度（km/h）

车辆的质量（t）

碰撞角度（°）

车辆加速度（g）

最大冲入距离（m）

立柱埋于土中

立柱埋于混凝土中

路侧护栏

A

高速公路、汽车专用一级公路

60

10

15

小于4g

小于1.2

小于0.3

S

路侧特别危险需要加强保护的路段

80

续上表

设置地点

防撞等级

适用范围

设计条件

车辆碰撞速度（km/h）

车辆的质量（t）

碰撞角度（°）

车辆加速度（g）

最大冲入距离（m）

立柱埋于土中

立柱埋于混凝土中

中央分隔带护栏

Am

高速公路、汽车专用一级公路

60

10

15

小于4g

小于1.2

小于0.3

Sm

中间带内有重要构造物，需加强保护的路段

80

10

15

小于4g

小于1.2

小于0.3

注：

g=9.81m/S2

2.防撞护栏等级的划分

设置于桥梁上的护栏，按防撞等级划分有PL1、PL2、PL3三级。

每一防撞等级的桥梁护栏应避免在相应设计条件下的失控车辆越出。

防撞等级及其相应的设计条件见表14.1-12。

桥梁防撞护栏的设计条件表14.1-2

设置地点

防撞等级

适用范围

设计条件

车辆碰撞速度（km/h）

车辆的质量（t）

碰撞角度（°）

碰撞力（kN）

Z=0m

Z=0.3~0.6m

路侧、中央分隔带

PL1

一般公路跨越高速公路、汽车专用一级公路

80

2.0

20

120

85~70

50

10.0

15

PL2

高速公路、汽车专用一级公路

70

10.0

15

200

160~125

PL3

桥外特别危险需要重点保护的特大桥

80

14.0

15

360

280~230

注：

Z是桥梁护栏的容许变形量。

二、路侧护栏设置原则

1.凡符合下列情况之一者，必须设置路侧护栏

（1）道路边坡坡度i和路堤高度h在图14.1-1的阴影范围之内的路段；

图14.1-1边坡、路堤高度与设置路侧护栏的关系

（2）与铁路、公路相交，车辆有可能跌落到相交铁路或其他公路上的路段；

（3）高速公路或一级公路在距路基坡角1.0m的范围内有江、河、湖、海、沼泽等水域，车辆掉入会有极大危险的路段；

（4）高速公路互通式立体交叉进、出口匝道的三角地带及匝道的小半径弯道外侧。

2.凡符合下列情况之一者，应设置路侧护栏

（1）道路边坡坡度i和路堤高度h在图14.1-1的虚线以上区域内的路段；

（2）高速公路或一级公路在距土路肩边缘1.m范围内，有门架结构、紧急电话、上跨桥的桥墩或桥台等构造物时；

（3）与铁路、公路平行，车辆有可能闯入相邻铁路或其他公路的路段；

（4）路基宽度发生变化的渐变段；

（5）曲线半径小于一般最小半径的路段；

（6）服务区、停车区或公共汽车路侧停车处的变速车道区段，交通分、合流的三角地带包括区段；

（7）大、中、小桥两端或高架构造物两端与路基连接部分；

（8）导流岛、分隔岛处认为需要设置护栏的地方。

3.凡符合下列情况之一者，可设置路侧护栏

（1）高等级公路在距土路肩边缘1.0范围内存在下列危险或障碍物时；

（2）粗糙的石方开挖断面；

（3）大孤石；

（4）重要标志柱、信号灯柱、可变标志柱、照明灯柱或路堑支撑壁、隔音墙等设施；高出路面30cm以上的混凝土基础、挡土墙；

（5）道路纵坡大于4%的下坡路段；

（6）路面结冰、积雪严重的路段；

（7）多雾地区；

（8）隧道人口附近及隧道内需保障养护人员安全的路段。

4.防撞护栏的长度

路侧护栏最小设置长度为70m。

两段路侧护栏之间相距不到100m时，宜在该两路段之间连续设置。

夹在两填方区段之间长度小于100m的挖方区段，应和两端填方区段的护栏相连。

三、路侧护栏形式选择

1.护栏形式的选择

应针对每条高速公路的具体情况，充分比较各种护栏的性能，分析行驶安全感、压迫感、视线诱导、了解的舒适性，并考虑与公路周围环境的协调，结合经济性、施工条件及养护维修等因素，在综合分析的基础上确定。

2.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。

3.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；可以重复使用，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。

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。

4.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。

5.护栏形式的选择

桥梁护栏的形式选择包括防撞等级和构造形式的选择。

在选择桥梁护栏时，首先应确定其防撞等级，然后才进行构造形式选择。

（1）桥梁不设人行道

符合下列条件的特大桥梁，可选择防撞等级为PL3的桥梁护栏：

①高等级公路跨越繁忙的铁路干线、航运繁忙的河道，车辆越出桥外会发生严重的二次事故时：

或

②高等级公路跨越另一条高速公路、一级公路或人口集中的大片居民住宅区时；或

③二、三级公路跨越高速公路、一级公路，车辆越出桥外会发生严重的二次事故时。

符合下列的桥梁应选择防撞等级为PL2的桥梁护栏：

①高等级级公路上的桥梁。

（2）桥架设置人行道

符合下列条件的桥梁，在人行道与行车道分界处应设置PL2级的桥梁护栏或S级的波形梁护栏，在人行道的外侧边缘还应设置PL1级的桥梁护栏；

①车辆超出高速公路、一级公路有可能发生二次事故时；或

②高速公路、一级公路跨越江、河、湖座（桥梁多孔跨径总长≥100m时）。

符合下列条件的桥梁，在人行道与车道分界处应设置PL2级桥梁护栏、S级的波形梁护栏或混凝土护栏，在人行道的外侧边缘线可设置桥栏杆或PL1桥梁护栏；

①高速公路、一级公路上的桥梁；或

②二、三级公路跨越高速公路、一级公路，车辆超出桥外会发生严重的二次事故，经过论证，认为必须采取特别安全保护措施的。

当桥梁的中央分隔带宽度与路基段的中央分隔带同宽时，桥梁上的中央分隔带护栏可选择Sm级的波形梁护栏、混凝土护栏或PL2级护梁护栏；当上下行方向采用分离式桥梁，其中央分隔带宽度大于路基段的中央分隔带宽度时，应根据本条前述的要求选择桥梁护栏的形式。

（3）桥梁护栏的形式选择除必须满足防撞等级的要求外，还应考虑以下条件：

①当桥梁护栏的美观要求高，需要和周围景观协调配合时，宜采用梁柱式或组合式桥梁护栏；

②桥梁跨越大片水域（特大桥），桥下净空较高（一般大于等于10m），宜采用组合式或钢筋混凝土墙式护栏；

③钢桥必须采用金属制（钢、铝合金）桥梁护栏；

④积雪严重的地区，宜采用梁柱式或组织式桥梁护栏；

⑤为减小桥梁自重和减轻车辆碰撞荷载对桥面板的作用，金属梁柱式护栏；

⑥全线的大中桥梁，应尽可能的选用同一种形式的护栏。

6.立柱坦入混凝土的波形梁护栏（如小桥、通道护栏、大中桥的中央分隔带

图14.1-2钢套管示意图

说明：

立柱与预埋钢套之间用水泥砂浆

或其他填充物填充

护栏以及互通式立交桥的护栏等）宜采用预埋钢套管，见图14.1-2。

四、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。

当中央分隔带宽度大于10m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，靠中央带一侧按路侧护栏设置。

上、下行路基高差大于2m时，可只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，原则上应设置活动护栏；

（4）也可参照图14.1-3确定中央分隔带护栏设置原则。

图14.1-3中央分隔带护栏设置

五、中央分隔带护栏形式选择

中央分隔带护栏形式选择除了需考虑图14.1-3所列各种因素外，还应考虑中央分隔带形式、通信管道和路面排水等。

一般地可采用成本一效益分析法选择中央分隔带护栏的形式。

常用中央分隔带护栏结构主要有波形梁护栏、混凝土护栏和揽索护栏三种形式，结构图示汇于表14.1-3。

1.波形梁护栏

设置于中央分隔带的波形梁护栏，在构造上有分设型和组合型之分，如图14.1-4和图14.1-5所示。

图14.1-4分设型护栏的横断面布设图（单位：

cm）图14.1-5组合型波形梁护栏构图（单位：

cm）

按分设型布设时，不宜使护栏面侵入到公路建筑限界以内。

分设型护栏适合于中央分隔带相对较宽，中央带内的构造物较多，并在中间带内埋设有通信、电力管线的路段。

从防撞角度考虑，如果重型车比例较高，为了防止失控车辆冲断护栏越过中央分隔带与对向车辆发生碰撞，分设型护栏相对于有两道防线，因此，越过中央分隔带则事故可以大为减少。

组合型护栏适合于中央分隔带宽度较窄的情况，因修复困难，建议少用。

当分设型护栏设置在有路缘石的中央分隔带内，波形梁护栏应有防阻块，而且在中央分隔带内布设比较紧张时，波型梁护栏面到缘石面的最小值C可减小到25cm。

中央分隔带采用组合型波形梁护栏时，护栏立柱的中心线与公路中线重合。

当公路中线位置内有构造物、地下管线时，护栏立柱的中心线可以向一侧偏移，或把组合型改变成为分设型，以便绕过中心线位置的构造物。

设置于中央分隔带起点、终点及开口处的护栏应进行端头处理。

分别型波形梁护栏，其端头应与中央分隔带线形相一致。

在一事实上长度（例如16m）