高速公路安全设施--护栏设计要点

高速公路安全设施一护栏设计雩点

ＰｏｉｎｔｓｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｗａｙＳａｆｅｔｙＦａｃｉｌｉｔｉｅｓ－－Ｂａｒｒｉｅｒ

文／王剑文

—磊趸ｉ鬲磊磊而ｉ赢蕊聂ｉ磊丽云再五卜

＾点．从护栏的防撞菩缎、适用条件．设计指导思恕、设置原则、护栏的形式选择等方面对高速公路护栏的设计重点和要点进行７分析．并着重舟绍７波形防护粱和混凝土护栏的设计要点，有利干设计凡曼克井琏僻护栏的防撞机理，提高人们对安奎护栏重要性的认识。

生碰捧时，对乘客的损伤｛￡度最小：能诱导驾驶员的视线，下面就（０６版规范）所涉及的相关问题作一介绍。

一、护栏的防撞等级

（０６版规范）将护栏的防撞等级由（９４版规挹）的Ａ、Ｂ两级提升为路侧的五级．即：Ｂ、Ａ、ＳＢ、ＳＡ、ＳＳ：中央分隔带的三级为Ａｍ、ＳＳｍ、ＳＡｍ。

碰撞条件为碰撞速度４０ｋｍ巾～１００ｋｍｍ，车辆质量１５ｔ～

１８ｔ．碰撞角度２扩，碰撞能量７０ｋＪ～５２０ｕ。

此外，需要栗用的护栏碰撞链量怔于７０ｋＪ或高于５２０ｋＪ时，应进行特殊设计。

二、路基护栏防擅等级的适用条件

（０６版规范）规定的路基护栏防撞等级的适用条件如表

１所示。

三、护栏的设计指导总想

（０６版规范）中护栏的设计指导思想包括以下口点。１应采用宽容设计理念对路侧护栏安全净区内的障碍物

汽标委挂车分技术委员会２０１０年年会用技术条件ｆｓＪ

暨标准审查会上，该标准送审稿通过专…ＧＢ／Ｔ３７６Ｂ－２００１，渣压系统通用技圄ＪＢ／Ｔ５９４６—１９９１，工程机械津装通

家审壹，形成了报批稿。与会专家一致术条件【Ｓ】

用技术条件㈤

认为该标准技术内容完整全面、层次丹１２１ＧＢ２３２５４，货车及挂车车身反光标㈤６ＪＢ／Ｔ９７３７１—２０００．汽车起重机和明、重点突出、可操作性强，达到了国识ＩＳ】

轮黠起重机液压油固体颗粒污染等级

内领先水平。对指导产品设计制造、确１３ｌＧＢ／Ｔ２３３３６—２００９，半挂车通用技｛ｓ】圈

保使用安全、提高产品质量、促进产品术条件Ｉｓ】

作者单位：上海电力环撂设备总厂有睡公訇

的推广应用将发挥粳极作用。

【４ｊ

Ｊ８丌５９４，３—１９９１．工程机械焊接通

收稿日期：２０ｌｍ哥ｚ５

万方数据

ｉ磊忑忑忑蔫讽蕊蕊纛需霜Ｐｏ丽目．２９

表１路基护＃舫攫等级的镕月蕞＃

与设置护栏的关系图。很多国家根据本国务件建立了这种关系图，作为是吾设置路堤护栏的依据。当边坡坡度较缓．或者填土高度较低时，即使重心软高的车辆越出路外，翻车的

——１００、８０

—ｇ笛黯

一

＝《＊镕Ｂ。、６。

＃镕。镕二』。

可能性也很小，因为车辆能顺坡下滑，一般认为没有必要设

Ａ、Ａｍ

置护栏。大多数国家将１：２的边坡、填土高度４ｍ，１：１５的边坡、填土高度为３ｍ，１：１的边坡、填土高度为２ｍ作为漫置护栏的起点。路侧护栏设置的主要原则如下。

＝镕＊镕帅、３０

口‰∞≈

２０

８

１）车辆驶出路外有可能造成二操持大事故的路段必须设置路捌护栏。特大事故是指一次造成死亡３人以上：或者重伤１１人以上；或者死亡１人，同时重伤８人以上；或者死亡２人，同时重伤５人以上；或者财产损失６万元眦上的事故。

２）车辆驶出路外有可能造成单车特大事敞或二次重丈事故的路段必须设置路侧护栏。重大事故是指一次造成死亡１人～２人；或者重伤３＾以上１０人以下：或者财产损失３万元以上不足６万元的事故。

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）车辆驶出路外有可能造成般或重大事故的路段宜ｉ殳置路侧护栏。一般事故是指一扶造成重伤１人～２人；或者轻伤３人以Ｅ；或者财产损失不足３万元的事故。

５）根据车辆驶出路外有可能造成的交通事故等级，按表１的规定选取路侧护栏的防撞等级。

进行妥善处理。根据国内外统计数据表明，造成＾员伤亡的文通事故约３０％是由于车辆驶出路外所造或。所谓宽容设计理念就是强调驾驶员的过错不应该以生命为代价，通过台理的设计将驾驶员疲劳、超速、酒后驾车、躲避事故以及车辆失控、路面结冰、积雪、雨霉天气或驾驶员视线受限等原因造成的事故影响降至最低。

２公路路侧安全净区的宽度得不到满足时，应按护栏设置骧则进行安全处理。路侧安全净区是指公路行车方向最右侧行车道以外，相对平坦、无障碍韧、可供失控车辆重新返回正常行驶的带状区域。美国２００２军版（路侧设计指南）认为１：４或更缓的边坡车辆可旺穿越，对行车不构成威胁；我国目前正在开展路侧安全净区的量化研究。路侧安全禁嚣示意图如图１所示。

边坡坡度、路堤高度与设置护栏的关系如图２所示。上

进原则可以归纳为：二级及以上等级的公路位于图中方格区｛Ｉ区】范围内的路段。必须设置路衡护栏；位于斜线阴影（Ｉｌ区）范围内的龉段，应设置路侧护栏：位于虚线ｆ＿区｝以上

。：ｊ：；：：：：：嚣篙？………”“”。““…”

闰１龉舞安全净区

区域内的路段，宜设置路侧护栏。

１９０

当公路路侧安全净区内设置有交通标志、可变信息标志、照明灯、摄像机等，又币能采取能使车辆安全穿越的措

ｌ；

施（如折睬、将障碍物设计威车辆可安全穿越的设施、移位

或采用解体消能结构等ｌ时，则应按护栏设置条件设置路侧护栏。

３在不同形式的路基护栏ｚ间或路基护栏和桥梁护栏±间进行过渡处理。

４坚持“以人为本、安全至上“的指导思想，最大限度地降低事故及减少二次事故的发生。

ｌ：

：

４坡＃度

四２边坡坡度、路堤高度与＆ｉ护栏的关§

有些情况下会发生二次事故，比如本道路跨越或者并行铁路、公路时，路侧安全净区内有民居等。

２－ｌ’央分隔街护栏

在高速公路上发生的变通事故，有，，４与中央丹隔带有关，因此，在中央分隔带设置护栏是非常必要的，中央丹隔带护栏就是为了防止车辆越过中央分隔带闯入对向车道而设置的，具体设置原则如下：

１

四、护栏的设量原则

（０６版规范）中护栏的ｉ殳置原Ⅲ０包括以下两个部分。１蹄髑护托

决定是否设置路堤护栏的关键因素是路堤高度和边坡坡度，一般可根据越出路堤事故的严重度画出路堤高度和坡度

３０

万方数据

ｔｊ、丽瓢口ｉｏ函￡１叠雨蕊西＊——————耐ｓｐｏＲＴ３甜、０ｍ㈣』㈣Ｆ—ｓＥＰＴ２Ｄ１０㈣１

ｊ当整体式断面中间带宽度小于或等于１２ｍ时，必须

设置中央分隔带护栏，而大干１２ｍ时。则应分路段确定是否对最之间容许的变形距离，如果护栏与被保护物体的间距较设置中央丹隔带护栏：

大，则可选择对车辆和乘员产生；十击力最小的方案，比如，

２

ｌ公路采用分离式断面时，行车方向左ａｉ按路侧护栏设

障碍物正好临近护栏，则只能选择半刚性或刚性护栏。大多

置．上、下行路基高差太于２ｍ时，可只在路基较高的一侧数护栏可通过增加立柱或增加板的强度来提高整体强度。

按路侧护栏设置：

３理场条件

３）高速公路和禁止车辆掉头的一级公路中央分碥带开口路肩和中央分隔带宽度、公路的边坡坡度等可雒影响某批必须设置活动护拦：

些形式护栏的使用。

４）根据车辆驶＾对向车道有可能造成的交通事故等级，４全庵命周期成本

应按表１的规定选取中央丹隔带护拦的防撞等级。

一般情况下，护栏的初期建设成本会随着防撞等级的增缆索护栏的横向动态变形较大，而获国高速公路、一级加而增加，但养护成本会减少。发生事故后，柔性或半日４性公路的中央分隔带都鞍窄，即使碰撞车辆未冲断护栏也有可护＃比目ｑ性或高强度护栏需要更多的养护。烹通量大、事故能影响到对向行车的安全。因此４５ｍ以下宽度的中央分隔带频发的路段，事故养护威本威为必须考虑的因素，刚性护栏不宜设置缆索护栏。

是较好的选撵方案。

五、护栏形式选择

六、渡形粱护栏

（０６版规范）中，根据碰撞后的变形程度，将护栏分为根据（０６版规范）设计厚则．路侧波形粱护栏接防撞等剐性护栏、半刚性护栏和柔性护栏．其主要代表形式分别为级可丹为８、Ａ、ＳＢ、ＳＡ

ＳＳ五级，中央分隔带护栏按防撞

混凝土护栏、波形粱护栏和缆索护栏，钢背木护栏属于半刚等级可丹为Ａｍ、ＳＢｍ、ＳＡｍ三级。

性护栏的一种。比较三种类型的护栏可知，剐性护栏碰撞后Ｂ级护栏可吸收的碰撞能量为７０ｋＪ，主要使用于二几乎不变形，但车辆与护栏的碰撞角度较大时．对车辆和乘级一姐级公路；Ａ级护栏可吸收的碰撞能量为１６０ｋＪ．将（９４员的伤害较大，半刚性护栏刚柔相兼，具有鞍强的吸收碰撞能版规范）中护栏板的厚度由３ｍｍ提高到４ｍｍ、防阻块的厚量的能力，对车辆和兼员的伤害相对鞍小；柔性护栏在受到碰度由３ｍｍ提高到４５ｍｍ，Ａ级护栏将是我国高速公路、一撞后，由于变形较大，因此对车辆和乘员的伤害最小。选择级公路中使用最为普遍的护栏形式：ＳＢ、ＳＡ和ｓｓ级护栏可护栏形式时，应考虑以下口个主要因素。

吸收的碰撞能量分别为２８０ｋＪ、４００ｋＪ和５２０ｋＪ。

１护栏的防掩性能

１路倒波形桨护栏构造

护栏在结构上必须能够阻挡并使失控车辆转向．阻止失控车辆越出路外或进＾对向车谨并使其正确改变行驶方向，×３ｍｍ）、立柱（ｍ１１４…０４

１）Ｂ级路侧波形粱护栏由二渡波形粱【３１０ｒａｍ×８５ｍｍ

５ｍｍ）和托架【３１０ｍｍｘ

满足我国公路变通实际情况的要求，确保８５％～９０％以上的７０ｍｍ×４５ｍｍ）等组成。

失控车辆不会越出、冲断或下穿护栏。

ｌＡ级路侧波形粱护栏由二渡渡彤粱（３１０ｍｍｘ８５ｍｍ

２变形盈

ｘ４ｍｍｌ、立柱（ｍ１加…０４

２５ｍｍ）和防阻块ｆ１９６ｍｍ

受碰撞后护栏的最大动态变形量不应超过护栏与被防护

×１７８ｍｍｘ２００ｒａｍｘ４５ｍｍ）等组成ｆ如图３（ａ）所示ｋ

Ｉ百。ｉＨ

∞＃Ｂｇａｇ≈ｐ＃

峭“＆耥Ｉｐ＃

囝３路侧波形粱护栏构造圈

万方数据

３｝ＳＢ级路侧波形粱护＃由三波波形粱ｃ

５０６『３％ｍｘ８５ｒａｍ

２ｊ立柱尺寸与强度的关系立住的强度明显受卫枉直桂

×２００ｍｍ㈣２９０

×４ｍｍ

Ｌ立柱｛口１３口＿ｍｘｌ３０ｒａｍｘ６ｍｍ即防雌±刘３００ｍｍ

×４５ｍｍｊ等组成｛如图３《ｂ｝所示】。

大小的影响．位移存５ｃｍ一５０ｃｍ之问时，立柱弯曲变形（强度ｊ增大的差别取决于立柱的截面系数，相反，立柱的埋深不同没有反应强度的差别，立拄的最大弯矩都发生在地面下４０ｃｍ的地方．而与埋深无关。

二波波形粱护栏Ｂ级立柱埋置深度不应小于１２５ｃｍ，Ａ、Ａｍ级立柱埋置深度不应小于１４０ｃｍ，三渡波形梁ＳＢ、ＳＢｍ、ＳＡ、ＳＡｍ和ＳＳ级立柱埋置深度不应小于１６５ｃｍ；如存在路缘石时，立柱埋深迂应考虑路缘石的高度。

目前国内高速公路、一级公路中央分隔带种植±和回填土的存在影口自了护栏立柱承虢力的充分发挥．路侧有时也存在这种情况，尤其是路倒护栏立拄外展时，往往达不到规定的土路肩保护层厚度，影响了护栏功能的发挥。规范推荐了

４）ＳＡ级路侧波形粱护栏由三波波形粱｛５０６ｒａｍ×８５ｍｍ×４ｍｍ）、横禁（（Ｄ８９ｍｍｘ０５５ｍｍ）、盘柱‘口

１３０ｍｍｘｌ３０ｍｍ×６ｍｍ和０１２０ｒａｍ×ｍ４５ｍｍ和防阻

块（３００ｍｍ×２００ｍｍ×２９０ｍｍ×４５ｍｍ）等编成。

５）ＳＳ级路侧波形娑护＃由三波波骺粱【５０６ｍｍｘ８５ｍｍｘ４ｍｍ）、横粱【ｅ８９ｍｍ×０５５ｍｍ）、立柱’口１３０ｍｍ×

１３０ｒａｍｘ６ｍｍ和０１２０ｍｍｘｍ４５ｍｍＪ和防嗡块Ｉ３５０ｍｍ×２００ｒａｍｘ２９０ｒａｍｘ４５ｍｍ】等１月成ｆ如罔３（ｃ）所示ｋ

２巾啦分嘶带渣Ｊｌ；蛾护栏结构

中央丹隔带波形粱护栏＿ｌ＾结掏上可丹为井设掣和组合型。中央升隔带宽度大干等于２ｍ、构造物鞍多，或存其下埋没有管线的路段，可采用分设型中央丹隔带宽度小于２ｍ、构造物不多，或理设管线鞍少的路段．可采用组合型。

中央分隔带波形粱护栏防撞等级为Ａｍ、ＳＢｍ和ＳＡｍ的丹设型中央分隔带护栏的构造形式与Ａ、ＳＡ、和ＳＢ的路侧护栏基本相同．组合犁护拦是通过横隔粱将两个方向的护栏扳连接起来。

的位置焊接一块３１０ｍｍ㈣２００

眦下两种方法：一种是在立柱距路缘石顶部或路面５０ｃｍ以下

×１０ｍｍ的钢板，钢板放

置在护栏立柱的背面并与文通车流前进方向成０～１５。角的平面内，试验表明，这种加固方法能有效地提高护社的承载能力；另一种是罘用混凝土基础对中央井隔带护栏同一断面的两个立柱摹础联成整体，以增加横向稳定性。

两渡彩粱护栏结构采用两种形式波形粱护栏与托架连接，波形粱护栏与六角形防阻块连接。从受力性能Ｅ分析，波形粱护栏与六角形防阻块连接在发生碰撞时能更好地吸收能量，使参与变形的护栏跨数增加，护栏变形曲线光滑有利干车辆导向，此外能越少阻拌现象，所阱国内高速公路多采用渡形粱护栏与六角形防阻块连接形式。

３蹄捌渡彤馔护榉起，汔点的踏叽处ＦＥ

路侧波形梁护栏起、讫点的端头处理府注意以下口点：１）上游端头宜设置为地锚式或外展圆头式（如图４所示｝：２）下游端头可采用圆头式；

３）在填挖路基交界处护栏的上游端头的位置，应从填挖零点向挖方延伸２０ｍ，再设外展端头，

４）当护栏立柱外侧土路肩保护层宽度不足时ｆ应太于

２５ｃｍ１．应设置加强板或设置混凝土基础。

七、混凝土护栏

根据（０６版）规范设计厚刚．路侧混凝土护栏按防撞等级可分为Ａ、ｓＢ、ＳＡ和ｓｓ口级，中央分隔带混凝土护栏按防撞等级可丹为Ａ、ＳＢ和ＳＡ三级。

路侧混凝土护栏控构造可分为Ｆ型、单坡型、加强型三种．应根据路侧危险情况选用。路侧混凝土护栏的构造如图５肝示，其构造要求如表２～表４所示。

寰２

Ｆ型涅＆土护栏构遣薹隶

Ｉ单位：啪Ｊ

ＡＳＢ

８１９０１００

５５５６４５

４６４

４８３

强４ｔ堙端头外展目头式ｐ＃

坠ｉ』塑———堕生

ｆ单位：廿ｒ１

４渡彤桨啦ｆ￡的堋深

波形粱护栏的强度主要决定于立柱的刚度、土的承载能力及粱的抗扫强度，特别是立柱的水平承载力与位移的关系是决定立柱强度的熏要因豪。试验表明：

表３单坡型混＆土护栏构造要求

１４０

ｌ７２

表４ｍ强型＊＆土护栏构造要求

１）载荷与位移的关系埋于士中的寺柱，加载后的弯曲位置与柱铎、埋深无关．太约位于地表下４０ｃｍ处．该位置正好在』部路基面址．

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５４６８４５

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５

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Ｍ●‰∞｛ｌ±ｐＥ

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凰５混箍土护栏的构造田

中央分隔带；昆凝土护栏采用整体式或分离式．可根据中央分隔带的宽度、＿Ｉ勾造物和管线的分布加以确定。整体式涅

表５

Ｆ型中央分氍带混撮土护栏构造要求

精上护栌按构造可丹为Ｆ犁和单域型两种，其构造圈如图６所示，梅造要求如表５、表６所示。

（单位：帅）

Ａｍ

ＳＢｍ

８１９０１。０

５５５６４６７４５

５６６５８Ｂ６０６

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表６单埴型中央分孵带屁凝±护栏橱凿要求

＾，ｌ’

８１

｛单位∞１

１４０

４８５１

ＳＢｍ

９０１０Ｄ

１５５１７２

ＳＡｍＳＡｍ５４５

厂商

工｜

ｌ／ｌ／ｌ／

图６中央分隔带混挂土护栏构造固

ｋ§蕊Ｕ

＼ｌ＼ｌ＼ｌ

八、结语

护栏是保障道路安全的重要设施．护栏古勺台理设置对车辆、乘员的安全起着重要的作用。随着我国高速公路的快速发展，＾们对安全护栏重要性的认识也有了很大的提高。

护栏的防撞机理是通过护栏和车辆的弹、塑性变形，以及摩擦和车体变位来吸收车辆碰撞能量，从而达到保护乘员生命的目的。护栏与其他安全设施的显著区别是以护栏和车

人员只有充分理解护＃的防撞机理，才能灵活应用规范设计

出合格的护栏。

参考文献

…ＪＴＧ丌Ｄ８１—２００６，公路交通安全设施设计细则【Ｓｌ

１２１ＪＴＧ［３８１—２００６，公路交通安全设施设计规范【副圈

作者单位：中国公路Ｉ程咨询集团有限岔司

辆自身的破坏｛变形）来防止更严重的伤害事故发生。设计收俯日期：∞１口—０｝１８

万方数据

——————ｉ忑＝＝二森瓣瑟滚蠹菊憩盯撇丽－３３

高速公路安全设施——护栏设计要点

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

王剑文

中国公路工程咨询集团有限公司交通标准化

COMMUNICATIONS STANDARDIZATION2010(18)

1. JTG D81-2006,公路交通安全设施设计规范 20062. JTG/T D81-2006,公路交通安全设施设计细则 2006

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jtbzh201018008.aspx