1、附件:高速公路交通安全设施设计及施工技术规范。TJ074-94) 条文说明169 编制说明根据交通部原公路局1988年2月下达的编制高速公路波形粱护栏设计标准和高速公路中央分隔带氓凝土护栏设计标准的任务，交通部公路科学研究所积极开展了这两个标准的编制工作。随着我国高速公路的不断修建，对交通安全设施提出了新的要求，编制内容经过多次扩充、修改，最后定名为高速公路交通安全设施设计及施工技术规程。编制组搜集和查阅了大量国内外有关技术标准和资料，认真总结了我国高速公路的设计、施工经验及七五国家科技攻关项目的研究成果，广泛征求全国公路建设、管理、设计、科研和施工、制造等部门的意见，最后由交通部工程管理司组
2、织审查定稿。本规范共分十二章及一个附录，主要内容有:总则、名词术语、代号、设计要领、设置原则、波形梁护栏、缆索护栏、混凝土护栏、桥梁护栏、隔离设施、防眩设施、视线诱导设施、质量要求与验收。本规范系首次编制，请各单位在执行过程中将需要补充和修改的意见寄送交通部公路科学研究所。本说明由杨久龄、李爱民执笔编写。储劲草、沈强、何勇、白冰参加部分条文4昆明的起草工作。171 第一章总则第1.0.1条随着高速公路在我国逐步修建，对交通安全设施已提出了较高的技术要求。制订本规范就是要从我国的具体国蒲出发，针对道路交通的发展水平，结合我国的经济技术条件，因地制宜地、实事求是地作出规定，以使我国高速公路交通安全
3、设施钳设计、施工达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。第1.0.2条本规范的编制依据，主要根据中华人民共和国行业标准公路工程技术标准)(JTJ01 -88)和交通部交工发1992J830号关于控制高速公路、一级公路交通管理和安全设施建设标准的通知所确定的原则;京津塘、沈大、贵黄、杭南、首都机场高速公路、广州环城、广深珠等高等级公路的交通安全设施的设计经验的积累;七五国家重点科技攻关项目高速公路交通安全设施的研究成果。以及国内外有关交通安全设施的设计、施工、科研成果和相关规范标准。第1.O. 3条鉴于我国目前公路交通的实际水平和经济技术条件，本规范规定的交通安全设施适用于高速公路和汽车专用
4、一级公路。也就是说，这些安全设施应首先在高速公路和汽车专用级公路上实施，其它公路可视实际情况参照应用。例如，一般公路可优先考虑在特别危险的路段设置护栏等。172 第二章术语、代号第一节术语第2.1.1条刚性护栏是种基本不变形的护栏结构。它的主要代表形式是混凝土护栏。1昆凝土护栏所以会具有护栏的功能，主要是利用其专门设计的断面形状，使碰撞车辆爬高并转向来吸收碰撞能量。但当车辆的碰撞角度较大时，往往造成比较严重的后果。第2.1.2条半刚性护栏是一种连续的梁柱结构，具有一定的刚度和柔性。波形梁护栏是半刚性护栏的主要形式，它是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由立柱支撑的连续结构。除此以外，管梁护栏、箱梁
5、护栏都属于半刚性护栏。它利用土基、立性、横梁的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，回复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。第2.1.3条柔性护栏是种具有较大缓冲能力的韧性结构。缆索护栏是柔性护栏的主要代表形式，它是一种以数根施加初张力的缆索及固定缆索的立柱所组成的结构。施加初张力的缆索，在弹性范围内工作，以抗拉应力抵抗车辆的碰撞。由于缆索在弹性范围内工作，因此，修复比较容易。端部结构一一缆索护栏的起吃点锚固装置，包括端柱、斜撑、索端锚具和混凝土基础，是缆索护栏承受初张力和抵抗车辆碰撞的主要受力结构。中间端部结构一一是缆索护栏在长度方向延伸的中间连接
6、结构。缆索护栏的设置长度可以通过中间端部结构而延伸。由于缆素的长度受到初张力、挠度以及施工机具的限制，缆索的长度超过一定眼度后，施工就会变得困难，中间端部结构就是解决这一问题的有效方法。中间立柱一一-设置于端部结构或中间端部结梅之间的立柱，它是固定缆索位置，支撑缆索自重，分担车辆碰撞能量的结构。托架-一安装于立柱上支撑并固定缆索的装置。通过托架的支撑，把缆索从立柱面悬置出来，以防止车辆在立柱处绊阻，并使缆索固定在一定的位置上。索端锚具一二固定于端部立柱或中间端部立柱上用来锚定并拉紧缆索的装置。在使用过程中，通过索端锚具的调节，可以保持缆索的预拉力。第2.1.4条路侧护栏是指设置于道路横断面两边
7、土路肩上的护栏，用来防止失控车辆越出路外，保护路边构造物和其它设施。分离式断面的高速公路，其两边均按路侧护栏处理。第2.1.5条中央分隔带护栏是指设置于公路中间带内的护栏，用来防止失控车辆穿越中间带闯入对向车道，保护中央分隔内的构造物和其它设施。中央分隔护栏可以是分设型或组合型。活动护栏一-是指设置于中央分隔带开口处的能够移动的护栏，以利事故处理车辆、急救抢险车辆紧急通过。现在较普遍使用的是插装式护栏。中央分隔带护栏端头一一是指中央分隔带护栏在开始端或结束端所设置的专门结构，也包括中央分隔带开口处的端头。中央分隔带护栏端头因护栏结构形式的不同而有很多种类型。端头应具有优良的吸能效果，并具有导向
8、、便于维修等性能。第2.1.6条凡设置于桥梁上的护栏称为桥梁护栏，即使是采用与路段相同形式的护栏，也称为桥梁护栏。其主要性能应是车辆不能突破、下穿、翻越桥梁。凡目的在防止行人和非机动车掉入桥下，不具有防止失控车辆越出桥外的装饰性结构，称为桥梁栏杆。桥梁栏杆的设计与施工应符合现行公路桥涵设计通用规范)(JTJ021-89)、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范)(JTJ023-85)和公路桥174 涵施工技术规范)(JTJ041-89)的规定。一、纵向有效构件:用于承受车辆碰撞荷载的纵向构件称为纵向有效构件，如梁柱式桥梁护栏的横粱。根据承受军辆碰撞荷载大小，又把纵向有效构件分为主要纵向有效构
9、件和次要纵向有效构件。双横梁(或主横梁的梁柱式桥梁护栏的主要纵向有效构件是指距桥面的第二根以上(含第二根纵向有效构件，其他纵向有效构件则称为次要纵向有效构件， 二.纵向非有效构件是指桥梁护栏中不考虑承受车辆的碰撞荷载的，仅用于保护行人、非机动车或起美化装饰作用的纵向构件。第2.1.7条护栏标准段是指护栏断面结构保持不变并正常设置的结构段。护栏标准段的设置应与道路几何线形相票。第2.1.8条护栏过渡段是指不同结构形式护栏之间平滑连接并进行刚度过攘的专门结构段。过渡段多用于波形梁护栏与桥梁混凝土护栏相连接的地方。两种不同结构的护栏不宜在桥头连接处断开，也不宜不经加强直接连上。第2.1.9条护栏渐变
10、段是指设置于外移端头与标准段之间进行连接并使外展线形平滑过渡的护栏结构段。渐变段多用于路侧护栏起点端头，路侧护栏紧急电话开.口处的外展处理，及中央分隔带开口处的护栏渐变段，一般均按抛物线处理4第2.1. 10条护栏端头是指在护栏开始端或结束端所设置的专门结构，护拦端头可分为路侧护栏端头，中央分隔带端头和进出口臣道三角地带端头等。护栏端头的结构形式也非常多。其最主要性能是吸收碰撞能量，具有导向功能，维修容易。第2.1.11条隔离栅是把金属网(或铜板网、刺铁丝)绷紧在支撑结构上的栅栏、用于阻止人畜进入公路或其它禁入区域，防止非法侵占公路用地。第2.1.12条防眩设施是指防止对向车辆前照灯眩目的构造
11、物，它包括防眩板、防眩网等，设置于中央分隔带上。第2.1.13条眩光是指在驾驶员视野范围内对向出现极高的强光，而使驾驶员视觉机能或视力降低，产生烦恼和不舒适的光照.它使驾驶员获得视觉倩息的质量显著降低，造成视觉机能的损伤和心理的不舒适感觉，易使驾驶员产生紧张和疲劳，使夜间行车环境不断恶化，是发生交通事故的潜在因素.第2.1.14条视线诱导标是一种沿车道两侧设置，用以指示道路方向、车行道边界及危险路段位置等的设施的总称，包括轮廓标、分流或合流诱导标、线形诱导标等。他们可在白天、黑夜诱导驾驶员的视线，表明道路轮廓，保证行车安全。第2.1.15条分流、合流诱导标是指设置于交通分流或交通汇合区段的诱导
12、设施，用以唤起驾驶员对高速公路进、出口臣道附近交织运行的注意。第2.1.16条线形诱导标是指设置于急弯或视距不良路段，用来指示道路改变方向，或设置于施工、维修作业路段，用来警告驾驶员注意，改变行驶方向的设施。第2.1.17条反射器是指以互成直角的三个面组成的反射单元系列。系视线诱导标对汽车前照灯光线进行走向反射的主体部分。一、观察角是照明轴与观察角之间的夹角，见图2.1.17 0 是指汽车灯(光源)照射到反射器后反射到观察者眼睛光接收器所构成的角度()。二、入射角是照明轴与参考轴之间的夹角。由于参考轴垂直于反射器，因此，把入射角也看作是照明轴与反射器法线之间的夹角。三、反射性能(逆反射系数R)
13、 是平面逆反射表面上的发光强度系数CR)与它的面积CA)的商，即单位面积的发光强度系数。R=旦ZLA EA R一一逆反射系数Ccd/lx/m2); R一发光强度系数/Ix)，R=乡176 I一一发光强度(cd); E 一一照度(lx); A一-1式样表面的面积(m勺。 I J，寸，/f/、J一LFr ，叩-帽四卢飞一一一光照明轴 、固2.1. 17 反射原理图第二节代号第2.2.1条路基护栏，包括除桥梁护栏以外的所有护栏，有波形梁护栏、缆索护栏、海凝土护栏。护栏代号由护栏构造形式代号、防撞等级代号、埋设条件代号三部分组成。护栏的构造形式可分为1波形梁护栏，缆索护栏，混凝土护栏三大类。波形梁护栏
14、又可分为路侧和中央分隔带两种安装位置。路侧护栏分为有防阻块和无防阻块两种。中央分隔带护栏有分设型和组合型两类，分设型与路侧护栏的构造相同，组合型为带横梁的护栏。缆索护栏从构造形式看只有一种。氓凝土护栏的构造形式可分为基本型和改进型两类。护栏的防撞等级可参阅表2.2.10177 表2.2.1护栏形式路侧中央分隔带波形梁护栏A,S Am ,Sm 缆索护栏A,S 混凝土护栏A 护栏的埋设条件代号有以下几种:E一一埋设于土中Em一一中央带垠凝土护栏，嵌锁在基层中E1一一路侧混凝土护栏，埋置在基层中Ez -路侧氓凝土护栏，与下部构造物连接B一-埋设于混凝土基础中Am Am R一一混凝土护栏通过传力钢筋与
15、基础连接第2.2.2条桥梁护栏的代号由构造形式代号、防撞等级倒号、埋设条件代号三部分组成。构造形式代号:Bp一一梁柱式护栏Rcw-钢筋混凝土墙式护栏Cm-一组合式护栏防撞等级代号:PL1一一一级PLz一一二级PL3一-三级埋设条件代号zB一一埋设于混凝土中Fp 一一桥梁护栏通过法兰盘与桥面板连接R一一棍凝土桥梁护栏通过传力钢筋与桥面板整体连接第2.2.3条隔离设施的代号由隔离栅代号、构造形式代号、埋设条件代号三部分组成。隔离栅代号:F一-隔离栅构造形式代号:Wn一-编织网Ww一-焊接网Hw一-一拧花网C. -拔花网Em一一钢板网Bw一剌铁丝埋设条件代号:E一一埋设于土中B-一埋设于混凝土中第2
16、.2.4条防眩设施的代号由防眩设施代号、构造形式代号予设置条件代号三部分组成。防眩设施代号zGs一一防眩设施构造形式代号:p-一防眩板N-一防眩网设置条件代号:E一-埋设于土中B一一埋设于混凝土中Gw-一一设置在混凝土护栏上Gr一设置在波形梁护栏上第2.2.5条视线诱导设施的代号由视线诱导设施代号、构造形式代号、设置条件代号三部分组成。视线诱导设施代号为Vc构造形式代号:Dl-轮廓标Dv一-分流诱导标Cv一一合流诱导标179 Gca一一线形诱导标(指示性)Wca-线形诱导标(警告性)设置条件代号:E一一设置于土中At-附着于构造物上180 第三章设计要求第一节设计条件第3.1. 1条公路上的安
17、全护栏，需要进行正确的设计才有可能实现以下功能:1)阻止车辆越出路外，对于中央分隔带护栏而言，它阻止车辆穿越中央分隔带闯入对向车道F同时，还要防止车辆从护栏板下钻出，或将护拦板冲断;2)护栏应能使车辆回复到正常行驶方向;3)发生碰撞时，对乘客的损伤为最小程度;4)能诱导驾驶员的视线。从以上四条功能可以看出，要想防止车辆越出路外，必然要求护栏具有相当的力学强度和刚度，才能抵挡车辆的冲撞。而从保护乘客免受伤害或减轻伤害程度的角度考虑，希望护栏的刚度不要太大。很显然，这两种功能要求是互相矛盾的。安全护栏的设计要旨，可以说就在于找出这两者间矛盾的调和点。不同国家在选择和决定护栏设计原则时，都要结合本国
18、的实际道路交通条件，在满足护栏基本功能的前提下，决定设计目标的侧重点。下面让我们看看一些发达国家的护栏设计条件(表3.1.以日本的护栏为例，根据不同道路的设计条件可分为A、B、C，S四类。A类适用于高速公路、汽车专用公路及特别重要的国道品类适用于主要国道，重要的地方道路，及城市重要道路;C类造用于其它道路;S类适用于与铁道或居民住宅靠近的区段(属强化型)。车重按14t考虑，碰撞速度按设计速度60%考虑，碰撞角度采用150。而美国和一些欧洲国家，考虑的车重虽比日本要小，但采用的碰撞速度和碰撞角度均比日本的要大，因此，从垂直作用于护栏的碰撞能量来看，日本和欧美国家大体上处于同一水平上。垂直作用于护
19、栏的碰撞能量E可按下式计算zE = 9810 1 W V2sin20 乙g式中:E一一垂直作用于护栏的碰撞能量(J); g一一重力加速度(9.lm/s2); W一一汽车质量(t); V一一碰撞速度(m/s); .一一碰撞角度仰。一些国家的护栏设计条件国家碰撞车质量碰撞速度碰撞角度(t) (km/h) (0) 日本14 60 15 80 美国2 96 25 英国1. 5 113 20 80 20 1. 25 80 30 100 20 法国3.5 80 30 12.0 70 20 38.0 70 20 荷兰0.5-2.0 120 20 3.5-10.0 85-60 20 德国1.0 100 20
20、10.0 70 20 意大利1. 5 113 20 瑞典2.0 96 25 中国10 60 15 80 15 表3.1.1-1垂直作用于护栏的能量(J) 1. 3X105 2.3X105 1. 3X105 8.8X10 3.6X10 7.7X10 5.7X10 2.2X105 2.7X105 8. 4X 105 3. 2X 104- 1. 3X 105 1. 1X105- 1. 6X105 4.5 X 10 2.3X105 8.8X10 1.3X105 9.3X10 1. 7X105 从保护乘客尽可能减少损伤的角度考虑，希望把护栏设计得不要太刚，护栏的刚柔程度是以汽车碰撞护栏时产生的加速度来衡
21、量的，一旦汽车失控越出路外而被护栏阻挡时，不但对车体，而且对乘车人员均作用冲击减速度。当遭到某种减速度时，人体会受到某种程度的伤害。美国建议的最大加速度值如表3.1.1-2。表3.1.1-2最大加速度乘员约束条件侧向行进方向合成值无约束情况3g 5g 6g 腰带式安全带5g lOg 12g 三点式安全带15g 25g 25g 注:g=9.81m/s2.表中的加速度值，可以作为防撞护栏设计的参照标准，作为汽车碰撞护栏时对乘车人员产生损伤的最大加速度限值。根据日本防护栅设置纲要中的规定，护栏设计应达到防止被14t车辆的冲破，和3.5t车辆的加速度在4g以下的条件，但对于小于2t的小汽车，其最大加速
22、度就会超过表3.1.1-2的建议值，而必须系安全带才能承受。护栏结构的确定与其设计条件密切相关。护栏的设计条件主要考虑标准车型、车重、碰撞速度、碰撞角度等因素，这些都是由道路条件和交通条件决定的。我国公路的几何线形，按公路工程技术标准)(JTJOl-88)中对汽车专用公路的技术指标衡量，应该说与发达国家的公路技术标准相差不多。问题在于我国的高速公路、汽车专用公路起步较晚，修筑的里程不多，经验较少，因此，在具体的线形设计技巧上难免有处理不当的地方。特别在高速行车的条件下，如何保证线形设计的高质量，如何使平纵线形很好组合，并与周围景观能够协调，使得驾驶人员的视觉保持连续性，能使驾驶人员的视觉与心理
23、反应保持均衡，确保行驶的舒适感和安全感。要想做到以上这些，除要求设计者具有丰富的经验外，还需要具有一定的技术手段加以保证，例如动态显示的模拟驾驶器等。我国目前还不具备这样的设计手段。另外，在-. 些设计参数的取值方面也有我国的特点。由于我国人口众多，土地宝贵，高等级公路的边坡取值偏陡，也就是说，相对地增加了路侧的危险性，在商品经济比较发达的地区，修建高速公路的呼声很高，但往往会遇到沿线村镇密集，下穿通道很多的183 问题。通道多，就意味着要抬高路堤高度，相对地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。特别是中央分隔带的
24、宽度，应尽可能的宽一些，这对防止对向车灯眩目，防止越过中央分隔带与对向车辆迎头相撞的重大事故的发生是有利的.适当增加路缘带和硬路肩的宽度也是必要的，它可为临时发生故障的车辆提供紧急停车的场地;为驾驶者偶尔需要查阅路线图、休息或其它目的停车而提供场地F为躲避潜在的事故，或减轻事故的严重性而提供必要的回旋余地;增加侧向余宽可以改善视距，有助于行车的舒适性，避免驾驶紧张，提高公路的通行能力。从以上情况可以看出，我国高等级公路的总体设计控制指标与国外的指标相近，但在具体设计中充分考虑了我国的国情，突出了我国道路的特点。除了上面讲的我国高速公路有其本身的特点以外，在我们的高速公路上行驶的车辆亦有其本身的
25、特点。大小不同及重量各异的各种车辆有其不同的行驶特性，对安全护栏来说，车辆的质量、行驶速度、占用车道的位置都会直接影响其受冲撞的能量。因此，需要把我国公路上的车辆组成情况调查清楚。从各地调查情况看，不同地区的车辆组成有较大差别。交通组成统计情况如表3.1. 1-3所示。按照全国交通量调查的统一做法，规定小货车为载重量2.5t以下的货运汽车，中货为载重量2.5-7.0t的货运汽车，大货为载重量大于行的货运汽车，小客车为16座以下的面包车、小轿车，大客车为16座以上的轿车，根据辽宁省的统计，各种型号车辆占汽车总数的百分数如表3.1.1-4.从表3.1.1-4可以看出，中型货车解放、东风等)占46.
26、4%，加上嘎斯等中型货车12.7%，中型货车占59.1%，其中解放车的比例最大，约占中型货车的60%左右。黄河、日野、五十铃等重型汽车约占7%左右，小型汽车约占19%，如果把表3.1.1-:-3和表3.1. 1-4进行对照，可以看出总的比例关系非常接近，我国公路土各184 种车辆的组成比例为:小型汽车占中型汽车占大型汽车占拖挂车及其它占辆车下以车汽型中为% AU n6 、lllfilJ% nununu 町，uno-10% 我国公路上的交通组成情况表3.1.1-3路段小货中货大货小客大客拖拉宁六公路6.4% 40% 8.7% 11. 6% 20.1% 13.5% 102国道13% 44% 11元
27、7% 6% 19% 107国道15% 52% 7% 11% 3% 12% 106.国道14% 35% 12% 6% 10% 23% 307国道13% 43% 10% 9% 10% 15% 杭肖路9.9% 62.1% 4% 7.3% 8.3% 8.4% 11. 2% 60.7% 3.6% 7.2% 8.3% 9.0% 12.8% 51% 3.7% 9.0% 6.2% 17.2% 河北省14% 53% 5% 14% 4% 10% 杭州一绍兴12.3% 46.1% 14.8% 16.8% 10% / 绍兴-宁波12.3% 50% 18.2% 11. 2% 8% / 宁波一北仑5.1% 56.1% 2
28、3% 9% 6.8% 平均11.59% 49.42% 9.78% 9.93% 8.38% 14.12% 各型号车占汽车总数的百分率(%)表3.1.1-4车型沈抚南线沟北线京富线凤华线昌老线营大线平均黄河5. 2 6.9 6.4 2.0 4.7 2. 6 4.6 解放，东风，辽宁36.4 54.9 42.9 47.4 56.9 39.6 46.4 一号、大客解放挂车28.7 9.4 3.9 7.6 12.2 27. 3 14.9 北京吉普、轿车、18 16.0 22.9 29.8 11. 6 16.0 19.0 小客、130等日野、五十铃等外O. 7 4. 0 1. 8 0.3 5.0 2.5
29、2.4 国货车 嘎斯等中型货车11 8.8 22.1 12.9 9.6 12.0 12.7 从我国公路上各种车辆的组成比例可以看出，在公路上行驶的车辆有80%是中型汽车以下的车辆，包括:解放CA15、解放CA141K3、东风EQ140、跃进NJ134A、NJD134、解放CA10B、北185 京越野车BJ212、北京小货BJl30，其总质量均在10t以下。大型汽车占10%。因此，在我国高速公路要考虑的主要车型是解放车和东风车。从国产车的行驶速度看，与进口车相比也有很大的不同，解放CA15的最高车速为80km/h，东风EQ140的最高车速为90km/h，黄河JN151的最高车速为67km/h。因
30、此，从我国公路上行驶车辆的组成情况来看，中型汽车以下的车辆约占80%，占主流的车型是解放、东风等货运汽车。国产货运汽车的最高速度平均约为80km/h【国产车辆基本参数见表3.1. 1-5)。这些条件将是护栏设计考虑的重要因素。碰撞速度一般规定为平均行驶速度的80%，而解放、东风车最高行驶速度为80-90km/h，从安全角度考虑，我们确定碰撞速度为60km/h;碰撞角度是指车辆冲击方向与护栏纵面所构成的夹角。从我国高速公路上对车辆行驶的规定和横断面布设特点，确定为15。碰撞角度。根据对我国道路交通特点的分析，可以提出我国护栏的设计条件为:(1)设计标准车可定为卡车，车型为东风或解放，总质量为10
31、t; (2)碰撞速度为60km/h，按加强型设置的危险路段，碰撞速度为80km/h;(3)碰撞角度为150。国y牛车辆基本参徽表3.1.1-5名称空车载重总质前轴总轴前轮后轮车长车宽车高最高型号重量量距距距距车速(kg) (kg) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (km/h) 解放CA15 3925 5000 9135 4175 4175 1700 1740 4855 2330 2310 80 解放CA30A 5340 2500 7990 4225 4225 1750 1745 6680 2315 2360 65 越野解放CA141 4390 5
32、000 9390 4050 4050 1800 1.745 7205 2476 2395 K3 186 续上表名称空车载重总质前袖总铀前轮后轮车长车宽车高最高型号重量量距距距距车速(kg) (kg) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (km/h) 解CA10B 4000 8025 4000 4000 1700 1740 6670 2460 2200 放东EQ104 4080 5000 9290 3950 3950 1810 1800 6910 2470 2455 90 风黄JN150 8000 4000 4000 1927 1744 7600 24
33、64 2600 河黄JN151 6600 8000 14860 4000 4000 1927 1744 7600 2464 2600 67 河黄QD351 7000 3250 3250 1927 1744 河跃NJl34A 3000 5360 3300 3300 1589 1680 5838 2280 2145 1J: 跃NJD134 3000 3300 3300 1589 1680 5838 2280 2145 进红旗旅CA630 3000 3300 3000 6260 2070 2440 游东EQ240 2500 3740 4840 1744 1744 6530 2400 2996 风东E
34、Q140A 5000 3950 3950 1810 1800 6910 2470 2996 风东EQ141 5000 3950 3950 1810 1800 6910 2470 2545 风东EQ141C 5000 3950 3950 1810 1800 6910 2470 2565 风北越尽BJ212 1530 425 1955 2300 2300 1440 1440 3860 1750 1870 98 野北Jj, BJl30 1880 2000 4075 2800 2800 1480 1470 4710 1850 2100 85 轻货上SH130 2000 3950 2500 2500 1
35、440 1440 4635 1800 2070 海L 187 名称上海天津大发空车载重型号重量(kg) (kg) SH140 4000 110 650 第3.1.2条一、防撞等级总质前轴量距(mm) (mm) 8065 3500 1820 续上表总轴前轮后轮车长车宽车高最高距距距车速(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (km/h) 3500 1710 1736 6455 2400 2560 1820 1215 1190 防撞等级表示桥梁护栏阻挡车辆碰撞的能力，它是衡量桥梁护栏防撞性能的重要指标，一般用车辆的碰撞能量来表示。E=9810. J-m(vsin8)2 乙g式中
36、:E一一碰撞能量(J); m-一一碰撞车辆的质量(t); v-一车辆的碰撞速度(m/s); O一一车辆的碰撞角(0); g一一-重力加速度(9.81m/s2)。(3. 1. 2) 一般定义E与PL的关系如下(PL为防撞等级，桥梁护栏防撞等级分三级): PLj : 0O。(8)车辆与护栏、车轮与道路的摩擦力忽略不计。(9)护栏是连续的。2.公式推导设车辆的横向位移!:.S榄!:.S栅=Csin8-b(1-cos8)+Z 车辆横向位移!:.S栅所需的时间l:.t:A-AS横t一横向平均速度192 又.横向平均速度=扣V1沟卢州s创sm附n f:.t=_sinO-b(1 -cosO) +Z V1si
37、nO/2 又.车辆横向平均加速度G横G 坠旦旦榄=a横=(f:.t) 横向速度变化Cf:.V)=V1sinO二OG巳sinO一樵-f:.t Vsin20 一.v横-_r-_.-. _- _-1 又据F攒=ma摘寸Z 十飞/n0 9-s 、J一OAO-c -m- s-i v-M 圳一一n-QJM -C FSI-9 一一攒F F樵单位取kN(V1sinO)2 一:-，.:._, ,.-, (3. 1. 2-1) 榄一2000CsinO-b(l-cosO)+Z假设车辆和护栏的刚度可理想化为线性弹簧，那么，碰撞力与时间的关系曲线是正弦曲线。所以车辆横向最大减加速度G摘max为:G横?(GW1c mVs
38、in20 =主. 1们(3.1.2-2)栅max-2 . 2000CsinO-bC1-( 式中:Flltmax一一车辆作用在护栏的最大横向力CkN); m一一车辆质量Ckg);V1 -车辆的碰撞速度(m/s); e一一车辆的碰撞角CO); C一一车辆重心距前保险杠的距离Cm); Zb一一车辆的宽度(m);Z一-护栏的横向变形(m)，对混凝土护栏Z=O，金属制193 护栏z=o.3-0. 6mo 为验证式(3.1. 2-1)和式(3.1.2-2)预测的精度.美国曾用式(3.1.2-1)或式(3.1. 2-2)预测的横向碰撞力与碰撞试验实测的碰撞力相比较，得出公式的预测精度为土20%.见表3.1.
39、 2-3和图3. 1. 2-3。从表3.1. 2-3可见，对于小汽车式(3.1.2-1)和式(3.1. 2吨2)预测的碰撞力和试验的实测值很相近，英国桥梁护栏标准中护栏的设计荷载就直接采用式(3.1.2-2)的汁算值。日本则根据美国实车试验的资料和国内室内试验的结果确定桥梁护栏的设计荷载见图3.1. 2-3和表3.1. 2-4.从图3.1.2-3可见，A、B级桥梁护栏的受力值是根据表3.1.2-3换算得到的。所以建议设计桥梁护栏时，可参照图3.1. 2-3和表3.1.2-4确定设叶荷载的大小。刚性护栏横向碰撞力(碰撞速度96km/h8= 150) 表3.1. 2-3 车辆平均jJ(kN) 最大
40、力(kN)质量式(1)式(2)布卢姆布什计算值计算值试验值试验值2043kg 84.5 129.0 133.4 124.5 9080kg 155.7 244.6 31 1. 4 373. 6 18160kg 258.0 404.8 667.2 667.2 31780kg 1112.0 32688kg 404.8 636.1 横巍的极限弯距表3.1. 2-4 种类横梁的突出量横梁的极限弯距支柱主要横F段横(mm) (N. m) 间距梁中心梁中心组成主要下段横梁主要下段横梁(m) (cm) (cm) 横梁横梁合it横梁-根二根A 75 50 7.4X104 5.4X104 2.OX104 1. 2
41、X104 2.0 60 25 (PL2) 以上以上以上以上以上以仁以下B 45 30 2. 9X 104 2.2X104 7.8X103 4.9 X 103 2.0 以上以上(PL,) 以t以上以上以上i-上以上以下80 80 C 40 25 2. 3X 10 1. 7X 10 5.9X103 3.9X103 2.0 以L以上以上以上以上以下以下以下(PL,) 以t194 300 2S0f-小汽车校车平之1型E忡200 lbOI 丰t遐想主1004扑20 30 40 50 60 车辆的质量千磅)图3.1.2-3刚性护栏碰撞力(V=60mphe=150) 1主:lkip = 4. 448kN l
42、mph= 1. 609km/h 10 80 第3.1.3条车辆碰撞护栏时，碰撞力是沿着护栏碰撞面移动的，并随时间而变化。一般假设车辆与护栏碰撞时，其平均力达到最大值时，车辆与护栏的接触长度就是碰撞力的作用范围。对于大型拖挂车，最大碰撞力有可能出现在失控车辆改变方向后，车辆的尾部与护栏碰撞时产生。但由于车辆巳改变行驶方向了，车辆越出路外的危险性降低了。所以，设计时，取初始的最大碰撞力。日本金属制桥梁护栏碰撞试验的结果见表3.1. 3-1。美国对钢筋说凝土墙式护栏碰撞试验的结果见图3.1. 3-1、图3.1. 3-2和表3.1.3-2，美国推荐的设计荷载分布见图3.1. 3-3和表3.1. 3-3
43、。日本金属制护栏实验条件和结果表3.1.3-1护栏碰撞条件车体接触序号等级长度(m)车重(t)速度(km/h)碰撞角()1 A 1. 3 60.6 15 3.7 2 A 13.87 60.6 15 11. 2 3 B 1. 41 40.4 15 2.8 4 B 14.0 40.4 15 3.7 5 A 14.02 60.6 15 9.15 6 A 14.01 60.6 15 8.8 7 A 1. 64 60.6 15 3.4 8 B 13.84 40.4 15 4.1 9 B 13.95 40.2 15 4.81 10 s 1. 1 80 15 2. 90 11 s 14.0 80 15 13
44、.35 MH A nu Qm= 14.49k/ft 切始交通流方向最后交通流方向28.3 k 图3.1.3-1fJ昆凝土墙式护栏的碰撞过程(碰撞条件:m=47401bV=59.9mph 6=24) 196 注:1ft=0.305m1k/ft= 1. 356kN/m llb=0.454kg 1mph= 1. 609km/h 混混土墙碰撞试验结果表3.1. 3-2 试验条件重量速度角度卢。的部分光线射向对向车道。植树的情况也如此。203 -7 -L H=H+ h3 图3.1.8凹形竖曲线路段防眩高度计算图例二、采用密集植树的形式防眩，这主要是通过横向隔离，基本上阻止了对向车道从所有角度射来的光线，
45、从而达到了防眩目的。由上可知，要获得良好的防眩效果，只需某一合适的遮光角和高度即可。但最佳的遮光角是多大，却是难以确定的。因其受到人的视觉特性、驾驶员的个体因素、对眩光的允许程度和道路线形等多方面不确定因素的影响。为此，交通部公路科研究所在国家七五攻关中，对防眩设施的合适遮光角进行了专门研究。从人的视觉遮光要求、车辆前照灯几何可见角和根据两车相会时眩光影响最大的横向位置和距离等方面出发，初步选定了理论上合适的遮光角，并通过野外试验，确定防眩设施的最小遮光角为70。最后根据遮光的效果，结合经济和横向通视等方面的要求，通过大量实际调查，并考虑到国内外的使用经验，确定平直路段上防眩设施的遮光角以8。
46、为宜。由于植树树枝稀疏漏光，其遮光角则以10。为宜。这一结果已在国内几条高等级公路上得到验证。防眩设施的高度同样与车辆的前照灯高度、驾驶员视线高度、前照灯的最小几何可见角、前照灯配光性能、安装瞄准状况，道路状况和车型组合等不确定因素有关;而且，现阶段卡车驾驶员的视笼高度还在不断增高，小车驾驶员的视线高度有逐渐降低的趋向。防眩设施的高度一般只要使组合频率较高的小车与小车、小车与大车相遇时具有良好的效果就可以了。交通部公路科研所经过研204 究、分析、试验、调查和验证等工作，提出了。乎直路段适宜的防眩设施高度为1.60-1. 70m，并给出了供计，曾用的驾驶员视线高度和前照灯高度值。表3.1.8列
47、出不同车辆组合时平直路段防眩设施的最小高度理论值，供实际工作时参考。在弯道路段，车辆前照灯的光线沿切线方向射出，曲线外侧车道上车辆的前照灯灯光射向路外，不会影响内侧车道的交通。而弯道内侧车辆的前照灯射向外侧车道，外侧车道上车辆驾驶员的眼睛则暴露在眩光区内，弯道上驾驶员眼睛受到瞬间眩光的照射，需经过一段暗适应的过程，轻者心理上感觉不舒适，严重的会导致短期失能，看不清前方路况，使车辆沿切线方向越出路外造成交通事故，因而弯道上相对来说更需要设置防眩设施。不同车辆组合时的防眩设施最小高度表3.L 8 超车道主车道防眩设施高度(m)小型车小型车1. 09 小型车大型车1. 27 大型车大型车1. 50
48、小型车大型车1. 40 大型车大型车1. 50 大型车小型车1. 62 小型车小型车1. 16 大型车大型车1. 68 在曲线半径较小且中央分隔带较窄的弯道上，设置防眩设施可能会影响曲线外侧车道的视距。因此，在设置防眩设施之前应进行停车视距的分析，保证设置防眩设施后不会减小停车视距。对停车视距的影响是随中央分隔带宽度和曲线半径的减小而趋于严重，故对在弯道上设置防眩设施可能引起的视距问题应予以足够的重视。一般地，照射到外侧车道上驾驶员眼睛的光量与平曲线的曲205 度成正比。为了一在弯道上获得和直线路段一样的遮光效果，应增大弯道上防眩设施的遮光角。即由cosO coso R-B3 R 有(J =cos-I (平叫。)在上式中，按现行公陪工程技术标准)(TOl-88)规定，最大为4.5/2十3.75X 3居=7.875m，因而当R值大于不设超高最小半径的规定值时，由于(R-B3)/R的比值趋近于1，故可不考虑平曲线曲率的变化对遮光角的影响。另外，在需增大遮光角的弯道上设置防眩板时，最好通过增大防眩板的板条宽度来增大遮光角，而不宜采取减小设置间距的方法。从而最大限度地保证横向通视、减小风的阻力，降低积雪的程度，方便加工制作和施工。弯道上设置的防眩设施如果经检验影响了视距，则可考虑降低防眩设施的高度。降低高度后的防眩设施可阻挡对向车前照灯的大部分眩光，且驾驶员能看见本
