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文檔簡介

1、高速公路交通安全設施設計及施工技術規范JTJ 074-94條 文 說 明 編制說明 第一章 總則第二章 術語、代號 第一節 術語 第二節 代號第三章 設計要求 第一節 設計條件 第二節 形式選擇第四章 設置原則 第一節 路側護欄 第二節 中央分隔帶護欄 第三節 橋梁護欄 第四節 隔離設施 第五節 防眩設施 第六節 視線誘導設施第五章 波形梁護欄 第一節 構造 第二節 材料 第三節 施工第六章 纜索護欄 第一節 構造 第二節 材料 第三節 施工第七章 混凝土護欄 第一節 構造 第二節 材料 第三節 預制混凝土護欄塊施工 第四節 混凝土護欄的就地澆筑第八章 橋梁護欄 第一節 構造 第二節 材料規格

2、與表面處理 第三節 施工第九章 隔離設施 第一節 構造 第二節 材料 第三節 施工第十章 防眩設施 第一節 構造 第二節 材料 第三節 施工第十一章 視線誘導設施 第一節 構造 第二節 材料 第三節 施工第十二章 質量要求與驗收 第一節 質量要求 第二節 工程驗收編 制 說 明 根據交通部原公路局1988年2月下達的編制高速公路波形梁護欄設計標準和高速公路中央分隔帶混凝土護欄設計標準的任務,交通部公路科學研究所積極開展了這兩個標準的編制工作。隨著我國高速公路的不斷修建,對交通安全設施提出了新的要求,編制內容經過多次擴充、修改,最后定名為高速公路交通安全設施設計及施工技術規范。編制組搜集和查閱了

3、大量國內外有關技術標準和資料,認真總結了我國高速公路的設計、施工經驗及“七五”國家科技攻關項目的研究成果,廣泛征求全國公路建設、管理、設計、科研和施工、制造等部門的意見,最后由交通部工程管理司組織審查定稿。 本規范共分十二章及一個附錄,主要內容有:總則、名詞術語、代號、設計要領、設置原則、波形梁護欄、纜索護欄、混凝土護欄、橋梁護欄、隔離設施、防眩設施、視線誘導設施、質量要求與驗收。 本規范系首次編制,請各單位在執行過程中將需要補充和修改的意見寄送交通部公路科學研究所。本說明由楊久齡、李愛民執筆編寫。儲勁草、沈強、何勇、白冰參加部分條文說明的起草工作。第一章 總 則 第101條 隨著高速公路在我

4、國逐步修建,對交通安全設施已提出了較高的技術要求。制訂本規范就是要從我國的具體國情出發,針對道路交通的發展水平,結合我國的經濟技術條件,因地制宜地、實事求是地作出規定,以使我國高速公路交通安全設施的設計、施工達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。 第102條 本規范的編制依據,主要根據中華人民共和國行業標準公路工程技術標準(JTJ0188)和交通部交工發199283O號“關于控制高速公路、一級公路交通管理和安全設施建設標準的通知”所確定的原則;京津塘、沈大、貴黃、杭涌、首都機場高速公路、廣州環城、廣深珠等高等級公路的交通安全設施的設計經驗的積累;“七五”國家重點科技攻關項目高速公路交通安

5、全設施的研究成果。以及國內外有關交通安全設施的設計、施工、科研成果和相關規范標準。 第103條 鑒于我國目前公路交通的實際水平和經濟技術條件,本規范規定的交通安全設施適用于高速公路和汽車專用一級公路。也就是說,這些安全設施應首先在高速公路和汽車專用一級公路上實施,其它公路可視實際情況參照應用。例如,一般公路可優先考慮在特別危險的路段設置護欄等。第二章 術語、代號第一節 術 語 第211條 剛性護欄是一種基本不變形的護欄結構。它的主要代表形式是混凝土護欄。混凝土護欄所以會具有護欄的功能,主要是利用其專門設計的斷面形狀,使碰撞車輛爬高并轉向來吸收碰撞能量。但當車輛的碰撞角度較大時,往往造成比較嚴重

6、的后果。 第212條 半剛性護欄是一種連續的梁柱結構,具有一定的剛度和柔性。波形梁護欄是半剛性護欄的主要形式,它是一種以波紋狀鋼護欄板相互拼接并由立柱支撐的連續結構。除此以外,管梁護欄、箱梁護欄都屬于半剛性護欄。它利用土基、立柱、橫梁的變形來吸收碰撞能量,并迫使失控車輛改變方向,回復到正常的行駛方向,防止車輛沖出路外,以保護車輛和乘客,減少事故造成的損失。 第2. 1. 3條 柔性護欄是一種具有較大緩沖能力的韌性結構。纜索護欄是柔性護欄的主要代表形式,它是一種以數根施加初張力的纜索及固定纜索的立柱所組成的結構。施加初張力的纜索,在彈性范圍內工作,以抗拉應力抵抗車輛的碰撞。由于纜索在彈性范圍內工

7、作,因此,修復比較容易。 端部結構纜索護欄的起訖點錨固裝置,包括端柱、斜撐、索端錨具和混凝土基礎,是纜索護欄承受初張力和抵抗車輛碰撞的主要受力結構。 中間端部結構是纜索護欄在長度方向延伸的中間連接結構。纜索護欄的設置長度可以通過中間端部結構而延伸。由于纜索的長度受到初張力、撓度以及施工機具的限制,纜索的長度超過一定限度后,施工就會變得困難,中間端部結構就是解決這一問題的有效方法。 中間立柱設置于端部結構或中間端部結構之間的立柱,它是固定纜索位置,支撐纜索自重,分擔車輛碰撞能量的結構。 托架安裝于立柱上支撐并固定纜索的裝置。通過托架的支撐,把纜索從立柱面懸置出來,以防止車輛在立柱處絆阻,并使纜索

8、固定在一定的位置上。 索端錨具固定于端部立柱或中間端部立柱上用來錨定并拉緊纜索的裝置。在使用過程中,通過索端錨具的調節,可以保持纜索的預拉力。 第214條 路側護欄是指設置于道路橫斷面兩邊土路肩上的護欄,用來防止失控車輛越出路外,保護路邊構造物和其它設施。分離式斷面的高速公路,其兩邊均按路側護欄處理。 第2. 1. 5條 中央分隔帶護欄是指設置于公路中間帶內的護欄,用來防止失控車輛穿越中間帶闖入對向車道,保護中央分隔內的構造物和其它設施。中央分隔護欄可以是分設型或組合型。 活動護欄是指設置于中央分隔帶開口處的能夠移動的護欄,以利事故處理車輛、急救搶險車輛緊急通過。現在較普遍使用的是插裝式護欄。

9、 中央分隔帶護欄端頭是指中央分隔帶護欄在開始端或結束端所設置的專門結構,也包括中央分隔帶開口處的端頭。中央分隔帶護欄端頭因護欄結構形式的不同而有很多種類型。端頭應具有優良的吸能效果,并具有導向、便于維修等性能。 第2. 1. 6條 凡設置于橋梁上的護欄稱為橋梁護欄,即使是采用與路段相同形式的護欄,也稱為橋梁護欄。其主要性能應是車輛不能突破、下穿、翻越橋梁。 凡目的在防止行人和非機動車掉入橋下,不具有防止失控車輛越出橋外的裝飾性結構,稱為橋梁欄桿。橋梁欄桿的設計與施工應符合現行公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ02385)和公路橋涵施工技術

10、規范(JTJ041-89)的規定。 一、縱向有效構件:用于承受車輛碰撞荷載的縱向構件稱為縱向有效構件,如梁柱式橋梁護欄的橫梁。根據承受車輛碰撞荷載大小,又把縱向有效構件分為主要縱向有效構件和次要縱向有效構件。雙橫梁(或三橫梁)的梁柱式橋梁護欄的主要縱向有效構件是指距橋面的第二根以上(含第二根)縱向有效構件,其他縱向有效構件則稱為次要縱向有效構件。 二縱向非有效構件是指橋梁護欄中不考慮承受車輛的碰撞荷載的,僅用于保護行人、非機動車或起美化裝飾作用的縱向構件。 第217條 護欄標準段是指護欄斷面結構保持不變并正常設置的結構段。護欄標準段的設置應與道路幾何線形相一致。 第218條 護欄過渡段是指不同

11、結構形式護欄之間平滑連接并進行剛度過渡的專門結構段。過渡段多用于波形梁護欄與橋梁混凝土護欄相連接的地方。兩種不同結構的護欄不宜在橋頭連接處斷開,也不宜不經加強直接連上。 第2. 1. 9條 護欄漸變段是指設置于外移端頭與標準段之間進行連接并使外展線形平滑過渡的護欄結構段。漸變段多用于路側護欄起點端頭,路側護欄緊急 開口處的外展處理,及中央分隔帶開口處的護欄漸變段,一般均按拋物線處理。 第2110條 護欄端頭是指在護欄開始端或結束端所設置的專門結構,護欄端頭可分為路側護欄端頭,中央分隔帶端頭和進出口匝道三角地帶端頭等。護欄端頭的結構形式也非常多。其最主要性能是吸收碰撞能量,具有導向功能,維修容易

12、。 第2111條 隔離柵是把金屬網(或鋼板網、刺鐵絲)繃緊在支撐結構上的柵欄用于阻止人畜進入公路或其它禁入區域,防止非法侵占公路用地。 第2112條 防眩設施是指防止對向車輛前照燈眩目的構造物,它包括防眩板、防眩網等,設置于中央分隔帶上。 第2113條 眩光是指在駕駛員視野范圍內對向出現極高 隔離柵代號: F隔離柵 構造形式代號: Wn編織網 Wn焊接網 Hw擰花網 Ce拔花網 Em鋼板網 Bw刺鐵絲 埋設條件代號: E埋設于土中 B埋設于混凝土中 第2. 2. 4條 防眩設施的代號由防眩設施代號、構造形式代號、設置條件代號三部分組成。 防眩設施代號: Gs防眩設施 構造形式代號: P防眩板

13、N防眩網 設置條件代號: E埋設于土中 B埋設于混凝土中 Gw設置在混凝土護欄上 Gr設置在波形梁護欄上 第2. 2. 5條 視線誘導設施的代號由視線誘導設施代號、構造形式代號、設置條件代號三部分組成。 視線誘導設施代號為VG 構造形式代號: D1輪廓標 Dv分流誘導標 Cv合流誘導標 Gca線形誘導標(指示性) Wca線形誘導標(警告性)設置條件代號: E設置于土中 At附著于構造物上第三章 設 計 要 求第一節 設 計 條 件 第311條 公路上的安全護欄,需要進行正確的設計才有可能實現以下功能:1)阻止車輛越出路外,對于中央分隔帶護欄而言,它阻止車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道;同時,還要

14、防止車輛從護欄板下鉆出,或將護攔板沖斷;2)護欄應能使車輛回復到正常行駛方向;3)發生碰撞時,對乘客的損傷為最小程度;4)能誘導駕駛員的視線。 從以上四條功能可以看出,要想防止車輛越出路外,必然要求護欄具有相當的力學強度和剛度,才能抵擋車輛的沖撞。而從保護乘客免受傷害或減輕傷害程度的角度考慮,希望護欄的剛度不要太大。很顯然,這兩種功能要求是互相矛盾的。安全護欄的設計要旨,可以說就在于找出這兩者間矛盾的調和點。 不同國家在選擇和決定護欄設計原則時,都要結合本國的實際道路交通條件,在滿足護欄基本功能的前提下,決定設計目標的側重點。下面讓我們看看一些發達國家的護欄設計條件(表3111)。以日本的護欄

15、為例,根據不同道路的設計條件可分為A、B、C、S四類。A類適用于高速公路、汽車專用公路及特別重要的國道;B類適用于主要國道,重要的地方道路,及城市重要道路;C類適用于其它道路;S類適用于與鐵道或居民住宅靠近的區段(屬強化型)。車重按14t考慮,碰撞速度按設計速度60考慮,碰撞角度采用15°。而美國和一些歐洲國家,考慮的車重雖比日本要小,但采用的碰撞速度和碰撞角度均比日本的要大,因此,從垂直作用于護欄的碰撞能量來看,日本和歐美國家大體上處于同一水平上。垂直作用于護欄的碰撞能量E可按到此為止式計算:問題。通道多,就意味著要抬高路堤高度,相對地增加了路側的危險性。除了路堤高度比較高,邊坡比

16、較陡以外,中央分隔帶、路線帶、路肩等的寬度,與國外標準相比也偏向下限值。特別是中央分隔帶的寬度,應盡可能的寬一些,這對防止對向車燈眩目,防止越過中央分隔帶與對向車輛迎頭相撞的重大事故的發生是有利的。適當增加路線帶和硬路肩的寬度也是必要的,它可為臨時發生故障的車輛提供緊急停車的場地;為駕駛者偶爾需要查閱路線圖、休息或其它目的停車而提供場地;為躲避潛在的事故,或減輕事故的嚴重性而提供必要的回旋余地;增加側向余寬可以改善視距,有助于行車的舒適性,避免駕駛緊張,提高公路的通行能力。從以上情況可以看出,我國高等級公路的總體設計控制指標與國外的指標相近,但在具體設計中充分考慮了我國的國情,突出了我國道路的

17、特點。 除了上面講的我國高速公路有其本身的特點以外,在我們的高速公路上行駛的車輛亦有其本身的特點。大小不同及重量各異的各種車輛有其不同的行駛特性,對安全護欄來說,車輛的質量、行駛速度、占用車道的位置都會直接影響其受沖撞的能量。因此,需要把我國公路上的車輛組成情況調查清楚。從各地調查情況看,不同地區的車輛組成有較大差別。交通組成統計情況如表3.1.13所示。 按照全國交通量調查的統一做法,規定小貨車為載重量2.5t以下的貨運汽車,中貨為載重量2.57.0t的貨運汽車,大貨為載重量大于7t的貨運汽車,小客車為16座以下的面包車、小轎車,大客車為16座以上的轎車,根據遼寧省的統計,各種型號車輛占汽車

18、總數的百分數如表3.1.14。 從表3.1.l4可以看出,中型貨車(解放、東風等)占46.4,加上嘎斯等中型貨車12.7,中型貨車占59.1,其中解放車的比例最大,約占中型貨車的60左右。黃河、日野、五十鈴等重型汽車約占7左右,小型汽車約占19,如果把表3.1.l-3和表3l.l4進行對照,可以看出總的比例關系非常接近,我國公路上各種車輛的組成比例為: 橋梁護欄的設計車型為什么不和橋梁的設計荷載對應起來呢,這主要有以下考慮: (1)確定橋梁護欄的設計條件既要考慮車輛發生事故的嚴重度,又要考慮車輛發生事故的概率。由于駕駛大型車輛司機的職業化以及大型車輛行駛速度較小,司機有較多的時間采取緊急避讓措

19、施防止車輛越出路外或減輕車輛越出路外的事故嚴重度;并且由于大型車輛所占比率很小,如果按大型車來設計顯得不很經濟。 (2)如果橋梁護欄的設計荷載按大型車輛考慮,那么,橋面板的設計強度也要相應地提高,這不僅增加橋面板設計的難度,而且不經濟。 (3)如何評價橋梁護欄的防撞性能,最根本的,也是最可靠的方法是進行實車碰撞試驗,國外安全設施都需經過實車碰撞試驗后,才能在公路上使用。例如,美國AASHTO橋梁護欄指導規范規定所有橋梁護欄都應進行碰撞試驗。就需要有具體的車型。同時為了使每次碰撞試驗的結果能相互比較,其碰撞條件(車型、質量、碰撞速度、碰撞角度)應是統一的。 2車輛的碰撞角度 碰撞角是指車輛沖擊方

20、向與護欄縱面所成的夾角。它與道路等級、車輛的種類、行駛速度和車輛在車道上的位置有關。國外主要通過事故現場調查或和野外觀測獲得車輛越出路外的角度來確定,一般情況下,規定卡車的碰撞角度為15°,小汽車的碰撞角為20°25°(法國規定小汽車的碰撞角為20°30°)。我國沒有事故現場調查方面的資料,本規范根據國外資料,并結合我國高速公路對車輛行駛的規定和橫斷面布設特點,規定小汽車的碰撞為20°,卡車的碰撞角為15°。 3碰撞速度在一般情況下,公路上的車輛以平均運行速度行駛,平均運行速度可以按計算行車速度的80計算,見表3.1.2l。

21、雖然,在車輛發生偏離車道等偶然事故時,司機有可能采取剎車、轉向、松油門減速等緊急補救措施,但是,考慮到我國道路側向余寬一般較小二、碰撞力的計算:減加速度,對于金屬制橋梁護欄,本規范考慮車輛碰撞護欄總的接觸長度為12m。 為了簡便計算,本規范根據美國橋規,考慮橋梁護欄的碰撞設計荷載作用在橫梁的跨中和立柱上時,橫梁的彎矩為 P0L。由于車輛碰撞橋梁護欄橫梁后,橫梁發生彎曲變形,吸收碰撞能量,所以,立柱承受的設計荷載不等于碰撞荷載,根據歐美和日本等國的實驗結果和實際使用經驗,立柱的設計荷載一般取護欄設計荷載的1/4計算。 對于鋼筋混凝土墻式護欄和組合式護欄,其荷載分布范圍根據德國標準DIN1072和

22、表3.1.33確定,同時,為了計算方便,分布荷載q取平均值,即PL1:qP3.0;PL2、PL3:q=P4.0 。 第3. 1. 4條 一般情況下,橋梁護欄主要受力構件強度(或配筋)計算,僅考慮車輛碰撞荷載,不考慮風載和人群荷載,而輔助構件的強度計算則僅考慮風載和人群荷載,而不考慮車輛碰撞荷載 的作用。 一、風載的計算方法引自現行交通行業標準公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)。 當大面積實體板塊如隔音板安裝在護欄上時,橋梁護欄又位于特別暴露的風口處(如沿海地區),那么風對護欄構件的作用力可能比車輛沖擊的作用力更大。如果隔音板高度大于1.5m,就需要驗算風載。 二、欄桿是以防止行人和非機動

23、車掉入橋下為目的而設置的,作用于欄桿頂部的水平設計荷載是考慮行人等將身子探出欄桿,倚靠欄桿或將重物放置在欄桿上。同時考慮車輛碰撞橋梁護欄時,輔助構件能跟橋梁護欄受力構件同時發生變形,不至于產生橋梁護欄的主要構件還沒有破壞時,輔助構件則已破壞的現象。 三、橋梁護欄的結構重力計算 本條引自現行交通行業標準公路橋涵設計通用規范 (JTJ021-89)。 第3. 1. 5條 橋梁護欄的橫梁與波形梁護欄的W形截面相比較,其抗彎剛度更大,而立柱則采用剛度小的構件,但立柱間距縮小了,這就是所謂的強梁弱柱式護欄系統,屬于只由橫梁的抗彎承受碰撞荷載的力學模式。立柱及橫梁的強度均為塑性范圍內的強度。 一、金屬制橋

24、梁護欄立柱的強度應符合下列各條的要求 1橫向荷載:公稱屈服應力和立柱對于平行護欄軸向的塑性模量之積,不小于橫向設計荷載P0所產生的彎距。橫向設計荷載P0是當縱向有效構件發生位移時,作用在立柱上的力。 2縱向荷載:公稱屈服應力和立柱對于垂直護欄軸向的塑性模量之積,不應小于橫向設計荷載P0所產生彎距的25。 3立柱與法蘭盤的連接強度:立柱與法蘭盤的連接處應能抵抗相對法蘭盤底面上任何軸的彎矩。 4立柱與基礎的連接強度:立柱法蘭盤與基礎的連接處應能抵抗相對法蘭盤底面上任何軸的彎矩。 二、金屬制橋梁護欄縱向有效構件的強度和連續性要求 1抗彎連續性:護欄的整個縱向構件應具有連續抗彎性,當這樣的連續性不可能

25、時,如在有大的變位或復合變位的接縫處,護欄應斷開。 2. 水平抗彎強度:公稱屈服應力和縱向構件(包括所有接頭)對于豎向中軸的塑性模量之積,應不小于設計荷載(P)作用在縱向構件兩支撐的中點所產生的最大連續彎矩M。 3豎向抗彎強度:包括所有拼接點的構件相對于水平軸的抗彎強度應不小于橫向抗彎強度的50。 4抗拉的連續性和強度:護欄的整個縱向結構應具有連續抗拉強度,遇有接縫例外。 三、縱向構件與立柱連接點應能抵抗以下諸力的作用 1水平力P0n,方向垂直于交通流面,通過橫梁中心指向立柱中心。2豎向力P02n,通過橫梁的中心,方向朝上朝下。面板上。 對于鋼筋混凝土墻式護欄,車輛的碰撞幾乎不發生變形,所以,

26、設 計時,一般都將汽車碰撞設計荷載換算成護欄底部端力矩,作用在橋面板上。 第3. 1. 7條 隔離設施的縱向穩定性,主要考慮風力的作用和人為破壞的可能性。風壓可按現行交通行業標準公路橋涵設計通用規范(JTJ02189)附錄三全國基本風壓分布圖確定。迎風面積可按隔離設施外輪廓線面積乘以風力折減系數計算確定。風力折減系數因隔離設施不同結構形式而變化,一般在0.20.5范圍。 第318條 防眩設施既要有效地遮擋對向車輛前照燈的眩光,也應滿足橫向通視好、能看到斜前方,并對駕駛員心理影響小的要求。如采用完全遮光,反而縮小了司機的視野,影響巡邏管理車輛對對向車道的通視,且對駕駛行車有壓迫感。同時,無論白天

27、或黑夜,對向車道的交通情況是行車的重要參照系,其中很重要的一點是駕駛員在夜間能通過對向車前照燈的光線判斷兩車的縱向距離,使其注意調整行駛狀態。從國外實驗結果可知相會兩車非常接近(小于50m)時,光線不會影響視距,但當達到某一距離時,眩光會對視距產生較大的影響。防眩設施不需要很大的遮光角也可即要獲得良好的遮光效果。所以,防眩設施不一定要把對向車燈的光線全部遮擋,而采用部分遮光的原理,允許部分車燈光穿過防眩設施,當然透光量不應使駕駛員感到不舒適。 我們推薦采用兩種防眩形式: 一、采用防眩板或以一定間距植樹的形式進行防眩,這主要是通過防眩或樹木的橫向寬度部分遮擋對向車前照燈的大部分光束來達到防眩目的

28、。 如規范圖3.1.8所示,在平直的道路中央分隔帶上連續設置間距為L,橫向寬度為b的防眩板。顯然,當光線夾角0時,光線被擋住,當1時,光線也被擋住。只有10凡的部分光線射向對向車道。植樹的情況也如此。 面,以消除這種眩光的影響。其設置的范圍至少為凸形豎曲線頂部兩側各120m,因平直路段感覺不到眩光的兩車最小縱距即為120m左右,汽車遠射燈光的照距一般也在120m左右。 在凹形豎曲線路段,駕駛員顯然可從較高的角度看到對向車前照燈的眩光,因而宜根據凹形豎曲線的半徑和前后縱坡度的大小,適當增加凹形豎曲線路段防眩設施的高度。一般可通過計算法或計算機繪圖求出凹形豎曲線內各典型路段相應的防眩設施高度值,最

29、后取一平均數值作為整個凹形豎曲線的設置高度。具體步驟如下: 1 根據凹形豎曲線的半徑及長度,將整個凹曲線部分長度劃分為412個路段作為典型路段; 2在各典型路段內選一點計算其相應的防眩高度,并將其作為該典型路段的設置高度。如圖3.1.8所示,計算時取L=120m,而H為平直路段的防眩高度,按規范要求確定。h根據具體的凹形豎曲線半徑及前后縱坡度大小計算,則H=Hh; 3為方便加工制作及今后的維護,可取各典型路段計算的H的平均值或稍大一點的數值,作為整個凹形豎曲線路段的設置高度。 為使防眩設施的高度能與道路的橫斷面比例協調,不使防眩設施受沖撞后倒伏到行車道上,及減少行駛的壓迫感,防眩設施的高度一般

30、不宜超過2m。 顯然,在凹形豎曲線路段種植足夠高的樹木防眩是比較理想的形式,它可為駕駛員提供優美的視覺環境。 第319條 視線誘導標的反射器與汽車前照燈及駕駛員視線的幾何關系如圖3.1.9所示。駕駛員從反射器正面駛來,由遠至近逐漸靠擾并從側面通過。 在這個過程中,反射器的入射角由于線形的關系,有可能在很大范圍內變化。相反,觀察清角的變化卻很小。入射角的變化可以影響反射器的亮度。因此,在道路上使用的反射器必須保持均勻、衡定的亮度,不允許閃耀,也不允許當入射角在某一范圍時突然變亮(或變暗)。保持足夠的反射亮度是視線誘導標反射器必須具有的撞角度較大時,對車輛和乘員的損害大,對乘客的安全性和了望的舒適

31、性較差,有較強的行駛壓迫感。因此,只有對各種護欄的性能有充分的了解后,才有可能作出更符合實際的選擇。 二、護欄的安全性選擇 從設置護欄的最終目標來看,當然希望通過護欄的保護作用,防止造成嚴重后果的事故發生,也就是說應該通過護欄來減輕交通事故的嚴重度,特別在車輛越出路外可能引起嚴重后果的區段,如:同鐵路、重要公路相交或平行的部分,靠近居民房屋的區段,高度大于10m的填方區段等。因此,要根據設計條件,選擇能經受超負荷的沖撞的護欄形式。 三、護欄的美學及其對駕駛員的心理影響的考慮 護欄的美學是和道路的景觀設計聯系在一起的,護欄的存在,應該使道路使用者增加舒適感和安全感,還應照顧到行駛中駕駛員的視覺和

32、心理反應,能在視覺上自然地誘導駕駛員的視線,保持公路線形的連續性。對一些會使道路使用者產生恐懼心理的危險路段,在選擇護欄形式時,宜采用遮擋視線的梁式護欄、混凝土護欄為好。 四、結合氣象條件的選擇 在降雪或冰凍地區,主要考慮護欄對擋風積雪的影響;在多霧地區,以設置結構連續性好、比較醒目的護欄為好;在多雨地區,護欄的設置應不致影響路面排水。 五、經濟性的考慮 從建設費用與養護費用的承擔能力考慮,應切合實際地選擇恰當的護欄形式。 每種護欄有其本身的特點和適用條件,各種護欄的適用地點如表321所示。從表中可以看出,纜索護欄最為合適的地方是有不均勻下沉的路段,有積雪的路段,有美觀要求的路段和長直線路段。

33、波形梁護欄可以滿足七種場所的使用需要,從總體看,波形梁護有更大的適用性。從國外公路上實際應用的護欄形式來看,波形梁護欄和纜索護欄占極對優勢,美國和日本波形梁護欄所占比重較大。 1. 公路等級 設置橋梁護欄時,原則上根據防撞等級和公路等級,選擇對應的橋梁護欄,但是,在大型車輛混入率高,橋下凈空大等危險性較高的特殊路段,就要求在這些區段設置防撞等級更高的橋梁護欄。 2路側危險物特征 橋梁鄰近(平行)或跨越公路、鐵路、車輛越出有可能發生二次事故時;橋梁鄰近或跨越江、河、湖、海、沼澤地段,車輛越出會發生沉沒的重大事故時,也要求在這些區段設置更高級別的橋梁護欄。 3美觀等因素 雖然橋梁護欄的建造成本只占

34、橋梁總建造費用的很小一部分,但是形式的選擇對其在美觀、耐用性、養護需求方面仍具有很大的重要性,橋梁護欄應與橋梁形式、橋梁周圍的自然景觀相協調,起到美化橋梁建筑的作用,并盡量采用新型結構和輕型材料,以提高橋梁護欄的防控性能和減少橋梁的自重。 第3. 2. 6條 小橋、通道護欄,大中橋的中央分隔帶護欄以及互通立交橋的護欄,其立柱埋入混凝土基礎中的處理一般采用以下方法: 1混凝土中預留孔洞,立柱放入后,用瀝青和密實砂填封; 2采用法蘭盤連接; 3可抽換式護欄緊固裝置(專利號9O207012.6)。 這三種方法,以第3種最為實用,它拆裝方便、受力合理。混凝土中預留孔洞,再在立柱周圍用瀝青和密實砂填封的

35、方法,在日本采用較多。依靠混凝土孔洞起定位作用,砂作為填充物吸收碰撞能量。由于孔洞不大,吸能效果不是很好,一旦混凝土孔洞被擠壞,很難修復。采用法蘭盤連接的方法在國內用得較多,它的主要問題是:一旦在立柱附近發生碰撞時,往往造成法蘭盤地腳螺栓的嚴重損壞,無法順利更換護欄立柱。可抽換式護欄立柱緊固裝置,克服了上述連接方法的缺點,利用特殊設計的迫緊器與承座器的配合操作,調節護欄的高低位置,控制護欄的簡易抽裝。它的主要優點是結構簡單,安裝方便,特別遇路面加鋪增加厚度時,該種裝置可方便地升高護欄高度。護欄柱與基礎連接牢固,安全可靠,一旦發生碰撞,可迅速維修恢復。 第3. 2. 7條 隔離柵的形式較多,在形

36、式選擇時可根據隔離封閉的功能要求、經濟承受能力、美觀要求及與公路周圍景觀的協調性等因素,在進行充分比較后確定。 一、金屬網型和鋼板網型隔離柵 金屬網型隔離柵可分為編織網、焊接網、拔花網、擰花網等多種。單絲直徑和網格形狀尺寸均有很多變化。鋼板網型隔離柵主要在鋼板厚度、節距和絲梗尺寸上選擇。 金屬網型和鋼板網型的形式選擇,還需考慮: 1公路所在地區的氣候條件,大氣腐蝕的嚴重程度; 2適合于靠近城鎮等人口稠密地區,擔心有人、畜等進入的路段; 3在風景區、旅游區、著名地點等路段; 4簡單立交、通道的兩側隔離柵; 5金屬網型比較適合于地形起伏不平的路段,鋼板網型適合于地形平坦地段。 二、刺鐵絲網型 1適

37、合人煙稀少的地帶、山嶺地區; 2郊外地區的公路保留地; 3郊外地區的高架構造物的下面; 4跨越溝渠而需封閉的地方。 三、其它 在互通式立體交叉范圍內、服務區、停車區、收費站、管理所等處,隔離柵的設計應注重美觀,可考慮與綠化相配合,采用綠籬,或適當配合刺鐵絲。 第328條 除植樹(灌木)外,在道路上設置的防眩設施形式可以說是多種多樣的,總的來說有網格狀的防眩網、柵樣式的防眩網、扇面式的防眩扇板、及本規范中推薦使用的板條式防眩板等形式,有金屬材料制作的,也有塑料制作的。經過幾十年的發展和淘汰,目前在世界各國使用最廣泛的主要是防眩板及防眩網兩種形式。寬,在地形富有變化,需要十分尊重自然景觀和氣候條件

38、也較適宜植樹時,可采用植樹(灌木)防眩。但無論如何,防眩板和植樹相結合是比較理想的形式,這是針對經濟、景觀、養護和克服單調性等方面而言的。在規范中提出了三種防眩設施與中央分隔帶護欄相結合的形式,也主要是基于上述幾方面的考慮。尤其是中央分隔帶設置纜索護欄的情況,因纜索護欄與防眩板結合設置,給人以“頭重腳輕”之感,景觀效果不好。加之纜索護欄是柔性結構,不能很好地對防眩板起保護作用。車輛側撞或側擦對纜索護欄可能沒有什么損傷,而防眩板卻可能遭受破壞,或產生變位。在多數的情況下,這些側撞或側擦可能只使防眩板傾斜或產生一定的變形,既不影響防眩效果,更換似乎也沒必要,但修復卻較困難,不修,歪歪斜斜埋設在路中

39、又有礙景觀,給養護部門增添不少的麻煩。而植樹與纜索護欄結合設置,既起到防眩的作用,也彌補了纜索護欄誘導效果不理想的一面,景觀效果極佳。故在設置纜索護欄的路段,最好是采用植樹防眩。需強調的是,這些規定都不是絕對的,在什么條件下需設置防眩板或植樹,應從上述八個方面進行比較后,結合具體的情況而定。 植樹(灌木)、防眩板、防眩網的經濟性比較是以國內公路防眩設施使用情況的調查資料為基礎,應用京津塘高速公路和杭甬高速公路交通工程設計的有關文件以及北京市園林綠化植樹的有關資料。經濟性比較內容包括材料用量、初期成本和成本總現值三方面,見表3.2.82。從表3.2.82可以看出當人工防眩設施與混凝土護欄配合使用

40、時,防眩板、植樹和防眩網的初期成本比是1:1.28(2.22):1.77,括號內是采用植大樹的成本;當人工防眩設施與波形梁護欄配合使用時,防眩板、植樹和防眩網的初期成本比是1:O.89(1.55):1.68,雖然采用栽植小樹苗防眩法,初期成本比防眩板小,但小樹苗要經過一定的生長期才能達到防眩要求,從鋼材用量,初期成本和成本總現值綜合比較,不管采用何種護欄形式,防眩板均比防眩網經濟,從成本總現值比較,防眩板的經濟性均優于植樹防眩。第四章 設 置 原 則第一節 路 側 護 欄 護欄作為公路上的基本安全設施,從開始應用至今已經歷了約70年的時間,通過幾十年來的研究和實踐,對護欄的結構、碰撞理論、設置

41、原則、制造安裝等方面累積了豐富的經驗,為安全護欄迅速在我國高等級公路上推廣應用創造了條件,并對促進我國高等級公路上的交通安全正起著積極的作用,但同時,應該把護欄本身看作為一種障礙物,它的設置是有條件的。只有進行正確的設計,才有可能實現以下的護欄功能和目標: 1)能阻止車輛超出路外,保護路外建筑物的安全,確保行人等不致受到重大傷害,確保與其相交道路、鐵路的安全。阻止失控車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道。 2)應能使車輛回到正常行駛方向。車輛碰撞護欄的運動軌跡應能圓滑過渡,以較小的駛離角和較小的回彈量停留在不影響車輛正常行駛的地方。 3)一旦失控車輛與護欄發生碰撞時,對司機和乘客的損傷為最小,要求護

42、欄具有良好的吸收碰撞能量的功能。 4)能誘導駕駛員的視線,能清晰看到道路的輪廓及前進方向的線形,增加行車的安全性,增加公路美觀。 5)護欄制造、安裝、維修的經濟性。 為了解決在高等級公路上的交通事故情況,以沈大高速公路為主要對象,調查了與護欄設置有關的交通事故資料。根據1987年、1988年沈大公路的交通事故統計,共發生各類事故2O7起,死亡22人,重傷1人,輕傷26人。其中與中央分隔帶有關的事故,包括越過中央分隔帶的事故約占總事故的11。根據日本高速公路上交通事故統計:車輛與中央分隔帶護欄接觸、沖撞、爬上護欄、個別有沖斷護欄的事故,約占總事故的2225。也就是說,在高速公路上發生的事故,有1

43、4與中央分隔帶有關。因此,在中央分隔帶設置護欄是非常必要的。 在沈大公路上車輛越出路外,或與路外障礙物相撞的事故,約占事故總數的32;據比利時和英國的統計,由于路邊障礙物造成的事故約占事故總數的16;據法國的統計,由于路邊障礙物造成的事故約占事故總數的2025,由于車輛駛離道路造成的事故約占事故總數的30。由此可以看出,高速公路上由于車輛越出路外,或與路外障礙物相撞的事故約占事故總數的13。作為防止車輛越出路外的安全護欄,其在高速公路上的作用是顯而易見的了。 從發生事故的車輛種類來看,根據沈大公路的調查資料,以卡車為最多,占52,其次是小型汽車,占27。這兩類車所造成的事故約占總事故的80,因

44、此,與護欄設置有關的交通事故中,卡車所造成的事故占很大比例。 事故資料顯示,在郊外公路上與路側護欄和中央分隔帶護欄有關的事故約占20左右,這些數字在一定程度上反映了護欄設計是否適當,設計不當的護欄將成為路側危險物。那末,在高速公路上如何掌握設置護欄的原則呢,一般說,設置護欄受到一些因素的影響,這些因素有:適用性、安全性、經濟性、環境限制和交通管理約束等。所有這些因素,設計者必須全面比較和選擇。通過對各國護欄設計實踐的調查發現,護欄設置的依據,通常是以設置護欄與不用護欄保護的相對危險性比較后才作出判斷的,失控車輛越出路外產生的后果與失控車輛碰撞護欄產生的后果進行比較,能減小事故嚴重度的場所,就被

45、認為是需要設置護欄的場所。除采用事故嚴重度指標作為評價設置護欄的依據外,也可采用成本效益分析法對設置護欄的效益作出評價。由于我國修建高速公路才剛起步,缺乏事故嚴重度分析的原始數據,因此無法進行這方面的評價。 2路面積冰、積雪嚴重及多霧地區,認為設置護欄有效果的路段。 3路塹支撐壁、隔音墻,認為需要設置護欄的路段。 4.隧道內保障養護人員安全的路段。 5夾在兩填方區段之間長度小于100m的挖方區段,應和兩邊填方區段的護欄相連。 6導流島、分隔島認為需要設置護欄的地方。 路側護欄的最小設置長度,主要考慮護欄的整體作用,只有當護欄作為連續梁能很好發揮整體效果,護欄才是有效的。如果護欄設置長度較短,不

46、但影響美觀,而且不能發揮護欄的導向功能,增加碰撞的危險性。據碰撞試驗和仿真分析,以及實地調查資料表明,護欄最小設置長度不宜小于70m,如果相鄰兩段路側護欄相距不到100m時,應將兩段護欄連接起來。所謂護欄最小設置長度,指的是護欄的標準段、漸變段和端頭所構成的總長度。第二節 中央分隔帶護欄 據日本高速公路上的事故調查資料稱,與中央分隔帶接觸、沖撞、爬上和沖斷波形梁護欄的事故占總數的2225。其中越過中央分隔帶,沖到逆行車道的事故約占事故總數的O.5,約占與中央帶有關事故發生率的2。沖斷中央分隔帶的事故實屬偶然發生,不過,中央分隔帶護欄就是為了防止車輛越過分隔帶闖入對向車道而設置的。因為,這種事故

47、一旦發生其后果是非常嚴重的。各國在規定中央分隔帶護欄設置標準時,往往以分隔帶的寬度、交通量為依據(見表4.2.1)。交通量較低時,車輛橫越中央帶的幾率就低,但是,在交通密度較低的情況下,車輛的速度就會相對提高,因此,一旦發生橫越中央分隔帶的情況,就可能產生嚴重的后果。因此,對于交通量的規定各國有較大差別,各國都把中央分隔帶的寬度看成是否設置中央帶護欄的重要依據,比較寬的中央分隔帶,車輛橫越的幾率也相對低。美國的規定:中央分隔帶寬度超過30英尺,中央帶護欄的使用可以隨意;中央分隔帶寬度超過50英尺度明顯比路段高,車輛超出橋外會造成車毀人亡的重大惡性交通事故。對于高等級公路來說,由于車速提高了,車

48、輛越出橋外的事故嚴重度增加了,所以對于高等級公路的特大、大、中橋均應無條件地設置橋梁護欄。一般公路的特大、大、中橋在條件許可的情況下,也應參照本規范設置橋梁護欄。小橋、涵洞由于跨徑較短,如根據本規范要求設置橋梁護欄,一般不能滿足橋梁護欄結構上所需的最短長度,并且要在很短的橋梁護欄上進行兩次過渡段處理, 造成短距離內橋梁護欄強度的不連續,整個護欄也不美觀,所以,在不降低橋梁區段的安全性前提下,對小橋、涵洞的護欄可按路段護欄的要求設置。 一般認為橋梁線形條件好,車輛按正常前進方向行駛發生偏離的機率很低,尤其是在設置了人行道的道路上,即使萬一車輛偏離正常行駛方向,在一般情況下,首先會被人行道一行車道

49、分界處的路緣石所阻擋,即使有超過路緣石的現象,也會在人行道的寬度范圍內恢復正常的行駛方向,為此,一般認為,在有人行道的橋梁上,通常不必考慮車輛掉下橋的可能性,但是,為預防從橋上掉下的車輛造成二次事故和考慮到在汽車專用公路橋梁上設置人行道,車輛和行人處于同一平面上,汽車專用公路的交通量大,車速高,車輛碰撞行人和非機動車的事故嚴重度增大,為保護行人和非機動車,同時把機動車和非機動車在平面上分隔開,提高車輛與行人的安全性,按實際需要在人行道行車道分界處設置汽車行人分隔護欄是合適的。 第四節 隔 離 設 施 第441條 高速公路、汽車專用一級公路沿線兩側均應實行封閉,以防止行人、非機動車、牲畜等闖入公

50、路及非法侵占公路用地。這是確保行車安全、排除橫向干擾、充分發揮道路效能的重要措施。 第442條 對于公路兩側的一些天然屏障、不用擔心有人進入公路和非法侵占公路用地的區段可以不設隔離設施: 一、高速公路、汽車專用一級公路的路側有水渠、池塘、湖泊等天然屏障路段; 二、高度大于1.5m的擋土墻或砌石等陡坎,人畜不能進入的區段; 三、橋梁、隧道等構造物,除橋頭、洞口需與路堤隔離設施連接封死以外的區段,也可以不設隔柵。 第443條 隔離設施的中心線,一般沿公路用地界線以內0.2O.5m處設置,這主要考慮立柱的基礎能落在公路界以內,避免因侵占農民用地發生糾紛。 第444條 公路兩側的封閉,一般在橋梁、通道

51、等處為薄弱環節,人、畜等往往會從橋頭錐坡處鉆入。因此,在這些地點,需下功夫把隔離柵圍死。在小橋橋頭,隔離柵可以沿錐坡爬上,在橋頭處封死,也可沿端墻圍死。通道的進出口,由于過往的人畜較多,要考慮人為破壞闖入的可能性。因此,在選擇隔離柵材料和結構時,特別要注意人為破壞的可能性,要選擇強度高,人無法爬入的結構,一定要圍死。 第4. 4. 5條 隔離設施一般均設置在公路用地界附近,每當遇橋梁、涵洞通道均需折回來封死,這樣效果才會好。但對一些流水量很小的涵洞,隔離設施也可以考慮直接跨過。但在跨溝的地方,也需作一定的圍封處理,以防人、畜隨意鉆入公路內。跨越涵洞時,立柱可適當加強、加深。 第4. 4. 6條

52、 公路兩側的地形變化是很大的,有些地方(如陡坎、湖泊、河流、深溝等)隔離設施的設置前后不能連續的地方,需要做好隔離設施的端部處理,一定要圍死。 第447條 隔離設施對地形起伏的適應性較強,它可以做成斜坡形,也可以做成階梯形。如起伏過大,可考慮對地形進行一定的整修,盡可能使隔離設施起伏自然,避免局部地段的突然變化。第五節 防 眩 設 施 第4. 5. 1條 防眩設施的設置決定于很多條件,在本條中規較大(S=15m)時,兩車縱距愈小,視距愈大,特別是兩車很接近時,視距顯著增加。當橫距S40m時,視距幾乎與縱距無關。 交通部公路研究所進行的防眩試驗也表明,當相會兩車橫向距離達14m以上時,相會兩車燈

53、光不會使駕駛員眩目,這一結果和英國試驗結果一致。 我國的交通規則規定,在正常行駛條件下,所有車輛都應在主車道上行駛,只有超車或其他特殊情況才能在超車道上行駛。當中央分隔帶寬度為7m時,加上兩條左側路線帶寬2×0.75=1.5m,中間帶寬度為8.5m。如相會兩車都在主車道上正常行駛,則其橫向距離s=8.52×××1/2=16m;在最不利的情況下,如相會兩車都在超車道上行駛,S值也為12.25m(S=8.52×3.752=12.25m)。故當中央分隔帶寬度大于7m時,一般都能有效地降低眩光對駕駛員行車影響,或說眩光對駕駛行為的影響可以不考慮。因而規

54、范規定在中央分隔帶寬度大于7m時,就不必設置防眩設施了。 國內外的研究者普遍認為:提供足夠的橫向距離以消除對向車前照燈眩目是理想的防眩設計。國外6車道的高速公路,除滿足日間的交通量需求外,夜間左側車道(靠近中央分隔帶的車道)上幾乎沒有或很少有車輛行駛,甚至中間車道的車輛也不多。這樣,兩車相會時有足夠的橫向距離,消除了對向車前照燈的眩目。英國高速公路車輛行駛規則規定:不是為了超車或邊車道無空時,不得使用右側車道,這樣,對向車流間有足夠的橫向距離,因而無眩目影響,或影響甚微,可不設防眩設施。 二、當公路路基的橫斷面為分離式斷面,上下行車道不在同一水平面時,理論計算和實際應用的經驗都表明,若上下行車道的高差大于2m,會車時眩光對駕駛員的影響就很小了。且在這種情況下,一般都應在較高的行車道旁設置路側護欄,而護欄(除纜式護欄外)也起到遮光的作用。因而此時也就不必設置專門的防眩設施了。 三、在有連續照明設施的路段,車輛夜間一般都以近光燈行駛,會車時眩目影響甚微,顯然在這種情況下可以不考慮設置防眩設施。設置防眩設施的目的主要是為了降低會車時眩光對駕駛員的影響,因而其設置的位置當然

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