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1、交通工程设施设计,第三章 交通安全设施设计,第三章 交通安全设施设计,教学内容,1）安全护栏,2）防眩设施,3）隔离封闭设施,4）视线诱导设施,第三章 交通安全设施设计,1 安全设施,1.1交通安全设施属于道路最基础的设施之一,1.2 对充分发挥高等级公路（特别是高速公路）安全、快速、经济、舒适的功能，有重大的意义,1 安全设施,1.3作用,1）减少交通事故频率，减轻交通事故的危害,2）减少、消除交通系统中各种纵、横向干扰,3）提高道路管理、服务水平,4）提供道路各类视线诱导,5）改善行车环境和道路景观,1 安全设施,1.4现状,在近20年期间，我国交通土建有了飞速发展，公路总里程位居世界第三
2、，高速公路高居世界第二，但道路设施建设十分落后，远跟不上交通发展的需要,1.5未来发展,形式多样,经济美观,性能优良,安全适用,1.4现状,在近20年期间，我国交通土建有了飞速发展，公路总里程位居世界第三，高速公路高居世界第二，但道路设施建设十分落后，远跟不上交通发展的需要,1 安全设施,1.6种类,我国二级以上国道基本配备了一定数量的安全设施，但在数量、效能、规范等方面难于满足道路交通现代化需求,安全护栏（含防撞、缓冲等）,防眩设施,隔离、封闭设施,视线诱导设施,高等级公路安装齐全、先进的安全设施，对保障交通安全，提高运输效益、加速我国交通现代化起到了良好的作用,2 安全护栏,2.1定义,为
3、确保行车安全在道路沿线设置的一定程度上能御防车辆超越的防护设施,2.2基本概念,常规障碍,道路上、道路两侧安全距离之内一切对行车造成潜在危害的物体或空洞,1）路上危险物,道路本身构造和设施：中央分隔带、路堤、路堑边坡、护栏、防撞垫、 路缘石、标志柱、排水沟、挡土墙,欧洲特色无非机动车道,路侧危险物,路侧水沟、空洞,刚性护栏会对事故车辆产生严重破坏,沿线树木危险性不同,涵洞端墙对越出路界车辆造成危险,2 安全护栏,2.2基本概念,其他物体和空洞,所有按需求设置或无法移走的实体或空洞都视为路上危险物,1）路上危险物,其他交通工程设施：交通标志、应急电话等,自然物：山石、树木、河流、沟壑等,安全距离
4、内的人工构筑物,2.2基本概念,1）路上危险物,潜在的障碍,此类主要是道路平、纵曲线设计时，由于环境等客观因素造成道路参数的不合理,道路平、纵曲线小于设计标准规定时，其平、纵曲线曲率半径皆成为路上危险物,连续弯道、连续陡坡等路段，有关参数亦视为路上危险物,潜在危险物,弯道视线引导问题,岔道误导问题,1）路上危险物,道路两侧危险物距离标准,路侧物体车辆行驶造成了一定影响，但根据所处位置离路边线距离大小，其对行车影响的程度不同，道路设施设计时，应全面、准确的分析,1）路上危险物,消除道路危险物的措施,条件允许时，直接移走所有危险物,解体消能结构设计,路边应急电话亭，为了使用、管理方便，一般设置于危
5、险距离内，设计时应考虑不能建造成有基础的刚性建筑,设计护栏进行隔离,护栏用于对不可移走的危险物进行隔离保护，但护栏本身是一种危险物，对行车造成影响，因此实施时要考虑其合理性,1）路上危险物,护栏防护原理,护栏设置的合理性,车辆撞上护栏的危险程度低于直接撞上（或坠落）被隔离物的危险程度,护栏碰撞原理,碰撞后车辆、护栏之间产生弹塑性变形、相对运动的摩擦、惯性力方向改变，达到释放碰撞能量，引导车辆和乘员脱离或减少危险,高架路合道处高空坠落的危险性极大,2.2基本概念,2）事故严重度（SI指数）,事故严重度是对交通事故所造成的财产损失、人员伤亡程度进行综合评价的重要指标。事故严重度用指数SI表示,理论
6、计算公式：SIP（Si/A）P（Ij/Si）W（Ij）,P（Si/A）事故A发生在碰撞条件i下的概率；P（Ij/Si）在碰撞条件i下伤亡严重度j的概率；W（Ij）伤亡严重度j的加权系数。,2.2基本概念,2）事故严重度（SI指数）,碰撞条件,影响事故严重度的因素非常复杂，因此同一障碍物往往会产生不同的后果，主要取决于事故中的碰撞条件,碰撞速度,发生碰撞的车辆部位,碰撞角度,车辆种类和质量,道路特点,道路环境当时的通行条件,2.2基本概念,2）事故严重度（SI指数）,简化计算公式,SI（24H6IP）/N式中：H死亡事故数 I受伤事故数 P财产损失事故数 N事故总数,实际上应用理论公式十分困难，
7、通常根据某种具体设计目标，运用事故资料数据来对具体障碍物进行简化计算,注意的问题： 简化计算没考虑碰撞条件，是一种统计数 事故严重度是设置护栏的重要依据，但不是绝对因素,2）事故严重度（SI指数）,路侧构筑物事故严重度参考值（美国）,2.2基本概念,路上危险物是交通事故的隐患，影响可以用SI的大小表示其程度,护栏是一种对不可移走危险物的隔离防护设施,危险物的SI值并非常数，与碰撞条件有关,SI值一般可用简化计算公式计算,原则上护栏SI值应低于危险物SI值,设置护栏时还应考虑事故频率、经济条件等,SI还用于对交通安全评定、护栏性能评定等,2 安全护栏,2.3种类,半刚性护栏,一种连续的梁柱结构，
8、主要设置在需要着重保护乘员安全的路段,1）按护栏构造形式分类,W型波形梁护栏,三波波形梁护栏,管梁护栏,箱梁护栏,具有一定的刚度和韧性，主要通过横梁、立柱和土基变形吸收碰撞能量，损坏部件容易更换，有一定的视线诱导作用，外形美观,半刚性护栏,2.3种类,半刚性护栏,刚柔相兼适度,具有一定强度，能御防意外车辆超越,能吸收一定的冲击能量，减少车辆损坏,结构合理，有较好的视线诱导功能,造型美观，易于维修,可用于较窄的中间隔离,中间隔离,路侧护栏,2 安全护栏,2.3种类,一种基本不变形的护栏结构，主要设置在需严格组织车辆越出路外，以免引起二次事故的路段,1）按护栏构造形式分类,刚性护栏,混凝土墙式护栏
9、,混凝土梁柱式护栏,桥梁用箱梁护栏,管梁护栏,主要通过车轮转动角的改变，车体变位、变形和车辆与护栏、车辆与地面的摩擦来吸收碰撞能量，对保障乘员安全性的要求略低,刚性护栏,2.3种类,遇大角度冲撞，将造成较为严重的后果,刚性护栏,2.3种类,相对刚性大，防止车辆超越效果好,刚性护栏的功能特点,不易损坏，几乎不用维护、维修,可用于较窄的中间隔离,对大角度冲撞车辆的损坏严重,给人员造成的安全感和瞭望效果差，存在较强的行驶压迫感,混凝土刚性护栏断面规范图,2 安全护栏,2.3种类,1）按护栏构造形式分类,柔性护栏,一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构，常用于轻载、低速区域，兼隔离、景观功能,缆索护栏,完全依靠缆索的拉应力来吸收碰撞能量,2.3种类,柔性护栏,弹性大，发生意外时护栏在 弹性范围内工作,立柱间距灵活，不受地面沉降影响,造型优雅美观，常用于风景区,护栏可重复使用，局部维修方便,总体施工困难，特别是端部工程,视线诱导效果差，造价较高,2 安全护栏,2.3种类,路侧护栏,2）按护栏设置位置分类,中央分隔带护栏,桥梁护栏,过渡段护栏,端部护栏,防撞垫,就护栏结构形式而言，半刚性护栏具有刚柔两方面的特性，是公路中应用最广泛的一类,
