5）气象条件因素 气象因素一般考虑冰雪、多雨、多雾、风沙等情况对护 栏结构的影响 6）经济性因素
设计建设必须少花钱、多办事。 经济因素基本原则： 合理的性能、价格比 我国大部分地区经济实力还是制约交通设施发展 的最主要因素，因此应保证基本功能的前提下，考虑 经济条件的可行性。
常用护栏综合性能一览表
发生意外后，半刚性护栏改变 了车辆运动轨迹，可避免或减少冲 向对面车道、翻下深沟等悲剧。
半刚性护栏的细部结构 槽 形 立 柱 圆 形 立 柱
金属、木材防阻块 防阻、缓冲、消能
波 形 护 栏
护栏端部构造与局部加强
混凝土护栏接口
波形护栏局部加强
为 减 轻 碰 撞 后 对 车 辆 损 害 设 计 的 端 部 构 造
3 护栏的设计条件
3.1安全护栏的作用和性能 护栏是公路重要的安全设施， 涉及到安全、实用、经济、美 观等方面因素
护栏一经安装，固有的性能是确定的，而不同条 件下事故严重度指数差异很大
护栏的合理设计
公路界 中心线 越界车辆 公路界 护栏
拦挡、导向、消能
①
②
④ ③
汽车撞上护拦后反应
碰撞改变惯性轨迹
3）碰撞角度
根据国外统计资料，结合我国具体情况，护栏 设计规定碰撞角：小汽车20°；大汽车15°～20°
弯道护栏 纵面切线
3.2 护栏的设计条件
4）碰撞速度
发生碰撞时出事车辆的速度
由于车辆的碰撞能量与行驶速度的平方成正比，因此是 正确计算护栏防护能力的重要参数
实际上出事车辆的车速也是随机的，正确的取值依据是 对具体交通环境的统计数据 我国目前取值标准
防撞等级体现了护栏阻挡车辆碰撞的能力，是衡量护栏 防撞性能的重要指标
防撞等级以行驶车辆碰撞动能来衡量
式中：E——车辆碰撞动能 m——车辆质量 v——车辆碰撞速度 θ——碰撞角度
E= m（vsinθ)2/2
有关参数按规定 范围根据道路实 际情况选取
3.2 护栏的设计条件
6）相关防撞等级规范及等级确定
3.2 护栏的设计条件
1）道路条件 我国公路设计遵循《公路工程技术标准》。由于 道路建设发展迅速、途径区域人口密集、设计建 造缺少经验等，以致存在较多的安全隐患
许多参数不合理，大部分偏下极限
交叉频繁，下穿通道多，路堤高，边坡陡
护栏设计应首先全面了解和分析道路设计参数、 沿线自然环境、企业村镇、其他道路交叉状况等
3.2 护栏的设计条件
一般护栏设计采用两个防撞等级
一般护栏按其设置的位置又分路侧护栏和中央 护栏两类，中央护栏加脚标m
一般级A
用于高等级公路、一般公路两侧
用于中央隔离护栏，代号Am
加强S级
用于上述特别危险路段
用于需要加强中央隔离护栏，代号Sm
3.2 护栏的设计条件
公路护栏设计条件相关参数表 规定了A、Am碰撞条件。其中护栏设计最大冲入距离表 示该等级护栏在发生意外时，沿冲撞方向允许的最大变 形量
3 护栏的设计条件
3.2护栏设计条件 护栏设计应考虑的因素 车型 道路条件 车辆质量 交通特性 速度 事故成本 角度 经济实力
目前尚无严格规范，有关数据一般可通过对以往事故资料 分析获得
3.2 护栏的设计条件
护栏设计应考虑的因素 不同国家具体条件不同，设计结果差异很大 日本：取刚性偏大的设计
欧美：取刚性偏小的设计 中国的国情与日本相仿，但属于发展中国家，在公 路网大规模建设中存在较大的经济缺口
与铁道、公路立体相交处
高等级公路路基坡角1 米范围内存在水域 立交互通进出口匝道三角地 带、匝道转弯小半径一侧
必须设置 应该设置
高等级公路匝道 三角地带
三角地带
高等级公路匝超越路面将导致 严重后果
设置护栏
上图：道路合分流三角 地带的护栏形式
3.2 护栏的设计条件
2）车辆质量 无论运行车辆相互碰撞或与静物的冲撞，与其总 质量直接相关，因此车辆总质量是影响护栏设计 的重要条件之一
我国目前汽车保有量构成 2.5～9吨占97.21％
2.5～12吨占98.74％
未来趋势：小汽车微型化；大货车重型化
3.2 护栏的设计条件
2）车辆质量
设计标准：标准车型占行车群体85％ 我国现行护栏设计标准车型 BJ2120（BJ2020,北京2吨越野）
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
3 护栏的设计条件
3.1安全护栏的作用和性能 1）阻绊、防止失控车辆穿越车道边界 2）能使碰撞车辆回复到正常行驶方向 3）良好的吸收冲撞能量功能 4）诱导驾驶员视线，增加行车安全 5）制造、安装、维修的经济性
4 护栏形式选择
4.2桥梁护栏形式选择 桥梁护栏选择应首先确定护栏防撞等级，再选择结 构形式 1）等级选择 不设人行道 ●PL3级：特大桥梁，可能引发二次事故 ●PL2级：一般桥梁，可能引发二次事故
4 护栏形式选择
4.2桥梁护栏形式选择 桥梁护栏选择应首先确定护栏防撞等级，再选择结 构形式 1）等级选择 设置人行道 在有人行道的桥梁护栏形式选择时，要作双层护栏设 计，即机动车与人行道之间，人行道外侧双护栏，有中 央隔离的情况与道路相同。 常用组合形式： PL2（或S）＋PL1
桥梁护栏设计分三级（PL） PL1：0＜E＜60kJ
PL2：60kJ＜E＜140kJ
PL3：140kJ＜E＜240kJ
例：计算平原上高速公路桥梁护栏防撞等级。 分析:①基本条件（大车）车速120km/h→碰撞速度96km/h 标准计算质量10吨 碰撞角度15° ②E＝0.5×104（26.7×sin15）2＝238.7kJ ③对照上规范，应取PL3级
碰撞速度＝设计车速×80％
3.2 护栏的设计条件
4）碰撞速度
我国目前取值标准 碰撞速度＝设计车速×80％ 高速公路：（120～60）×80％＝96～48km/h 一级公路：（100～60）×80％＝80～48km/h 二级公路：（80～40）×80％＝64～32km/h
3.2 护栏的设计条件
5）防撞等级计算
大、中、小桥梁；立交桥；高架路等两端 应设置合适的路侧护栏
5.1路侧护栏设置
2）情形二（应该设置）
与情形一相比较小的路边坡、路堤高度
可能驾入相邻道路的路段 路基宽度渐变路段 高等级公路路肩边缘1米内 存在构筑物
平曲线半径小于标准规定最小值
变速车道路段、车道合分流路段
桥梁、高架路两 端与路基相连处
4.1路基护栏形式选择
3）安全性因素
设计目标→降低交通事故的严重度。交通事故的结果千 变万化，而护栏只能按一定规格设计，因此在特别危险 路段应重点考虑承受冲击荷载稳定性好的形式
4）美观因素 公路护栏还兼有诱导功能，将给人安全、和谐的环境， 其美观性对驾驶员生理、心理状态有严重影响。
4.1路基护栏形式选择
BJ212 EQ1090
EQ140（EQ1090,二汽9吨货车）
3.2 护栏的设计条件
3）碰撞角度
车辆冲击方向与护栏纵面的夹角
发生事故时的碰撞角是随机出现的，角度值越大，冲 撞的结果将越严重
根据国外统计资料，结合我国具体情况，护栏 设计规定碰撞角：小汽车20°；大汽车15°～20°
3.2 护栏的设计条件
4.2桥梁护栏形式选择
1）等级选择
确定护栏等级之后，具体结构形式选择也是影响 护栏功能的重要因素 美观、协调 宽阔水域、高净空
钢制桥梁（只允许用金属护栏） 积雪严重地区 护栏自重与冲击荷载传递
全线桥梁护栏结构尽可能统一
5 护栏的设置原则
5.1路侧护栏设置
1）情形一（必须设置）
道路边坡度、路堤高度过大（见图示阴影）
防越出好、强度大、成本低、凝重、对人车 保护差
不同道路地理环境的选用参考
小半径 弯道 波形梁 ☆ 视线诱 美观协 冰雪 导好 调 环境 ☆ ○ ○ 隔离 带窄 ○ 不均匀 沉降 耐腐 蚀 ○ 直线 性好 ○
管梁
箱梁 柔索 混凝土
○
○
○ ☆ ○
○
○ ☆ ☆
○
○ ○ ☆
○
○ ☆ ○
全面了解各类护栏的性能和充分掌握道路环境、地质、气候 等方面的资料，是设计、选择护栏的基础。
在特别危险路段（如城市 高架路、铁道交叉口、居 民集中的范围等）应采用 加强型，S级，其中Sm为 相应中央隔离护栏 世界各国路基、桥梁 护栏设计碰撞条件， 因国情而异，各国设 计侧重点不同
4 护栏形式选择
4.1路基护栏形式选择
1）基本条件：保证使用性能
包括护栏的机械性能、物理性能、化学性能等。结合道 路环境具体情况，综合考虑护栏选择的安全可靠、经济 合理、美观大方 2）性能因素 全面了解刚性、半刚性、柔性、组合式等各类护栏的基 本特点和性能，结合道路条件和路段状况，确定护栏安 装形式等有关内容，最后作出符合实际的选择
5.1路侧护栏设置
3）情形三（可以设置）
高等级公路路肩边缘1米内存在障碍物
纵曲线坡度大于4％； 结冰、多雾、隧道入口路段
护栏长度小于70米，同侧相 邻护栏小于100米 应连续设 置护栏
道路填挖方区（填挖填）相邻小于100米，应连续设置 护栏
护栏名称 波形横梁 管横梁 箱横梁 柔索 混凝土 性质 半刚性 半刚性 半刚性 柔性 刚性 性能及施工特点 塑性大、易更换修复、诱导性好、线形协调 美观、转弯半径小、成本较高 塑性较大、诱导性好、线形协调美观、接头 施工复杂、转弯半径较大 塑性较大、诱导性好、美观、两面同性、接 头施工困难、成本较高 弹性大、美观、可重复使用、诱导性差、转 弯半径大