1、交通工程设施设计交通工程设施设计第三章第三章 交通安全设施设计交通安全设施设计第三章第三章 交通安全设施设计交通安全设施设计教学内容1）安全护栏）安全护栏2）防眩设施）防眩设施3）隔离封闭设施）隔离封闭设施4）视线诱导设施）视线诱导设施第三章第三章 交通安全设施设计交通安全设施设计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 对充分发挥高等对充分发挥高等级公路（特别是高速级公路（特别是高速公路）安全、快速、公路）安全、快速、经济、舒适的功能，经济、舒适的功能，有重大的意义有重大的意义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
2、害）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）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）提高道路管理、服务水平4）提供道路各类视线诱导）提供道路各类视线诱导5）改善行车环境和道路景观）改善行车环境和道路景观1 安全设施1.4现状 在近在近20年期间，我国交通土建有了飞速发展，公路总里年期间，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未来发展形式多样形式多样经济美观经济美观性
3、能优良性能优良安全适用安全适用1.4现状 在近在近20年期间，我国交通土建有了飞速发展，公路总里年期间，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）安全护栏（含防撞、缓冲等）防眩设施防眩设施隔离、
4、封闭设施隔离、封闭设施视线诱导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，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 为确保行车安全在道路沿线设置的为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基本概念常规障碍常规障碍道路上、道路两侧安全距离道路上、道路两侧安全距离之内一切对行车造成潜在危之内一切对行车造成潜在危害的物体或空洞害的物体或空洞1）路上危险物）路上危险物道路本身构造和设施：道
5、路本身构造和设施：中央分隔带、路堤、路中央分隔带、路堤、路堑边坡、护栏、防撞垫堑边坡、护栏、防撞垫、路缘石、标志柱、排路缘石、标志柱、排水沟、挡土墙水沟、挡土墙欧洲特色欧洲特色无非机动车道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刚性护栏会对事故车辆产生严重破坏车辆产生严重破坏沿线树木沿线树木危险性不同危险性不同涵洞端墙对涵洞端墙对越出路界车辆越出路界车辆造成危险造成危险2 安全护栏2.2基本概念其他物体和空洞其他物体和空洞所有按需求设置或无所有按需求设置或无法移走的实体或空洞法移走的实体或空洞都视为路上危险物都视为路上危险物1）路上危险物）路上危险物其他交通工程设施：交通标其他交通
6、工程设施：交通标志、应急电话等志、应急电话等自然物：山石、树木、河流、沟壑等自然物：山石、树木、河流、沟壑等安全距离内的人工构筑物安全距离内的人工构筑物2.2基本概念1）路上危险物潜在的障碍潜在的障碍此类主要是道路平、纵曲线设计时，由于此类主要是道路平、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连续弯道、连续陡坡等路段，有关参数亦视为路上危险物公路设计考虑的公路设
7、计考虑的危险物范畴危险物范畴车道上实物车道上实物分隔带分隔带车道外侧一车道外侧一定区域实物定区域实物安全安全高速高速道路参数道路参数潜在危险物弯道视线引导问题岔道误导问题岔道误导问题1 1）路上危险物）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、准确的分析时，应全面、准确的分析比利时比利时3.5米米法国（高速公路）法国（高速公路）10米米荷兰荷兰10米米英国英国4.5米米瑞士瑞士10米米中国中国
8、高速公路高速公路4.5米米一级公路一级公路4.5米米二级公路二级公路2.0米米1 1）路上危险物）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条件允许时，直接移走所有危险物解体消能结构设计解体消能结构设计路边应急电话亭，为了使用、管理方便路边应急电话亭，为了使用、管理方便，一般设置于危险距离内，设计时应考，一般设置于危险距离内，设计时应考虑不能建造成有基础的刚性建筑虑不能建造成有基础的刚性建筑设计护栏进行隔离设计护栏进行隔离护栏用于对不可移走的危险护栏用于对不可移走的危险物进行隔离保护，但护栏本物进行隔离保护，但护栏本身是一种危险物，对行车造身是一种危险物，对行车造成影响，因此
9、实施时要考虑成影响，因此实施时要考虑其合理性其合理性1 1）路上危险物）路上危险物护栏防护原理护栏设置的合理性护栏设置的合理性车辆撞上护栏的危险程度低于直接撞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上（或坠落）被隔离物的危险程度护栏碰撞原理护栏碰撞原理碰撞后车辆、护栏之间产碰撞后车辆、护栏之间产生弹塑性变形、相对运动生弹塑性变形、相对运动的摩擦、惯性力方向改变的摩擦、惯性力方向改变，达到释放碰撞能量，引，达到释放碰撞能量，引导车辆和乘员脱离或减少导车辆和乘员脱离或减少危险危险 高架路合道处高架路合道处高空坠落的危险高空坠落的危险性极大性极大2.2基本概念2 2）事故严重度
10、（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。事故严重度用指数进行综合评价的重要指标。事故严重度用指数SI表示表示 理论计算公式：理论计算公式：SIP（Si/A）P（Ij/Si）W（Ij）P（Si/A）事故事故A发生在碰撞条件发生在碰撞条件i下的概率；下的概率；P（Ij/Si）在碰撞条件在碰撞条件i下伤亡严重度下伤亡严重度j的概率；的概率；W（Ij）伤亡严重度伤亡严重度j的加权系数。的加权系数。2.2基本概念2 2）事故严重度（SI指数）碰撞条件碰撞条件影响事故严重度的因素非常复杂，因影响事故严重度的
11、因素非常复杂，因此同一障碍物往往会产生不同的后果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，主要取决于事故中的碰撞条件碰撞速度碰撞速度发生碰撞的车辆部位发生碰撞的车辆部位碰撞角度碰撞角度车辆种类和质量车辆种类和质量道路特点道路特点道路环境当时的通行条件道路环境当时的通行条件2.2基本概念2 2）事故严重度（SI指数）简化计算公式简化计算公式SI（24H6IP）/N式中：式中：H死亡事故数死亡事故数 I受伤事故数受伤事故数 P财产损失事故数财产损失事故数 N事故总数事故总数实际上应用理论公式十分困难，通常根据某种具体设计目标，实际上应用理论公式十分困难，通常根据某种具体设计目标
12、，运用事故资料数据来对具体障碍物进行简化计算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：注意的问题：简化计算没考虑碰撞条件，是一种统计数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，但不事故严重度是设置护栏的重要依据，但不是绝对因素是绝对因素2 2）事故严重度（SI指数）路侧构筑物事故严重度参考值路侧构筑物事故严重度参考值（美国）（美国）护栏SI3.9桥梁端头SI5.3树木SI4.8电线杆SI4.5桥墩/桥台SI4.6标志柱SI3.8排水沟SI4.22.2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
13、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种类半刚性护栏半刚性护栏一种连续的梁柱结构，主要设置在需要着一种连续的梁柱结构，主要设置在需要着重保护乘员安全的路段重保护乘员安全的路段1）按护栏构造形式分类）按护栏构造形式分类W型波形梁护栏型波形梁护栏三波波形梁护栏三波波形梁护栏管梁护栏管梁护栏箱梁护栏箱梁护栏具有一定的刚度和韧性，主要通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过横梁、立柱和土基变形吸收碰撞能量，损坏部件容易更换，
14、有撞能量，损坏部件容易更换，有一定的视线诱导作用，外形美观一定的视线诱导作用，外形美观半刚性护栏半刚性护栏2.3种类半刚性护栏半刚性护栏刚柔相兼适度刚柔相兼适度具有一定强度，能御防意外车辆超越具有一定强度，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结构合理，有较好的视线诱导功能造型美观，易于维修造型美观，易于维修可用于较窄的中间隔离可用于较窄的中间隔离中间隔离中间隔离路侧护栏路侧护栏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，以免引起二次事故严格
15、组织车辆越出路外，以免引起二次事故的路段的路段1）按护栏构造形式分类）按护栏构造形式分类刚性护栏刚性护栏混凝土墙式护栏混凝土墙式护栏混凝土梁柱式护栏混凝土梁柱式护栏桥梁用箱梁护栏桥梁用箱梁护栏管梁护栏管梁护栏主要通过车轮转动角的改变，车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，对保障乘员安全性的要求略低刚性护栏刚性护栏2.3种类遇大角度冲撞，将造成较为严重的后果遇大角度冲撞，将造成较为严重的后果刚性护栏刚性护栏混凝土混凝土刚性、半刚性刚性、半刚性组合式护栏组合式护栏三
16、波波形三波波形混凝土混凝土墙式护栏墙式护栏2.3种类相对刚性大，防止车辆超越效果好相对刚性大，防止车辆超越效果好刚性护栏的功能特点刚性护栏的功能特点不易损坏，几乎不用维护、维修不易损坏，几乎不用维护、维修可用于较窄的中间隔离可用于较窄的中间隔离对大角度冲撞车辆的损坏严重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果差，存在较强的行驶压迫感混凝土刚性护栏混凝土刚性护栏断面规范图断面规范图2 安全护栏2.3种类1）按护栏构造形式分类）按护栏构造形式分类柔性护栏柔性护栏一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构，常一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构
17、，常用于轻载、低速区域，兼隔离、景观功能用于轻载、低速区域，兼隔离、景观功能缆索护栏缆索护栏完全依靠缆索的拉应力来吸收碰撞能量完全依靠缆索的拉应力来吸收碰撞能量2.3种类柔性护栏柔性护栏弹性大，发生意外时护栏在弹性大，发生意外时护栏在 弹性范围内工作弹性范围内工作立柱间距灵活，不受地面沉降影响立柱间距灵活，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，特别是端部工程总体施工困难，特别是端部工程视线诱导效果差，造价较高视线诱导效果差，造价较高2 安全护栏2.3种类路侧护栏路侧护栏2）按护栏设置位置分类）按护栏设置位置分类中央分隔带护栏中央分隔带护栏桥梁护栏桥梁护栏过渡段护栏过渡段护栏端部护栏端部护栏防撞垫防撞垫就护栏结构形式而言，半刚性护栏具有刚柔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两方面的特性，是公路中应用最广泛的一类
