滁州至淮南高速公路中分带护栏方案论证

    叶雨霞

    摘 ?要：本文从主体技术标准、中分带护栏型式选择需要考虑的因素等角度，针对滁州至淮南高速公路27米断面型式、2米中分带宽度及120km/h的设计速度，对中分带护栏方案进行论证。

    关键词：中分带护栏;技术标准;设计速度;路基宽度;护栏最大动态变形量;公路线形;填土高度;车型比例构成

     护栏作为防止车辆冲出行车道或防止进入对向车道的一种交通安全设施，在道路安全设计中具有重要地位。护栏外形多种多样，防撞等级也不一，在设计中采取何种形式的护栏，需要根据实际情况综合分析后确定。下面就结合滁州至淮南高速公路中央分隔带护栏的选择问题进行论证。

    1 ?项目概况及主体技术标准

     滁州至淮南高速公路是安徽省规划的"四纵八横"高速公路网的"横四"-S12滁州至新蔡高速公路的一段，是国务院批准的皖江城市带承接产业转移示范区规划的重点工程项目。全线采用四车道高速公路标准建设，设计速度120公里/小时，路基宽27.0米，中分带宽度2米。主要指标按照《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）（下称《标准》）的规定执行。

     按照标准3.0.4条款的规定，设计速度在120km/h时，中分带的最小宽度为2米，一般宽度为3米，本项目中分带为2米。

    按照标准2.0.7条款的规定，如下图示，当设计速度大于100 km/h时C值为0.5米。

    2 ?中分带护栏形式选择需考虑的因素

     根据《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2006）的规定，护栏形式选择需要考虑以下因素：

     （1）防撞等级的选择：护栏在结构上必须能阻挡并使设计车辆转向;应综合考虑道路条件（平纵线形、中央分隔带宽度）和交通条件（车型构成、交通量、运行速度等）。

     （2）变形量：护栏的变形量不能超过容许的变形距离，根据《高速公路护栏安全性能评价标准》（JTG/T F83-01-2004）6.0.7条款的规定，半刚性双波形梁护栏最大动态变形量小于或等于100cm，半刚性三波形梁护栏最大动态变形量小于或等于75cm。如果护栏与被防护物体距离较大，则选择对车辆和乘员产生冲击力最小的方案;如果障碍物临近护栏，只有选用半刚性或刚性护栏，半刚性护栏可以通过增加立柱或增加板的强度来提高整体强度;4.5米以下宽度的中央分隔带不宜设置柔性护栏。

     （3）现场条件、通用性、全寿命周期成本、养护等其他因素。

    3 ?中分带采用波形梁护栏技术论证

     若本项目中分带采用波形梁护栏，则护栏立柱间的横向净距为238mm，波形梁板之间的横向净距为830mm，如下图所示：

     （1）因半刚性双波形梁护栏最大动态变形量小于或等于100cm，即波形梁护栏经车辆碰撞后按最不利条件其变形量可达到100cm，而波形梁板之间的横向净距仅为83cm，无法满足护栏在变形量内的安全距离，也就是说中分带一侧的波形梁护栏经碰撞后会影响到另一侧波形梁护栏的安全性，易引起二次事故。

     （2）本项目车行天桥中墩采用薄壁墩，尺寸为60×450cm，因中分带波形梁护栏立柱间的横向间距仅为23.8cm，故在车行天桥中墩处波形梁护栏立柱将无法施工。

     （3）管道工程：如中央分隔带断面布置图所示，中分带硅芯管为4×3=12孔，12孔的总宽度为16cm。中分带波形梁护栏立柱间的横向间距为23.8cm时，从理论上可满足硅芯管的铺设空间要求，但现场硅芯管铺设时，其总宽度无法完全控制为16cm，多数段落其宽度会远大于16cm，导致中分带护栏立柱打入时难以定位，极易造成硅芯管被破坏或护栏立柱定位不准确两种现象。

     （4）路基段中分带护栏若采用波形梁护栏，则与桥梁段、明构造物段中分带护栏形式（钢筋混凝土护栏）不统一，变化频繁，影响景观。

     综上所述，本项目中分带采用波形梁护栏方案不妥。

    4 ?中分带护栏设计推荐方案

     路基中央分隔带采用分离式混凝土护栏进行防护，护栏之间培土并用植物进行防眩。护栏防撞等级采用现行规范JTG D81-2006《公路交通安全设施设计规范》（下称《规范》）规定的SBm级标准，横断面布置图如下：

    

    5 ?中分带护栏防撞等级论证

     （1）根据《规范》关于护栏防撞性能的条文说明：确定我国护栏碰撞条件时遵循的原则：①顺应护栏碰撞条件的发展趋势，满足我国公路交通实际情况的要求，确保85%～90%以上的失控车辆不会越出、冲断或下穿护栏;②坚持"以人为本，安全至上"的指导思想，最大限度的降低事故严重度及减少二次事故的发生;③车辆碰撞护栏时小概率交通事件，在确定护栏碰撞条件时应坚持经济、实用原则，应考虑我国的经济承受能力。

     从安全性、经济性等因素综合考虑，本项目设计中路基和桥梁段中分带采用SBm级钢筋混凝土护栏，符合《规范》的上述原则。

     （2）根据《规范》关于中分带护栏防撞等级的条文规定：因公路线形、运行速度、填土高度、交通量和车辆构成等因素易造成更严重碰撞后果的路段，应提高护栏的防撞等级。由于《规范》条文解释中未就交通量、车型比例构成等因素进行量化，经技术人员与负责《规范》解释单位交通部公路科学研究院取得联系，取得参编人员葛研究员的口头解释：在设计实际操作过程中，当交通量以大型车辆（包含大货车、大客车）为主时，应提高中分带护栏的防撞等级。

     本项目交通量预测至2036年，其中大客车、中、大货车、拖挂车的在特征年比例约占37.1%、35.3%、29.6%、26.3%大型车辆比例较高。

     （3）本项目桥梁段中分带混凝土护栏采用防撞等级为SBm级，高度为90cm，若路基段采用防撞等级为Am级高度为81cm的护栏，则路基护栏和桥梁护栏存在9cm的高差，施工必然存在过渡，且全线桥梁等结构物较多，频繁的过渡不仅不利于施工，也将影响道路的整体美观性。

     通过公路线形、填土高度、车型比例构成、施工方便性及道路整体美观等多角度分析，本项目路基和桥梁段中分带统一采用SBm级、高度为90cm的分离式混凝土护栏是合适的。

    6 ?经济比选

     两种护栏型式平均每公里主要工程数量及造价情况详见下表：

     从经济比选得出，中分带采用新泽西混凝土护栏比采用分设型波形梁护栏高26.04万元/公里。但混凝土护栏后期的养护及维修成本远低于波形梁护栏。

    7 ?类似道路的使用效果及其安全性能说明

     从我省高速交警了解到的信息，根据中分带同样采用混凝土护栏的合巢芜高速近几年运营情况来看，除因恶劣天气或驾驶员操作不当发生少数车辆撞损中分带护栏的事故外，没有发生车辆穿越中分带护栏至对向车道的交通事故，且护栏受损较轻微，未出现过大范围护栏破坏。而近年来我国高速公路却发生多起失控车辆穿越中分带波形梁护栏闯入对向车道的严重交通事故，这都说明了中分带采用混凝土护栏具有很好的防穿越性能，对于保障道路交通安全能起到积极的预防作用。

    参考文献：

    [1] JTG D20-2006 《公路路线设计规范》.

    [2] JTG B01-2003 《公路工程技术标准》.

    [3] JTG D81-2006《公路交通安全设施设计规范》 .

    [4] JTG/T D81-2006《公路交通安全设施设计细则》.

    [5] JTG/T F83-01-2004《高速公路护栏安全性能评价标准》.

    [6] JTG/T B05-2004《公路项目安全性》.

    [7]《滁州至新蔡高速公路滁州至淮南段工程可行性研究报告》（交通量分析及预测）.