第三章-交通安全设施设计

上次课主要内容总结一、交通工程设施的作用1、提高行车安全性2、提高道路通行能力和利用率3、确保车辆运行的连续性4、创造良好的交通环境二、交通工程设施的种类1、安全；2、管理；3、监控；4、收费5、通讯；6、服务；7、照明；8、环保共25页第1页第三章交通安全设施设计交通安全设施属于道路最基础的设施之一。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，具有重大的意义。一、交通安全设施的作用●减少交通事故频率，减轻交通事故的危害●减少、消除交通系统中各种纵、横向干扰●提高道路管理、服务水平●提供道路各类视线诱导，改善行车环境和道路景观。共25页第2页二、现状和发展在近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。目前世界各国尤其是交通发达国家，对安全设施的研究、开发、应用非常重视，不断提出新观念、新产品。未来发展主流：●形式多样●经济美观●性能优良●安全适用共25页第3页三、交通安全设施的主要种类◆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。近年来修建的高等级公路，都安装了齐全、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。共25页第4页沈大高速京沪高速§3.1安全护栏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、两个重要概念1、路上危险物①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。如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、挡土墙等。共25页第5页欧洲特色无非机动车道其他物体和空洞※其他交通工程设施（交通标志、应急电话等）※自然物（如山石、树木、河流、沟壑等）※安全距离内的人工构筑物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。共25页第6页②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。如：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。共25页第7页公路设计考虑的危险物范畴车道上实物分隔带车道外侧一定区域实物安全高速道路参数交通事故中路边护栏的缓冲作用不言而喻交通事故中破坏的护栏共25页第8页发生意外后，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。碰撞改变惯性轨迹共25页第9页③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。教材P43表3－1，不同国家路侧安全距离标准共25页第10页比利时3.5米法国（高速公路）10米荷兰10米英国4.5米瑞士10米中国高速公路4.5米一级公路4.5米二级公路2.0米④消除道路危险物的措施※条件允许时，直接移走所有危险物；※解体消能结构设计例如路边应急电话亭，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，但护栏本身也是一种危险物，对行车要造成影响，因此是指时要考虑其合理性。共25页第11页⑤护栏防护条件和原理※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。共25页第12页高架路合道处高空坠落的危险性极大。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。①理论计算公式：SI＝ΣΣP（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。共25页第13页2、事故严重度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。包括：※碰撞速度和角度；※发生碰撞的车辆部位；※车辆种类和质量；※道路特点；※道路环境当时的通行条件。共25页第14页②碰撞条件：SI＝（24H＋6I＋P）/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，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。共25页第15页③简化计算公式：目前我国在这方面研究正在进行，有关成果尚未形成标准、规范。工程设计大部分依据实践经验和参考国外类似数据。共25页第16页路侧构筑物事故严重度参考值（美国）护栏SI＝3.9桥梁端头SI＝5.3树木SI＝4.8电线杆SI＝4.5桥墩/桥台SI＝4.6标志柱SI＝3.8排水沟SI＝4.2●路上危险物是交通事故的隐患，其影响可以用SI的大小表示其程度；●护栏是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、护栏性能评定等共25页第17页3、路上危险物小结1、按护栏构造形式分类●半刚性护栏●刚性护栏●柔性护栏2、按护栏设置位置分类●路侧护栏●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。护栏设置位置不同，其构造、强度有差异，但仍可归于上述三类。共25页第18页二、护栏的种类三波波形护栏（见P46图3－1）共25页第19页3、半刚性护栏圆管护栏●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；●加强型半刚性护栏用于严禁超越地带。共25页第20页半刚性护栏功能特点路侧护栏中间隔离基本不变形的护栏，用于严格阻止车辆超越的环境，如高架桥、深沟等场合。遇大角度冲撞，将造成较为严重的后果。共25页第21页4、刚性护栏混凝土墙式护栏混凝土组合式护栏三波波形●相对刚性大，防止车辆超越效果好；●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。共25页第22页刚性护栏功能特点混凝土刚性护栏断面图柔性护栏的柔度较大，抗冲撞强度较低，常用于低速区域，兼隔离功能。共25页第23页5、柔性护栏路边钢索式柔性护栏●常用缆索结构，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。共25页第24页柔性护栏功能特点思考题共25页第25页WHY1、什么是路上危险物？一般情况下事故严重程度指数如何确定？2、护栏有那些种类？其功能有何不同？各用于哪些场合？