路侧波形梁护栏安全性影响因素分析及处理措施

黄锦秋 孙 晶

（中交第二公路工程局有限公司， 西安 710065）

0 前言

随着公路网建设的不断完善，公路已成为我国客流和货流最主要的输送方式。据《中国统计年鉴2017》显示， 2016年，我国公路的客、货运分别占全部客、货运的81.19%和76.17%，公路网密度已达到4892km/104km2。但由此引发的安全隐患也不容小觑。据不完全统计，2016年我国交通事故死亡人数占全年死亡人数的2.6‰。其中有因护栏防护到位而免于死亡的，也有因冲破护栏而直接造成死亡的。由此可知，路侧护栏的科学设置是减少事故伤亡的最直接的方式。

1 路侧波形梁护栏的用途及分类

1.1 波形梁护栏的用途

波形梁护栏是布设在公路建筑界限范围以外，在发生车辆冲击碰撞时，波形钢护栏板具有良好的形变和吸能特性，可保证车辆和司乘人员安全。

1.2 波形梁护栏的分类及构造

按防撞等级分类：一（C）级，二（B）级；三（A）级；四（SB）级；五（SA）级；六（SS）级；七（HB）级。其中，一（C）级和二（B）级构造结构为梁板、立柱、托架；（2）三（A）级；四（SB）级构造结构为：梁板、立柱、防阻块；五（SA）级；六（SS）级；七（HB）级构造结构为：梁板、立柱、防阻块和横梁。

按前后相接方式分类：护栏标准段；护栏过渡段；护栏渐变段；护栏端头。

2 路侧波形梁护栏安全性影响因素及存在的问题

2.1 道路设计速度

不同的设计速度，车辆发生危险碰撞护栏时所产生的形变也不同，所引发的道路安全事故严重程度也不同。在我国，事故严重程度越高，设计速度越大，选用的护栏等级就越高；相反则选用等级比较低，或不采用路侧护栏，而使用标志标线提醒驾驶员前方路况，确保行车安全。在对贵州省多条公路的调查中发现，道路发生事故的概率与设计速度的呈线性变化。设计速度越大，车辆冲出路外翻越护栏发生事故的严重程度越大，反之亦然。由此看出，道路的设计速度对护栏的选用等级起着主导作用。

2.2 路线平曲线（R）

研究表明：道路事故发生概率及严重程度与平曲线半径成反比，当R≥1000m时，道路事故率随着R的增大反而减小；当R＜1000m时，道路事故率随着R的减小反而增大。这是因为半径变小，车辆行驶时的离心率就会增大，加上视角变小，比一般情况下冲出路外的概率更大。

2.3 路线纵坡

纵坡越大，受重力加速度的影响，车速变化越大。车辆行驶在下陡坡路段时不采用制动措施，车速会不断增加，以致失控冲出路基范围。在爬陡坡时，车辆会因车速下降而影响该路段的行驶速度，间接地引发交通事故。

2.4 土路肩宽度

土路肩的宽度与路侧护栏布设有直接性关系，当采用C和B级护栏时，土路肩的最小宽度应为50cm；当采用A级及以上等级的护栏时，土路肩宽度不小于75cm。而我国很多道路由于受地质、地形条件的限制，土路肩的宽度不能满足护栏设置的要求。如贵州省江瓮高速公路土路肩宽度为50cm，路侧护栏最低等级为A；同样，不少农村公路，采用6.5米宽双车道道路，土路肩宽度仅有25cm。这样的道路条件，护栏立柱外侧根本不能满足保护层厚度要求，严重影响护栏的安全性，车辆碰撞会引起护栏断裂或脱离基础，车辆翻出道路范围。

2.5 路侧坡率、安全净区宽度及障碍物

公路路侧分为平地、边坡。有关研究表明，路侧安全净区宽度与边坡坡率对行车安全产生一定的影响，如表2.1：

表2.1 路侧安全净区宽度、边坡坡率对行车安全的影响

2.6 一般路段路堤填土高度的影响

美国《路侧设计指南》中建议，当AADT（道路年平均日小时交通量）≤400pcu，边坡坡率陡于1:1.5（包含1.5），且填土高度≥15m时，才考虑是否设置护栏。我国规定，当道路AADT＜2000 pcu且设计速度≤60km/h时，根据经济、环境情况确定是否布设护栏。当AADT＜400 pcu且为单车道四级公路，采取诱导标志和警示措施。而在具体实施时，一般路段护栏的选用时依据边坡坡度、路基高度的不同选用不同等级的护栏形式。

2.7 挡墙、桥涵、隧道路段

在道路设有挡墙路段，车辆若冲出路外将无法返回，发生翻车等事故。在进行路侧波形梁护栏选用时，可将挡墙外侧视为临崖考虑，根据挡墙的高度不同选用护栏等级。

当波形梁立柱设置于桥梁、明涵、通道等无法采用打入式的位置时，可选用预埋套筒，再用砂浆或混凝土封填；或采用预埋地脚螺栓基础。在桥梁护栏与波形梁护栏的过渡段，由于刚度急剧下降，当车辆发生意外碰撞至过渡段时，会致使车辆冲出路外发生交通事故。

隧道入口处如护栏设置不恰当则会引发事故。在高速公路、一级公路及作为干线的二级公路进入隧道前，一般隧道窄于路基宽度，而隧道洞口又是刚性结构，在洞口过渡段设置过渡翼墙很是关键。同时，洞口处的混凝土护栏应按照一定的外展斜率向隧道延伸。

2.8 护栏端头、基础

路侧上游端头一般采用：①外展地锚式，按照外展率和斜角梁逐渐伸向地面，且用混凝土固定端头；②外展圆头式，将护栏按照一定的外展率，然后按圆头梁端处理。但这种端头处理对碰撞车辆的乘客伤害风险较高，外展圆头式端头用在土路肩范围以外或计算净区宽度以外；③吸能式，主要用于在交叉口三角端护栏端头设置防撞垫。既能保证车辆不驶出路基范围以外，还能避免车辆碰撞圆形端头对乘客产生伤害风险。路侧下游端头采用圆头梁端式处理。

路侧土方为正常路段时，护栏选用打入式基础；当路侧为小桥、通道、明涵时，护栏选用预埋套筒或预埋地脚螺栓基础；当路侧为路肩挡土墙或石方路段时，选用混凝土基础。

3 对于现阶段波形梁护栏安全性的解决办法

（1）不同设计速度的道路，按照道路设计速度及汽车载重合理确定波形梁护栏等级。

（2）平曲线半径等于或接近于路线规定最小半径，且路堤高度大于3m时，

这种情况下路侧必须设置护栏。

（3）陡坡下坡为填方路段时，必须设置护栏。

（4）土路肩宽度不能满足埋设要求，在一定范围增加土路肩宽度；或加深立柱埋深，保证有效埋置深度；或在立柱基础上增加加强板等措施。

（5）路侧安全净距≥6m，或道路边坡坡率缓于1:6时，可不设置路侧波形梁护栏。道路不满足安全净距时，可根据路堤高度、坡率、是否临崖、临水等条件，选择合适的波形梁护栏等级。

（6）路堤填土高度＞8m时，应选较高级别的路侧波形梁护栏。

（7）挡墙和桥涵路段，若为混凝土护栏，在混凝土护栏端头两侧应布设波形梁护栏，且满足最小长度要求，避免车辆直接撞上混凝土护栏端头，发生交通事故；在不同刚度护栏过渡处，应满足衔接处刚度要求。

（8）波形梁护栏上游端头建议选用外展地锚式、或吸能式。下游端头选用圆头式。如基础安全性不足时，可用以下方法加固：①加深立柱打入深度，保证有效深度；②增大混凝土基础保证立柱有效埋深度；③立柱焊接加强板等措施进行加固。

4 结束语

综上所述，在路侧波形梁护栏的选用时，首先需要调查清楚道路的设计速度、交通量、线形条件等，再根据道路路侧现状和护栏所布设的位置，科学合理的选择护栏的形式及护栏基础。在不同条件下，再对波形梁护栏标准段、过渡段、端头、防撞垫及基础进行比选，确保护栏可以满足道路行车安全要求。

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