公路安全设施设计课件

公路安全设施设计规范与实践基于标准的系统讲解JTG D81-2017课程内容导览0102总则与设计理念交通标志与标线设计安全设施设计的指导思想与基本原则视觉引导系统的规范化设计方法0304护栏与栏杆安全防护视线诱导与隔离设施被动防护设施的结构设计与应用主动引导与空间分隔设施配置0506防落网与防眩设施避险车道与其他设施特殊路段的专项安全防护措施应急救援与辅助安全设施设计07设计案例与应用解析未来发展趋势与总结典型工程项目的设计经验总结第一章总则与设计理念公路交通安全设施是保障道路运营安全、提升通行效率的重要组成部分本章阐述安全设施设计的核心理念、基本原则和技术导向，为后续各专项设施设计奠定理论基础以人为本，预防为主以人为本将驾驶员、乘客和行人的生命安全放在首位，通过人性化设计减少人为失误导致的事故预防为主主动预防优于被动防护，通过清晰的视觉引导和警示信息，在事故发生前消除隐患系统设计安全设施应作为完整系统统筹规划，各类设施之间功能互补、协调配合重点突出根据路段特征和事故风险识别关键路段，合理配置安全设施资源交通安全设施必须与公路土建工程在设计阶段就开始协调配合，确保施工同步推进、功能有机融合设计时需充分结合路网结构、地形地貌、交通流量特征及周边环境条件进行综合考量设计目标与核心原则主动引导优先策略优先设置交通标志、标线、轮廓标等主动引导设施，通过视觉信息传递帮助驾驶员正确决策仅在必要时设置护栏、防撞桶等被动防护设施，实现从事后补救到事前预防的转变全生命周期考量设计阶段需充分考虑公路运营养护的便利性，为未来路基加宽、路面加铺等改造工程预留技术接口安全设施的可维护性、可更换性应纳入设计评价体系技术创新驱动积极推广应用新技术、新材料、新工艺，如高性能反光材料、智能监测系统、环保型护栏材料等，在提升安全性能的同时实现经济效益最大化设计要点安全设施设计应兼顾即时安全效果与长期运营成本，通过科学选材和合理布局实现安全性与经济性的平衡安全设施与公路工程的协调设计安全设施不是公路工程的附属品，而是公路系统的有机组成部分从设计阶段开始，安全设施就应与路线、路基、路面、桥涵、隧道等土建工程同步规划、统筹布置路线设计协调结构工程配合环境景观融合标志标线布置需配合平纵线形，视距分析应同步护栏基础与路基边坡防护统一设计，桥梁护栏与安全设施色彩、造型与周边景观协调，体现地域完成主体结构同步施工文化特色第二章交通标志设计交通标志是道路语言的核心载体，通过图形、文字、色彩向驾驶员传递指路、警告、禁令等信息科学规范的标志设计是保障交通安全、提升通行效率的关键环节交通标志的作用与设置原则信息传递功能标志通过标准化的图形符号和文字，向驾驶员明确传达指示、警告和禁止信息，帮助其快速做出正确判断和反应设置位置精准标志设置应充分考虑驾驶员视认距离、反应时间和车辆制动距离，确保在适当位置提前提供信息高速公路出口预告标志通常设置在出口前米、米、米处20001000500环境适应性强标志设置需结合交通流量、路段特征、气候条件及周边环境综合确定山区公路应增加警告标志密度城市道路需考虑建筑物遮挡影响,材料性能优异标志版面材料应具备高反光性能确保夜间和恶劣天气条件下的可视性同时需具备良好的,耐候性、抗腐蚀性和抗冲击性能保证长期使用效果,标志支撑结构设计要点支撑方式分类单柱式适用于小型警告、禁令标志结构简单占地少,,双柱式用于中大型指路标志稳定性好,悬臂式适用于高速公路主线标志不占用路侧空间,门架式用于多车道指路标志信息容量大,附着式固定在桥梁、隧道等构造物上节约空间,结构设计要求支撑结构需进行抗风强度验算沿海地区和山口路段风荷载取值应提高钢构件表面需进行热镀锌或喷塑防腐处理设计使用年限不低于年基础设计应考虑地基,,15承载力和抗倾覆稳定性交通标志设计典型案例高速公路出口标志系统城市快速路警告标志优化某高速公路出口采用预告预告针对城市快速路匝道合流区事故多发问题优2km+1km,预告出口四级标志系统配合地面导化警告标志布设方案在合流点前米增设+500m+,:150向标线有效降低了错过出口导致的违规停车注意合流警告标志配合可变信息板动态显,,和倒车行为标志版面采用钻石级反光膜示主线车流状况合流区事故率下降标3M,,35%夜间识认距离超过米志尺寸由常规×加大到3001200mm1200mm×提升视认效果1500mm1500mm,设计经验标志信息量应适度单块标志不宜超过项信息连续设置的标志间距应大于米避免信息过载影响驾驶员判断,4;50,第三章交通标线设计交通标线是施划于路面的交通安全设施通过白色、黄色等颜色的线条和图案实现车道,,划分、行驶引导、禁止标示等功能是保障交通有序运行的基础设施,标线类型与功能体系车道分界标线导向指示标线包括车道线、车道边缘线等划分行车道界限规范车辆行驶轨迹防止随意变道导向箭头、路面文字等指示车辆行驶方向引导驾驶员提前选择正确车道,,,,,停止禁止标线减速警示标线停止线、禁止停车线、导流线等明确禁止行为区域维护交通秩序减速标线、振动标线等通过视觉和触觉刺激提醒驾驶员减速预防追尾事故,,,,突起路标的特殊作用标线性能规范要求突起路标是安装在路面上的反光体配合标线使用可显著提升雨夜等恶劣条件下的视宽度高速公路车道线城市道路,15cm,10-15cm认性主要分为主动发光型和被动反光型两类在车道线、中心线、导流线等关键位颜色白色用于同向分隔黄色用于对向分隔,,置设置可有效防止车辆驶出路外或越过中心线反光性能逆反射系数不低于150mcd/lx/m²耐磨性使用寿命不低于年2标线设置原则与维护管理功能匹配原则标线设置应与路段功能和交通流量特征相匹配高速公路主线重点设置车道线和边缘线互通立交区域加密导向标线城市道路交叉口需完善停止线、;;人行横道线、导向箭头等视觉强化原则事故多发路段、急弯陡坡、隧道出入口等重点路段应加强标线视觉引导效果可采用加宽标线、双标线、彩色标线等方式提升注意力夜间安全性,显著改善定期维护更新标线应建立日常巡查和定期检测制度反光性能衰减超过或磨损率超,30%过时应及时更新建议高速公路每年、普通公路每年进行全面50%2-33-5更新维护夜间反光标线安全效果高性能反光标线是保障夜间行车安全的关键技术通过在涂料中添加玻璃微珠或采用雨夜型标线材料可使标线在车灯照射下产生强烈的逆反射效果研究表明高反光标线可,,将夜间车道偏离事故降低以上40%玻璃微珠标线雨夜型标线主动发光标线在涂料表面撒布玻璃微采用特殊结构设计雨天嵌入或蓄光材料无需,LED,珠成本低反光效果好但仍保持良好反光性能适车灯照射即可发光未来发,,,,,雨天性能下降用于多雨地区展方向第四章护栏和栏杆设计护栏是公路安全设施中最重要的被动防护设施通过物理阻挡和碰撞能量吸收防止失控,,车辆驶出路外或越过中央分隔带减轻事故损害程度,护栏防护等级与设置条件级护栏A适用于三级及以下公路防护对象为小客车碰撞能量较低路段,,级护栏B适用于二级公路防护能力适中可有效拦截轿车和小型货车,,级护栏S适用于高速公路和一级公路防护等级高可拦截中型货车,,级护栏SS用于特大桥梁和特殊危险路段最高防护等级可拦截重型货车,,路侧护栏设置条件中央分隔带护栏路堤填土高度米且边坡坡度高速公路和一级公路中央分隔带必须连续设置护栏防止车辆越过中央分隔带与对向•≥3≥1:

1.5,车辆碰撞中央分隔带宽度米时应设置混凝土护栏或加强型波形梁护栏路侧有江河、湖泊、深沟等危险路段3•路侧有永久性构造物碰撞后果严重•,急弯陡坡、连续长下坡等事故多发路段•护栏材料类型与性能对比波形梁钢护栏优点碰撞能量吸收能力强维修更换方便成本适中适用高速公路、一级公路路侧和中央分隔带结构由波形钢板、,,立柱、防阻块等组成通过变形吸能,混凝土护栏优点刚性强防护等级高耐久性好无需维护适用桥梁、隧道、中央分隔带狭窄路段结构采用型、新泽西型等断,,,F面通过棱角导向车辆,缆索护栏优点柔性好对车辆损伤小景观通透性强适用风景旅游路段对景观要求高的路段结构由钢丝绳、立柱、索端锚固,,,装置组成组合式护栏优点兼具刚柔护栏优点防护性能优异适用特大桥梁、特殊危险路段结构下部混凝土基座上部波形梁或缆索,+护栏选型应综合考虑防护等级要求、地形条件、景观协调、经济性等因素新型环保材料如玻璃钢护栏、再生塑料护栏等正在试点应用具有重量轻、耐腐蚀、可回收等优势,护栏设计实例分析案例一某高速公路路侧波形梁护栏:项目背景某山区高速公路路堤填土高度米外侧为深沟设计速度,5-8,,100km/h设计方案采用级三波波形梁护栏立柱间距米埋深米在填土高度超过米的特别危险路段护栏防护等级提升至级并在路肩边缘设置S,4,

1.28,SS,轮廓标加强视线诱导实施效果护栏连续设置长度达公里运营年来有效拦截失控车辆次无车辆坠崖事故发生安全效果显著23,317,,案例二城市快速路中央分隔带护栏:项目背景某城市快速路改造项目中央分隔带宽度米双向六车道设计速度夜间交通流量大,

2.5,,80km/h,设计方案中央分隔带采用型混凝土护栏高度顶部设置防眩板护栏表面喷涂浅灰色反光涂料每米设置一处主动发光轮廓标夜间视F,80cm,,50,认效果显著提升在主要交叉口开口处护栏端部设置渐变段和防撞吸能装置,创新点护栏与防眩功能一体化设计节约空间反光涂料主动发光组合保障夜间安全,;+,第五章视线诱导设施与隔离栅视线诱导设施通过反光元件向驾驶员指示道路轮廓、线形变化和行驶方向在夜间和低,能见度条件下发挥关键作用隔离栅则用于阻止人员和动物进入公路保障运营安全,视线诱导设施功能体系轮廓标反光标边缘线指示设施设置于路侧护栏或路肩边缘标示道路轮廓和附着在护栏立柱或缆索上的小型反光元件密包括边缘突起路标、边缘指示柱等在无护栏,,,宽度分为柱式轮廓标和附着式轮廓标高速度高于轮廓标提供连续的轮廓引导材质为路段提供路缘指示农村公路常采用水泥预,,公路间距米普通公路间距米反光膜反光膜或反光片使用寿命年制指示柱成本低效果好50,100,5-7,,颜色右侧白色左侧黄色:,隧道与特殊路段设计重点隧道入口段设置轮廓带和反光环帮助驾驶员适应光线突变入口前米开始雾区路段加密轮廓标设置间距缩短至米有条件路段可设置主动发光诱,100,20-30设置间距逐渐加密至米导设施提升能见度极低时的引导效果,5,急弯路段在弯道外侧设置线形诱导标提前警示弯道方向和曲率诱导标间距根长下坡路段在避险车道入口设置大型指示标志和反光诱导标确保夜间清晰可见,,据弯道半径确定一般为米,10-20隔离栅设计技术要点人员隔离大型动物隔离高度米网孔×防止行人翻越和钻入高度米下部埋入地下防止大型野生动物跨越和钻入≥

1.8,10cm10cm,≥

2.0,30cm,小型动物隔离维护通道高度米网孔×在野生动物活动频繁区域设置每米设置活动门门宽米便于养护车辆通行≥

1.2,5cm5cm,500-1000,≥4,材料与结构选择钢丝网隔离栅经济实用适用于大部分路段,刺铁丝隔离栅防护性强用于重点防范区域,混凝土预制隔离墙用于城市道路与居民区隔离绿化隔离带生态友好适用于景观敏感路段,立柱材料优先选用热镀锌钢管地下部分应做防腐处理沿海盐雾区应加强防腐措施或采用不锈钢材料,第六章防落网与防眩设施防落网用于山区公路防止落石、落物伤害车辆防眩设施则消除对向车灯眩光干扰二者是保障行车安全的专项防护设施,,防落网设计与应用防落物网设置于桥梁上跨道路的情况防止桥面杂物坠落伤及桥下车辆网孔尺寸×材质为镀锌钢丝或高强聚乙烯抗,≤50mm50mm,,冲击能力强支撑结构应与桥梁栏杆或防撞墙可靠连接确保整体稳定性,防落石网用于山区公路边坡防护拦截滚落的石块按防护能力分为、、等级别高能量防护网采用环形网钢柱,250kJ500kJ1000kJ++钢丝绳减压环组成的柔性系统可通过变形吸收石块冲击能量+,能量计算地质勘察根据坡高、坡度、石块质量计算最大冲击能量选择合适防护等级,详细调查边坡岩层结构、裂隙发育情况和落石历史评估风险等级,专业施工系统设计由具备资质的专业队伍施工严格控制锚固质量和网面张力,确定网型、锚固方式、支撑柱位置绘制详细施工图,典型危险路段防护措施在地质灾害易发的山区公路应结合边坡主动防护锚杆、喷锚和被动防护防落网综合治理重点路段可设置落石监测预警系统实时监控边坡稳定性提前发现险情,,,防眩设施设计策略防眩需求分析对向车灯眩光主要影响夜间行车需要设置防眩设施的情况

①中央分隔带宽度米

②平曲:10;线半径米

③纵坡的长下坡

④交通量大于日的路段1000;3%;15000pcu/防眩板设计最常用的防眩设施安装在中央分隔带护栏上板高间距米材质包括塑料、,35-50cm,2-3ABS玻璃钢、金属板等颜色宜选择与环境协调的灰色或绿色避免使用对比强烈的颜色分散注意,力绿化防眩在中央分隔带宽度米的路段可种植防眩绿篱植物高度米选择常绿、耐修剪、生长4,

1.2-

1.5,密集的灌木优点是景观效果好但需定期养护成本较高,,城市道路防眩特点高速公路防眩要点城市道路路灯较多环境光线充足防眩需求相对较高速公路车速高对向车灯影响大防眩设施应全线,,,,低但在无路灯的城市快速路仍需重点设置设连续设置曲线路段、长下坡路段加密设置结合,计时应考虑与城市景观协调可采用透光性好的材环境光线条件如隧道出入口、互通立交局部调整,,料避免压抑感设置高度和间距,第七章避险车道与其他安全设施避险车道是为失控车辆提供紧急制动的专用车道其他安全设施包括防风栅、限高架、,减速丘等共同构成完善的安全防护体系,避险车道设计技术设置位置选择1长度、纵坡的连续下坡路段且下坡末端有平曲线、交叉口等危险点优先设置在≥3km≥5%,长下坡中后段也可根据实际情况在坡底设置单个长下坡可设置多处避险车道,长度与坡度确定2车道长度根据主线纵坡、车辆速度、铺装材料阻力系数计算一般长度米个别超长下100-150,坡可达米车道纵坡宜设置为上坡坡度利用重力辅助制动200,5%-12%,结构组成设计3由引入段、制动床层、终止段三部分组成引入段长米设置明显标志标线引导制动床层50,采用砾石、卵石或特制制动材料深度通过材料阻力消耗车辆动能终止段设置沙堆,30-50cm,或缓冲设施附属设施配套4车道入口前米、米设置预告标志入口处设置大型指示标志和反光设施车道内设置500200紧急电话、监控摄像头终止段设置围栏和警示标志防止车辆继续前行,铺装材料选择制动床层常用材料有砾石、卵石、发泡聚苯乙烯等砾石成本低但维护频EPS繁材料可回收利用维护简单但初期投资高应根据经济条件和养护能力综合选择;EPS,,其他交通安全设施防风栅与防雪栅限高架与限宽设施减速丘与减速带凸面镜与交通信号设置于强风、风雪地区公路沿线降设置于桥梁、隧道入口防止超高超用于学校、居民区等需要强制降速凸面镜设置于视距不良的平交路口,,低横向风速防止积雪堆积防风栅宽车辆通行限高架采用钢结构或的路段减速丘为路面抬高区域长和急弯路段扩大驾驶员视野直径,,,高度米透风率防雪混凝土结构净高应明确标示前方度米高度橡胶减速带安装高度米交通信2-4,30%-50%,3-7,8-15cm60-100cm,4-6栅根据雪害类型分为阻雪栅和导雪应设置警告标志和检测设施成本低安装简便但震动噪音大号灯根据交叉口类型和交通量配置,,栅综合设置原则与规模控制安全设施设置应遵循系统性、针对性、经济性原则避免过度设置造成安全设施森林分散驾驶员注意力反而降低安全性应通过科学的风险评估在,,,关键位置设置必要设施做到不缺位、不越位对于经济欠发达地区可优先保障标志标线等基础设施逐步完善护栏、诱导设施等,,,第八章设计案例与应用解析理论与实践相结合通过典型工程案例分析展示安全设施系统设计思路、技术难点突破,,和实施效果评价为实际工程提供借鉴,典型工程案例深度解析案例一某山区高速公路安全设施系统设计:项目概况全长公里桥隧比最大纵坡连续下坡最长公里设计速度山区二级风险路段128,65%,

4.5%,

6.2,100km/h,设计难点

①长下坡制动失效风险高

②隧道群视线诱导要求高

③落石风险大

④投资限额严格控制;;;解决方案长下坡路段设置处避险车道间隔•3,2km全线设置级波形梁护栏危险路段提升至级•S,SS落石高风险区设置处高能量柔性防护网•12隧道群加密轮廓标间距米出入口设置反光环•,10,优化标志布局减少信息重复节约投资•,,15%实施效果运营两年来避险车道成功拦截失控车辆次无一例冲出路外防落网有效拦截落石次避免交通事故和人员伤亡隧道群路段未发生因视线不良导致,8,23,的追尾事故总体安全水平达到预期目标获得业主高度评价,案例二城市快速路安全设施改造项目:改造前问题改造方案改造效果标志标线老化反光性能差更换高性能反光标线和标志事故率下降伤亡率下降•,••42%,38%中央分隔带无防眩设施夜间眩光严重中央分隔带增设防眩板反光轮廓标夜间追尾事故减少•,•+•56%护栏防护等级不足护栏更换为级组合式护栏驾驶员满意度提升至••S•89%缺少视线诱导设施增设边缘轮廓标和地面突起路标投资回收期仅年•••

2.3事故率高于城市平均水平主要交叉口增设可变信息板成为全市快速路改造示范项目•35%••案例三农村公路安全设施经济适用方案:项目背景某县域农村公路网改造总里程公里投资预算有限需探索低成本高效益的安全设施配置模式,230,,设计策略

①优先保障标志标线等视觉引导设施

②危险路段重点设置护栏一般路段适当放宽标准

③就地取材采用混凝土预制产品降低成本

④发动群众参与降低人工成本;,;,;,公路安全设施设计的未来展望新材料应用智能交通融合石墨烯增强材料、自修复材料、发光材料等推动性能跨越式提升安全设施与车路协同、自动驾驶技术深度融合实现主动预警和动态管控,绿色环保可回收材料、低碳制造工艺、生态友好设计成为标准配置标准国际化对标国际先进标准推动中国公路安全设施技术走向世界数字化管理,技术、物联网监测、大数据分析实现全生命周期精细化管理BIM持续优化设计规范保障人民出行安全随着交通流量增长、车辆性能提升和驾驶员需求变化安全设施设计规范需要与时俱进应加强事故数据分公路交通安全事关人民群众生命财产安全和经济社会发展大局安全设施是保障公路安全运营的重要技术,析和安全效果评估及时总结工程实践经验通过规范修订将先进技术和成熟做法固化推广鼓励开展专项研手段设计人员应牢固树立安全发展理念始终把人民生命安全放在第一位精心设计每一处设施用工匠精神,,,,,,究填补技术空白提升规范的科学性和适用性铸造精品工程,,共同努力筑牢公路安全防线,让我们携起手来不断提升公路安全设施设计水平为建设人民满意交通、保障人民安全出行贡献专业力量为交通强国建设奠定坚实的安全基础,,,!。