鄭立寶，李建偉

（1.河南中原高速公路股份有限公司，河南 鄭州450052；2.北京中交路成交通技術有限公司，北京100085）

論完善公路護欄緩沖功能評價標準的必要性

鄭立寶1，李建偉2

（1.河南中原高速公路股份有限公司，河南 鄭州450052；2.北京中交路成交通技術有限公司，北京100085）

針對我國半剛性護欄和柔性護欄存在同等級護欄實際碰撞能量波動范圍過大的事實，文章提出了完善護欄緩沖功能評價標準的必要性，是對安全評價標準的必要補充，對于提升我國公路護欄整體安全防護水平有著重大意義。

護欄；緩沖功能；標準

護欄作為公路基本安全設施，具有如下重要的作用和意義：①能夠阻止車輛穿越、翻越和騎跨；②發(fā)生碰撞時具有良好的吸收碰撞能量的功能，以期最大限度地減少對司乘人員的傷害；③能夠使車輛回到正常的行駛方向，車輛碰撞護欄的運動軌跡，應具有圓滑過渡的特征，并能以較小的回彈角和較小的回彈量停留在不影響車輛正常行駛的地方；④較好地誘導駕駛員的視線，以進一步增加行車安全，并提高公路整體外觀的美學效果。

1 護欄種類

公路防撞護欄按其受力力學特性，可分為剛性護欄、柔性護欄和半剛性護欄三種形式，我國目前廣泛采用的混凝土護欄、纜索護欄和波形梁護欄就分別屬于上面三種形式：①混凝土護欄是剛性護欄的主要形式，是一種以一定斷面形狀的混凝土塊相互連接而組成的墻式結(jié)構。碰撞發(fā)生時護欄基本上不移動、不變形，致使緩沖功能接近于零；②柔性護欄是一種具有較大緩沖能力的韌性護欄，纜索護欄是柔性護欄的主要代表，是用數(shù)根施加張力的纜索其端部固定于立柱上而組成的護欄，主要依靠纜索的拉應力來抵抗汽車的碰撞，吸收碰撞能量；③半剛性護欄是一種連續(xù)的梁柱式護欄結(jié)構，依靠護欄的彎曲變形和張拉力來抵抗汽車的碰撞，具有一定的剛性和柔性。基于上述半剛性護欄和柔性護欄的優(yōu)點與廣泛應用性，文章論述的緩沖功能特指半剛性護欄和柔性護欄。

2 我國護欄緩沖功能評價標準的局限性

我國《公路護欄安全性能評價標準》JTG B05-01-2013中對于公路護欄安全性能的定義：公路護欄所具有的對碰撞車輛的阻擋功能、緩沖功能和導向功能。其中的緩沖功能定義：公路護欄降低對碰撞車輛和車內(nèi)乘員沖擊程度的能力。這就表明了緩沖功能應該從車輛和護欄兩個方面反映，規(guī)范中對于護欄（包括剛性護欄、半剛性護欄和柔性護欄）緩沖功能的要求僅僅反映在車輛上：①乘員碰撞速度的縱向和橫向分量均不得大于12m/s；②乘員碰撞后加速度的縱向和橫向分量均不得大于200m/s2。并沒有反映在護欄吸收能量上，即：護欄的最大動態(tài)變形量和殘留變形量，并沒有作為緩沖功能優(yōu)劣的判斷指標，護欄攔阻車輛的接觸長度，也沒有作為緩沖功能的參考（延長碰撞時間即減小碰撞力）。因而，對所有護欄（剛性護欄、半剛性護欄和柔性護欄）的緩沖功能評價，均使用車輛碰撞速度和加速度是不科學的，對護欄緩沖功能的評價只考察車輛而忽視護欄本身是不全面的。

3 完善護欄緩沖功能評價標準的必要性

同等級護欄的緩沖功能高低，表明了使用價值的巨大差異，我國《公路交通安全設施設計規(guī)范》JTG D81-2006中表3.0.1對護欄安全等級的劃分，只是解決了公路等級和交通流特征所應該對應的護欄安全等級匹配問題。但是，對于護欄同一安全等級的緩沖合理性未作出明確規(guī)定，《公路護欄安全性能評價標準》JTG B05-01-2013中只是規(guī)定了碰撞車輛的碰撞速度和碰撞后加速度的最高限值，對于護欄變形及護欄和車輛接觸時間和長度，未作出限制范圍規(guī)定。假如規(guī)范中將護欄的最大動態(tài)變形量、護欄殘留變形量和車輛與護欄刮蹭長度等指標作為緩沖功能的限制值，那么，對于相同安全等級的護欄其上述值越大越好。假如規(guī)范對上述值做出最低限值和最高限值，就暴露了目前的同一安全等級的護欄中存在強化設置和弱化設置問題：

（1）同等級護欄的強化設置問題。當緩沖數(shù)據(jù)低于規(guī)范限定的最低限值時，那么護欄的實際安全等級高于規(guī)范規(guī)定值，應弱化其剛度或按高一級的安全等級試驗。否則，在工程中應用該護欄，就存在浪費材料問題。

（2）同等級護欄的弱化設置問題。當緩沖數(shù)據(jù)高于規(guī)范限定的最高限值時，護欄的實際安全等級低于規(guī)范規(guī)定值，應強化其剛度或按低一級的安全等級試驗。否則在工程中應用將對于另外15%的大型車造成不公平的過弱防護設置（防護設置只針對85%的普通車型）。當然，強化設置的護欄有利于防護大車，弱化設置的護欄則有利于防護小型車。例如：一個安全等級為A級（安全防護能量為160kJ）的護欄，當規(guī)范未設置緩沖功能范圍時，會出現(xiàn)以下兩種情況：①當存在強化設置問題時，其實際安全防護能量可能是295kJ，已經(jīng)超過高一級的SB級（280kJ）；②當存在弱化設置問題時，其實際最大安全防護能量可能是150kJ，根本達不到A級（160kJ）標準。完善緩沖功能評價標準，不僅是補充了安全評價標準，同時也是給護欄試驗設置了第二道門檻，只有這樣才能避免上述可能出現(xiàn)的強化和弱化設置問題。

由此可見，不完善緩沖功能限制范圍標準，同等級護欄防護能量存在很大的安全防護波動范圍，實車碰撞試驗就無從把關，對于實際行車需要造成了設計不準確的嚴重后果。使用最大動態(tài)變形量、最大殘留變形量、車輛刮蹭長度、碰撞時間等詳細數(shù)據(jù)對每一個安全等級護欄的緩沖功能作出明確規(guī)定，不僅是對“公路護欄降低對碰撞車輛和車內(nèi)乘員沖擊程度的能力”的最好詮釋，而且也是對護欄安全等級的準確度做出的明確補充。

［1］公路交通安全設施設計規(guī)范［S］.JTGD81-2006.

［2］公路護欄安全性能評價標準［S］.JTGB05-01-2013.

［3］350報告［S］.美國NCHRP350標準.

U412.36+6

A

1671-3818（2016）10-0229-01