賈　寧

(交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京　100088)

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隧道入口處混凝土護(hù)欄設(shè)計(jì)及安全性能分析

賈寧

(交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京100088)

摘要：目前隧道入口處設(shè)置波形梁護(hù)欄的處理方式易導(dǎo)致失控車(chē)輛直接正面碰撞隧道壁和檢修道，對(duì)車(chē)輛安全極為不利。本文設(shè)計(jì)出一種有利于避免失控車(chē)輛與隧道壁或檢修道發(fā)生正面碰撞的混凝土護(hù)欄，護(hù)欄長(zhǎng)度36 m，高度由1 m漸變至1.6 m，采用D81細(xì)則規(guī)定的F型坡面，檢修道切角尺寸1 m×0.14 m，檢修道和隧道壁均位于護(hù)欄后方。采用計(jì)算機(jī)仿真分析方法對(duì)隧道入口處的混凝土護(hù)欄進(jìn)行安全性能進(jìn)行了分析驗(yàn)證。分析結(jié)果表明：車(chē)輛碰撞護(hù)欄后沒(méi)有穿越、翻越和騎跨護(hù)欄；護(hù)欄構(gòu)件及其脫離件沒(méi)有侵入車(chē)輛乘員艙；車(chē)輛碰撞后沒(méi)有翻車(chē)，運(yùn)行輪跡滿(mǎn)足導(dǎo)向駛出框要求，車(chē)輛行駛至隧道壁以及檢修道位置時(shí)向前方順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)，護(hù)欄安全性能滿(mǎn)足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：交通工程；混凝土護(hù)欄；計(jì)算機(jī)仿真；安全性能；護(hù)欄設(shè)計(jì)

0引言

在隧道入口處，由于洞內(nèi)外路面寬度、路面摩擦系數(shù)、光線(xiàn)亮度以及平縱面線(xiàn)形等的變化，往往會(huì)使駕駛員操作不當(dāng)而導(dǎo)致車(chē)輛失控，此時(shí)隧道入口處的隧道壁以及高度達(dá)到20～80 cm的檢修道[1]或人行道則直接成為障礙物(圖1)。

圖1　隧道入口處Fig.1　Tunnel entrance

現(xiàn)有技術(shù)中，隧道入口處常設(shè)置波形梁護(hù)欄，車(chē)輛一旦失控碰撞護(hù)欄后，由于波形梁護(hù)欄橫向變形較大，會(huì)使車(chē)輛產(chǎn)生較大的橫向位移和側(cè)傾，從而直接正面碰撞隧道壁和檢修道，導(dǎo)致車(chē)輛翻車(chē)或嚴(yán)重?fù)p壞，造成司乘人員的嚴(yán)重傷亡(圖2)。

圖2　隧道入口處事故案例Fig.2　Accident cases at tunnel entrance

鑒于上述背景，本文依托某高速公路隧道，設(shè)計(jì)出一種有利于避免失控車(chē)輛與隧道壁或檢修道直接發(fā)生正面碰撞的隧道入口處混凝土護(hù)欄，并確定出隧道入口處護(hù)欄的安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用經(jīng)校核驗(yàn)證精度可靠的仿真模型進(jìn)行車(chē)輛碰撞護(hù)欄的仿真模擬計(jì)算，分析驗(yàn)證護(hù)欄結(jié)構(gòu)的安全性能。

1安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.1防護(hù)等級(jí)和碰撞條件

隧道入口處的路側(cè)危險(xiǎn)度屬于“車(chē)輛駛出路外可能導(dǎo)致單車(chē)特大事故或嚴(yán)重事故”的情況，根據(jù)文獻(xiàn)[2-3](以下簡(jiǎn)稱(chēng)D81規(guī)范和D81細(xì)則)和文獻(xiàn)[4](以下簡(jiǎn)稱(chēng)D80規(guī)范)的規(guī)定，偏于安全地確定隧道入口處護(hù)欄的設(shè)計(jì)防護(hù)等級(jí)為SA級(jí)(400 kJ)，該防護(hù)等級(jí)可用于高速公路最高設(shè)計(jì)速度120 km/h的路段。當(dāng)設(shè)計(jì)速度低于120 km/h時(shí)，可根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求降低隧道入口處護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)，也可偏于安全地仍采用SA級(jí)。

根據(jù)文獻(xiàn)[5](以下簡(jiǎn)稱(chēng)B05標(biāo)準(zhǔn))的規(guī)定，防護(hù)等級(jí)SA級(jí)(400 kJ)的碰撞條件見(jiàn)表1。

表1　碰撞條件

1.2碰撞點(diǎn)位置

隧道入口處護(hù)欄可作為路基段或橋梁段護(hù)欄向隧道壁位置過(guò)渡的一種護(hù)欄過(guò)渡段考慮，因此可直接采納B05標(biāo)準(zhǔn)[5]中護(hù)欄過(guò)渡段的碰撞點(diǎn)位置規(guī)定。另一方面，由于車(chē)輛碰撞接近隧道壁位置護(hù)欄時(shí)直接與隧道壁和檢修道發(fā)生正面碰撞的可能性最大，因此還增加了此處的碰撞檢驗(yàn)。

由于小客車(chē)車(chē)體高度小，且碰撞時(shí)護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)變形值較小，而大客車(chē)和大貨車(chē)車(chē)體高度大，碰撞時(shí)護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)變形值較大，且車(chē)輛側(cè)傾角度大，因此與小客車(chē)相比，大客車(chē)和大貨車(chē)更容易出現(xiàn)碰撞接近隧道壁位置護(hù)欄時(shí)在隧道壁處絆阻的情況。因此只對(duì)大客車(chē)和大貨車(chē)進(jìn)行車(chē)輛碰撞接近隧道壁位置護(hù)欄的安全性能評(píng)價(jià)。

綜上所述，隧道入口處護(hù)欄的碰撞點(diǎn)位置如圖3所示，包括：小客車(chē)碰撞距離起點(diǎn)3/4長(zhǎng)度處；大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞距離起點(diǎn)1/2長(zhǎng)度處；大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞接近隧道壁位置的最不利碰撞點(diǎn)。

圖3　隧道入口處護(hù)欄碰撞點(diǎn)Fig.3　Impact points of barrier at tunnel entrance

1.3安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

車(chē)輛碰撞3/4長(zhǎng)度處和1/2長(zhǎng)度處護(hù)欄的安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照B05標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

對(duì)于接近隧道壁位置的最不利碰撞點(diǎn)，安全性能評(píng)價(jià)目的是避免車(chē)輛直接與隧道壁和檢修道正面碰撞而產(chǎn)生絆阻，因此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為“車(chē)輛碰撞護(hù)欄后行駛至隧道壁以及檢修道位置時(shí)向前方順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)”。

隧道壁和檢修道位置是隧道入口處護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵參數(shù)，隧道壁與建筑限界的距離越小，對(duì)于車(chē)輛安全越不利，依托工程中的最不利尺寸參數(shù)(如圖4所示)，護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)時(shí)按此確定檢修道和隧道壁的位置。

圖4　隧道壁和檢修道位置(單位：cm)Fig.4　Positions of tunnel wall and maintenance roadway(unit：cm)

2護(hù)欄選型

護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式主要分為混凝土護(hù)欄、金屬梁柱式護(hù)欄和組合式護(hù)欄3種類(lèi)型。其中混凝土護(hù)欄剛度最大，在相同的碰撞條件下，護(hù)欄的最大橫向動(dòng)態(tài)變形值最小，車(chē)輛的側(cè)傾角度也較小，最有利于避免車(chē)輛碰撞接近隧道壁位置護(hù)欄時(shí)與隧道壁或檢修道產(chǎn)生絆阻。因此，從安全性角度出發(fā)[6]，混凝土護(hù)欄最適于作為隧道入口處的護(hù)欄結(jié)構(gòu)。

從景觀(guān)角度考慮，車(chē)輛在隧道入口處即將進(jìn)入全封閉的隧道環(huán)境中，入口處不通透的混凝土護(hù)欄形成了一種由隧道外開(kāi)闊環(huán)境進(jìn)入隧道內(nèi)封閉環(huán)境的過(guò)渡，更有利于駕駛員調(diào)整行車(chē)心理，形成了良好的視覺(jué)效果。

綜上所述，隧道入口處護(hù)欄確定為混凝土護(hù)欄，坡面形式選用D81細(xì)則[3]規(guī)定的改進(jìn)型坡面。由于小客車(chē)碰撞混凝土護(hù)欄的結(jié)果僅取決于坡面形式，因此不必進(jìn)行小客車(chē)碰撞的安全性能仿真分析驗(yàn)證[6]。

3仿真模型精度校驗(yàn)

混凝土采用solid單元模擬，混凝土材料采用LS-DYNA程序中的專(zhuān)用混凝土材料模型MAT_159(*MAT_CSCM_CONCRETE)模擬；鋼筋采用Beam單元模擬，鋼筋材料采用塑性隨動(dòng)模型MAT_3(*MAT_PLASTIC_KINEMATIC)模擬；混凝土和鋼筋的相互作用采用*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID進(jìn)行耦合分析。車(chē)身結(jié)構(gòu)主要是薄壁金屬構(gòu)件，采用Belytschko-Tsay殼單元，材料選用多線(xiàn)性、彈塑性、各向同性硬化材料；車(chē)身各部分構(gòu)件之間主要采用點(diǎn)焊連接，并采用基于懲罰函數(shù)法的Automatic_Single_Surface接觸類(lèi)型處理邊界非線(xiàn)性問(wèn)題[7-15]。

大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞混凝土護(hù)欄的實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)和仿真模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖5～圖7(T為不同的碰撞時(shí)刻)，仿真和試驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性，驗(yàn)證了仿真模型的精度和可靠性。

圖5　車(chē)輛接觸護(hù)欄范圍的仿真和試驗(yàn)結(jié)果(均為8 m左右)Fig.5　Simulation and test results of vehicle contacting with barrier(both are 8 m)

圖6　大客車(chē)運(yùn)行姿態(tài)的仿真和試驗(yàn)結(jié)果Fig.6　Simulation and test results of bus running posture

圖7　大貨車(chē)運(yùn)行姿態(tài)的仿真和試驗(yàn)結(jié)果Fig.7　Simulation and test results of truck running posture

4護(hù)欄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1護(hù)欄高度

對(duì)于隧道壁處的混凝土護(hù)欄端部，考慮到與隧道壁的景觀(guān)協(xié)調(diào)以及對(duì)車(chē)輛碰撞時(shí)側(cè)傾角度小的特殊要求，此處混凝土護(hù)欄高度應(yīng)偏高；而在與相鄰路段路基護(hù)欄或橋梁護(hù)欄連接的護(hù)欄端部，為使護(hù)欄景觀(guān)不過(guò)于壓抑呆板，此處混凝土護(hù)欄高度不宜過(guò)高?？紤]這兩方面因素，隧道入口處護(hù)欄采用變高度混凝土護(hù)欄。

D81細(xì)則規(guī)定SA級(jí)(400 kJ)混凝土護(hù)欄的高度為1 m，因此隧道入口處混凝土護(hù)欄在與路基段護(hù)欄或橋梁段護(hù)欄銜接處的較小高度取為1 m。

在相同的碰撞條件下且護(hù)欄其他設(shè)計(jì)參數(shù)相同時(shí)，混凝土護(hù)欄高度越高，最大橫向動(dòng)態(tài)變形值越小，車(chē)輛側(cè)傾角度越小，這對(duì)車(chē)輛安全是有利的，因此在隧道入口處將提高混凝土護(hù)欄的高度(超過(guò)1 m)。為使車(chē)輛碰撞護(hù)欄時(shí)的側(cè)傾角度較小且運(yùn)行姿態(tài)較平穩(wěn)，隧道入口處混凝土護(hù)欄的高度應(yīng)高于大客車(chē)車(chē)輛重心高度以及大貨車(chē)貨廂底板高度。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的車(chē)輛技術(shù)參數(shù)調(diào)研數(shù)據(jù)，大中型客車(chē)車(chē)輛重心高度范圍為1.10～1.55 m，大中型貨車(chē)貨廂底板高度范圍為0.93～1.57 m。因此，隧道入口處混凝土護(hù)欄的高度取1.6 m。

綜上所述，隧道入口處護(hù)欄高度設(shè)計(jì)為由1 m漸變至1.6 m。

4.2護(hù)欄基礎(chǔ)和長(zhǎng)度

護(hù)欄基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為D81細(xì)則規(guī)定的座椅式護(hù)欄基礎(chǔ)。根據(jù)D81細(xì)則規(guī)定，高速公路混凝土護(hù)欄的最小設(shè)置長(zhǎng)度為36 m，因此，隧道入口處變高度混凝土護(hù)欄的設(shè)置長(zhǎng)度為36 m。

4.3護(hù)欄與隧道壁的相對(duì)位置

首先考慮將混凝土護(hù)欄直接與隧道壁銜接，包括在檢修道處設(shè)置斜坡和不設(shè)置斜坡兩種情況，仿真模型如圖8所示。

圖8　與隧道壁連接的混凝土護(hù)欄Fig.8　Concrete barrier connected with tunnel wall

當(dāng)檢修道處不設(shè)斜坡時(shí)，根據(jù)圖9所示的仿真分析結(jié)果，大貨車(chē)進(jìn)入隧道時(shí)，第2排右側(cè)車(chē)輪卡在檢修道位置處，車(chē)輛絆阻，沒(méi)有順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)，大客車(chē)碰撞時(shí)也出現(xiàn)類(lèi)似情況，護(hù)欄安全性能驗(yàn)證不合格。

圖9　檢修道處不設(shè)斜坡的仿真分析結(jié)果Fig.9　Simulation result for no slope at maintenance roadway

當(dāng)檢修道處設(shè)斜坡時(shí)，根據(jù)圖10所示的仿真分析結(jié)果，當(dāng)大客車(chē)碰撞護(hù)欄后行駛至隧道壁處時(shí)，由于車(chē)輛側(cè)傾，大客車(chē)右前側(cè)卡在隧道壁位置，車(chē)輛絆阻，沒(méi)有順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)，護(hù)欄安全性能驗(yàn)證不合格。

圖10　檢修道處設(shè)斜坡的仿真分析結(jié)果Fig.10　Simulation result for settling slope at maintenance roadway

由此可見(jiàn)，混凝土護(hù)欄直接與隧道壁銜接的方案不可行，護(hù)欄在橫向應(yīng)與隧道壁間隔一定距離，檢修道和隧道壁均應(yīng)位于護(hù)欄后方。如圖11所示，檢修道地面處護(hù)欄橫向與隧道壁的間距大約為40 cm左右，檢修人員可由此進(jìn)入隧道內(nèi)。

圖11　護(hù)欄位置Fig.11　Barrier position

4.4護(hù)欄與檢修道之間的過(guò)渡處理

隧道入口處混凝土護(hù)欄坡面與檢修道豎直面之間形成突變，該突變易導(dǎo)致車(chē)輛行駛至檢修道位置時(shí)直接撞擊檢修道而產(chǎn)生絆阻。D81細(xì)則條文說(shuō)明指出：“……應(yīng)將隧道內(nèi)入口處檢修道或人行道作局部處理，以免車(chē)輛直接撞擊檢修道或人行道”。如圖12所示，對(duì)檢修道進(jìn)行切角處理，切角長(zhǎng)度為1 m，切角寬度為14 cm。

圖12　檢修道切角示意圖(單位：mm)Fig.12　Cutting corner in maintenance roadway(unit：mm)

5護(hù)欄安全性能分析驗(yàn)證

采用前述的防護(hù)等級(jí)、碰撞條件、碰撞點(diǎn)位置和安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行隧道入口處變高度混凝土護(hù)欄安全性能的分析驗(yàn)證。

5.1大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞接近隧道壁位置

5.1.1最不利碰撞點(diǎn)位置確定

首先確定車(chē)輛碰撞接近隧道壁的最不利碰撞點(diǎn)。將碰撞點(diǎn)逐漸接近隧道入口處，碰撞點(diǎn)距入口處距離分別取1.5，2，2.5，3，3.5，4 m，觀(guān)測(cè)車(chē)輛上部右前角進(jìn)入隧道瞬間與隧道壁之間的距離為D(如圖13所示)，當(dāng)距離D最小時(shí)，車(chē)輛與隧道壁發(fā)生碰撞或刮蹭的可能性最大，此時(shí)的碰撞點(diǎn)位置即為最不利碰撞點(diǎn)。

圖13　最不利碰撞點(diǎn)位置確定Fig.13　Determination of the most dangerous impact point

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，大客車(chē)碰撞距隧道入口處3.5 m時(shí)，車(chē)輛上部右前角進(jìn)入隧道瞬間與隧道壁之間的距離D最小；大貨車(chē)碰撞距隧道入口處1 m時(shí)，貨車(chē)車(chē)廂上部右前角進(jìn)入隧道瞬間與隧道壁之間的距離D最小。因此，大客車(chē)碰撞的最不利碰撞點(diǎn)位置是距隧道入口處3.5 m，大貨車(chē)碰撞的最不利碰撞點(diǎn)位置是距隧道入口處1 m。

5.1.2碰撞結(jié)果

圖14和圖15分別為大客車(chē)碰撞距隧道入口處3.5 m和大貨車(chē)碰撞距隧道入口處1 m后的運(yùn)行姿態(tài)(T為不同碰撞時(shí)刻)，可見(jiàn)車(chē)輛沒(méi)有穿越、翻越和騎跨護(hù)欄；護(hù)欄構(gòu)件及其脫離件沒(méi)有侵入車(chē)輛乘員艙；車(chē)輛碰撞后沒(méi)有翻車(chē)，行駛至隧道壁以及檢修道位置時(shí)向前方順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)(圖16)。

圖14　大客車(chē)運(yùn)行姿態(tài)(碰撞接近隧道壁位置)Fig.14　Running posture of bus during impacting near tunnel wall

圖15　大貨車(chē)運(yùn)行姿態(tài)(碰撞接近隧道壁位置)Fig.15　Running postures of truck during impacting near tunnel wall

圖16　車(chē)輛順利駛?cè)胨淼纼?nèi)Fig.16　Vehicles running into tunnel smoothly

圖17和圖18分別為大客車(chē)碰撞距隧道入口處3.5 m和大貨車(chē)碰撞距隧道入口處1 m后的運(yùn)行輪跡，滿(mǎn)足B05標(biāo)準(zhǔn)[5]的導(dǎo)向駛出框要求。

圖17　大客車(chē)運(yùn)行輪跡(碰撞接近隧道壁位置)Fig.17　Running tracks of bus during impacting near tunnel wall

圖18　大貨車(chē)運(yùn)行輪跡(碰撞接近隧道壁位置)Fig.18　Running track of truck during impacting near tunnel wall

綜上所述，大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞接近隧道壁的最不利碰撞點(diǎn)位置的碰撞結(jié)果滿(mǎn)足B05標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)要求。

5.2大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞距離起點(diǎn)1/2長(zhǎng)度處

圖19和圖20分別為大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞中點(diǎn)后的運(yùn)行姿態(tài)，可見(jiàn)車(chē)輛沒(méi)有穿越、翻越和騎跨護(hù)欄；護(hù)欄構(gòu)件及其脫離件沒(méi)有侵入車(chē)輛乘員艙；車(chē)輛碰撞后沒(méi)有翻車(chē)。

圖19　大客車(chē)運(yùn)行姿態(tài)(碰撞中點(diǎn))Fig.19　Running postures of bus during impacting barrier middle point

圖20　大貨車(chē)運(yùn)行姿態(tài)(碰撞中點(diǎn))Fig.20　Running postures of truck during impacting barrier middle point

圖21和圖22分別為大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞中點(diǎn)后的運(yùn)行輪跡，滿(mǎn)足B05標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向駛出框要求。

圖21　大客車(chē)運(yùn)行輪跡(碰撞中點(diǎn))Fig.21　Running track of bus during impacting barrier middle point

圖22　大貨車(chē)運(yùn)行輪跡(碰撞中點(diǎn))Fig.22　Running track of truck during impacting barrier middle point

綜上所述，大客車(chē)和大貨車(chē)碰撞距離起點(diǎn)1/2長(zhǎng)度處的碰撞結(jié)果滿(mǎn)足B05標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)要求。

6工程應(yīng)用

隧道入口處混凝土護(hù)欄已在實(shí)際工程中應(yīng)用，材料用量(單側(cè)36 m護(hù)欄，包括護(hù)欄基礎(chǔ))為：鋼筋3.2 t，C30混凝土23 m3，直接工程費(fèi)約為3×104元。若隧道入口處設(shè)置36 m波形梁護(hù)欄，按D81細(xì)則中的A級(jí)(160 kJ)波形梁護(hù)欄結(jié)構(gòu)，其鋼材用量約為1 t，直接工程費(fèi)約為1×104元。隧道入口處混凝土護(hù)欄(防護(hù)等級(jí)為SA級(jí)，400 kJ)直接工程費(fèi)僅比波形梁護(hù)欄高2×104元，但其防護(hù)能力和安全水平卻大大提高。

7結(jié)論

依托某高速公路隧道，設(shè)計(jì)出一種能夠有利于避免失控車(chē)輛與隧道壁或檢修道直接發(fā)生正面碰撞的隧道入口處混凝土護(hù)欄。護(hù)欄長(zhǎng)度36 m，高度由1 m漸變至1.6 m，采用D81細(xì)則規(guī)定的改進(jìn)型坡面，檢修道切角尺寸1 m×0.14 m，檢修道和隧道壁均位于護(hù)欄后方。

采用計(jì)算機(jī)仿真分析方法對(duì)護(hù)欄設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了安全性能分析驗(yàn)證。分析結(jié)果表明，車(chē)輛碰撞護(hù)欄后沒(méi)有穿越、翻越和騎跨護(hù)欄；護(hù)欄構(gòu)件及其脫離件沒(méi)有侵入車(chē)輛乘員艙；車(chē)輛碰撞后沒(méi)有翻車(chē)，運(yùn)行輪跡滿(mǎn)足導(dǎo)向駛出框要求，車(chē)輛行駛至隧道壁以及檢修道位置時(shí)向前方順利導(dǎo)出并駛?cè)胨淼纼?nèi)，護(hù)欄安全性能滿(mǎn)足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。

隧道入口處混凝土護(hù)欄已在實(shí)際工程中應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。

參考文獻(xiàn)：

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Design of Concrete Barrier at Tunnel Entrance and Analysis on Safety Performance

JIA Ning

(Research Institute of Highway, Ministry of Transport，Beijing 100088，China)

Abstract：At present the design of W-beam barriers settled at tunnel entrance easily leads to runaway vehicles frontally impacting with tunnel wall and maintenance roadway, which is supremely harmful to vehicles safety. A kind of concrete barrier which is favorable to avoid the frontal impact of runaway vehicle with tunnel wall or maintenance roadway is designed. The length of this barrier is 36 m, the height is from 1 m to 1.6 m and the slope surface is F type prescribed in D81 specification. The dimensions of cutting corner in maintenance roadway are 1 m×0.14 m. The tunnel wall and maintenance roadway are both behind the barrier. The analysis and verification of safety performance of the concrete barrier at tunnel entrance are conducted by the method of computer simulation. The analysis result shows that (1) the vehicles did not penetrate, climb or override the barrier; (2) the components and detached elements of the barrier did not intrude into the occupant compartment; (3) the vehicles did not overturn after collision，the running tracks meet the requirements of exit box, the vehicles run forward smoothly and entered into the tunnel at the position of tunnel wall and maintenance roadway, so the performance of this concrete barrier can meet the safety requirements.

Key words：traffic engineering；concrete barrier；computer simulation；safety performance；barrier design

收稿日期:2015-04-20

作者簡(jiǎn)介：賈寧(1979- )，女，遼寧瓦房店人，博士，高級(jí)工程師. (n.jia@rioh.cn)

doi:10.3969/j.issn.1002-0268.2016.05.020

中圖分類(lèi)號(hào)：U491.5+9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-0268(2016)05-0128-07