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1、第2章 安全设施设计,学习要点 标志 标线 护栏 隔离栅 防眩设施 视线诱导设施 高速公路安全设施设计应注意的问题,学习目标 了解高速公路交通安全设施的组成内容 了解高速公路交通安全设施的设计原则和考虑因素 重点掌握道路交通标志的分类及各自的含义,2.1 概述,安全设施是高速公路交通工程的重要组成部分，直接影响着高速公路“安全、环保、舒适、和谐”功效的发挥以及经济效益的实现，对减轻事故的严重度、排除各种纵横向干扰、提供视线诱导、增强道路景观起着重要的作用。,2.2 标志,交通标志是用图形、符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，设置在路侧或道路上方的安全设施。 2.2.1 标志的分类,1.
2、主标志,2. 辅助标志,（1） 警告标志,（6） 道路施工安全标志,（5） 旅游区标志,（4） 指路标志,（3） 指示标志,（2） 禁令标志,2.2.2 标志的设计与设置原则 设计原则 1）高速公路名称应统一按国家规划的国线名称由北向南、由东向西称谓（如同三国道主干线、沪宁高速公路等），如未纳入国家规划的路名应与省级以上的主管部门商定。 2）公路上的交通标志具有法律效力，必须根据交通管理法规及其相关规定正确的设计和设置，向道路使用者提供正确的、及时的信息，以确保交通畅通和行车安全。 3）标志的设计应根据高速公路交通量及其构成、计算行车速度、平纵面线形、桥隧等构造物位置、投资与自然环境等因素进行
3、综合设计。4）交通标志的设置应充分考虑道路使用者的行动特性，即充分考虑在动态条件下发现、判读标志及采取行动的时间和前置距离，使驾驶员能准确及时地辨认。,设置原则 1）高速公路互通立交之间的标志应按下列顺序设置：入口预告标志禁令标志（禁止某些车辆通行） 入口标志车速限制下一出口预告标志车道指示标志地点、距离标志车距确认标志出口预告标志匝道限速标志出口标志收费站标志方向、地点标志。 2）高速公路互通立交之间有服务设施、名胜古迹、机场、港口、特大桥梁、长隧道、行政区划边界等地点时，应设置相应的地点标志。 3）高速公路两侧应按照里程和紧急电话分别设置里程牌、百米牌和紧急电话标志等。 4）全线立交间距大
4、于20km重复设置地点、距离标志，每隔5km设限速、禁止掉头、禁止停车标志，每隔1km设劝告性标志，在路基变窄前，设道路变窄标志。,5）高速公路出口地名应同互通立交名称相同，所选地名应为互通立交所在市、县名称或当地旅游景点、经济开发区等，并得到建设部门的认可。6）交通标志的设置应进行总体布局，保证设置数量平衡、均匀，防止出现信息不足或过载现象，对于重要的信息应给予重复显示的机会。7）交通标志应设在车辆行进正面方向最容易看见的地方，但不得侵占公路建筑界限，可根据具体情况设置在道路右侧、中央分隔带或车行道上方。,标志的认读过程,2.2.3 标志的版面设计 1.警告标志公路平纵线形、交叉型式、构造物
5、、路况、环境、维修养护等情况下，在到达危险地段并有充分时间采取必要措施前要设置警告标志。,警告标志尺寸与设计速度的关系,警告标志到危险点的距离与设计速度的关系,2.禁令标志表示的遵行、禁止和限制等规定是必须严格遵守的，其设置因目的不同而异。,禁令标志尺寸与设计速度的关系,3. 指示标志表示遵行的行驶方向、通行权分配和应遵行的特殊规定。,指示标志的尺寸与设计速度的关系,4. 指路标志应指示公路通往目的地的方向、地名、距离以及各种设施的名称和距离。,汉字高度与设计速度的关系,文字的间隔、行距等的规定,其他文字与汉字高度的关系,5. 旅游区标志用于指示高速公路就近前往的旅游区或从旅游区方便、顺捷驶入
6、高速公路的标志。,6. 施工安全标志维修、养护等施工地段必须设置施工安全标志，以临时分割车流、引导交通、确保安全，在夜间施工路段还应设置施工警告灯。,7. 辅助标志为了进一步维护行车安全与交通畅通而设置的，设置在主标志下起辅助说明作用，表示车辆种类、时间、区域或距离、禁令或警告理由等。,2.2.4 标志的支撑方式 应根据交通量、车型构成、车道数、沿线构造物分布、风荷载大小以及路侧条件等因素综合确定。 1. 柱式柱式标志不应侵入公路建筑限界以内，标志内边缘距路面或土路肩边缘不得小于25cm，标志牌下缘距路面的高度为100250cm。柱式标志又分为单柱式、双柱式和多柱式，单柱式标志牌安装在一根立柱
7、上，适用于警告、禁令、指示标志和小尺寸指路标志；双柱式和多柱式标志牌安装在两根或多根立柱上，适用于中、大型指路标志。,单柱式,双柱式,2. 悬臂式标志牌安装于悬臂上，标志下缘离地面的高度至少按该道路规定的净空高度设置，一般为4.5cm5m。悬臂式支撑适用于路侧较窄（如挖方路段、高填方路段、构造物路段等）、路面较宽、交通量较大，外侧车道大型车辆阻挡内侧车道小型车辆视线的情况。,双悬臂式,3. 门架式标志安装在门架上，标志下缘距路面的高度至少按该道路规定的净空高度设置，门架式标志适用于：1）多车道（同向三车道以上）路面较宽、交通量大、大型车辆混入率较高，内侧车道驾驶员不易发现和认读标志之处；2）互
8、通式立交间隔距离较近、标志设置密集，为防止车辆误驶需分别指示每条车道的去向之处；3）路侧宽度较窄、柱式、悬臂式安装有困难，而要传递的信息又较多之处；4）主线上需同时标明两个以上出口，应逐一指明出口去向之处。,门架式,4. 附着式标志安装在上跨桥或附近构造物上。当公路沿线设置有上跨天桥等构造物，路侧设置有高挡土墙、照明灯杆等时，交通标志在满足公路建筑限界要求的前提下，可以采用附着式支撑方式，其安装高度也应符合上述净空的规定。,附着式,2.2.5 标志的结构及材料 交通标志是由标志板、标志面、支柱和基础紧固件组成。 1标志板可用防腐蚀的铝合金板、挤压成型的铝合金型材、薄钢板、合成树脂类板材等材料制
9、作，标志板背面可选用美观大方的颜色，铝合金板可采用原色，同时，板背面应进行加固；大型标志的板背面结构宜采用宽度为30cm的挤压成型的铝合金板（调节板宽度为15cm）拼装而成。 2标志面可用逆反射材料、油漆、油墨、胶粘剂、透明涂料及边缘填隙料等材料制造，目前应用较为广泛的是反光膜。,3标志支柱标志立柱、横梁等可选用H型钢、槽钢、钢管及钢筋混凝土等材料制作，临时性的也可用木桩。钢构件应进行防腐处理，钢管顶端应设置柱帽，钢筋混凝土柱应考虑预埋连接件。标志板的厚度可参照书中表2.8，埋设深度决定于地基的承载力，一般应浇筑钢筋混凝土基础。 4结构设计1）风荷选择设计基本风速应采用当地平坦空旷地面，离地面
10、10m高，重现期为50年10min平均最大风速值，并不得小于22m/s。对于高速公路，设计风速采用标志所在地区离平坦空旷地面10m高，重现期为30年一遇10min的计算平均最大风速。缺乏风速观测资料时，可按全国基本风压分布图及全国各气象台站的基本风速和基本风压值的有关数据，并经实地调查核实后采用。,2）风荷计算交通标志所受荷载除恒载（自重）外，主要承受风载，设计风速是交通标志结构计算的重要条件。风压力按式（2-1）计算：P=cv 式中：P单位面积上风压力，Pa;空气密度，一般取1.2258Nsm- 4；c风力系数（标志板c=1.2、柱c=0.7）；v 风速，m/s（一般为3060m/s）。求出
11、外力后，根据交通标志的不同支持方式进行立柱、横梁、连接螺栓的强度计算及基础稳定验算，求得各部断面尺寸。,3）验算内容标志板和立柱的连接可采用多种方法，设计标志上部结构时，应采用以概率论为基础的极限状态设计方法，按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，应同时满足构造和工艺要求，并进行强度验算（包括连接螺栓强度验算）、变形验算和稳定性验算。标志基础采用不必配置受力钢筋的刚性浅基础时，应进行基底应力、基底合力偏心矩、基础倾覆性和滑动性等验算；位于软基路段的大型标志，应通过方案比较确定采用柔性基础还是桩基础；位于桥梁、路肩式挡土墙上的标志，应配备必要的受力钢筋并进行验算。采用其它材料制作标志面板和支
12、撑杆件时，必须按规定进行设计和计算，以保证标志的基本功能和使用年限。,2.2.6 标志照明及反光措施为了在夜间及自然照度低的情况下提高对标志的视认性，需要考虑标志牌的照明或反光材料及发光措施，以增加标志的亮度，保证在白天及夜间均能发挥标志的作用。 1标志照明标志照明方式可分为外部照明及内部照明两种。外部照明是指外部光源照亮标志面的方式，外部照明光源应进行专门设计，照明灯具及其阴影不能影响标志认读，其均匀度（最大照度/最小照度）须在4以下，确保在夜间具有150m的视认距离，外部照明光源不能给路上司机造成眩目。内部照明是指标志板内装照明装置，采用半透明材料作标志面板，有单面显示和两面显示两种，内部
13、照明标志可根据标志板的大小，承受的风力进行结构设计，确保标志面照度均匀，在夜间具有150m的视认距离。,2反光措施1）反光材料的种类及性能标志板面全部采用反光材料，目前通常采用的是反光膜，可分为钻石级、高强级和工程级三种。用于标志面的反光膜的逆反射系数值应符合现行公路交通标志板（JT/T279）的规定。,标志照明,2）反光材料的应用与选择 （1）各级道路的交通标志原则上均采用反光材料制作标志面。 （2）高速公路、一级公路及城市主干路的交通标志宜采用一、二、三级 反光膜；二、三级公路及一般城市道路的交通标志宜采用三、四级以上反 光膜，四、五级反光膜可用于四级公路和交通量很小的道路。 （3）高速公
14、路、一级公路、城市快速路上的曲线段标志及城市地区的多 路交叉路口标志宜采用三级以上反光材料。 （4）对于高速公路、城市快速路上的门架标志和悬臂标志，为获得与路 侧标志相当的反光效果，宜选用反光膜等级更为高级的反光材料，或把门 架标志和悬臂标志上的字符改用反射器，以改善其夜间视认性，在有条件 和重要路段也可采用照明标志。,2.3 标线,交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记等构成的交通 安全设施，它的作用是管制和引导交通,可以与标志配合使用，也可单独使用。,2.3.1 标线的分类,2.3.2 标线的设计与设置原则 1标线的设计指导思想1）交通标线的设计应能正确引导交通、确保车辆
15、分道行驶、合理利 用路面有效面积；2）公路标线应设置反光标线，能清晰地识别与辨认，并符合白天、 雨天、夜间、视认性规定的要求；3）设置“路面文字标记”处，其被覆盖部分的摩擦系数不应低于所 在地段路面的摩擦系数；4）突起路标与反光标线配合使用时，其反射器颜色应与标线一致；5）标线的设置应同标志内容相互配合、相辅相成；6）标线采用的材料其耐磨性、抗滑性应符合规定要求，且无毒害、 无污染。,2标线的设计原则 1）标线颜色选择路面标线一般为白色及黄色，以白色为主。总的来说，白色为指示、 控制意义，黄色为禁止、警告意义，特殊需要亦采用红色。缘石标线一般 用黄色，亦有用红、白色的；立面标记采用黑白、黑黄或
16、红黄相间的条 纹；为提高夜间的视认性，标线可根据需要采用反光标线，立面标记可加 设照明、闪光灯等设备。 2）标线的宽度的选择根据国外大量研究表明，纵向标线的宽度对交通状况和司机的心理指 标不产生影响，之所以要规定一个范围，一般认为宽的标线是为了强调， 并不主张过分加宽，否则不但会增加费用，而且会增加打滑的危险。 GB576886规定纵向标线的宽度为1015cm，高速公路边缘线宽度规定为 1520cm，一般采用下限值，在需要强调的地方可采用上限值。,横向标线宽度应比纵向标线宽，因为驾驶员在行车中发现横向标线 往往是由远到近，尤其在距横向标线较远的时候其视角范围很小，加上远 小近大的原理，加宽横向
17、标线是很有必要的，一般宽度为2040cm，斑马 线为45cm。 3）标线实线与间隔长度比例的选择选择标线比例的时候，既要考虑司机的心理、生理指标，也要考虑 尽量采用每公里标线面积较小的因素。在郊外公路上的闪现率不大于4次 /s被认为是可以接受的，闪现率为2.53.0次/s时效果最好；在城市道路 上闪现率在8次/s以下认为可以接受。根据透视原理，规定纵向标线的最 小宽度为10cm，纵向标线虚线的实线段最小长度为3m.4）导向箭头形式的选择为寻求导向箭头的最佳形式，需要对各种直行、转弯、直行和转弯 组合箭头进行比较。根据认读速度和错误率试验的结果来统计分析，最终 的箭头形式是根据实验结果的平均值来选用的，最好的箭头形式可归纳如 下：最好的直,
