城市護欄的研究與探索

鄧 軍

（深圳高速工程顧問有限公司，深圳 518034）

隨著改革開放的步伐，城市交通飛速的發(fā)展給城市建設(shè)增添了許多靚麗的景觀，但也隨之產(chǎn)生了各種問題，如交通事故、交通擁堵、尾氣污染等。在城市道路交通改善的工程中，城市護欄的改善及合理利用起著重要的作用。該文以深圳某道路為例，淺述了城市護欄設(shè)計的相關(guān)問題。

1 國內(nèi)外護欄的研究情況

1.1 國外的研究情況

世界上的各個國家對交通安全設(shè)施的研究、開發(fā)及應(yīng)用相當重視，尤其是發(fā)達國家制定了相當完善的道路安全設(shè)施設(shè)計和施工規(guī)范，并不斷的推出經(jīng)濟美觀、性能完善、形式多樣和安全適用的新產(chǎn)品，值得我們借鑒。

目前，國外護欄的研究主要分為兩大派，分別為日式護欄和美式護欄。

1）由于日本道路較為狹窄、國土狹小、沿線道路設(shè)施密度較大，并且大部分建筑物離道路較近，日式護欄設(shè)計措施并沒有減少碰撞時車上人員的傷亡程度，這看似缺少“人性化”設(shè)計，但卻是結(jié)合日本的道路交通實際情況制定的。這主要是以保護道路兩側(cè)建筑物為目的，讓更多人受到保護并將事故的危害降至最低，也是人性化設(shè)計的一種表現(xiàn)。2）另外一個對安全設(shè)施研究較深的國家是美國，美國是世界上高速公路里程最長的國家，交通安全設(shè)施研究十分成熟，其配套設(shè)施也相當齊全，并制定了許多完善的道路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范。1920年，美國開始了對護欄的研究和使用，并通過大量的理論分析和模擬實驗，主要通過車輛與護欄的驗證碰撞實驗，積累了豐富的經(jīng)驗和大量的資料。由于美國的道路情況與日本大不相同，美式護欄的主要設(shè)計思想主要考慮減輕碰撞時對車上人員的傷亡程度，更加體現(xiàn)了“以人為本”的人性化設(shè)計理念。

1.2 國內(nèi)的研究情況

我國對交通安全設(shè)施的研究起步較晚。20世紀80年代開始進行廣泛的研究，借鑒了日本、歐洲以及美國等國的技術(shù)規(guī)范，并根據(jù)我國道路的實際情況相繼出臺了一些關(guān)于安全設(shè)施的規(guī)范和標準。通過分析研究國外的先進設(shè)計理念、技術(shù)和規(guī)范，倡導(dǎo)以人為本、景觀化的設(shè)計思路及應(yīng)用。但是由于我國對道路交通安全設(shè)施投入的資金及精力有限，并且研究起步較晚，因此在交通安全設(shè)施施工過程中對存在的缺陷缺乏有效的評價標準。與此同時，安全設(shè)施設(shè)計中不能明確提出有關(guān)設(shè)施的技術(shù)要求和選擇原則，在制作安裝上也缺少嚴格的規(guī)范，雖然我國的道路建設(shè)已經(jīng)接近發(fā)達國家的水平，但配套的交通安全設(shè)施并沒有跟上道路建設(shè)的速度，還比較落后，沒有最大限度的發(fā)揮道路應(yīng)有的作用。為改變這種現(xiàn)狀，我們應(yīng)在借鑒先進國家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過自身的研究，建立符合我國國情的道路交通安全設(shè)施標準規(guī)范和體系，以加快我國交通安全設(shè)施的發(fā)展。

2 城市護欄的種類與功能

該項目位于深圳中部，穿越寶安區(qū)和龍崗區(qū)，屬于城市主干道（雙向6車道）。由于該道路兩側(cè)有學(xué)校，行人過街較為頻繁，為保障車輛的順利通行及行人的安全過街，設(shè)計的護欄主要有2種，主要分為甲型護欄和乙型護欄。甲型護欄主要應(yīng)用于路側(cè)，乙型護欄布置于中央分隔帶處。安全護欄作為一種縱向吸能結(jié)構(gòu)，通過自身變形或促進車輛爬高來吸收碰撞能量，從而改變行車方向，避免車輛駛向?qū)ο蜍嚨阑蛟匠雎吠?。以下主要介紹護欄的分類及功能。

2.1 護欄的分類

1）按其在道路中的橫向設(shè)置位置來劃分，可分為路側(cè)護欄和中央分隔帶護欄。其中路側(cè)護欄是設(shè)置于公路路側(cè)建筑限界以外，以防止失控車輛碰撞路側(cè)構(gòu)造物和其他設(shè)施或越出路外發(fā)生更嚴重的傷害。中央分隔帶護欄是設(shè)置于公路中央分隔帶內(nèi)的護欄，其功能主要有保護中央分隔帶內(nèi)的構(gòu)造物，并防止失控車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道。

2）按在道路中的縱向設(shè)置位置來劃分，可分為橋梁護欄和路基護欄。其中橋梁護欄一般由橋梁專業(yè)進行設(shè)計，主要是與橋梁本身的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮。路基段如設(shè)計擋墻，擋墻段的護欄應(yīng)與擋墻的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮，以增加護欄的安全等級。

3）根據(jù)護欄碰撞后的變形程度，可以分為柔性護欄、半剛性護欄和剛性護欄。柔性護欄是一種具有較大緩沖能力的韌性護欄結(jié)構(gòu)，纜索護欄是其主要代表形式，由數(shù)根施加初拉力的纜索固定于端柱上而組成鋼纜結(jié)構(gòu)，主要依靠纜索的拉應(yīng)力來抵抗車輛的碰撞荷載、吸收碰撞能量。半剛性護欄是一種連續(xù)的梁柱式護欄結(jié)構(gòu)，具有一定的強度和剛度，波形梁護欄是其主要代表形式，由相互拼接的波紋狀鋼板和立柱組成連續(xù)梁柱結(jié)構(gòu)，利用土基、立柱、波紋狀鋼板的變形來吸收碰撞能量，并迫使失控車輛改變方向。剛性護欄是一種基本不變形的護欄結(jié)構(gòu)，混凝土護欄是其主要代表形式，由一定形狀的混凝土塊相互連接而組成墻式結(jié)構(gòu)，通過失控車輛碰撞后爬高并轉(zhuǎn)向來吸收碰撞能量。

2.2 主要功能如下所述

1）阻隔作用：甲型護欄主要為防止行人亂穿馬路，在主要的路口集中過街，保護行人及建筑物的安全。乙型護欄主要為防止車輛駛?cè)雽ο蜍嚨?，確保對向車輛的行車安全。

2）視線誘導(dǎo)作用：在護欄內(nèi)側(cè)粘貼高強級反光膜或安裝輪廓標，間距為6m，能夠讓司機清晰的感受道路的輪廓及前進方向，增加行車的安全性。

3）警示作用：通過護欄與車身的摩擦及碰撞，促使車輛回歸到正常的行駛方向，最大限度的減少兩次事故的發(fā)生，把對司機及乘客的危害程度降至最低。

4）美化環(huán)境作用：安全護欄在設(shè)計中采用優(yōu)美的形式及外觀，與道路環(huán)境相得益彰，不僅能夠改善道路的環(huán)境，更能給駕駛員耳目一新的感覺。

3 道路護欄存在的主要問題及改進措施

3.1 護欄設(shè)置標準較低

由于對路側(cè)護欄的經(jīng)費投入不足，致使交通事故頻發(fā)。交通安全事故產(chǎn)生的重要原因是安全護欄的設(shè)置標準偏低，如采用碎石砌成的石墩或采用單薄的水泥柱，這種防護設(shè)施僅僅是起到警示作用。護欄立柱打入松土中、基礎(chǔ)埋深不足、地基土壓實度不夠等等，是造成護欄嚴重破壞的主要原因，易引發(fā)交通事故。改進的主要措施有：根據(jù)發(fā)展需要及時制定、完善、更新交通安全法規(guī)、標準，引導(dǎo)交通安全設(shè)施的建設(shè)。完善交通安全設(shè)施，加大交通安全設(shè)施的資金投入，并定期對安全設(shè)施進行檢測，如發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時進行養(yǎng)護維修。

3.2 護欄設(shè)置形式單一，與道路環(huán)境不協(xié)調(diào)

部分道路護欄外觀單調(diào)、結(jié)構(gòu)笨重，往往給人造成壓抑的感覺，可以通過造型、貼膜或改變護欄形式的方式來提高護欄的景觀效果。道路環(huán)境本身景色秀麗，護欄的選擇、設(shè)計不能破壞道路本身的“景觀化”，護欄的外觀設(shè)計形式應(yīng)與道路環(huán)境相協(xié)調(diào)和適應(yīng)。在保證安全的前提下，使駕駛員在車輛行駛的過程中能夠欣賞到大自然的美麗景色，所以進行護欄設(shè)計時，應(yīng)充分考慮道路兩側(cè)的景觀環(huán)境，選擇合適的護欄形式，以滿足駕乘人員的景觀需求。

4 新型護欄的設(shè)計

4.1 新型護欄設(shè)計案例

城市護欄的創(chuàng)新型設(shè)計應(yīng)在滿足護欄設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，充分考慮所在城市的特色，反應(yīng)當?shù)氐娜宋奶厣爸卮笫录?。作為一個城市的標志，應(yīng)體現(xiàn)安全設(shè)施人性化、景觀化的設(shè)計理念。該項目結(jié)合深圳的實際情況，并進行適當?shù)膭?chuàng)新，主要考慮兩種新型護欄的設(shè)計思路。

1）構(gòu)思一：五線譜和體育圖標組合型護欄，其構(gòu)思主要來源于深圳舉辦的大運會及深圳音樂之都。該護欄適用于城市道路中間帶隔離護欄，用五線譜和體育元素為基本組合元素，象征大運會和深圳產(chǎn)業(yè)互動。年輕的深圳是一座運動之城，體育圖標傳遞大運會的視覺元素，展現(xiàn)深圳人具有時尚活力和審美趣味。五線譜象征深圳音樂蓬勃發(fā)展，采用音符做點綴，讓司乘人員及行人感到輕松、歡快，讓運動與音樂融為一體，打造出獨特的、令人耳目一新的深圳特色護欄。

2）構(gòu)思二：深圳形象人行護欄，以深圳精神符號中的大鵬和拓荒牛為元素，體現(xiàn)深圳的人文傳統(tǒng)和精神。深圳又稱“鵬城”，大鵬是深圳的精神符號，寓意著深圳，象征著深圳，代表著深圳。拓荒牛也是深圳的精神符號，深圳拓荒牛是一個時代的剪影，“拓荒牛”的精神激勵特區(qū)廣大干部群眾創(chuàng)造了“深圳速度”、“深圳效益”、“深圳奇跡”。以方、圓的形式鑲嵌在護欄內(nèi)，完美的組合既有自己的民族代表性又賦予了深圳道路護欄嶄新的視覺形象。

4.2 景觀化護欄設(shè)計考慮的因素

1）當設(shè)置護欄不能起到提高道路景觀的作用，應(yīng)考慮其他措施代替護欄。

2）形狀應(yīng)簡單，減少裝飾。如果要對護欄進行美化，首先應(yīng)滿足護欄的基本功能，避免過度美化，對景觀改善無益。

3）對車輛和行人可能接觸的部分，如立柱、螺栓等應(yīng)采用與人有親和力的設(shè)計和材料，并做妥善處理，以免造成危害，避免使人產(chǎn)生危險感。

4）從景觀學(xué)的角度來講，駕駛員容易被護欄所形成的人工構(gòu)造物所吸引。因此，護欄的色彩、規(guī)格和形式能否與自然景觀相協(xié)調(diào)就顯得十分重要，色彩應(yīng)與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。

4.3 城市護欄構(gòu)造和材料要求

1）護欄的高度。從地面到護欄的頂部應(yīng)為70～100cm，如果護欄的設(shè)計高度超過100cm，應(yīng)考慮適當?shù)拇胧┍苊馐Э剀囕v的人員頭部與護欄直接撞擊，造成更加嚴重的傷害。

2）如果護欄立柱外側(cè)保護層厚度小于25cm 或路側(cè)、中央分隔帶內(nèi)路基土壓實度不能滿足現(xiàn)行規(guī)范《公路路基設(shè)計規(guī)范》中對路基路床壓實度的要求，應(yīng)采取加強措施。

3）如果護欄長度較短，不但不能發(fā)揮導(dǎo)向的功能，而且影響美觀，增加碰撞的危險性。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)置護欄較短時，高速行駛的汽車失控后會把護欄立柱撞彎或把整個護欄撞翻，起不到防護作用。因此，必須對最小長度進行檢驗，既要滿足機構(gòu)上所需要的最短長度，又要保證其最小長度不使汽車沖出護欄，以保護路側(cè)危險物和車輛自身的安全。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活要求的提高，安全已經(jīng)不是人們對于道路交通的唯一要求，人們對于車輛行駛的舒適、快捷、美觀已經(jīng)被越來越多的提及和關(guān)注。所以，在安全設(shè)施的設(shè)計過程中，應(yīng)堅持以人為本的原則，倡導(dǎo)人性化和景觀化設(shè)計。護欄作為安全設(shè)施的重要組成部分，在城市交通道路中扮演著重要角色，設(shè)計者在設(shè)計的過程中，應(yīng)在滿足護欄功能的基礎(chǔ)上，嘗試護欄形式及色彩上的創(chuàng)新。相信在未來的道路上，城市護欄將成為一道靚麗的風景線。

［1］孟祥海，李紅萍.交通工程設(shè)施設(shè)計［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2010.

［2］霍永佳.交通工程安全設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計［J］.青海交通科技，2010.

［3］黃小枚.京通快速路交通工程安全設(shè)施設(shè)計中的若干問題［J］.北京建筑工程學(xué)院學(xué)報，1996（3）.

［4］張殿業(yè)，明士軍，石茂清.中國道路交通安全問題探討［J］.交通運輸工程與信息學(xué)報，2003，12.