專家剖析：如何減少車輛碰撞護(hù)欄端頭后的刺穿事故

公安部道路交通安全研究中心

一、國外如何設(shè)置護(hù)欄端頭有哪些值得借鑒的經(jīng)驗

梁康之：

美國聯(lián)邦公路局（FHWA）公布的W梁鋼護(hù)欄高度是79cm（31英寸），這一高度適合大多數(shù)車輛。根據(jù)美國國家公路和運輸官員協(xié)會（AASHTO）《路邊設(shè)計指南》，“如果防護(hù)設(shè)施的端頭位于凈空區(qū)域內(nèi)或可能被操作錯誤的駕駛?cè)俗驳降膮^(qū)域內(nèi)，則認(rèn)為端頭設(shè)施必不可少?！狈雷o(hù)設(shè)施的端頭必須具有兩個功能：在撞擊到端頭時具有防撞能力；為下游沖擊提供錨固點。

W梁鋼護(hù)欄端頭有多種，美國各州的交通廳根據(jù)聯(lián)邦公路管理局及美國國家公路和運輸官員協(xié)會（AASHTO）的《硬件安全評估手冊（MASH）》決定采用的種類。例如，馬里蘭州交通廳列出10種端頭，科羅拉多州使用8種類型的端頭。下面根據(jù)科羅拉多州交通廳提供的《護(hù)欄系統(tǒng)-施工工程師和監(jiān)理員現(xiàn)場指南（Guardrail Systems Field Guide For Construction Engineers and Inspectors，2018）》簡單介紹目前美國使用的鋼護(hù)欄端頭情況。

1. W梁鋼護(hù)欄主要有三種端頭設(shè)計

當(dāng)前使用的W梁鋼護(hù)欄端頭設(shè)計主要有三種：

（1）埋入后坡設(shè)計（Buried-in-backslope）

埋入后坡設(shè)計（見圖1）通過將端頭埋在后坡中來終結(jié)W梁鋼護(hù)欄的安裝。坡度對于后坡掩埋端頭至關(guān)重要，通向后坡掩埋的地形必須是較平坦區(qū)域，并且不包含固定的危險物體。如果后坡本身相對平坦，則車輛可以沿斜坡行駛并繞過終端。因此后坡本身必須足夠陡峭，以防止車輛爬上鋼護(hù)欄。此外還需注意，防護(hù)設(shè)施的斜角必須適合道路設(shè)計速度和交通量；護(hù)欄應(yīng)保持相對于車道邊緣的高度，保證溝渠排水流暢。

（2）非吸能設(shè)計（non-energy-absorbing design）

非吸能設(shè)計（見圖2）在車輛正面碰撞護(hù)欄端頭時不會消耗大量能量。它是一種門式系統(tǒng)，可讓車輛撞擊后從護(hù)欄一側(cè)越過，停止在平行于護(hù)欄的區(qū)域。主要特性包括：正面碰撞時不會顯著降低車速；車輛繼續(xù)運行距離可能超過46m（150英尺）。適用于在護(hù)欄裝置后面有一段并與護(hù)欄裝置平行的平坦地段，例如高速公路中間隔離的平坦地段。

（3）吸能設(shè)計（energy-absorbing design）

吸能設(shè)計（見圖3）讓車輛撞擊端頭時散發(fā)大量動能。在任何屏蔽物體之前，不足46m（150英尺）的防護(hù)設(shè)施必須安裝吸能終端；吸收的能量可讓皮卡車撞擊終端后在約15m（50英尺）處停下。最適合用于防護(hù)設(shè)施后方可穿越區(qū)域有限，或防護(hù)設(shè)施后方有固定物體的地段。

需要注意的是，護(hù)欄是防護(hù)駕駛?cè)穗x開道路時的安全屏障，應(yīng)保證在撞擊護(hù)欄的后果比撞擊道路旁其他物體損失較輕、離開道路可能滑至危險區(qū)或邊坡較斜時才可安裝。

2. 根據(jù)實際情況合理選擇護(hù)欄端頭錨固點形式

當(dāng)護(hù)欄切線安裝時，端頭的錨固點可以是切線或張開；但是當(dāng)護(hù)欄為喇叭口形張開時，端頭的錨固點應(yīng)是張開。需要注意，具體選擇哪一種形式應(yīng)根據(jù)地形、可使用的土地面積、端頭的選擇和資金幾點綜合決定。

圖4中護(hù)欄切線安裝，與行車道平行，可用于保護(hù)車輛免于撞到道路旁障礙物。在此示例中，右側(cè)上游端錨固點張開，左側(cè)下游端錨固點為切線的形式。

圖5顯示了喇叭口形護(hù)欄和切線護(hù)欄。兩端錨固點都是張開的形式。

閆書明：

1. 設(shè)置能吸收車輛動能的可導(dǎo)向防撞墊

國外通過在中分帶開口或出口分流三角區(qū)設(shè)置可導(dǎo)向防撞墊來降低事故嚴(yán)重程度?？蓪?dǎo)向防撞墊是一種獨立防護(hù)結(jié)構(gòu)，在受到車輛正面碰撞時，可吸收車輛動能，減輕對司乘人員的傷害；在受到車輛側(cè)面碰撞時，可導(dǎo)正事故車輛。圖6為歐美國家應(yīng)用較為廣泛的可導(dǎo)向防撞墊結(jié)構(gòu)，其主要通過橡膠或金屬變形吸收車輛動能，保護(hù)司乘人員安全。

圖7為幾種歐美國家應(yīng)用的路側(cè)護(hù)欄端頭，其中ELT和SKT端頭通過卷曲波形梁板有效吸收車輛動能；BEAT-SSCC護(hù)欄端頭通過彎曲和擠壓鋼管橫梁方式吸收車輛動能。

2. 結(jié)合實際工況研發(fā)新型護(hù)欄端頭提升安全防護(hù)性能

國外早期的護(hù)欄端頭，在事故車輛近乎中心垂直碰撞時體現(xiàn)出較好的卷曲波形梁護(hù)欄板功能（見圖8a），這是由于該種工況下波形梁板在壓縮時不容易失穩(wěn)。而實際工況中，事故車輛往往帶有一定角度偏心碰撞護(hù)欄端頭，由于受力不均勻，波形梁板很容易發(fā)生失穩(wěn)而斷裂彎折（見圖8b），對司乘人員仍然存在較大安全隱患。

最近幾年，國外研發(fā)了一種新型護(hù)欄端頭（見圖9），將壓縮護(hù)欄板進(jìn)行錨固，大大降低了護(hù)欄板在整個壓縮變形過程中失穩(wěn)的程度，安全防護(hù)性能大幅度上升。

二、如何減少類似車輛碰撞護(hù)欄端頭后車身被刺穿的事故發(fā)生

鄺子憲：

1. 控制端頭數(shù)目及危害性

公路項目應(yīng)先從整體風(fēng)險的角度考慮（見圖10、11），控制端頭的數(shù)目及危害性，包括：減少端頭密度，例如50m以下的間隙可考慮將護(hù)欄連貫起來，不同種類、形式或防護(hù)能力的護(hù)欄連貫起來時，需設(shè)置合適的過渡段；將護(hù)欄往上游延伸至車速較低路段，例如匝道入口、平交口附近；將護(hù)欄往上游延伸至彎道前方的直線路段；上游護(hù)欄端頭應(yīng)避免設(shè)置在高風(fēng)險位置，如彎道、分流三角區(qū)、交通島起點等，緊貼行車道路側(cè)或分流三角區(qū)和交通島鼻端的上游端頭存在很大風(fēng)險，提供足夠的路側(cè)橫向凈區(qū)及鼻端縱向凈區(qū)，能有效降低失控車輛碰撞端頭的機會。

2. 采取合理的護(hù)欄端頭處理方式

為進(jìn)一步降低端頭的危害性，同時應(yīng)充分考慮以下處理方式：外展布局、端頭重疊布局、緩沖設(shè)施。

（1）外展布局

外展布局是指將護(hù)欄平面布局以漸變方式往公路外側(cè)偏移，增加護(hù)欄端頭與行車道之間的橫向距離。外展是最簡單的處理方式，但需有足夠的土路肩。單純外展只能降低風(fēng)險，不能移除端頭的危害性，外展后的護(hù)欄端頭應(yīng)盡可能錨固在邊坡內(nèi)或直接錨固在擋土墻上。邊坡錨固的方式可分為兩種，第一種是將波形梁護(hù)欄及樁柱埋進(jìn)在壓實的邊坡內(nèi)，另一種方法是在邊坡外直接用漸變方式設(shè)置混凝土護(hù)欄。

（2）端頭重疊布局

公路路側(cè)在以下情況可能需要設(shè)置開口：讓車內(nèi)人員走進(jìn)受護(hù)欄保護(hù)的避險空間；路側(cè)管理或養(yǎng)護(hù)設(shè)施的接入口；橫道開口。這類情況可考慮在開口兩端的護(hù)欄采用重疊布局（見圖12），令上一段護(hù)欄的下游端頭有效覆蓋下一段護(hù)欄的上游端頭，避免失控車輛直接碰撞上游端頭。需要注意，這類布局設(shè)計非常適合高速公路等有中分帶的公路；雙車道公路需要考慮兩個方向車流，一般不采用；護(hù)欄端頭需要完善錨固處理，確定需要重疊的范圍。

（3）緩沖設(shè)施

緩沖設(shè)施包括消能端頭和防撞墊，這類裝置一般屬于經(jīng)過測試符合規(guī)范要求的產(chǎn)品。消能端頭一般屬于非導(dǎo)向型；防撞墊分為導(dǎo)向型和非導(dǎo)向型。選用這類裝置需要考慮以下條件：失控車輛在裝置前方?jīng)_出路側(cè)是否安全；失控車輛穿越裝置沖出路側(cè)是否安全；失控車輛穿越裝置會否與反向交通相撞。不過，緩沖設(shè)施產(chǎn)品價格較高，且需要考慮長遠(yuǎn)養(yǎng)護(hù)，因此一般只會在別無選擇時于特定的高風(fēng)險路側(cè)位置采用。但隨著技術(shù)發(fā)展，價格較低廉且具高效益的緩沖設(shè)施產(chǎn)品將來也可能更普及采用。

閆書明：

1. 宜結(jié)合最新規(guī)范對護(hù)欄端頭進(jìn)行提升改造

根據(jù)目前掌握的事故情況來看，易出現(xiàn)嚴(yán)重事故的主要是早期建造的護(hù)欄端頭，建議有條件應(yīng)結(jié)合2017年交通運輸部頒布的《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》JTG D81-2017和《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》JTG/T D81-2017，對路側(cè)護(hù)欄端頭、中分帶開口護(hù)欄、防撞墊（分流三角端緩沖設(shè)施）的設(shè)置進(jìn)行提升改造。

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》JTG D81-2017第6.2.13條規(guī)定“迎交通流的護(hù)欄端頭應(yīng)按下列方法進(jìn)行外展或設(shè)置緩沖設(shè)施（見圖13）：外展至土路肩寬度范圍外，具備條件時，宜外展至計算凈區(qū)寬度外；位于填挖交界時，應(yīng)外展并埋入挖方路段不構(gòu)成障礙物的土體內(nèi)；無法外展時，高速公路、一級公路及作為干線的二級公路應(yīng)設(shè)置防撞端頭，或在護(hù)欄端頭前設(shè)置防撞墊，作為集散的二級公路及三級、四級公路宜采用地錨式端頭，并進(jìn)行警示提醒或設(shè)置立面標(biāo)記；作為干線的二級公路，宜考慮車輛碰撞對向車行道護(hù)欄下游端頭的可能性?！币?guī)范的最新規(guī)定能夠有效消除或降低路側(cè)護(hù)欄端頭的安全隱患。

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》JTG D81-2017第6.4節(jié)規(guī)定“中央分隔帶開口護(hù)欄的防護(hù)等級宜與相鄰路段保持一致，同時應(yīng)與相鄰中分帶護(hù)欄合理過渡。”這樣規(guī)定實質(zhì)是將中分帶開口護(hù)欄與中分帶護(hù)欄合為一體（見圖14），消除中分帶護(hù)欄開口端頭結(jié)構(gòu)，降低該位置安全隱患程度。

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》JTG D81-2017第6.5節(jié)規(guī)定“在分流三角端應(yīng)或宜設(shè)置防撞墊（見圖15）”，這樣能有效降低車輛碰撞分流三角端的嚴(yán)重程度。

規(guī)范的最新規(guī)定將護(hù)欄端頭消除或增加緩沖防撞設(shè)施，均可有效降低護(hù)欄刺穿車身的事故概率，對于既有的交通設(shè)施，可采用規(guī)范的指導(dǎo)原則進(jìn)行相應(yīng)提升改造；對于新建公路交通設(shè)施，最新規(guī)范也具有很好的指導(dǎo)作用。