摘要 中央分隔帶寬度需要根據(jù)混凝土護(hù)欄設(shè)置要求進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。目前，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行中央分隔帶寬度設(shè)計(jì)時(shí)并未深入分析思考。文章分析了中央分隔帶寬度組成及基本功能，闡述了混凝土護(hù)欄的基本形式，基于混凝土護(hù)欄設(shè)置要求研究計(jì)算了中央分隔帶寬度，提出滿足混凝土護(hù)欄設(shè)置要求的中央分隔帶寬度主要受兩個(gè)因素控制：一是混凝土護(hù)欄本身的幾何結(jié)構(gòu)要求寬度；二是護(hù)欄本身的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）和最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）。在上述研究計(jì)算的基礎(chǔ)上使得中央分隔帶寬度滿足公路基本功能、達(dá)到安全又經(jīng)濟(jì)的效果。

關(guān)鍵詞 高速公路；中央分隔帶；混凝土護(hù)欄；最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）

中圖分類號(hào) U418.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）04-0099-03

0 引言

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）4.0.4條規(guī)定：“高速公路和一級(jí)公路整體式斷面必須設(shè)置中間帶。中間帶由中央分隔帶和兩條左側(cè)路緣帶組成?！毕鄬?duì)于原《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003），《標(biāo)準(zhǔn)》取消了對(duì)路基總寬度的指標(biāo)規(guī)定，對(duì)路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面中行車道、硬路肩、土路肩、路緣帶等部位仍保留有寬度規(guī)定值，但是不再指定中央分隔帶寬度的推薦值，而是強(qiáng)調(diào)應(yīng)根據(jù)中央分隔帶的功能來(lái)確定^[1]。

1 中央分隔帶寬度組成

防護(hù)設(shè)施寬度和兩側(cè)對(duì)應(yīng)的余寬C組成中央分隔帶，如圖1所示。

2 中央分隔帶基本功能

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》4.0.4條文說(shuō)明：“多車道公路的中間帶和中央分隔帶，在構(gòu)造上起到分隔對(duì)向交通的作用，對(duì)提高高速行車安全性和發(fā)揮公路項(xiàng)目的功能具有關(guān)鍵性作用”“中央分隔帶寬度應(yīng)從對(duì)向隔離、安全防護(hù)的主要功能出發(fā)，綜合考慮中央分隔帶護(hù)欄的防護(hù)形式和防護(hù)能力。”

可以通過(guò)設(shè)置護(hù)欄來(lái)滿足中央分隔帶對(duì)向隔離和安全防護(hù)的功能^[2-3]；中央分隔帶的寬度主要取決于護(hù)欄的形式和寬度。在實(shí)際應(yīng)用中，中央分隔帶除安全功能外，還可兼具以下功能：綠化景觀，改善公路交通環(huán)境；設(shè)置標(biāo)識(shí)標(biāo)牌等相關(guān)設(shè)施；預(yù)埋通信管線等。

由于車輛運(yùn)行速度快，高速公路和一級(jí)公路的中央分隔帶護(hù)欄需著重考慮安全防護(hù)功能，應(yīng)具有相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)^[4-5]。路基護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)應(yīng)根據(jù)事故嚴(yán)重程度等級(jí)進(jìn)行選取。該文以高速公路路基護(hù)欄防護(hù)等級(jí)的選取為例進(jìn)行研究，如表1所示，內(nèi)容為高速公路路基護(hù)欄防護(hù)等級(jí)選取表。

3 護(hù)欄形式選擇

目前，中央分隔帶護(hù)欄形式主要有剛性混凝土護(hù)欄和半剛性波形梁護(hù)欄兩種?！豆方煌ò踩O(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81—2017）實(shí)施后對(duì)護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)要求大幅提升，同時(shí)要求“大型車輛所占比例較大的路段，除位于冬季風(fēng)雪較大的地區(qū)外，中央分隔帶護(hù)欄宜使用混凝土護(hù)欄”。因此對(duì)于大型車輛比例較大且不位于冬季風(fēng)雪較大的地區(qū)，中央分隔帶護(hù)欄基本采用混凝土護(hù)欄^[6]。

中央分隔帶護(hù)欄分為整體式和分設(shè)式兩種。該文以整體式SS級(jí)混凝土護(hù)欄、分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄以及分設(shè)式SB級(jí)混凝土護(hù)欄為例進(jìn)行研究。以下為常見(jiàn)混凝土護(hù)欄斷面圖，其橫斷面如圖2～4所示。

4 滿足混凝土護(hù)欄設(shè)置要求的中央分隔帶寬度

滿足混凝土護(hù)欄設(shè)置要求的中央分隔帶寬度主要受以下幾個(gè)因素控制：一是混凝土護(hù)欄本身的幾何結(jié)構(gòu)要求寬度；二是護(hù)欄本身的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）和最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）。

4.1 滿足護(hù)欄幾何結(jié)構(gòu)寬度要求的中央分隔帶寬度

根據(jù)圖1、圖2、圖3及圖4，可計(jì)算滿足混凝土護(hù)欄幾何結(jié)構(gòu)寬度要求的中央分隔帶寬度。

4.1.1 分設(shè)式混凝土護(hù)欄

對(duì)于分設(shè)式護(hù)欄B為護(hù)欄寬度與護(hù)欄頂部間距最小寬度之和。文中所示護(hù)欄頂部間距最小寬度為0.4 m。

①分設(shè)式SB級(jí)混凝土護(hù)欄：

設(shè)計(jì)速度80 km/h、100 km/h：

M=（2×0.483+0.4?2×0.09）+2×0.25=1.69 m

設(shè)計(jì)速度120 km/h：

M=（2×0.483+0.4?2×0.09）+2×0.5=2.19 m

②分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄：

設(shè)計(jì)速度80 km/h、100 km/h：

M=（2×0.503+0.4?2×0.10）+2×0.25=1.71 m

4.1.2 整體式SS級(jí)混凝土護(hù)欄

設(shè)計(jì)速度120 km/h：M=0.628+2×0.25=1.13 m

4.2 滿足護(hù)欄防護(hù)要求的中央分隔帶寬度

當(dāng)防護(hù)等障礙物低于護(hù)欄高度時(shí)，宜選擇護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）來(lái)驗(yàn)證中央分隔帶寬度；當(dāng)防護(hù)的障礙物高于護(hù)欄高度、公路主要行駛車型為大型車輛時(shí)，應(yīng)選擇車輛最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）來(lái)驗(yàn)證中央分隔帶寬度^[7-8]。W值和VI_n值如圖5所示。

實(shí)車尺寸碰撞試驗(yàn)測(cè)出的車輛最大動(dòng)態(tài)外傾值（VI）可以按照車輛總高4.2 m換算出車輛最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值。其換算公式為：

VI_n=VI+（4.2?VH）sinα （1）

式中，VH——試驗(yàn)車輛總高；α——試驗(yàn)車輛外傾角度。

護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)外延值（W）或車輛最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）為各級(jí)護(hù)欄本身屬性所具有，通過(guò)車輛碰撞試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)。

山西省地方標(biāo)準(zhǔn)《重載交通普通公路護(hù)欄設(shè)置要求》（DB14/T 2281—2021）5.1.5條列出了部分F型護(hù)欄的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值和車輛最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值^[9]，如表2所示。

（1）滿足護(hù)欄最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）的中央分隔帶寬度

按照表2計(jì)算，混凝土護(hù)欄的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）為護(hù)欄自身寬度，即碰撞后護(hù)欄無(wú)位移，故設(shè)置混凝土護(hù)欄時(shí)最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）對(duì)中央分隔帶寬度無(wú)影響。

（2）滿足大型貨車最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）的中央分隔帶寬度

根據(jù)表2，分設(shè)式SB級(jí)混凝土護(hù)欄的VI_n值為1.899 m，分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄的VI_n值為1.359 m，整體式SS級(jí)混凝土護(hù)欄的VI_n值為0.929 m。

5 實(shí)例分析

（1）某高速公路設(shè)計(jì)速度100 km/h，滿足混凝土護(hù)欄幾何結(jié)構(gòu)寬度的中央分隔帶護(hù)欄寬度：分設(shè)式SB級(jí)混凝土護(hù)欄為1.69 m；分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄為1.71 m。從安全功能需求出發(fā)，中央分隔帶寬度宜寬不宜窄，考慮經(jīng)濟(jì)性并根據(jù)護(hù)欄幾何結(jié)構(gòu)所需寬度，一般路段中央分隔帶寬度取值為2 m。

（2）混凝土護(hù)欄的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）對(duì)中央分隔帶寬度無(wú)影響。

（3）該高速路段主要行駛車型為大型車輛，某處中央分隔帶路中設(shè)上跨橋墩一處，橋墩直徑為1 m。計(jì)算滿足大型貨車最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）的中央分隔帶寬度：

分設(shè)式SB級(jí)混凝土護(hù)欄為0.25+1.899+1+1.899+0.25=5.298 m。

分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄為0.25+1.359+1+1.359+0.25=4.218 m。

從安全功能及節(jié)約用地需求出發(fā)，該路段設(shè)置分設(shè)式SA級(jí)混凝土護(hù)欄，中央分隔帶寬度取值為4.3 m。

6 結(jié)語(yǔ)

目前，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行中央分隔帶寬度設(shè)計(jì)時(shí)并未深入思考。該文結(jié)合混凝土護(hù)欄設(shè)置要求對(duì)中央分隔帶寬度進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，特別是存在上跨橋墩的段落。該文提出滿足混凝土護(hù)欄設(shè)置要求的中央分隔帶寬度主要受兩個(gè)因素控制：一是混凝土護(hù)欄本身的幾何結(jié)構(gòu)要求寬度；二是護(hù)欄本身的最大橫向動(dòng)態(tài)位移外延值（W）和最大動(dòng)態(tài)外傾當(dāng)量值（VI_n）。在上述研究計(jì)算的基礎(chǔ)上使得中央分隔帶寬度滿足公路基本功能、達(dá)到安全又經(jīng)濟(jì)的效果。

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收稿日期：2023-12-04

作者簡(jiǎn)介：張波（1986—），男，碩士，高級(jí)工程師，從事公路、市政道路橋梁設(shè)計(jì)工作。