交通安全设施设计及护栏防撞等级（SB、SA、SS级）解析

一、交通安全设施设计概述

1.1 设计核心目标

交通安全设施设计是道路工程的重要组成部分，其核心目标是通过科学合理的设施布置，降低交通事故发生率、减轻事故严重程度，同时引导车辆规范行驶、保障行人与非机动车通行安全，最终实现道路通行的安全、高效与有序。设计过程需充分结合道路等级、交通流量、车型构成、地形地貌等实际条件，兼顾功能性、经济性、耐久性与美观性。

1.2 主要设计内容

交通安全设施设计涵盖多个类别，核心包括防护设施（如护栏、防撞垫）、交通引导设施（如交通标志、标线）、视线诱导设施（如轮廓标、突起路标）、隔离设施（如中央分隔带、路侧隔离栏）以及其他辅助设施（如避险车道、防眩设施）等。其中，护栏作为直接抵御车辆冲出道路或侵入对向车道的关键防护设施，其设计合理性与防撞等级选择直接关系到道路通行安全水平。

二、护栏防撞等级核心概念

护栏防撞等级是衡量护栏抵御车辆碰撞能力的核心指标，其划分依据主要包括碰撞车辆的质量、碰撞速度、碰撞角度以及护栏对车辆的导向性能、对乘员的保护性能等。我国现行规范《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）明确了护栏防撞等级的划分标准，其中SB级、SA级、SS级均属于高速公路及一级公路常用的高等级防撞护栏类型，主要适用于交通流量大、车型复杂（含大型客车、货车）、行车速度高的路段。

护栏防撞等级的核心评价指标包括：① 防撞能量吸收能力：护栏通过自身变形吸收车辆碰撞产生的动能，避免车辆发生刚性碰撞；② 车辆导向性能：碰撞后能将车辆平稳引导至正常行驶方向，防止车辆反弹、侧翻或穿越护栏；③ 乘员安全性：通过控制碰撞过程中的车辆加速度、护栏侵入量，保障车内乘员的生命安全；④ 护栏结构完整性：碰撞后护栏主体结构不发生致命破坏，避免因护栏断裂、脱落造成二次伤害。

三、SB、SA、SS级护栏详细解析

3.1 SB级护栏

3.1.1 等级定位与适用场景

SB级护栏全称为“SB级防撞护栏”，属于中高等级防撞护栏，主要适用于高速公路、一级公路的路侧及中央分隔带路段，尤其适用于道路边坡较陡、下方存在人员密集区域、重要设施（如桥梁、隧道入口）或悬崖、深沟等危险路段。其设计核心是抵御中等质量车辆的高速碰撞，防止车辆冲出道路造成严重事故。

3.1.2 核心技术参数

根据规范要求，SB级护栏的设计碰撞参数为：碰撞车辆质量10t（大型客车或中型货车），碰撞速度80km/h，碰撞角度20°。在该碰撞条件下，护栏需满足：① 最大动态变形量不超过100cm（路侧护栏）或120cm（中央分隔带护栏）；② 车辆碰撞后的驶出角度不超过15°，确保车辆不侵入对向车道或冲出道路范围；③ 护栏的最大侵入量不危及车内乘员安全，车辆加速度峰值控制在合理范围内（一般不超过20g，持续时间不超过10ms）。

3.1.3 常见结构形式

SB级护栏常见结构为波形梁护栏或混凝土护栏。其中，波形梁SB级护栏通常采用双波或三波波形板，立柱采用φ140mm×4.5mm的圆形钢管或140mm×140mm×4.5mm的方形钢管，立柱间距一般为2m，通过加强型连接件与波形板连接，底部采用混凝土基础固定；混凝土SB级护栏则采用C30以上强度混凝土浇筑，截面形式多为梯形或矩形，通过预埋钢筋与道路基层连接，具备更强的抗变形能力。

3.2 SA级护栏

3.2.1 等级定位与适用场景

SA级护栏是比SB级更高一级的防撞护栏，属于高等级防护设施，主要适用于高速公路、一级公路的关键危险路段，如中央分隔带宽度较窄、路侧为悬崖峭壁或重要构筑物（如大型桥梁、隧道洞口、加油站）、交通流量极大且大型车辆占比高的路段。其核心作用是抵御更大质量、更高速度车辆的碰撞，为道路提供更可靠的安全防护。

3.2.2 核心技术参数

SA级护栏的设计碰撞参数优于SB级，具体为：碰撞车辆质量18t（大型货车），碰撞速度80km/h，碰撞角度20°。在该碰撞条件下，护栏的最大动态变形量控制在100cm以内（路侧），中央分隔带护栏的最大动态变形量不超过120cm；车辆碰撞后需平稳导向，驶出角度不超过15°，且护栏不得发生断裂、脱落等致命破坏；车内乘员承受的加速度峰值需严格控制在20g以内，确保乘员安全。此外，SA级护栏还需具备更强的抗倾覆、抗滑移能力，防止因车辆碰撞导致护栏整体失稳。

3.2.3 常见结构形式

SA级护栏以加强型波形梁护栏或混凝土护栏为主。加强型波形梁SA级护栏采用三波波形板（板厚4.0mm），立柱采用φ140mm×5.0mm的厚壁钢管或140mm×140mm×5.0mm的方形钢管，立柱间距加密至1.5m，部分路段采用双立柱结构，连接件采用高强度螺栓固定，基础采用加深加宽的混凝土基础；混凝土SA级护栏则采用C40以上高强度混凝土，截面尺寸更大，内部配置密集的钢筋骨架，部分路段还会增设防撞垫或缓冲装置，进一步提升能量吸收能力。

3.3 SS级护栏

3.3.1 等级定位与适用场景

SS级护栏全称为“SS级防撞护栏”，是现行规范中高速公路及一级公路常用的最高等级防撞护栏，主要适用于极端危险路段，如高速公路特大桥、长隧道入口及出口、中央分隔带无防护且对向车道车速极高的路段、路侧紧邻铁路、机场、重要工业设施或人员密集区域的路段。其设计目标是抵御重型货车的高速猛烈碰撞，确保车辆不穿越、不翻越护栏，最大限度保障人员与设施安全。

3.3.2 核心技术参数

SS级护栏的设计碰撞参数为：碰撞车辆质量18t（重型货车），碰撞速度100km/h，碰撞角度20°，是三种等级中碰撞能量最大的类型。在该极端碰撞条件下，护栏需满足：① 最大动态变形量不超过80cm（路侧），中央分隔带护栏最大动态变形量不超过100cm，有效控制护栏侵入量；② 车辆碰撞后必须被平稳导向至正常行驶方向，驶出角度不超过10°，严禁车辆穿越护栏或翻越护栏；③ 车内乘员加速度峰值严格控制在18g以内，持续时间不超过8ms，最大程度降低乘员伤害风险；④ 护栏结构需具备极高的强度与稳定性，碰撞后无致命破坏，无部件脱落造成二次事故。

3.3.3 常见结构形式

SS级护栏以混凝土护栏为主，部分特殊路段采用加强型组合式护栏。混凝土SS级护栏采用C50以上高强度混凝土浇筑，截面形式多为“F”型或“单坡”型，截面高度不低于120cm，内部配置双层或多层钢筋骨架，钢筋直径不小于16mm，间距不大于15cm，通过预埋地脚螺栓与道路基层或桥梁结构牢固连接；组合式SS级护栏则采用“混凝土基座+波形梁”或“混凝土护栏+防撞缓冲块”的结构形式，利用混凝土基座提供稳定支撑，波形梁或缓冲块吸收碰撞能量，兼具刚性防护与柔性缓冲的优点，适用于对防护性能要求极高的特殊路段。

四、SB、SA、SS级护栏的选择原则

护栏防撞等级的选择需结合道路等级、交通条件、地形地貌、周边环境等多方面因素综合确定，核心原则如下：

道路等级匹配原则：高速公路、一级公路优先选用SA级或SS级护栏，二级及以下公路根据交通流量与车型构成，可选用SB级或更低等级护栏；

交通流量与车型原则：大型车辆占比超过30%、日均交通流量超过5万辆的路段，需选用SA级及以上护栏；高速行驶路段（设计时速≥100km/h）优先选用SS级或SA级护栏；

周边环境危险程度原则：路侧或中央分隔带周边存在高风险区域（如悬崖、深沟、铁路、学校、医院）的路段，必须选用SA级或SS级护栏；普通危险路段可选用SB级护栏；

工程经济性原则：在满足安全防护要求的前提下，合理选择护栏等级，避免过度防护造成资源浪费；对特殊危险路段，需优先保障安全性能，可适当提高护栏等级；

结构兼容性原则：护栏选择需与道路整体设计相兼容，桥梁、隧道等构筑物进出口的护栏需与主体结构牢固衔接，确保防护的连续性与完整性。

五、交通安全设施设计中护栏的关键注意事项

1. 防护连续性：护栏应沿道路全线连续设置，避免出现防护断点，桥梁、隧道、平交道口等区域的护栏需与路段护栏无缝衔接，确保防护无死角；

2. 结构稳定性：护栏基础的设计需充分考虑土壤承载力、风力、车辆碰撞力等因素，避免因基础失稳导致护栏失效；山区路段还需考虑山体滑坡、泥石流等地质灾害对护栏的影响；

3. 施工质量控制：护栏材料的选择需符合规范要求，波形板、立柱、钢筋等材料的强度、厚度需达标；施工过程中需严格控制护栏的安装高度、垂直度、间距等参数，确保安装质量；

4. 后期维护：设计时需考虑护栏的后期维护便利性，预留维护通道与检测接口；定期对护栏进行检查、维修与更换，及时修复碰撞损坏的部件，确保护栏始终处于良好工作状态；

5. 协同防护：护栏设计需与交通标志、标线、视线诱导设施等协同配合，通过标志标线提前引导车辆规范行驶，减少车辆碰撞护栏的概率；危险路段可增设防撞垫、减速带等辅助设施，提升整体防护效果。

六、结语

交通安全设施设计是保障道路通行安全的核心环节，而护栏作为关键的防护设施，其防撞等级（SB、SA、SS级）的科学选择与合理设计直接决定了防护效果。在实际工程设计中，需严格遵循规范要求，结合道路实际条件，精准匹配护栏等级，兼顾安全性能与经济性，同时注重护栏与其他交通设施的协同配合，才能最大限度降低交通事故风险，保障人民群众的生命财产安全。随着道路工程技术的不断发展，护栏的材料、结构与设计理念也将持续优化，为道路交通安全提供更可靠的保障。