一、项目背景
山西朔州高速公路路面维修处治工程中需对中分带护栏进行改造，其改造方案为利用原有护栏立柱，加高加密，使原4米间距的立柱改为2米间距，并新增上层4mm厚波形梁板改为双层梁，其防护等级为Am级。依据设计规范，新增立柱打入深度为1.4m，具体方案见图1所示。
图1 中分带护栏改造方案
由于管线维修等原因，大部分通信管线在路面下1m左右。若按改造设计方案施工，必然会损坏通信管线，连带造成其他经济损失；若将护栏立柱截短40cm，将无法满足现行标准的技术指标要求。
综上所述，本项目中要解决的核心问题为：如何在减少40cm立柱埋深的情况下保障护栏的安全性能，并能够在公路上合法运用？
二、改造方案安全性分析
基于本项目的背景资料，结合我公司在护栏改造技术方面所积累的经验，对护栏立柱受力规律、路面结构对护栏立柱的嵌固性能、护栏立柱在嵌固力作用下的抗倾覆能力等进行了分析。经分析发现：
（1）对于防护能量能够达到160kJ的波形梁护栏，在碰撞力的作用下，埋深1.2m以下的立柱基本未产生应变和位移（即1.2m的立柱埋深是A级护栏结构的稳定临界值）。因此，按照经验保守设计护栏立柱至少需埋置1.2m。
（2）根据路面结构情况（见图2），构建路面结构模型及护栏立柱的嵌固模型，经计算机仿真技术对护栏立柱稳定性进行计算分析发现，在碰撞力作用下，在埋深1m范围外护栏立柱处未发生明显的应变及位移（即当路面结构层能够为立柱提供良好抗倾覆能力的情况下，立柱埋深1m可以保证稳定）。
基于上述分析，对护栏立柱的安全埋深范围有了初步定论。
图2 中分带路面结构层
三、改造方案安全性验证
《高速公路改扩建交通工程及沿线设施设计细则》5.3.7条规定：护栏的改造设计，其外观、材料尺寸及安装方式与现行《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81）不符的，应进行碰撞试验，达到现行《公路护栏安全性能评价标准》（JTGB05-01-2013）对防护等级的要求时方可采用。
因此，为进一步确定具体的埋深值，并使护栏改造方案能够合法应用公路上，采用实车足尺碰撞试验来进行验证。试验护栏安装情况见图3、图4所示。
图3 试验护栏安装图1
图4 试验护栏安装图2
经中型客车、小型客车、中型货车的实车足尺碰撞试验验证，该新型Am级中分带改进型双层梁护栏的安全性能（阻挡、缓冲、导向功能等）满足B05中的评价指标要求，可以在项目上应用。另外该Am级护栏结构安全性能的成功验证也为其他高速公路类似护栏优化改造提供了参考依据。
实车试验视频
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小客车试验
中型货车试验
中型客车试验
