淺談高速公路防眩板的設置及其工程應用

尹存源YⅠN Cun-yuan；楊自華YANG Zi-hua；劉競陽LⅠU Jing-yang；楊斌YANG Bin；馬振亞MA Zhen-ya；陳則曉CHEN Ze-xiao

（①云南交通工程質量檢測有限公司，昆明 650200；②云南云嶺高速公路交通科技有限公司，昆明 650200；③云南省交通工程試驗檢測企業重點實驗室，昆明 650200）

0 引言

近年來，隨著國家經濟的高速發展，我國的高速公路建設事業也在不斷前進。2019 年中國高速公路總計已超過140000km，位居世界前列，但這一現象也引起道路交通事故率日趨上升，嚴重危害著人民的生命和財產安全[1]。在全國道路事故死亡人數中，高速公路事故死亡率高達11%，尤其是高速公路的夜間行車交通事故死亡人數[1]。誘發高速公路夜間行車安全事故的一個重要原因是眩光現象。在夜間會車時，對向車輛車燈的強光射向駕駛員，造成駕駛員的視覺短暫缺失，并易引起其情緒緊張，如有突發情況，駕駛員容易手忙腳亂，存在嚴重的交通安全隱患。因此，如何采取科學的防眩措施防止或降低高速公路夜間行車中眩光的出現具有重要意義。

針對高速公路的眩光現象，目前主要措施是設置防眩裝置遮擋車輛燈光，從而有效避免強光射向對向車輛的駕駛員，達到降低眩光現象的效果。防眩裝置的防眩原理如圖1 所示。目前，廣泛使用的防眩裝置主要包括植物防眩、防眩板和防眩網。植物防眩雖然具有防眩和美化環境的優勢，但由于氣候等原因，植物成活率低，需要補栽，并且植物后期需要專人澆水修剪等，成本高昂且工作量大。防眩網的防眩效果一般，防眩效果受防眩網格的密度影響。防眩板具有安裝簡易，防眩效果好的優點，是高速公路中使用最為廣泛的一種防眩裝置，且造價低，后期維護費用低。因此，文章分析目前防眩板的材料和優缺點，論述了目前高速公路的防眩板設計參數的計算方式。另外，基于某高速公路路段項目的防眩板的設計方案，驗證防眩板在直線路段和平曲線路段的安裝合理性，提出防眩板參數設計的建議，為我國高速公路防眩板參數設計領域提供更多的參考。

圖1 防眩裝置的遮光原理圖[2]

1 防眩板的質量要求

①依據規范GB/T 24718-2009 要求規定，防眩板技術要求分為原材料要求、外觀質量要求、結構尺寸要求及理化性要求。

材料外觀質量要求為防眩板表面顏色須均勻一致，無明顯的反光現象，邊緣圓滑、無毛刺、無飛邊，表面無剝離、無裂紋、無氣泡、無沙眼等缺陷，整體成型完整、無明顯歪斜。

結構尺寸要求如表1 所示。

表1 防眩板主要結構尺寸（單位：mm）

理化性能應滿足表2 至表4 要求。

表2 防眩板通用理化性能

表3 玻璃鋼防眩板理化性能

表4 鋼質金屬基材防眩板理化性能

②防眩板原材料主要分為塑料、鋼材或玻璃鋼三種。鋼材防眩板具有優秀的力學性能，但野外長期服役后，鋼材防眩板會出現較大變形和銹蝕，引起底部位置損壞或螺絲松動。塑料防眩板的原材料主要有HDPE、PVC 或ABS，成品外觀精美，可設計性強，能根據要求設計出多種圖案或紋理。但由于塑料材質，在溫度變化大的服役路段易老化和變色，抗風能力較差。玻璃鋼防眩板由玻璃纖維和樹脂等材料制作成型，耐候性強，重量輕，可以適應高速公路上復雜的環境狀況，但產品的個體參數差異性大。因此，每種類型防眩板都具有各自的優缺點，施工人員應根據所需路段的氣候、環境要求和項目要求，來選擇更加合適的防眩板類型。

③由于服役環境的復雜性，防眩板表面需做防腐措施，以延長其使用壽命。目前，防眩板表面防腐措施主要包括熱浸鍍鋅、噴塑和刷漆三種。當采用熱浸鍍鋅方式時，鍍鋅量應保證在350g/m2以上。當采用噴塑方式時，噴涂的厚度應達到300-500μm。當采用刷漆方式時，應采用先刷防銹漆，后刷油漆的涂刷順序，同時，每種漆至少涂刷兩次，確保防腐質量符合要求。

2 防眩板的參數設計

2.1 直線路段

2.1.1 防眩板的遮光角

高速公路直線路段防眩板的遮光原理如圖1 所示。根據規范JTG/T D81-2017[3]，遮光角的計算公式β0如下：

其中，b 是直線路段防眩板的寬度，單位為cm；L 是直線路段防眩板的間距，單位為cm。

2.1.2 防眩板的間距

根據規范JTG/T D81-2017，直線路段防眩板的設計間距為：

2.1.3 防眩板的高度

在規范JTG/T D81-2017 中，大型車駕駛員的視線高度和車燈高度分別為2m 和1m，而小型車駕駛員的視線高度和車燈高度分別是1.3m 和0.8m。直線路段防眩板的高度H 計算公式為：

其中，h1是車輛的車燈高度，單位是cm；h2是駕駛員的視線高度；B1和B2分別為強光車輛和受眩車輛到中間防眩板的距離，單位是cm。

2.2 平曲線路段

2.2.1 防眩板的遮光角

在高速公路曲線路段上，直線路段的遮光角不再適用，修正為遮光角β1：

其中，R 是平曲線路段的直徑，單位為m；B 是平曲線路段上強光車輛到車燈防眩板的距離，單位為m；β0是直線路段的遮光角，單位為°。

2.2.2 防眩板的間距

在高速公路平曲線路段，特別是曲線半徑較小的路段，如果仍按照直線路段的防眩板間距安裝防眩板，可能會存在車燈眩光現象?；谥本€路段的防眩板間距對平曲線路段進行修正，高速公路平曲線路段的防眩板間距L'為

其中，L'為平曲線路段的防眩板間距，單位為cm。B是平曲線路段上車燈防眩板的距離，單位為m；R 是平曲線路段的直徑，單位為m；β0是直線路段的遮光角，單位為°。b 是直線路段防眩板的寬度，單位為cm。

2.2.3 防眩板的高度

在高速公路平曲線路段防眩板的高度仍采用直線路段的防眩板高度H。

3 工程實例驗證

在某高速公路建造項目中，采用的防眩板尺寸為：寬22cm，高90cm，設置間距100cm。利用章節2 的防眩板參數設計原理來分析此防眩板的合理性及安裝建議，示范效果如圖2 所示。

圖2 某高速示范工程安裝效果圖

3.1 直線路段

在高速公路直線路段，通過計算，遮光角β0為12.5°，滿足規范JTG/T D81-2017 對于遮光角的要求。計算防眩板高度時，當取大貨車駕駛員視線高度和車燈高度時，H為1.68m，符合規范JTG/T D81-2017 對于防眩板高度的要求。另外，規范要求防眩板間距50-100cm，在保證防眩板遮光角和高度避免眩光的前提下，間距100cm 符合規范要求，且能節約成本。

3.2 平曲線路段

通常高速公路車道寬3.5m。交通部相關試驗表明：相向行駛的車輛橫向距離小于14m 才會遭遇眩光[4]，分析各車道組合可知，當發射光線的車輛位于較遠的車道，受眩光車輛處于超車道時，為最不利車道組合[5]。假設防眩板設置在中央隔離帶中間位置，發射光線的車輛位于距離隔離帶的第二車道，受眩光車輛位于隔離帶旁邊的超車帶。根據公式（4），計算得到平曲線路段不同半徑下的遮光角，如表5 所示。由表5 可知，最小半徑125-650km/h 范圍平曲線路段的遮光角（15.42-25.31°）大于直線路段的遮光角（12.5°），如果按照直線路段的遮光角在平曲線路段安裝防眩板，會發生眩光現象。另外，隨著曲線最小半徑增大，平曲線路段的遮光角逐漸增大。隨著中央隔離帶寬度增大，遮光角也呈逐漸增大的趨勢。相較于中央隔離帶寬度值，曲線最小半徑對平曲線路段遮光角的影響更顯著。因此，在防眩板安裝工作中，當平曲線路段半徑125-650 km/h、中央隔離帶寬度2-4.5m 時，防眩板遮光角取12.42-25.21°，也可根據公式（4）或表5 設置遮光角，進行防眩板安裝工作。

表5 平曲線路段不同半徑下的遮光角（單位：°）

根據公式（5），計算得到高速公路平曲線路段不同半徑下的防眩板間距，結果如表6 所示。由表6 可知，在高速公路曲線半徑125-650m 范圍路段的防眩板設置間距47-80cm 才能有效避免眩光現象。防眩板設計規范中并未考慮平曲線路段的情況，如果按照直線路段防眩板間距100mm 的標準應用于平曲線路段，眩光會發生。另外，由

表6 可知，隨著曲線最小半徑的減小，防眩板間距不斷減小。隨著中央隔離帶寬度的增大，防眩板間距輕微減小?？梢钥闯觯噍^于中央隔離帶寬度，平曲線路段的曲線最小半徑對防眩板間距的影響更大。在實際公路安裝防眩板時，當平曲線路段半徑125-650km/h、中央隔離帶寬度2-4.5m 時，防眩板安裝間距為47-80cm，也可根據表6 或公式（5）進行計算，來確定不同曲線半徑下的防眩板間距，有效避免眩光的發生。

4 結論

綜上所述，防眩板是保障高速公路交通安全的重要組成部分，在減少眩光和保護車輛人員方面起重要作用。因此，保障防眩板的質量和防眩效率是非常關鍵的。文章綜合性分析了防眩板的種類和質量要求，論述了在高速公路直線路段和平曲線路段上防眩板的高度、設置間距和遮光角計算方式。針對某工程使用的防眩板，驗證其工程防眩的可行性，證明了直線路段和平曲路段防眩板的參數設置差異，并提出防眩板設置參數的建議。文章可以為今后我國高速公路不同路段的防眩板參數設計領域提供更多的參考。