基于室内外风洞试验的铁路风吹雪特性研究

作     者：李鹏翔 白明洲 丁录胜 邱树茂 LI Pengxiang;BAI Mingzhou;DING Lusheng;QIU Shumao

作者机构：北京交通大学土木与建筑工程学院北京100044 北京交通大学北京市轨道工程重点实验室北京100044 新疆铁道勘察设计院地质路基设计分处新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830011 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020YJS119,2020JBZ111) 国家自然科学基金资助项目(41672339) 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2022年第53卷第8期

页      码：3245-3258页

摘      要：为了研究铁路路堑区域风吹雪作用下路基内外的风雪场分布特征,减少沉积在铁路路堑内的积雪量,基于新建铁路路堑和3种不同形式的防雪栅,在风吹雪灾害易发区域采用原状雪进行风洞试验。结合CFD多相流模型分析方法,建立与风洞试验相同的模型,得到路堑内外不同区域的流场分布变化规律。将试验结果与现场实际布设防雪栅区域的冬季积雪分布进行对比。研究结果表明:本文所采用的模拟试验与现场试验段积雪分布有较好的一致性,路堑内积雪平台的存在可以使得雪粒较多的沉积在积雪平台内,并增加路基表面风速,减少风吹雪作用下沉积在路基顶面的雪量;防雪栅主要影响路堑外流场分布,使雪粒沉积在栅栏两侧并抑制路堑边坡顶部的侵蚀作用;防雪栅与路基间的布置距离应当大于栅栏高度的10倍以上,防雪栅对流场的影响作用与栅栏高度呈非线性关系,而多排防雪栅作用下各排栅栏对流场的影响基本一致;增大风速会减小风雪平衡状态的自然雪深,使得路堑外更多的雪粒被吹向路堑内,路堑内结构形式会明显减弱流场流速,近地面雪粒在六级强风条件下依旧处于小于起动速度的状态,因此,来流风速越大,路堑内雪量堆积越多,路堑内积雪平台也会越快到达雪量承载上限。

主 题 词：铁路路堑 风吹雪 风洞试验 流场特征 沉积雪量 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11817/j.issn.1672-7207.2022.08.039

馆 藏 号：203114392...