摘要：风吹雪现象会导致积雪的重分布,减少交通线路内的积雪对维护交通安全具有重要意义.本文基于铁路全线的风吹雪现象调查,采用欧拉多相流模型对不同铁路路堑形式的风雪场分布特征进行分析,并设计正交试验针对不同路基形式对积雪量的影响程度进行分析.研究结果表明:风吹雪作用下,流速与雪深的变化趋势呈现负相关,路堤路基面会使流场加速减小雪量,路堑路基面会减弱流速增加积雪.路基结构形式的改变主要影响路基断面过流尺寸和路基内流速分布,其中路堑深度是影响轨道结构区域沉积雪量的主要因素.当路堑深度增加时,路基边坡和积雪平台可以更显著地发挥承载积雪的作用;放缓路堑边坡以及增加积雪平台宽度可以减缓路堑结构对风场的影响.

摘要：为了减小风吹雪作用所致的积雪沉积对铁路线路的影响,并研究防雪栅发挥最大防护效应的结构形式与布置距离,建立了基于欧拉多相流方程的风吹雪数值分析模型,根据工程实例验证了数值模型的适用性;研究了不同孔隙率和高度的防雪栅,以及不同防雪栅布置距离下铁路路堑内外和栅两侧的雪量变化特征,并通过L16(4;)的正交试验得到影响路堑内外沉积雪量的主要因素。研究结果表明:所建立的数值模型在路堑内外和防雪栅两侧积雪分布形态与现场试验段保持了较好的一致性;防雪栅结构形式主要影响路堑外的沉积雪量,而路堑内雪量主要受防雪栅与路基间的作用距离影响;防雪栅上风侧沉积长度约为20 m,下风侧雪量沉积长度通常是防雪栅高度的10~12倍;正交试验中不同防雪栅结构与作用距离的组合下路基顶面风吹雪所致的雪量最多减少了26.17%。根据防雪栅与路堑之间的作用距离,可以通过调整防雪栅孔隙率和高度改变积雪沉积量和沉积位置来增加防雪栅的作用效果。

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。