10 / 2022-05-23 10:59:08

铁路路基边坡结构与风沙流输运规律的数值模拟

铁路路基；边坡结构；风沙流；积沙；数值模拟

研究目的：为了研究铁路路基边坡结构对风沙流输运规律的影响，并探寻有利于减少轨道积沙的路基模型。研究方法：本文基于风沙两相流理论，对四种模型路基周围流场和积沙的形成机理进行数值模拟。研究结果：（1）气流流经路基形成减速区、低速区、加速区、回流区及恢复区；（2）各模型靠近轨道顶部的水平风速先减小后增大，在此处全沙、青砖模型的风速较小，产生风积沙的可能性较大；（3）在路基的遮蔽下，背风坡坡脚附近形成较大涡流，而防洪模型的涡流区相对较小；（4）由于路基迎风坡表面粗糙度较大，导致路基迎风坡的积沙多于背风坡；（5）全沙、青砖模型在道床附近的积沙较多，将会影响列车的安全运行，而防洪、拱形模型的积沙较少，从长期来看，防洪模型在路基周围的积沙最少。研究结论：（1）防洪模型是一种能够减少铁路沿线积沙的路基边坡结构，以期为铁路风沙防护提供理论依据；（2）建议对较低风速下铁路路基的风沙流输运规律进行深入研究。