可调式铁路挡沙墙防沙性能研究

作者：党海明; 赵耀军; 扎西邓珠; 杨林; 李勇

来源：铁道标准设计, 2022, 66(04): 87-96.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202012090001

• 铁路
• 风沙地区
• 可调式挡沙墙
• 防沙性能
• 风洞试验
• 数值模拟
• 挂板倾角优化

为减小传统铁路挡沙墙顶部气流加速区越过的沙粒数量，一定程度上提高挡沙墙的阻沙效率，提出一种挂板可以随风力转动的新型挡沙墙(可调式挡沙墙),并利用风洞试验和数值模拟对其防沙性能进行分析。研究结果表明：可调式挡沙墙的流场结构与传统的挡沙墙类似，但受“狭管效应”的影响，在能够随风力转动的挂板背风侧形成了局部的气流高速区；挡沙墙背风侧涡旋流的发育程度明显强于迎风侧，风速衰减能力背风侧也远强于迎风侧，挡沙墙背风侧是主要沉沙区；可调式挡沙墙周围的积沙主要分布在背风侧，且与挡沙墙存在一定的距离；挡沙墙防沙性能与挂板倾角和风速相关，最优设计参数：25 m/s风速下3号和4号挂板倾角组合为10°～20°和15°～20°,35 m/s风速下3号和4号挂板倾角组合均为15°～20°;45 m/s风速下3号和4号挂板倾角组合为15°～20°和20°左右；数值模拟结果与风洞试验和现场调查结果一致，具有较高的可信度；可调式挡沙墙可以削弱其顶部加速区的风速，达到提高其防沙效率的目的，尤其适合于挡沙墙顶部加速效应明显的强风地区。

• 单位
  中铁西北科学研究院有限公司