受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行。为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面设计参数对其雪阻效应的影响。研究结果表明:气流受路堤扰动后速度重新分布,分别在迎风坡和背风坡形成气流减速区和紊流区,在路堤顶面气流分成两层,贴近地表的下层气流速度大幅度降低,形成弱风区,上层气流速度得到加强,形成强风区;风速较低的坡脚是路堤积雪主要区域,与平坦地形相比,上坡风路堤周围风速较大,积雪概率降低,下坡风路堤周围风速较小,积雪概率增大;风雪流盛行地区,为减小风吹雪危害,路堤高度不宜大于5 m,边坡坡度不宜陡于1∶1.75;路堤位于下坡风时最易形成路面雪阻,平坦地形次之,上坡风最不易形成路面雪阻;选线时宜将铁路布置在上坡风位置通过,风吹雪严重地区,避免将铁路布置在下坡风处。

受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行。为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面设计参数对其雪阻效应的影响。研究结果表明:气流受路堤扰动后速度重新分布,分别在迎风坡和背风坡形成气流减速区和紊流区,在路堤顶面气流分成两层,贴近地表的下层气流速度大幅度降低,形成弱风区,上层气流速度得到加强,形成强风区;风速较低的坡脚是路堤积雪主要区域,与平坦地形相比,上坡风路堤周围风速较大,积雪概率降低,下坡风路堤周围风速较小,积雪概率增大;风雪流盛行地区,为减小风吹雪危害,路堤高度不宜大于5 m,边坡坡度不宜陡于1∶1.75;路堤位于下坡风时最易形成路面雪阻,平坦地形次之,上坡风最不易形成路面雪阻;选线时宜将铁路布置在上坡风位置通过,风吹雪严重地区,避免将铁路布置在下坡风处。

受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行。为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面设计参数对其雪阻效应的影响。研究结果表明:气流受路堤扰动后速度重新分布,分别在迎风坡和背风坡形成气流减速区和紊流区,在路堤顶面气流分成两层,贴近地表的下层气流速度大幅度降低,形成弱风区,上层气流速度得到加强,形成强风区;风速较低的坡脚是路堤积雪主要区域,与平坦地形相比,上坡风路堤周围风速较大,积雪概率降低,下坡风路堤周围风速较小,积雪概率增大;风雪流盛行地区,为减小风吹雪危害,路堤高度不宜大于5 m,边坡坡度不宜陡于1∶1.75;路堤位于下坡风时最易形成路面雪阻,平坦地形次之,上坡风最不易形成路面雪阻;选线时宜将铁路布置在上坡风位置通过,风吹雪严重地区,避免将铁路布置在下坡风处。

对长春—白城—乌兰浩特铁路扩能改造工程路堤进行实车运行测试,研究CRH2C-2068综合检测列车在速度等级分别为140,160,170,176 km/h运行条件下季节性冻土区铁路路堤表面动荷载、动变形和振动特性的变化规律,以确定路堤是否满足相应标准要求。测试结果表明:路堤K14+973和路堤K62+119基床表面动荷载最大值分别为32,29 kPa,动变形最大值分别为0. 54,0. 30 mm,振动加速度最大值分别为1. 0,1. 2 m/s2;路堤动力性能满足动车组以160 km/h及以下速度运行时的相关标准要求。