青藏铁路不同防沙栅栏的布设位置研究

郝晓杰，熊治文，蒋富强，薛春晓，李凯崇

(1.中国铁道科学研究院，北京 100081; 2.中铁西北科学研究院有限公司，兰州 730000)

青藏铁路自通车以来，其安全运营受到了高原风沙灾害的严重威胁[1-2]。气候环境变化和人为因素的共同作用是造成青藏高原沙漠化的主要原因[3-5]。风沙对铁路的危害主要包括风积和磨蚀[6-10]。所谓风积是指风沙流在受到铁路路基干扰时，沙粒沉积在路基坡脚、路肩和道砟上的现象。另外，青藏铁路多年冻土地段多采用片石气冷和通风管结构，以保护多年冻土不受破坏。路基坡脚的积沙会堵塞片石和通风管的孔道，使其失去保护多年冻土的作用，严重影响了青藏铁路路基的长期稳定[11]。铁路道砟上的积沙直接影响着列车的安全行驶，严重情况可能导致列车脱轨。磨蚀是指风沙流中的沙粒含有较大能量，对机车车辆及通信设备等进行撞击而使其破坏。青藏高原由于其恶劣的气候环境条件，目前完全通过植物防沙来保护铁路的安全运营，技术仍不成熟，所以青藏铁路防沙以工程措施为主[12-13]。工程防沙体系的建设都是由很多道沙障组成。但目前人们对防沙栅栏如何布置的问题认识还不够深入，尤其对防沙栅栏间距的布置没有理论上的研究。本文采用计算流体力学软件Fluent，从数值模拟角度研究了防沙栅栏布置的合理间距问题，研究结果为青藏铁路工程防沙体系的设计提供了有力支撑。

1 青藏铁路防沙体系中常见沙障介绍

1.1 混凝土插板式挡沙墙

混凝土插板式挡沙墙主要分布于青藏铁路红梁河和错那湖地段，从现场调查情况来看，防沙效果较好。……