【摘 要】
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我国幅员辽阔,地理及气候条件复杂,公路风吹雪灾害造成交通堵塞,严重影响公路正常运营和车辆安全行驶。本文根据冀北地区气候特点,运用流体仿真软件Fluent进行数值模拟,研究挡雪墙布置方式、公路路基高度对路面风速流场的影响规律,根据数值模拟结果确定挡雪墙的设置参数并进行模型实验。将数值模拟与模型实验结果相互验证,证明设计参数的可靠性,为实际工程提供参考。根据实验结果,结论如下:（1）利用Fluent软
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我国幅员辽阔,地理及气候条件复杂,公路风吹雪灾害造成交通堵塞,严重影响公路正常运营和车辆安全行驶。本文根据冀北地区气候特点,运用流体仿真软件Fluent进行数值模拟,研究挡雪墙布置方式、公路路基高度对路面风速流场的影响规律,根据数值模拟结果确定挡雪墙的设置参数并进行模型实验。将数值模拟与模型实验结果相互验证,证明设计参数的可靠性,为实际工程提供参考。根据实验结果,结论如下:（1）利用Fluent软件模拟了路堤和全路堑周围流场分布特征。结果表明:路堤附近的风速曲线呈“M”形分布,在路堤迎风坡形成风速减弱区,在背风坡形成紊流区。全路堑附近风速整体呈“U”形分布,在路堑内部风速会出现负值,出现回流现象,形成了漩涡流。（2）对路基高度进行设计优化。通过数值模拟分析不同路基高度下的流场变化情况,在路基坡度为1:1.5时,路堤最优设计高度范围为2m～4m,全路堑深度范围为4m～8m。（3）通过Fluent数值模拟挡雪墙对路基流场的影响规律,结果表明:当风雪流靠近挡雪墙时,经墙体的阻挡作用气流的速度迅速降低,并且近地面的气流产生分层现象,挡雪墙背风侧气流沿竖直方向速度分布轮廓线呈“S”形分布,在同一水平位置但不同高度的风速呈“U”形分布。挡雪墙高度为1.5m时,墙体与路堤设置间距在13.33～16.67倍的墙高时防雪效果最好。全路堑与挡雪墙布置距离宜在13.33倍的墙高以上,在风吹雪灾害比较严重的路段,挡雪墙布置间距宜在16.67倍的墙高。（4）模型实验结果表明:路堤和全路堑的风速变化规律与数值模拟结果基本一致。路堤形式下,挡雪墙与路基的布置间距为0.8～1.0m时（13.33～16.67倍墙高）,能够有效减小两个坡脚处的麦麸沉积量。在全路堑形式下,挡雪墙设置距离L=1.0m时麦麸沉积量最大,对比L=0.4m时增幅达25%。
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