公路风吹雪防治棚洞的风洞实验研究

作者:马磊; 刘健; 冉武平; 胡智轩; 李在蓝; 俞祥祥
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针对大风条件下难以彻底消除雪灾的问题,提出了棚洞工程处理方案,并进行了风洞模拟试验。根据160比例尺3D打印模型,采用细砂、精盐和锯末三种介质,模拟分析了全封闭、悬挑和通风三种棚式隧道结构在90风向夹角下的防雪效果。根据实验结果,结合新疆玛依塔斯地区风雪灾害的实际情况,分别对30风向夹角的封闭式棚洞的流场进行了测量。结果表明,在风洞中用其他介质代替吹雪进行风雪堆积模拟实验时,一定湿度的锯末具有较高的相似性,悬挑和封闭的棚洞具有良好的风雪防护效果。介质模拟实验表明,滑雪板对棚洞入口吹雪具有良好的阻隔效果。流场实验表明,滑雪板对棚洞内外流场均有影响,洞外起到降低风速的作用,洞内起到抑制弱风区的作用。研究证明,棚洞工程采用合适的雪盾布置方案进行洞口防护,是控制风雪灾害的有效手段。