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風沙區公路防積沙的新型防護欄研究

作者:admin 發布日期:2018/12/22 關注次數: 二維碼分享

 防護欄是保障公路交通安全的重要防護措施,但單一的設計并不能與多種環境相适應。在風沙區的實踐活動中發現,安裝防護欄的路段常會出現帶狀積沙,本文針對這一現狀,在實地調查的基礎上,從空氣動力學的角度進行研究,為風沙區路面積沙提供解決方案。

【方法】以公路防護欄為研究對象,對護欄闆進行不同孔隙度、不同孔型的改造,利用風洞模拟、克裡金插值等方法,分析不同孔洞防護欄對路面風速流場的影響,并計算不同類型防護欄對絕對含沙量的影響,選取适當的配置,達到防止路面積沙的目的。

【結果】傳統防護欄背風側路面近地表風速下降至原風速的80%,在風速為5、8、11 m/s的條件下風沙流絕對含沙量分别下降了44.7%、64.8%和75.1%,護欄闆對風沙流的阻擋作用是導緻路面積沙的重要因素;新型防護欄能提高風沙流絕對含沙量,大孔型、小孔型防護欄對絕對含沙量的影響随孔隙度沒有明顯的規律性,但均低于初始水平,長條狀孔型防護欄對絕對含沙量的影響随孔隙度的增大而減小,孔隙度達到0.3時絕對含沙量達到初始水平;風沙流結構中含沙量較高的近地表層中,不同孔型防護欄對風速的影響呈現出一緻的規律性,随孔隙度的增大而減小,其中大孔型防護欄和小孔型防護欄在不同孔隙度條件下背風側穩定後風速均小于初始風速,孔隙度為0.3和0.4的長條狀孔型防護欄後穩定速度達到初始風速;從風速流場來看,傳統防護欄後沿風向形成明顯的減速區和低速區,長條狀孔型防護欄後風速流場結構較為穩定。

【結論】孔隙度為0.3和0.4的長條狀孔型防護欄能起到改善路面風速流場,防止沙區公路積沙的作用。未來針對防護欄的研究應在符合安全标準的基礎上,針對不同的行車環境進行相适應的改造,使其充分發揮防護作用。

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