公路路堑挡雪墙防雪效果预测与设计参数优化

为了对延崇高速路堑风吹雪雪害问题进行防治,首先采用CFD数值模拟方法研究了挡雪墙防护措施下路堑积雪分布规律,其次基于正交试验方法建立了路堑挡雪墙防雪效果预测模型,最后优化了金家庄螺旋隧道口路堑挡雪墙设置方案。研究结果表明,路堑边坡比对挡雪墙防雪效果的影响程度最大,其次是挡雪墙高度、路堑深度、风速、风速-挡雪墙高度组合、挡雪墙布置距离和挡雪墙高度-挡雪墙布置距离组合,而风速-挡雪墙布置距离组合的影响程度最小。金家庄螺旋隧道口路堑风吹雪挡雪墙最优高度为6 m、挡雪墙和路堑之间最优距离为90 m。设置挡雪墙时路堑路段积雪体积分数减少了12.36%,证明了优化挡雪墙的布置可起到较好的防雪效果。因此,研究结果可为风吹雪挡雪墙的设置提供一种便捷快速的方法和科学依据,为路堑风吹雪灾害防治提供理论参考。