兰新铁路既有防风设施薄弱地段的分析及改造

（1）当迎风侧高度大于2m时，建议加高0.5m；

（2）当迎风侧高度小于2m、大于1m时，建议加高0.8m;

（3）当迎风侧高度小于1m时，建议加高1.0m；

（4）有缺口的土堤式挡风墙建议加高0.5m。

如果兼顾防沙作用，建议统一加高1.0m。

3.2过渡段改造

当2种不同形式挡风墙过渡角为30°-45°和挡风墙与路堑过渡角为30°时，车辆气动力和力矩有所减小，列车受到的横向力和倾覆力矩小于临界倾覆力矩。从节省工程成本角度考虑，建议2种不同形式挡风墙的过渡角采用45。连接角过渡；建议挡风墙与路堑的过渡补强采用300连接角过渡。

3.3矮路堑改造

针对不同路况进行分析，提出矮路堑需要增设挡风墙及挡风墙增加的高度。为提高防沙效果，挡风墙设置在距路堑边缘约3m位置，其厚度为150mm。

（1）大风环境下，列车运行在路堑地段时，其所受到的气动横向力、升力和倾覆力矩随路堑高度增加而减小。

（2）当一侧路堑的坡度为70°时，路堑高度增加到4.4m，列车受到的倾覆力矩小于临界倾覆力矩，可安全运行。因此，在路堑坡度70°地段的下风侧为下坡时，高度低于4.4m的路堑应当设置挡风墙。

（3）当列车在3m高的矮路堑地段运行时，设置一定高度的挡风墙后倾覆力矩大幅度减小。当挡风墙高度增至0.8—1m时，列车受到的倾覆力矩最小，效果最佳；随着挡风墙高度增加，列车受到的倾覆力矩反向，并且逐渐增大。综合考虑防沙及气动力等因素，建议矮路堑地段增设挡风墙的高度为1m。

4结论及建议

根据现场试验、实验室验证、数值模拟计算和理论分析，通过加高土堤式挡风墙、对路堑与挡风墙和不同形式挡风墙过渡段进行优化设计等，并采取防风沙和补强措施.在2min平均风速小于42m/s、瞬时风速小于50m/s时，可满足客车以160km/h的速度、货车以120km/h的速度安全运行，提高了运输效率，对《大风天气列车安全运行办法》的修订提供了较为科学的依据，完善了乌鲁木齐铁路局防风安全运输体系。

依据试验结论与现场实际验证，兰新线“百里风区”和“三十里风区”既有防风设施中，有292处过渡段需要进行优化设计，土堤式挡风墙累计36.4km，矮路堑近1.4km，补强改造工程量较大。因此，建议按危险程度分批次逐步实施改造。因防风设施的防风效果与地形条件紧密相关，应在补强改造设计时勘察现场.反复论证补强方案的安全性和可行性，确保预期目标实现。