前言:本站為你精心整理了初探風(fēng)對鐵路的影響范文,希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
1研究方法
在臨策鐵路K325+000~K651+000段路基斷面形式調(diào)查的基礎(chǔ)上,選擇了4、8、12m3種不同路基高度,且邊坡比均為1∶1.75的路堤作為研究對象,利用HO-BO風(fēng)向風(fēng)速自動記錄儀對選定路堤斷面進行野外風(fēng)速流場縱向和垂向風(fēng)速變化觀測試驗,風(fēng)速觀測高度分別為0.2、0.5、1、2m,路堤風(fēng)速觀測點位,路堤二維風(fēng)速流場圖繪制方法通過對野外實測數(shù)據(jù)的篩選,將曠野1m高處6、8m/s和10m/s風(fēng)速確定為基準風(fēng)速,并利用Surf-er8.8軟件繪制不同高度路堤二維風(fēng)速流場圖。路堤風(fēng)速流場數(shù)字化方法在Surfer8.8軟件中利用數(shù)字化編輯的方法,對路堤二維風(fēng)速流場1m高度層的模擬風(fēng)速值進行數(shù)字化,將數(shù)字化數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel進行處理,得到路堤風(fēng)速流場1m高處縱向風(fēng)速變化曲線。趨勢面分析方法由于利用趨勢面分析方法分離數(shù)據(jù)中的趨勢和局部異常時,趨勢面次數(shù)過高會影響遠離觀測點的地方趨勢面發(fā)生變形,同時,因擬合度高常造成丟失異常信息,擬合的效果變差。所以,本文利用多元回歸法網(wǎng)格化數(shù)據(jù),選用“SimplePlannerSurface”(簡單平面)多元回歸類型,將不同高度的路堤在不同曠野風(fēng)速條件下的風(fēng)速流場區(qū)域化。趨勢面需要擬合精度來確定能否揭示空間趨勢,趨勢面擬合精度C用下式表示式中,zi為觀測值;^zi為趨勢值;珋zi為觀測值的平均值。通常C為60%~70%時趨勢面就能揭示空間。
2結(jié)果與分析
路堤高度為4m時,當曠野風(fēng)速為6m/s,在迎風(fēng)側(cè)8H~10H和2H~5H(H表示路堤高度,下同)處形成渦流,同時在-2H~0處形成渦流,在背風(fēng)側(cè)觀測區(qū)域內(nèi)則形成大范圍的弱風(fēng)區(qū);當曠野風(fēng)速為8m/s時,渦流區(qū)較6m/s風(fēng)速時逐漸向背風(fēng)側(cè)前移,并且渦流尺度變大,渦流區(qū)分別出現(xiàn)在1H~5H、6H~10H、-3H~0以及背風(fēng)側(cè)-10H~-6H處;當曠野風(fēng)速為10m/s時,渦流區(qū)繼續(xù)前移,在迎風(fēng)側(cè)渦流只出現(xiàn)在1H~4H,同時在-3H~0處形成渦流和弱風(fēng)區(qū),在背風(fēng)側(cè)-10H~-6H處出現(xiàn)的渦流相對于8m/s風(fēng)速時尺度變小。當路堤高度為8m時,在迎風(fēng)側(cè)形成大范圍的弱風(fēng)區(qū),而渦流區(qū)則全部轉(zhuǎn)移至背風(fēng)側(cè),并隨著曠野風(fēng)速的增大,渦流區(qū)在背風(fēng)側(cè)的范圍逐漸增大,渦流尺度逐漸減小,渦流區(qū)個數(shù)由1個變?yōu)?個,渦流區(qū)分別出現(xiàn)在,同時,路面出現(xiàn)的紊流隨著曠野風(fēng)速的增大,逐漸變?yōu)闇u流。當路堤高度為12m時,與4m和8m高度路堤相同,渦流區(qū)范圍隨著曠野風(fēng)速的增大向背風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,渦流尺度呈先變大后減小,但要遠大于4m和8m高度路堤渦流區(qū)尺度,同時,路面渦流區(qū)范圍隨著曠野風(fēng)速的增大逐漸增大。
3野外實測
在路堤背風(fēng)坡路肩處,三種高度路堤風(fēng)速廓線均呈上下層不均勻變化,相對于路堤迎風(fēng)坡路肩,在1m和2m高度層呈現(xiàn)加速,0.2m和0.5m高度層呈減速變化,尤其在路堤高度為8m時,風(fēng)速廓線各高度風(fēng)速加速和減速幅度最大。在背風(fēng)坡坡腳處,隨著曠野風(fēng)速的增大,風(fēng)速廓線變化逐漸不均勻,其中,4m和8m高度路堤各高度層風(fēng)速呈減速變化,8m路堤減速幅度最大,各高度層風(fēng)速均降低至4m/s以下,而當路堤高度為12m時,6m/s風(fēng)速廓線各層風(fēng)速出現(xiàn)加速變化,8m/s和10m/s風(fēng)速廓線則呈減速變化。路堤風(fēng)速流場垂向變化選取不受路堤影響的曠野風(fēng)速廓線作為參照,對比分析4、8m和12m高度的路堤在迎風(fēng)坡坡腳、迎風(fēng)坡路肩和背風(fēng)坡坡腳、背風(fēng)坡路肩處的風(fēng)速廓線變化規(guī)律隨著曠野風(fēng)速的增大,3種高度路堤曠野風(fēng)速廓線均呈“J”形變化。在路堤迎風(fēng)坡坡腳處,隨著路堤高度的增加風(fēng)速廓線逐漸變均勻,但各高度層風(fēng)速均呈減小變化,同時,隨著曠野風(fēng)速的增大,4m高度路堤各高度層風(fēng)速均為減小變化,尤其在曠野風(fēng)速為10m/s時,0.2、0.5m和1m高處風(fēng)速降低幅度最大,分別降低了3、3.8m/s和2.1m/s;8m高度路堤,在曠野風(fēng)速為6m/s和10m/s時各高度層風(fēng)速呈減小變化,但當風(fēng)速為8m/s時,0.2、0.5m和1m高處風(fēng)速呈增加變化,分別增加了1.52、1.14m/s和0.75m/s;12m高度路堤,當曠野風(fēng)速為6m/s時,各高度層風(fēng)速均為增加,但當風(fēng)速為8m/s和10m/s時,各高度層風(fēng)速呈減小變化,并隨著風(fēng)速的增大減小的幅度加大,當風(fēng)速為10m/s時,各層風(fēng)速分別減小了3、3、4.6m/s和3.7m/s。在路堤迎風(fēng)坡路肩處,4m和8m高度路堤風(fēng)速廓線呈現(xiàn)不規(guī)律的變化,12m高度路堤風(fēng)速廓線各層風(fēng)速保持均勻變化,其中,8m高度路堤風(fēng)速廓線各層風(fēng)速增長幅度最大,尤其當曠野風(fēng)速為8m/s時,各層風(fēng)速分別增加了8.4、8.8、8m/s和7.6m/s。
作者:楊鵬單位:新疆第一工程局