风沙病害是制约风沙地区有砟轨道发展的重要因素。风沙流易造成列车途停、脱轨、轨道部件锈蚀、道床板结等一列问题。针对风沙地区有砟轨道风沙病害，学者们做了大量研究，提出了不同类型防沙措施，但是对有砟轨道风沙流场特性研究基本呈现空白，道床几何断面形式对风沙流场特性及积沙分布的影响认识不足，部分挡沙墙设计还存在缺陷。
　　本文基于CFD数值仿真方法，采用三维欧拉双流体非定常模型，分别对有砟轨道周围风沙流场特性、积沙形态、道床几何断面形式对风沙流场特性影响及新型挡沙墙的防沙性能进行数值研究，并与文献结果进行对比验证，结果表明本文所建模型适用于有砟轨道及挡沙墙周围的风沙流场特性研究。本文主要结论如下：
　　1.风沙两相流对有砟轨道响应规律
　　(1)携沙风途经有砟轨道时，流场由于受到有砟轨道扰动作用，气流速度形成明显分区；有砟轨道周围气流水平速度廓线沿程分布呈“M”形，竖向速度廓线沿程近似呈现“W”形分布；迎风坡坡脚和背风侧砟肩气流速度廓线呈对数规律增长，迎风侧砟肩气流速度廓线近似呈现“象鼻效应”，背风侧坡脚气流速度廓线呈倒“S”形分布。
　　(2)携沙风途经有砟轨道时，有砟轨道迎风侧坡面积沙量大于背风坡，道床顶面积沙量类似“正态分布”，即中间积沙多，两侧较少，背风侧床面积沙可以分为3个阶段，分别是背风坡上坡面积沙、沿坡面滑落和背风坡坡脚二次积沙；当风向与有砟轨道单一正交时，随着入口风速逐渐增大，有砟轨道床面积沙量逐渐减少；当地表条件由戈壁到荒漠时，有砟轨道床面积沙量明显增加。
　　(3)砟肩高度和道床边坡坡度是影响有砟轨道风沙流场特性和积沙分布的主要参数，当砟肩高度由0增加到150mm时，有砟轨道顶面和背风坡积沙量逐渐增加；随着道床边坡坡度从1:1.5放缓至1:2时，背风坡坡脚积沙量逐渐减小；道床顶面宽度对风沙流场特性和积沙分布基本没有影响；加高承轨台时，有砟轨道枕心积沙量显著减少。
　　2.新型挡沙墙防沙性能及参数优化
　　弧形挡沙墙在防沙性能方面明显优于直立式挡沙墙。随着挡沙墙高度增高，背风侧回流区长度明显增大，防沙性能越好，但不可忽视的是，背风侧气流速度绝对值逐渐增大，使得背风侧沉积的沙粒可能二次起动，形成沙害，此外挡沙墙背风侧积沙区范围逐渐加大，在多风向地区成为新的沙源；综合考虑工程造价和防沙性能，弧形挡沙墙高度取1.5m~2.0m为宜；挡沙墙与有砟轨道之间的布设距离应不小于挡沙墙背风侧回流区长度。