我国是世界上沙漠化分布面积最广的国家之一,沙漠阻隔了部分地区、部分省区之间的经济、文化交流,而铁路交通运输在沙漠和戈壁地区发挥着无可替代的作用。我国铁路工作者很早就展开了沙漠铁路的实验研究工作,并获得了一大批沙漠铁路建设的技术成果,成功地建成了以包兰铁路、兰新铁路为代表的多条沙漠铁路。然而由于自然环境的制约,沙漠地区铁路轨道建设后,一直面临着风沙流的侵蚀,这严重影响了火车的安全运行。针对沙漠铁路轨道结构受到的风蚀现象,国内外研究者设计并提出了不少预防措施,但对于不同轨道结构周围的风沙流运动规律的分析目前还比较少,因此有必要对此作进一步研究。有砟轨道结构和无砟轨道结构作为铁路交通运输中两种不同的轨道形式,都有着各自的优点,本文采用GAMBIT软件和FLUENT软件对两种不同轨道结构周围风沙流运动进行流体运动学仿真,分析了轨道周围风沙流场的分布特性,探讨了有砟轨道和无砟轨道结构下风沙流运动规律以及沙粒堆积过程,进而引入一个称为“驼峰板式轨道”的上部构造,该结构在很大程度上能够消除沙漠铁路的主要问题。该系统利用了无砟轨道的主要优点,即取消了道砟层以避免通过沙丘填充道砟空隙,由于驼峰式轨道上部都高于钢筋混凝土板的突起,因此,沙丘可以通过上下轨道之间进行横向传输。研究结果表明,有砟轨道结构的道砟尺寸相比沙粒粒径明显较大,风沙流在贴近地面时风速较小,沙粒沿着地面向前做滚动运动,沙粒对风速有阻碍作用,在地面以上,沙粒在风的作用下有加速运动的趋势,到达轨道结构,风速减弱,一部分沙粒停留下来形成积沙,沙粒填充整个道床面,在t=1s时,大于30Pa的沙粒累积面积为52%,当t=2s时,大于30Pa的沙粒累积面积达到76%,整个轨道结构周围沙粒压强增加了21%,沙粒堆积在整个轨道结构上方,形成沙埋铁路现象。无砟轨道周围风沙流场规律与有砟轨道有着很大区别,沙粒可以很快的通过整个无砟轨道,而且沙粒也不易在轨道周围形成积沙,其次由于混凝土枕和沙漠地区大角度螺旋式风向的存在,使得已经堆积在轨道周围的沙粒能够随周围风沙流继续移动。在t=1s时,大于30Pa的沙粒累积面积为42%,当t=2s时,该压强下沙粒累积面积也仅为46%,整个轨道结构周围沙粒压强增加了6%,只在混凝土枕前方有明显积沙存在,无砟轨道并未被沙粒淹没。