[发明专利]一种高速铁路地基毛细水上升高度波动区间计算方法

权利要求书

1.一种高速铁路粉质粘土地基毛细水上升高度波动区间计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基本假定：假定粉质粘土颗粒形状为等直径球体，等效毛细管模型在竖直方向上为等截面柱状体，毛细管中的毛细水渗流满足达西渗流定律，毛细管中的液-气弯液面满足圆液面假设；所计算的粉质粘土包括粉质粘土等效球形颗粒处于最松散堆叠与最密实堆叠两种状态时的情况；

步骤2：通过室内土工试验或现场渗透试验，确定粉质粘土的渗透系数k，单位m/s；粉质粘土等效球形颗粒粒径D采用颗粒有效粒径d₁₀，通过室内颗粒级配筛分试验确定粉质粘土颗粒的有效粒径d₁₀，单位m；测定工程所在位置地下水的表面张力T_s，单位N/m；测定工程所在位置地下水水的密度ρ_w，单位kg/m³，g＝9.8N/kg；

步骤3：通过以下公式确定粉质粘土毛细水上升高度范围为，

式中，k为粉质粘土的渗透系数，单位m/s；D为粉质粘土等效球形颗粒直径，单位m；T_s为水的表面张力，单位N/m；ρ_w为水的密度，单位kg/m³；g＝9.8N/kg。

2.根据权利要求1所述的高速铁路粉质粘土地基毛细水上升高度波动区间计算方法，其特征在于：在上述步骤1中，粉质粘土等效球形颗粒处于最松散堆叠状态时所形成的毛细过水断面湿周采用星形内摆线方程进行表征。

3.根据权利要求1所述的高速铁路粉质粘土地基毛细水上升高度波动区间计算方法，其特征在于：在上述步骤3中，内摆线方程中大圆半径等于粉质粘土等效球形颗粒的半径(D/2)，星形内摆线动圆半径为大圆半径的1/4，即D/8。

4.根据权利要求1所述的高速铁路粉质粘土地基毛细水上升高度波动区间计算方法，其特征在于：在上述步骤1中，粉质粘土等效球形颗粒处于最密实堆叠状态时所形成的毛细过水断面湿周采用三尖瓣形内摆线方程进行表征。

5.根据权利要求1所述的高速铁路粉质粘土地基毛细水上升高度波动区间计算方法，其特征在于：在上述步骤3中，内摆线方程中大圆半径等于粉质粘土等效球形颗粒的半径(D/2)，三尖瓣形内摆线动圆半径为大圆半径的1/3，即D/6。