海堤結(jié)構(gòu)型式及抗滑穩(wěn)定性計(jì)算分析

1、海堤結(jié)構(gòu)型式及抗滑穩(wěn)定性計(jì)算分析毛昶熙段祥寶毛佩郁張士君周驥(南京水利科學(xué)研究院)(浙江省水利廳)摘要本文在東南沿海的海堤結(jié)構(gòu)型式及有關(guān)潮位、波浪和海淤土強(qiáng)度的資料基礎(chǔ)上，進(jìn)行了非穩(wěn)定滲流有限元法計(jì)算，以及在潮位和波浪作用下的抗滑整體穩(wěn)定性計(jì)算分析。比較了單圓弧滑動(dòng)和復(fù)合圓弧滑動(dòng)以及加筋抗滑的有限元法計(jì)算結(jié)果，認(rèn)為海淤軟基抗滑計(jì)算以復(fù)合圓弧更為合理，斜坡式比直立式海堤的抗滑穩(wěn)定性稍好，結(jié)合三防(防浪、防沖、防滲)考慮，當(dāng)以帶平臺(tái)的復(fù)式斷

2、面海堤結(jié)構(gòu)型式為好，但仍應(yīng)因地制宜。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞海堤，結(jié)構(gòu)型式，穩(wěn)定分析，潮位變化，波浪沖擊，滲流，有限元法。1海堤結(jié)構(gòu)型式海堤結(jié)構(gòu)型式有斜坡式、直立式和帶平臺(tái)復(fù)式斷面3種，文獻(xiàn)[1]從消浪防沖觀(guān)點(diǎn)推薦了帶平臺(tái)的斜坡復(fù)式斷面加反弧防浪墻的結(jié)構(gòu)型式，但影響結(jié)構(gòu)型式的因素很多，因地制宜至為重要。例如在海灘淤泥土上堆筑堤防，以斜坡土堤防滲、外加塊石護(hù)面防沖為宜；海淤土上的圍墾海堤以緩坡加平臺(tái)和兩邊壓載排滲為宜；地基較好、石料方便地區(qū)，則可建造

3、接近直立墻式海堤或平臺(tái)消浪混合式海堤。浙江省海堤現(xiàn)狀可以概括為圖1所示的3種典型斷面結(jié)構(gòu)形式[4]，并認(rèn)為都是建造在海淤土上的。本文也將以此型式為計(jì)算分析研究對(duì)象，3種結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)述如下：(1)斜坡式海堤采用的概化斷面見(jiàn)圖1(a)，護(hù)坡結(jié)構(gòu)為干砌塊石，護(hù)面厚為40cm，護(hù)面下為厚30cm的碎石過(guò)渡層，防浪墻頂高程10m，頂寬80cm，堤頂采用混凝土護(hù)面厚10cm，石圖1海堤結(jié)構(gòu)型式采用丁山海堤試驗(yàn)資料，帶平臺(tái)的復(fù)式斷面采用蒼山門(mén)外塘試驗(yàn)資

4、料，斜坡式參照弧島水庫(kù)護(hù)坡試驗(yàn)資料。各式堤坡上的波壓力分布如圖3所示。(a)(b)(c)圖3波壓力分布2.32.3滑坡穩(wěn)定性計(jì)算滑坡穩(wěn)定性計(jì)算上游坡計(jì)算潮落時(shí)或波谷時(shí)的邊坡穩(wěn)定性，下游坡則計(jì)算高潮位時(shí)穩(wěn)定滲流場(chǎng)或波峰時(shí)非穩(wěn)定流作用下的背水坡的穩(wěn)定性，也計(jì)算了無(wú)滲流作用時(shí)上下游邊坡的穩(wěn)定性。各種土的土力學(xué)指標(biāo)和參數(shù)系數(shù)、給水度見(jiàn)表1.表1各土層土力學(xué)指標(biāo)土層滲透系數(shù)k容重γ1浮容重γ1凝聚力C摩擦角φ給水度(cms)(tm3)(tm3)(