關于坡式護岸邊坡內部穩定計算的拓展

姜 楠

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

0 引 言

護岸工程指在河口、江、湖、海岸地區，對原有岸坡采取砌筑加固的措施，用以防止波浪、水流的侵襲、淘刷和在土壓力、地下水滲透壓力作用下造成的岸坡崩坍。護岸工程可選用下列形式:坡式護岸、壩式護岸、墻式護岸、樁式護岸及生態護岸等等。坡式護岸是一種常見的型式。譬如長江中下游水域水深流急，最宜采用平順護岸的型式。我國許多中小河流堤防、湖堤及部分海堤均采用坡式護岸，起到了很好的作用。因此，對坡式護岸邊坡內部的穩定計算分析是非常有必要的［1－3］。

1 結構分析

沿護坡底面的深層滑動可簡化為沿護坡底面通過堤防基礎的折線整體滑動，見圖1，其受到永久作用有:護坡體自重、基礎滑動體的重量、滑動體沿滑動面方向的下滑力等等［4－6］。

1.1 滑動體AEGF 對ABD 傳遞力F1 求解

滑動體AEGF 沿滑動面FA 的滑動力計算公式為:

滑動體AEGF 沿滑動面FA 的摩擦阻力計算公式為:

滑動體AEGF 傳遞給ABD 的分力計算公式為:

圖1 邊坡整體滑動計算

1.2 研究滑動體ABD 在自重W2作用下的穩定性

滑動體ABD 沿滑動面AB 的滑動力:

滑動體ABD 沿滑動面AB 的摩擦阻力:

其合力F2=P2－τ2，那么滑動體ABD 對阻滑體BCD 的作用力則為F=F1+F2。

滑動力P2分解為BC 面上的法向分力P2sin(α2+α3)和沿BC 面上的推力P2cos(α2+α3)，則沿BC面上的摩阻力為P2sin(α2+α3)tanφ［8］。

1.3 阻滑體BCD 沿滑動面BC 的滑動力

阻滑體BCD 沿滑動面BC 的摩擦阻力:

綜上所述，推導出土體BCD 的穩定安全系數計算公式為:

2 影響因素

岸坡的穩定性常常受到自然界變遷及人為環境改變等因素的制約而收到影響，地形地貌，巖土結構性質，水風化對巖土的侵蝕軟化作用，河道沖刷，地下水，地震等自然因素以及人為的開挖回填都將對岸坡的穩定構成極大的威脅。

當該滑動體上所有阻滑力之和大于滑動力之和，且能夠保證存在一定的安全系數，那么即可判斷該滑動體是穩定的;反之，邊坡喪失其原有穩定性，該滑動體即存在沿著滑裂面下滑造成岸坡失穩的危險。

3 結 語

本文通過對坡式護岸邊坡內部穩定計算的拓展，了解并掌握了岸坡內部土層的受力情況及滑動的特點。盡管該公式中存在著諸多的參數及變量，需要豐富的經驗積累作為支撐進行斷面的試算，再經分析比較數據，得出較為合理準確的計算結果，但這對設計成果和工程實踐起著一定的引導作用，可供其他類似工程借鑒參考。

［1］中華人民共和國水利部，GB50286—2013 堤防工程設計規范［S］.北京:水利水電出版社，2013.

［2］中華人民共和國水利部，GB50707—2011 河道整治設計規范［S］.北京:水利水電出版社，2011.

［3］武軍.邊坡穩定分析及加固方法研究［J］.山西建筑，2010(03):112－113.

［4］王新奇，孫勝利，趙洪嶺.邊坡穩定分析方法評述與應用［J］.水利技術監督，2010(01):7－10.

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［7］侯曉玲，丁聲凱.淺談邊坡穩定分析［J］.科技風，2009(19):137.

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