关于坡式护岸边坡内部稳定计算的拓展

姜 楠

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

0 引 言

护岸工程指在河口、江、湖、海岸地区，对原有岸坡采取砌筑加固的措施，用以防止波浪、水流的侵袭、淘刷和在土压力、地下水渗透压力作用下造成的岸坡崩坍。护岸工程可选用下列形式:坡式护岸、坝式护岸、墙式护岸、桩式护岸及生态护岸等等。坡式护岸是一种常见的型式。譬如长江中下游水域水深流急，最宜采用平顺护岸的型式。我国许多中小河流堤防、湖堤及部分海堤均采用坡式护岸，起到了很好的作用。因此，对坡式护岸边坡内部的稳定计算分析是非常有必要的［1－3］。

1 结构分析

沿护坡底面的深层滑动可简化为沿护坡底面通过堤防基础的折线整体滑动，见图1，其受到永久作用有:护坡体自重、基础滑动体的重量、滑动体沿滑动面方向的下滑力等等［4－6］。

1.1 滑动体AEGF 对ABD 传递力F1 求解

滑动体AEGF 沿滑动面FA 的滑动力计算公式为:

滑动体AEGF 沿滑动面FA 的摩擦阻力计算公式为:

滑动体AEGF 传递给ABD 的分力计算公式为:

图1 边坡整体滑动计算

1.2 研究滑动体ABD 在自重W2作用下的稳定性

滑动体ABD 沿滑动面AB 的滑动力:

滑动体ABD 沿滑动面AB 的摩擦阻力:

其合力F2=P2－τ2，那么滑动体ABD 对阻滑体BCD 的作用力则为F=F1+F2。

滑动力P2分解为BC 面上的法向分力P2sin(α2+α3)和沿BC 面上的推力P2cos(α2+α3)，则沿BC面上的摩阻力为P2sin(α2+α3)tanφ［8］。

1.3 阻滑体BCD 沿滑动面BC 的滑动力

阻滑体BCD 沿滑动面BC 的摩擦阻力:

综上所述，推导出土体BCD 的稳定安全系数计算公式为:

2 影响因素

岸坡的稳定性常常受到自然界变迁及人为环境改变等因素的制约而收到影响，地形地貌，岩土结构性质，水风化对岩土的侵蚀软化作用，河道冲刷，地下水，地震等自然因素以及人为的开挖回填都将对岸坡的稳定构成极大的威胁。

当该滑动体上所有阻滑力之和大于滑动力之和，且能够保证存在一定的安全系数，那么即可判断该滑动体是稳定的;反之，边坡丧失其原有稳定性，该滑动体即存在沿着滑裂面下滑造成岸坡失稳的危险。

3 结 语

本文通过对坡式护岸边坡内部稳定计算的拓展，了解并掌握了岸坡内部土层的受力情况及滑动的特点。尽管该公式中存在着诸多的参数及变量，需要丰富的经验积累作为支撑进行断面的试算，再经分析比较数据，得出较为合理准确的计算结果，但这对设计成果和工程实践起着一定的引导作用，可供其他类似工程借鉴参考。

［1］中华人民共和国水利部，GB50286—2013 堤防工程设计规范［S］.北京:水利水电出版社，2013.

［2］中华人民共和国水利部，GB50707—2011 河道整治设计规范［S］.北京:水利水电出版社，2011.

［3］武军.边坡稳定分析及加固方法研究［J］.山西建筑，2010(03):112－113.

［4］王新奇，孙胜利，赵洪岭.边坡稳定分析方法评述与应用［J］.水利技术监督，2010(01):7－10.

［5］陈丽.边坡稳定可靠性与经济优化分析［J］.榆林学院学报，2009(02):96－98.

［6］钱来来，李利平.基于极限平衡有限元法的边坡稳定分析［J］.中国水运:下半月，2009(09):260－261.

［7］侯晓玲，丁声凯.浅谈边坡稳定分析［J］.科技风，2009(19):137.

［8］涂兵雄，刘春晓，李红燕.边坡稳定分析方法讨论［J］.山西建筑，2008(01):92－93.