[发明专利]一种滩海人工岛护坡结构稳定性分析评价方法

说明书

本发明公开了一种滩海人工岛护坡结构稳定性分析评价方法，本发明充分考虑了滩海人工岛护坡结构整体稳定和局部稳定之间的相互影响作用，解决了目前护坡结构稳定性分析评价中仅分别单独考虑整体稳定和局部稳定、无法考虑相互影响的不足，所提评价方法更符合滩海人工岛护坡结构实际工作情况，为滩海人工岛护坡结构的优化设计，特别是护坡稳定设计，提供了衡量指标和参考依据，为滩海人工岛护坡结构的推广应用提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及一种滩海人工岛护坡结构稳定性分析评价方法，属于滩海人工岛护坡技术领域。

背景技术

滩海人工岛处于复杂的滩海环境，承受风、浪、流的直接作用，有时还要受到台风、大浪、风暴潮、强流、冰凌的侵袭，人工岛护坡结构必须具备相应的抵御能力。路岛工程边坡防护失效的主要原因有波浪引起的冲刷和变形、护坡结构基础异常沉降和不均匀沉降，以及极限荷载引起的滑动、剪切造成的整体破坏。软土基础的人工岛在吹填荷载及波浪的作用下，基础的变形较大，其变形特点和规律直接影响到人工岛的稳定和安全运行。一方面基础变形会影响上部结构的完整性和周边构筑物的使用，过大的水平位移会导致护坡失稳，危害整个人工岛；同时，基础变形直接影响到护坡结构和护底结构的整体完整性，降低护坡结构抗浪稳定性。人工岛地基基础的正常固结通常也会引起护面结构和护底结构的局部变形，尤其在护面结构和护底结构连接处，以及护坡结构与上部结构连接处，连接区域的防护功能下降或丧失会导致护面和护底局部防护功能急剧下降，进而影响整个人工岛安全。

在现有技术中，滩海人工岛的整体稳定和局部稳定是单独分别可考虑的。在进行人工岛护坡稳定分析时，无论是采用规范方法或者有限元法，都是假定护底结构和护面结构抗浪稳定，忽略了局部断面抗浪不稳定而产生的外部荷载影响；反过来，通过波浪断面或整体模型试验研究护底结构和护面结构稳定性时，都是假定基础不变形，忽略了基础不均匀沉降和侧向水平位移对护底结构和护面结构完整性的影响。这与滩海人工岛的实际工作情况、受力特点和破坏模式相距甚远。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种滩海人工岛护坡结构稳定性分析评价方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种滩海人工岛护坡结构稳定性分析评价方法，包括以下步骤，

步骤1，根据护坡结构设计方案，建立护坡结构数值分析模型，进行护坡结构变形和整体稳定计算，转至步骤2；

步骤2，判断护坡结构整体稳定是否满足设计要求，如果满足，则分析护坡结构变形计算结果，提取差异沉降与水平位移，转至步骤3；如果不满足，修改护坡设计方案，转至步骤1；

步骤3，建立护坡结构室内物理模型，不考虑护坡结构的变形，进行波浪作用下护坡结构局部稳定试验，转至步骤4；

步骤4，判断护坡结构局部稳定是否满足设计要求，如果不满足，则修改护坡设计方案，转至步骤1；如果满足，则转至步骤5；

步骤5，将步骤2中所得差异沉降和水平位移分别施加于护坡结构室内物理模型，再次进行波浪作用下护坡结构局部稳定试验；转至步骤6；

步骤6，判断考虑护坡结构变形后的护坡结构局部稳定是否满足设计要求，如果满足，则分析波浪作用后护坡结构变形特点，记录护坡结构最终形态，转至步骤7；如果不满足，修改护坡设计方案，转至步骤1；

步骤7，根据护坡结构最终形态，建立新的护坡结构数值分析模型，进行护坡结构变形和整体稳定计算，若护坡结构整体稳定仍然满足要求，则完成护坡结构稳定性分析，否则需修改护坡设计方案，转至步骤1。

步骤1中，护坡结构整体稳定计算采用各种理论条分法、强度折减法中的一种或多种。

护坡结构数值分析模型除结构断面外，还包括地基土层。