《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
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《海堤工程设计规范》 第十章 稳定计算
报告内容
一、海堤稳定计算的目的和意义
为什么要进行海堤的稳定计算
二、介绍工程结构稳定性评价方法
主要介绍工程结构稳定性评价方法的发展方向及《海 堤工程设计规范》采用定值安全系数法进行海堤稳定 性评价的原因
三、海堤破坏模式的分类
主要介绍海堤稳定性破坏模式的类型，针对不同破坏 模式制定相应的稳定性核算内容
海堤的破坏模式
根据海堤的破坏模式，海堤的稳定性破坏大体可分为两 类： ❖第一类：剪切破坏
即在一定的条件下，海堤土体抗剪强度不足，堤身 或堤身连同堤基发生滑塌，丧失稳定。 ❖第二类：渗透破坏
是水在海堤土体间流动，当局部渗流坡降过大时， 土体会发生渗透变形，进而威胁到海堤的安全。
针对这两类稳定性验算的内容，本章特分成两节： “渗流及渗透稳定计算”和“抗滑和抗倾稳定计算”，分别从 渗流及渗透稳定、抗滑和抗倾稳定两个方面对海堤稳定 性进行核算。 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
❖以概率论为《基海堤础工程设的计规范可》第靠十章稳度定计算设计方法可弥补了以上不足，是比较 科学合理的设计方法。
本规范采用定值设计法的原因
❖目前，我国关于堤防、土石坝的设计规范中，仍惯用经 验性的定值法进行安全性评价。
如《堤防工程设计规范》、《碾压式土石坝设计规 范》、《混凝土面板堆石坝设计规范》、《浆砌石坝设 计规范》等，均采用安全系数K作为安全性评价指标。
海堤稳定计算的目的
分析海堤在各种工作条件下堤身和堤基可能产生的破 坏形式，并分别核算其稳定性，确保海堤的安全性达到预 定目标。《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
海堤安全性评价方法
工程结构安全性评价方法：
❖可靠度设计方法
以概率理论为基础，采用全概率法或近似概率法进 行工程结构的可靠性分析。
❖定值安全系数设计法
条文10.1.1解释说明
10.1.1 海堤应根据实际情况进行渗流及渗透稳定计算， 计算求得渗流场内的水头、压力、坡降和渗流量等水力 要素，进行渗透稳定分析。
说明：由于大多数海堤堤身高度较小，堤高3m～5m是常 见的海堤型式。潮位的变动频繁，多属半日潮，即每天 涨落两次。海堤内外水位差较小，高水位历时较短。在 这种情况下，堤内很难形成稳定的浸润线，发生渗透破 坏的可能性也较小。曾有过测量海堤浸润线的试验，但 最终并未测到结果。目前，非稳定渗流的计算方法还不 成熟，常规的稳定渗流计算与实际情况不符，其计算结 果与实际情况自然会差异较大。鉴于上述原因，对于渗 流及渗透稳定的内容，可根据海堤的具体情况酌情选用。 对于堤内外《海堤水工程设位计规差范》第较十章稳大定计、算 堤身、堤基含砂量大（渗透系 数大）的海堤应注意渗透稳定问题。
以安全系数K来表达结构的安全程度。
《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
可靠度设计方法简介
❖可靠度
可靠程度的大小在数学上称为可靠度，在工程上是指安全度。
❖工程结构的可靠度
在规定的使用条件下，在预定使用期限内，工程结构不发生 破坏或失效的概率。
❖应用领域
近几十年来，由生产实践需要而发展起来的可靠度理论，已 被广泛应用于建筑、电力、电子、机械等工程领域。
水利行业的一些规范也逐渐接受可靠度设计理念，采用概率 极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式替代原有规 范采用的定值法的计算原则和方法。《水工钢筋混凝土结构设计 规范》等规范《海已堤工程经设计采规范》用第十章了稳定该计算 设计方法。
可靠度与定值设计法比较
❖定值设计法习惯用单一安全系数K表达结构的安全度，这些安 全系数主要是以经验为基础确定的。
条文10.1.2解释说明
10.1.2 应以地形地质条件、断面型式、堤高以及波浪条件基本 相同为原则，将全线海堤划分为若干段，每个区段选择一、二 个有代表性的断面进行渗流计算。土堤计算方法可按《堤防工 程设计规范》（GB50286-98）附录E，计算内容如下： 1 应核算在设计高潮（水）位持续时间内浸润线的位置，当在 背海侧堤坡逸出时，应计算出逸点的位置、逸出段与背海侧堤 基表面的出逸坡降； 2 当堤身或堤基土渗透系数k≥10-3cm/s时，应计算渗透量； 3 应计算潮（水）位降落时临海侧堤身内的自由水位。
❖从定值安全系数出发，人们往往误认为只要设计中采用了规范 给定的安全系数，结构就绝对安全，这是不符合实际的。（理论 上没有绝对安全的结构）
❖采用定值设计法，不同类型结构的可靠程度不具可比性。如本 规范规定正常运用条件下，1级海堤整体抗滑稳定安全系数为1.30， 挡土墙、防浪墙抗倾稳定安全系数为1.60。这并不意味着挡土墙、 防浪墙的抗倾安全程度比海堤整体抗滑安全程度更大。
说明：海堤渗流计算方法可参考《堤防工程设计规范》 （GB50286-98）附录E，该附录篇幅较长，在本规范中不再赘 述。由于这些渗流计算方法都是以均质土堤为计算对象，而海 堤断面一般较《海复堤工程杂设计，规范》计第十章算稳定时计算 可适当简化，或者参考其他计算方 法，也可采用渗流分析程序进行计算。
条文10.1.3解释说明
❖由于很难掌握海堤材料强度、荷载等基本变量的真实概 率分布，所以目前采用可靠度的概念进行海堤设计存在 很大困难。
因此本次制定的《海堤工程设计规范》，仍采用以 安全系数为安全性评价标准的经验性的设计方法。以概 率论为基础的可靠度设计方法，是海堤设计标准进一步 努力的方向。 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
四、具体条文的解释说明
对具体条文的编制依据、背景资料、注意事项等来自百度文库行 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
解释说明，方便大家更清楚的掌握条文内容
海堤稳定计算的目的和意义
海堤稳定计算的意义
❖ 海堤在土体自重、水压力等荷载作用下，可能会发生 局部或整体破坏，使其挡水功能削弱甚至丧失。 ❖ 海堤一旦发生破坏，不仅海堤工程本身损失严重，往 往还会使堤后人民的生命财产造成巨大损失。 ❖ 海堤稳定计算是工程设计中的重要环节。
10.1.3 受洪水影响较大的海堤渗流计算应计算下列水位的组合： 1 临海侧为设计洪水位，背海侧为相应水位、低水位或无水； 2 洪水降落时对临海侧堤坡稳定最不利的情况。
报告内容
一、海堤稳定计算的目的和意义
为什么要进行海堤的稳定计算
二、介绍工程结构稳定性评价方法
主要介绍工程结构稳定性评价方法的发展方向及《海 堤工程设计规范》采用定值安全系数法进行海堤稳定 性评价的原因
三、海堤破坏模式的分类
主要介绍海堤稳定性破坏模式的类型，针对不同破坏 模式制定相应的稳定性核算内容
海堤的破坏模式
根据海堤的破坏模式，海堤的稳定性破坏大体可分为两 类： ❖第一类：剪切破坏
即在一定的条件下，海堤土体抗剪强度不足，堤身 或堤身连同堤基发生滑塌，丧失稳定。 ❖第二类：渗透破坏
是水在海堤土体间流动，当局部渗流坡降过大时， 土体会发生渗透变形，进而威胁到海堤的安全。
针对这两类稳定性验算的内容，本章特分成两节： “渗流及渗透稳定计算”和“抗滑和抗倾稳定计算”，分别从 渗流及渗透稳定、抗滑和抗倾稳定两个方面对海堤稳定 性进行核算。 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
❖以概率论为《基海堤础工程设的计规范可》第靠十章稳度定计算设计方法可弥补了以上不足，是比较 科学合理的设计方法。
本规范采用定值设计法的原因
❖目前，我国关于堤防、土石坝的设计规范中，仍惯用经 验性的定值法进行安全性评价。
如《堤防工程设计规范》、《碾压式土石坝设计规 范》、《混凝土面板堆石坝设计规范》、《浆砌石坝设 计规范》等，均采用安全系数K作为安全性评价指标。
海堤稳定计算的目的
分析海堤在各种工作条件下堤身和堤基可能产生的破 坏形式，并分别核算其稳定性，确保海堤的安全性达到预 定目标。《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
海堤安全性评价方法
工程结构安全性评价方法：
❖可靠度设计方法
以概率理论为基础，采用全概率法或近似概率法进 行工程结构的可靠性分析。
❖定值安全系数设计法
条文10.1.1解释说明
10.1.1 海堤应根据实际情况进行渗流及渗透稳定计算， 计算求得渗流场内的水头、压力、坡降和渗流量等水力 要素，进行渗透稳定分析。
说明：由于大多数海堤堤身高度较小，堤高3m～5m是常 见的海堤型式。潮位的变动频繁，多属半日潮，即每天 涨落两次。海堤内外水位差较小，高水位历时较短。在 这种情况下，堤内很难形成稳定的浸润线，发生渗透破 坏的可能性也较小。曾有过测量海堤浸润线的试验，但 最终并未测到结果。目前，非稳定渗流的计算方法还不 成熟，常规的稳定渗流计算与实际情况不符，其计算结 果与实际情况自然会差异较大。鉴于上述原因，对于渗 流及渗透稳定的内容，可根据海堤的具体情况酌情选用。 对于堤内外《海堤水工程设位计规差范》第较十章稳大定计、算 堤身、堤基含砂量大（渗透系 数大）的海堤应注意渗透稳定问题。
以安全系数K来表达结构的安全程度。
《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
可靠度设计方法简介
❖可靠度
可靠程度的大小在数学上称为可靠度，在工程上是指安全度。
❖工程结构的可靠度
在规定的使用条件下，在预定使用期限内，工程结构不发生 破坏或失效的概率。
❖应用领域
近几十年来，由生产实践需要而发展起来的可靠度理论，已 被广泛应用于建筑、电力、电子、机械等工程领域。
水利行业的一些规范也逐渐接受可靠度设计理念，采用概率 极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式替代原有规 范采用的定值法的计算原则和方法。《水工钢筋混凝土结构设计 规范》等规范《海已堤工程经设计采规范》用第十章了稳定该计算 设计方法。
可靠度与定值设计法比较
❖定值设计法习惯用单一安全系数K表达结构的安全度，这些安 全系数主要是以经验为基础确定的。
条文10.1.2解释说明
10.1.2 应以地形地质条件、断面型式、堤高以及波浪条件基本 相同为原则，将全线海堤划分为若干段，每个区段选择一、二 个有代表性的断面进行渗流计算。土堤计算方法可按《堤防工 程设计规范》（GB50286-98）附录E，计算内容如下： 1 应核算在设计高潮（水）位持续时间内浸润线的位置，当在 背海侧堤坡逸出时，应计算出逸点的位置、逸出段与背海侧堤 基表面的出逸坡降； 2 当堤身或堤基土渗透系数k≥10-3cm/s时，应计算渗透量； 3 应计算潮（水）位降落时临海侧堤身内的自由水位。
❖从定值安全系数出发，人们往往误认为只要设计中采用了规范 给定的安全系数，结构就绝对安全，这是不符合实际的。（理论 上没有绝对安全的结构）
❖采用定值设计法，不同类型结构的可靠程度不具可比性。如本 规范规定正常运用条件下，1级海堤整体抗滑稳定安全系数为1.30， 挡土墙、防浪墙抗倾稳定安全系数为1.60。这并不意味着挡土墙、 防浪墙的抗倾安全程度比海堤整体抗滑安全程度更大。
说明：海堤渗流计算方法可参考《堤防工程设计规范》 （GB50286-98）附录E，该附录篇幅较长，在本规范中不再赘 述。由于这些渗流计算方法都是以均质土堤为计算对象，而海 堤断面一般较《海复堤工程杂设计，规范》计第十章算稳定时计算 可适当简化，或者参考其他计算方 法，也可采用渗流分析程序进行计算。
条文10.1.3解释说明
❖由于很难掌握海堤材料强度、荷载等基本变量的真实概 率分布，所以目前采用可靠度的概念进行海堤设计存在 很大困难。
因此本次制定的《海堤工程设计规范》，仍采用以 安全系数为安全性评价标准的经验性的设计方法。以概 率论为基础的可靠度设计方法，是海堤设计标准进一步 努力的方向。 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
四、具体条文的解释说明
对具体条文的编制依据、背景资料、注意事项等来自百度文库行 《海堤工程设计规范》第十章稳定计算
解释说明，方便大家更清楚的掌握条文内容
海堤稳定计算的目的和意义
海堤稳定计算的意义
❖ 海堤在土体自重、水压力等荷载作用下，可能会发生 局部或整体破坏，使其挡水功能削弱甚至丧失。 ❖ 海堤一旦发生破坏，不仅海堤工程本身损失严重，往 往还会使堤后人民的生命财产造成巨大损失。 ❖ 海堤稳定计算是工程设计中的重要环节。
10.1.3 受洪水影响较大的海堤渗流计算应计算下列水位的组合： 1 临海侧为设计洪水位，背海侧为相应水位、低水位或无水； 2 洪水降落时对临海侧堤坡稳定最不利的情况。