斜坡堤护坦优化研究

杨 钊，王 洪，唐 炫，陈培帅

(1. 中交二航局技术中心， 湖北 武汉 430040； 2. 中交二航局第一分公司， 湖北 武汉 430012)

当防波堤采用抛石挤淤进行施工时，其断面形态一般采用斜坡堤。斜坡堤坡脚设置一定厚度与宽度的护坦用于反压坡脚。护坦宽度与厚度的增加，即反压的增大，增加了滑动面的抗滑抵抗力矩，从而增大了防波堤堤心石的稳定。

实际施工中若直接采用抛石挤淤形成防波堤断面，其断面形态为淤泥面上正梯形和淤泥面下倒梯形的形态[1]。设计斜坡堤的断面形态为正梯形，其护坦部位一般采用挖泥换填。直接抛填形成的防波堤如仍抛填护坦至设计的标高与厚度，将造成护坦的厚度不够而影响防波堤的整体稳定性，因而需加大护坦宽度与厚度。然而，护坦设置的宽度和厚度与护坦的回填工程量有直接的联系，在可以保证防波堤安全稳定的前提下，应减小护坦的宽度和厚度，从而降低填土方量、缩短施工时间，确保获得良好的施工经济效益[2,3]。

1 防波堤断面形态研究

对于淤泥面，当抛石瞬间挤入淤泥时，淤泥会受到剪切破坏，随着抛石体下方的淤泥被挤出，抛石体两侧的淤泥就会壅起，而且两侧壅起部分的截面积之和应等于挤入淤泥中抛石体的截面积[4]。在抛石体坡脚处，壅起的淤泥会在自身重力作用下逐渐回壅，达到平衡。最终形成如图1所示的断面形态。

图1 防波堤断面形状

采用Midas-GTS有限元软件，分别以均布荷载模拟抛石和直接采用抛石体两种方法对抛石挤淤法的成堤断面进行分析。……