水利工程中悬臂式挡墙的优化设计

王荣幸，陈 超，肖 伟

（南京明瑞建设集团有限公司，江苏 南京 211100）

0 引言

北凌河是江苏沿海斗南地区重要的灌溉、排水、洗咸、航运河道，位于通榆运河以东、中凌河以北、东台界以南，全长46.34 km。该河自卉家集向东至北凌新闸入海，流经海安县的大公、城东、李堡、老坝港4个镇区和如东县的栟北垦区， 沿途与南北向的立公河、春风河、新古河、丁堡河、沿港河、滩河、江海河等河道相汇。 由于北凌河中段（新古河—海港桥）机动船只过往频繁， 且大吨位、 大马力的船只也越来越多，船行波对河道边坡的冲刷加剧，加之该河段河岸土质抗冲刷能力弱，导致河坡坍塌严重，影响河道排涝、灌溉、航运功能的发挥，危及临河而居的两岸群众的生命财产安全。根据多年河道整治的经验，修建挡墙是本地区最有效、最耐久的护坡方式［1-3］。

笔者采用三维数值计算软件自带的Fish 语言编程构建了北凌河悬臂式挡墙的三维数值模型，并利用编程建模的便利性， 对挡墙的设计参数进行敏感性分析。然后，采用神经网络与遗传算法相结合的方法，对挡墙进行优化设计，以期为类似工程的设计提供参考。

1 构建挡墙模型

1.1 挡墙的概化模型

新建挡墙为3 级水工建筑物， 基本地震设计烈度为7 度，地震动峰值加速度为0.10g。汛期，北凌河正常高水位为2.50 m， 设计护岸顶高程按正常高水位加0.5 m 的安全超高考虑，拟定为3.00 m；最低内河水位为0.40 m，为安全起见，护岸底高程取-0.50～0.50 m。编程时，将挡墙的关键尺寸（墙高H、墙厚h、底板宽B、底板厚b）设为变量，便于快速建立不同模型。……