[发明专利]水下边坡稳定性分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是一种水下边坡稳定性分析方法。

背景技术

位于浙江省舟山本岛南部海域的岱山岛南侧外长礁和狗头颈间已建有20万吨级原油码头，该20万吨级原油码头的东侧为本发明进行水下边坡稳定性分析的目标区。

该目标区位于舟山螺头水道的边坡上，水深自0米变化到60余米，坡度较大。前沿的螺头水道水流湍急，泥沙含量较高。该目标区西侧已建的20万吨级原油码头泊位在1991年11月沉桩施工中曾发生过滑坡倒桩事故。因此，对该目标区进行水下边坡的稳定性和冲淤动态分析具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对性强、可靠性高的水下边坡稳定性分析方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种水下边坡稳定性分析方法，包括以下步骤：

S1.收集目标区地质特征，包括地理位置、地质特征、地形地貌特征和水文泥沙特征；

S2.收集水下边坡冲淤动态特征，包括岸滩近期变化、海域近期地形变化、海域近期的冲淤动态状况和海域冲淤趋势；

S3.通过文献资料和/或调访和/或现场勘测获得工程地质条件；

S4.选取剖面，确定计算参数及公式；

所述选取剖面是指经过钻孔的剖面，剖面也同时穿过码头的设计管桩位置；

所述参数及公式根据《港口工程地基规范》(JTJ 250-98)，在土坡稳定性分析中的固结快剪强度指标；

S5.分别根据S1、S2、S3、S4的结果，对水下边坡稳定性进行分析，包括土体自重作用下边坡的稳定性、外部荷载作用对边坡稳定性的影响；

S1、S2、S3、S4的顺序按照实际情况调整。

本发明通过综合文献资料和现场勘测的数据资料，使得数据具有更高的可靠性；同时对水下边坡稳定性进行分析的内容较为全面，使得分析结果更具有针对性和可靠性。

作为优选，S1还包括：

S11.通过现场踏勘和资料分析，了解岸线变迁、潮滩剖面形态、潮滩物质组成和港址附近的自然环境特征；

S12.通过工程地球物理探测，获取基岩面以上的浅部地层资料。

作为优选，S1、S2中的特征数据分别由观测站观测、分析得到或者通过文献资料得到。

作为优选，S1中，水文泥沙特征包括波浪、潮汐、潮流、余流和工程泥沙，工程泥沙包括含沙量、输沙量、泥沙运移趋向和泥沙来源。

作为优选，波浪特征数据包括波浪周期、波高、浪向和造成大浪的主要因素，波浪特征数据由风资料推算得到。

作为优选，S3中，通过文献资料收集工程地质分层特征；通过工程地球物理探测进行现场勘测；并综合文献资料和现场探测资料后绘制浅部地层剖面综合解释图。

作为优选，工程地球物理探测包括单波束水深测量、浅地层剖面探测和单道地震探测。

作为优选，S5中，外部荷载包括地震荷载、波浪荷载、千吨级码头工程荷载。

作为优选，S5采用极限平衡分析方法，所述公式为简化Bishop法，并同时采用简化Janbu法和Morgenstern-Price法进行验证。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、由于本发明采用简化Bishop法，并同时采用简化Janbu法和Morgenstern-Price法进行验证，因此计算结果具有更高的可靠性，进而分析结果具有更高的可靠性。

2、由于本发明考虑波浪周期性荷载对边坡稳定性的影响，具有较强的针对性。

3、由于本发明通过文献资料、调访和/或现场勘测的方式进行数据收集，保证了参考数据的可靠性和真实性，从而提高了分析结果的可靠性。

4、由于工程地球物理探测采用了单波束水深测量、浅地层剖面探测和单道地震探测，可以获得更全面测量数据，使得测量结果具有更高的参考价值，提高了分析结果的可靠性。

5、由于本发明的参考数据历时多年，范围较广，使得分析结果对未来边坡稳定性的预测可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的目标区地理位置示意图。

图2为本发明的三维水下地形示意图。