对防洪墙稳定安全系数选择问题的商榷

茹建辉

摘 要：本文通过分析，指出现国家标准《堤防工程设计规范》（GB 50286-98）和某些地方性堤防工程设计导则中，规定的防洪墙稳定安全系数偏小，提出改进的建议，供规范修编参考。

关键词：防洪墙；安全系数

Discussion for choosing problem on flood control wall stability and safe coefficient

Ru Jianhui

（ Guangdong province water conservancy bureau）

Abstract： The article analyzed and pointed out national standard《dike engineering design norm （GB 50286-98）》leads to then win with some and local dike engineering design， rule of flood control wall stable the safe coefficient be partial to small， put forward an improved suggestion， be provided for norm to fix plait reference.

Keywords： ood control wall； Safe coefficient

防洪墙一般指在水边修筑防止洪水（潮水）漫溢的墙式结构物[1]。通常有两种形式，一类为完全用混凝土或浆砌石体建造的墙体，建于与基础面有较高结合强度的岩基；另一类为同样用混凝土或浆砌石体建造的墙体，但建于与基础面结合强度很低、粘结力很小的土基上，往往需在背水侧设填土以增强其抗渗流破坏能力。土基上防洪墙的受力状态在某种程度上类似于挡土墙。

1.两种不同的安全系教

國家标准《堤防工程设计规范》（GB 50286—98）（以下简称《堤防设计规范》）第2.2.5条规定，防洪墙抗滑和抗倾安全系数不应小于下表1和表2之值[2]。

上述安全系数的取值规定己收录入2000年颁发的《中华人民共和国工程建设标准强制性条文水利工程部分》[3]；一些地方性堤防工程的设计规范或设计导则和大量堤防工程设计文件，均以此作为衡量建筑物的主要指标。《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）SDJ 12-78》（试行）（以下简称《78基本规范》）表2的注说明，挡土墙是水工建筑物，故有的《海堤设计导则》直接把表1称为“挡土墙抗滑稳定安全系数”[4]。在另一国家标准的《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）（以下简称《建筑地基基础设计规范》）规定[5]：

“挡土墙的抗滑安全系数应不小于1.3”（与《建筑地基基础设计规范》与此前执行的（GBJ 7—89相同）；

“挡土墙的抗倾安全系数应不小于1.6” （比此前执行的（GBJ 7—89）提高了0.1）。

从上可见，同样是国家标准，结构形式相似且功能类近，但作为水利水电工程的防洪墙，其失事后造成的损失远大于普通挡土墙，而无论是它的抗滑还是抗倾的安全系数都明显低于后者，显然不合理。

2.计算方法和合理性分析

2.1抗滑安全系数计算方法

众所周知，结构安全系数的取值是和它所用的计算方法以及参数取值方法是密切相关的，三者不可分割地组成一个完整的工程安全评价系统。对不同的计算方法和参数取值方法，应相应有不同的安全系数。有些堤防设计的地方性法规或导则[4]在套用表1和表2时，连应采用什么计算方法和指标选择方法也未作准确的说明和规定，这样盲目套用，难避免导致的设计失误甚至造成工程事故。

《堤防设计规范》的编制说明规定[2]，表1“所列安全系数适用于抗剪强度公式计算”。然而，同一规范第8.2.8条规定[2]：防洪墙的抗滑安全系数“应符合本规范附录F的有关规定”，即抗滑稳定安全系数按

进行计算；式中 及 分别为作用在墙体上的全部垂直力及全部水平力之总和，f为底板与堤基之间的摩擦系数。（1）式是只使用了地基与基础间抗剪强度的部分而不是全部、没有计及基础与地基之间粘结力的”纯摩（或摩擦）”公式。很多规范包括《堤防工程设计规范》编制说明第2.2.5条均称（1）式为抗剪强度公式。实际它所考虑的抗剪强度是不完整的，没考虑基础破坏面上的粘结力（或凝聚力）C，容易产生误解。为区别于真正的抗剪强度公式，本文称（1）为纯摩公式。

建议明确，抗滑稳定安全系数应使用只考虑基础破坏面上的摩擦作用、不计及粘结力（或凝聚力）C的抗剪强度公式即纯摩公式进行计算；若采用包含C值在内的抗剪强度进行抗滑稳定计算时，必须采用另外的、与之相应的安全系数。

2.2岩基上的防洪墙的抗滑安全系数

岩基上的防洪墙的结构和功能类似于较矮的重力坝，《堤防设计规范》颁布时所执行的《重力坝设计规范（试行）》（SDJ21—78）用纯摩公式计算的安全系数要求如下表3。

用抗剪断强度方法计算时，规定安全系数“不分级别，基本组合采用3.0；特殊组合（1）采用2.5；特殊组合（2）不小于2.3”（上述条文己含其后的补充规定）。

由二者比较可见：

第一、 防洪墙和重力坝的抗滑安全系数，对 1、2级建筑物，前者比后者大0.05；3级建筑物则完全相同。但防洪墙若按《堤防设计规范》规定、用“抗剪强度”之一的抗剪断强度方法计算出的抗滑安全系数，比同一等级重力坝按“抗剪强度”公式计算的抗滑稳定安全系数小得多，后者约为前者的2.4～2.6倍。

第二、 重力坝与岩基接触面的结合，无论在设计还是施工的要求，比一般防洪墙要严格得多。现阶段的防洪墙设计，很少（亦无明确规定）按《水利水电工程地质勘察规程》，对“岩基”与防洪墙基础接触面的风化程度进行严格的划定；处理亦缺乏严格的、具体的技术标准，据笔者多年所见，大多数防洪墙是参照《建筑地基基础设计规范》对普通挡土墙的要求设计和提出施工技术要求。因而无论是己建还是在建的防洪墙，其基础与“岩基”的结合强度远比重力坝低。endprint