国外土工充填管袋筑坝技术已是非常成熟的一种建筑技术,在我国此项技术也得到了较快的发展,目前已被广泛应用于河口、沿海等海岸防护工程、围海造陆工程中。我国工程设计中鲜有藉以依据的设计准则,大多参考以往工程经验,本文正是鉴于此对这一方面进行了研究。 本文通过模型试验对管袋堤坝在波浪、水流作用下的稳定性进行了研究。本试验采用规则波进行模拟,几何比尺为1:35,波浪模型试验选用了1/20、1/25两种波陡,所选管袋堤坝的模型尺寸为:顶宽15cm,坝高12cm、18cm、24cm,边坡坡比m为1.25、1.5、2.0、2.5。研究的主要内容如下: (1)在不同堤前水深及不同波浪要素工况下,不同坡比及坝高管袋堤坝失稳的临界波高,及堤前水深、波陡、坡比、坝高对其的影响。 (2)研究波高、波陡、坡比对堤前波压力及上抬波压力的影响。对比光滑护面斜坡上堤前波压力分布的苏规公式,并对其进行修正,使能适用于管袋堤坝坡面上的波压力计算。分析管袋的渗透性及管袋层间缝隙对上抬波压力的影响。给出顶层管袋堤前波压力及上抬波压力的近似计算方法。 (3)研究管袋堤坝的失稳方式(单层失稳还是多层失稳)、管袋位移的产生与管袋掀起和越浪的关系、波浪持续作用下管袋位移的开展情况。 (4)基于所测波压力,对失稳工况进行校核分析。由因次分析推导顶层管袋所受波压力公式,结合极限平衡原理,建立计算顶层管袋稳定安全系数的经验公式。 (5)研究水流作用下不同坡比、不同坝高管袋堤坝的失稳临界流速,分析坝高及坡比与管袋堤坝失稳时坝上水深及坝头流速的关系、及其对管袋堤坝稳定性的影响。利用前人总结的临界流速稳定公式对试验进行分析并对其作出修正。