6.3 抗滑与抗倾覆稳定验算
6.3.1 堤坝抗滑与抗倾覆稳定验算应包括下列内容：
1 堤坝边坡和地基整体抗滑稳定；
2 护坡底面抗滑稳定、护坡内部稳定；
3 防护墙、防浪墙抗滑、抗倾覆稳定；
4 防护墙基底应力和地基承载力。
6.3.2 堤坝边坡和地基抗滑稳定可按正常运行条件和非常运行条件进行验算：
1 正常运行条件稳定验算指竣工后运行期断面的抗滑稳定验算。
2 非常运行条件Ⅰ稳定验算可分为下列三项：
1）分级加载施工的堤坝，各级加载条件下施工断面的抗滑稳定验算；
2）堵口截流堤断面的抗滑稳定验算；
3）完建期非龙口段及龙口段堤坝断面的抗滑稳定验算。
3 非常运行条件Ⅱ稳定验算指竣工后运行期的堤坝承受地震等特殊荷载的稳定验算。
6.3.3 堤坝边坡和地基抗滑稳定验算时，应根据工程实际情况确定计算工况及其相应的水位和荷载的最不利组合。各计算工况及其临海侧、背海侧水位组合可按表6.3.3采用。
表6.3.3 堤坝整体抗滑稳定计算工况及其临海侧、背海侧水位组合
注：1 施工期潮（水）位包括堵口设计潮（水）位、度汛设计潮（水）位等；
2 降落前的潮（水）位为施工期高潮（水）位或设计高潮（水）位；
3 降落后施工期低潮（水）位或设计低潮（水）位高于至压载平台顶时，按实际潮（水）位计算。
6.3.4 多雨地区的土堤，应根据填筑土的渗透和堤坡防护条件，核算长期降雨期堤坡的抗滑稳定性，其安全系数可按非常运行条件采用。
6.3.5 堤坝边坡和地基抗滑稳定验算应符合下列规定：
1 当设计低潮位低于滩涂面高程时，均应采用滩涂面高程作为设计低潮位。
2 地震力的计算方法应按现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL 203的有关规定执行。
3 计算土体自重时，水下部分应按浮重度计算，水上部分的堆砌石应按干重度计算，对于土体可采用饱和重度或湿重度计算。
4 渗透力可用简化的替代重度法，即在计算滑动力矩时，浸润线以下、设计低水位以上部分可采用饱和重度，但计算抗滑力矩时应采用浮重度。
5 对于堆石截流堤，可将内、外水位与截流堤边坡的交点以直线连接作为浸润线位置；对一般堤坝，可取内水位与防渗土体内边坡的交点和多年平均高潮位与防渗土体外边坡的交点以直线连接作为浸润线位置。
6 计算内、外坡抗滑稳定时，可视抛石、砌石体为透水体；潮位升降作为水位骤升骤降处理，可认为堤身闭气土方浸润线保持原位置不变。
7 当堤顶有堆载或车辆荷载时，应将其换算成堤身荷载。
6.3.6 堤坝边坡和地基整体稳定验算可采用瑞典圆弧滑动法或简化毕肖普法。采用爆炸置换法软基处理的海堤宜采用简化毕肖普法。当堤基存在较薄软弱土层或倾斜岩面时，宜采用复合滑动面法验算。
6.3.7 堤坝抗滑稳定分析时宜采用总应力法，当施工历时较长，地基产生部分固结时，宜采用有效固结应力法和改进总强度法。
6.3.8 瑞典圆弧滑动法计算应符合下列规定（图6.3.8）：
图6.3.8 圆弧滑动法示意图
O—滑动圆弧圆心；L—浸润线
1 总应力法应按下式计算：
2 有效应力法应按下式计算：
式中：K——抗滑稳定安全系数；
W1i——第i土条浸润线以上的土体的天然重量（kN）；
W2i——第i土条浸润线与外坡水位线之间的土体的饱和重量（kN）；
——第i土条浸润线与外坡水位线之间的土体的浮重量（kN）；
——第i土条外坡水位线以下的土体浮重量（kN）；
αi——通过第i个土条底面中点的径向线与垂直线的夹角（°）；
φi、ci——第i土条底部土体的内摩擦角（°）、黏聚力（kPa）；
——第i土条底部土体的有效内摩擦角（°）、有效黏聚力（kPa）；
bi——第i土条的宽度（m）；
ui——第i土条底部的孔隙水压力（kPa）；
γw——水的重度（kN/m3）；
Zi——坡外水位线高出第i土条底面中点的距离（m）。
6.3.9 简化毕肖普法计算应符合下列规定：
1 总应力法应按下式计算：
2 有效应力法应按下式计算：
6.3.10 有效固结应力法应按下式计算（图6.3.10）：
图6.3.10 有效固结应力法示意图
Ⅰ—地基；Ⅱ—填土；O—滑动圆弧圆心；R—滑动圆弧半径；A、B、C—滑动圆弧与地基和填土的交点
式中：Li——第i土条的弧长（m）；
WⅠi——第i土条在地基部分的重量（kN）；
WⅡi——第i土条在堤身部分的重量（kN）；
Uzi——土条底面所在地基土的固结度（%）；
φu、cu——地基土层不固结不排水强度指标（o、kPa）；
φcu——地基土层固结不排水剪求出的内摩擦角（o）；
φⅡ、cⅡi——堤身土层抗剪强度指标（o、kPa），可由三轴固结不排水剪试验求出；
αi——第i土条底面弧段中点切线与水平线的夹角（o）；
σzi——堤身荷载在第i个土条弧段中点的附加压力（kPa）；
k1——堤身抗滑力矩折减系数；
k2——堤身强度指标折减系数。
6.3.11 改进总强度法应按下式计算：
式中：Su——由静力触探试验的比贯入阻力或锥尖阻力换算的十字板抗剪强度或直接由十字板剪切试验得到的抗剪强度（kPa）。
6.3.12 对地基的抗剪强度指标，应根据地基土质条件、工程实际情况和稳定验算方法等，分别选用室内三轴或直剪试验的不排水剪切试验、固结不排水剪切试验和排水剪切试验，或采用现场十字板剪力仪所测定的强度指标。各计算工况应按下述方法选取相应的强度指标：
1 当堤坝施工速度较快，地基不发生固结排水时，施工期地基土应取直接快剪试验强度指标、三轴不固结不排水强度指标或十字板强度指标。对于天然含水量大于60%、强度很低的软土，宜用十字板强度指标。
2 对于稳定渗流、水位降落及地震等工况，可视为地基土体已固结。当采用总应力法进行稳定分析时，土的抗剪强度指标宜取经饱和后的固结快剪指标试验强度或三轴固结不排水试验强度指标；当采用有效应力法进行稳定分析时，土的抗剪强度指标宜取经饱和后的慢剪试验强度指标或三轴固结排水试验强度指标。
3 当加荷速率较慢、分期施工或地基设置竖向排水设施时，应按施工期地基固结、土体强度增长的情况计算。
6.3.13 堤身材料的抗剪强度指标应由室内或现场试验测定。对于拋石材料，也可采用经验数据，抛石体内摩擦角可取38°～40°；爆破夯实抛石体的内摩擦角可取39°～45°。
6.3.14 在预压荷载下，正常固结饱和黏性土地基中某一点的抗剪强度可按下式计算：
τft=τf0+UtΔσztanφc （6.3.14）
式中：τft——t时刻该点土的抗剪强度（kPa）；
τf0——地基土的天然抗剪强度（kPa）；
Ut——该点土在t时刻的固结度（%）；
Δσz——预压荷载引起该点的附加竖向应力（kPa）；
φc——地基土内摩擦角（°），可取固结快剪内摩擦角φcq或固结不排水内摩擦角φcu。
6.3.15 作用在防护墙、防浪墙上的荷载可分为基本荷载和偶然荷载两类，并应符合下列规定：
1 基本荷载应包括自重，设计潮（水）位时的静水压力、扬压力、风浪压力、土压力、冰压力以及其他出现机会较多的荷载。
2 偶然荷载应包括地震荷载以及其他出现机会较少的荷载。
6.3.16 防护墙、防浪墙可按正常运行条件和非常运行条件进行稳定验算。各种运行条件下的计算工况及其临海侧、背海侧水位组合应符合表6.3.16-1和表6.3.16-2的规定。验算时应根据实际情况确定计算工况和相应的水位组合。
表6.3.16-1 防护墙稳定计算工况及其水位组合
表6.3.16-2 防浪墙稳定计算工况及其水位组合
6.3.17 防护墙、防浪墙的抗滑、抗倾覆稳定安全系数应符合下列规定：
1 防护墙的抗滑稳定安全系数应按下式计算：
式中：Kc——沿墙底面或墙身各水平缝的抗滑稳定安全系数；
∑V——作用于计算面上的垂直合力（kN）；
∑H——作用于计算面以上的水平合力（kN）；
f——沿计算面的摩擦系数。
2 防护墙、防浪墙的抗倾覆稳定安全系数应按下式计算：
式中：Ko——沿墙底面、墙身各水平缝及齿缝的抗倾覆稳定安全系数；
MR——对计算面前趾（或后踵）的抗倾覆力矩（kN·m）；
Mo——对计算面前趾（或后踵）的倾覆力矩（kN·m）。
6.3.18 在各种计算工况下，防护墙、防浪墙的平均基底压力不应大于地基承载力特征值，最大基底压力不应大于修正后的地基承载力特征值的1.2倍，最小基底压力应大于或等于零。
防护墙、防浪墙的最大、最小基底压力应按下列公式计算：
式中：σmax——最大基底压力（kPa）；
σmin——最小基底压力（kPa）；
N——作用于基底面上的垂直合力（kN）；
B——防护墙底面宽度（m）；
e——基底面合力的偏心距（m）。