京杭运河苏州段堤防不仅为苏州市经济、政治、文化提供了防洪安全保障,还在通航、供水、灌溉等方面发挥着巨大的经济效益。其一旦失事将对沿线居民的生命财产安全造成巨大危害。因此,研究京杭运河苏州段堤防工程安全现状及加固方法是十分必要的。本文以京杭运河苏州段堤防工程为研究对象,采用Autobank软件分析堤防工程的渗流和稳定安全现状,采用改进突变评价法、层次分析法和属性层次模型法对单元堤段进行安全评价,并开发了相应的堤防工程安全评价系统;在安全分析基础上,研究堤防的加固措施和加固效果以及堤防加固方案优选的灰色关联决策法。主要研究内容如下:(1)采用非饱和稳定渗流理论进行稳定渗流计算,运用非稳定渗流理论进行水位降落期的渗流计算,结果表明,在稳定渗流时,水平方向和垂直方向的渗透坡降都随水头差的增大而增大,但均小于允许渗透坡降,不会发生渗透变形;在非稳定渗流时,水平和垂直方向渗透坡降也都小于允许渗透坡降,不会发生渗透破坏。运用简化毕肖普法进行抗滑稳定计算,对比分析了不同工况下的安全系数,发现在多年平均年最低水位和水位降落期时堤防临水侧的抗滑安全系数低于规范要求,堤防工程安全现状不满足要求,需要进行除险加固。(2)研究评价单元堤段安全性的改进突变评价法、层次分析法和属性层次模型法,并将其运用到京杭运河苏州段典型堤段的综合安全评价中,发现三种方法得到的计算值有差异但评价等级一致,均为不安全。为方便计算,根据上述三种方法的理论,利用MATLAB软件,开发堤防安全评价系统,通过该系统能较为方便快捷的实现单元堤段安全性评价。(3)研究堤防工程边坡失稳的加固措施。分析对比京杭运河苏州段堤防姑苏区的典型断面采用板桩、单排抗滑桩、双排抗滑桩和锚杆四种加固措施的加固效果。以临水侧抗滑稳定安全系数、垂直方向渗透坡降、水平方向渗透坡降、工程造价和施工难度作为评价指标,通过熵值法确定指标权重,采用灰色关联决策法分别对两个典型断面进行加固方案优选,得出两个典型断面的最优加固方案均为双排抗滑桩加固。本文开展的京杭运河苏州段堤防工程安全分析及除险加固方法研究,渗流计算和稳定验算能够用来判断堤防工程安全现状;改进突变评价法、层次分析法和属性层次模型法能够评价出单元堤段的安全性,开发的堤防工程安全评价系统为堤防工程安全评价提供了便利;灰色关联决策法能够优选出相对较优的堤防加固措施。上述研究能够为堤防工程的渗流及稳定分析、单元堤段安全评价、除险加固措施优选等提供参考,具有一定的工程应用价值。