第七章 防波堤

1、第一节第一节 概概 述述一、防波堤的功能一、防波堤的功能形成有掩护水域形成有掩护水域1 1、防波、防波维护港内水域平稳维护港内水域平稳2 2、拦沙、拦沙减淤减淤3 3、防流、防流4 4、防冰、防冰5 5、导流、导流6 6、内侧兼作码头、内侧兼作码头二、防波堤的型式二、防波堤的型式1.按平面位置分类按平面位置分类 突堤式突堤式 岛式岛式 2. 2.按结构型式分类按结构型式分类 斜坡式斜坡式 直立式直立式 混合式混合式 特殊型式特殊型式（3 3）混合式防波堤）混合式防波堤高基床的直立堤，一般适用于水高基床的直立堤，一般适用于水深大地基承载能力有限的情况。深大地基承载能力有限的情况。（4 4）特种类

2、型的防波堤）特种类型的防波堤波浪的能量大部分集中在水体的表层，在表层波浪的能量大部分集中在水体的表层，在表层2 2倍与倍与3 3倍波高的水层厚度内倍波高的水层厚度内分别集中了分别集中了9090和和9898的波能。适应波能这一分布特点的防波堤型式的波能。适应波能这一分布特点的防波堤型式: : 透空式防波堤透空式防波堤浮式防波堤浮式防波堤压气式防波堤压气式防波堤 水力式防波堤水力式防波堤3. 3.按布置分类按布置分类单突堤单突堤双突堤双突堤岛堤岛堤组合堤组合堤 三、防波堤纵轴线设计三、防波堤纵轴线设计 堤根、堤身、堤头堤根、堤身、堤头 四、波浪要素的确定四、波浪要素的确定波列累积频率波列累积频率-

3、波列中大于等于某一波高出现的机会重现期重现期某一特定波列累积频率的波浪平均多少年出现一次一、一、直立式防波堤的组成与特点直立式防波堤的组成与特点1. 1.组成组成 主要由墙身、上部结构和基床组成。主要由墙身、上部结构和基床组成。2. 2.特点特点第二节第二节 直立式防波堤直立式防波堤优点优点缺点缺点(1)(1)建材用量较少；建材用量较少；(1) (1) 墙面波浪反射强；墙面波浪反射强；(2)(2)不需要经常维修；不需要经常维修；(2) (2) 破碎波浪对堤产生很大的动水压力；破碎波浪对堤产生很大的动水压力；(3)(3)内侧可兼做码头。内侧可兼做码头。(3)(3)常采用重力式结构，要求地基较好；

4、常采用重力式结构，要求地基较好；(4)(4)施工技术复杂，破坏后难修复。施工技术复杂，破坏后难修复。水深较大和地基较好的情况水深较大和地基较好的情况二、直立式防波堤的结构型式二、直立式防波堤的结构型式( (重力式、桩式重力式、桩式) ) 1. 1. 重力式：以自重维持稳定。重力式：以自重维持稳定。 重力式直立堤重力式直立堤2. 2.桩式桩式 主要有管桩、排桩、板桩、桩格等型式。主要有管桩、排桩、板桩、桩格等型式。双层板桩防波堤双层板桩防波堤 钢管桩直立堤钢管桩直立堤钢板桩格形结构防波堤钢板桩格形结构防波堤3. 3. 消能式防波堤消能式防波堤 开孔直立堤开孔直立堤半圆形防波堤半圆形防波堤三、波浪

5、对直立式防波堤的作用三、波浪对直立式防波堤的作用 作用于直立式防波堤的波浪形态有立波、远破波和近破作用于直立式防波堤的波浪形态有立波、远破波和近破波三种。其影响因素包括波浪要素、堤前水深、底坡及基波三种。其影响因素包括波浪要素、堤前水深、底坡及基床轮廓等床轮廓等立波：当直立墙前水深和基床顶面上的水深大于波浪破碎水深，直立堤的长立波：当直立墙前水深和基床顶面上的水深大于波浪破碎水深，直立堤的长度大于一个波长以及入射波与墙正交的情况下，波浪遇墙后不破碎，产生完度大于一个波长以及入射波与墙正交的情况下，波浪遇墙后不破碎，产生完全反射，即入射波和反射波的波浪要素完全相同，入射波和反射波迭加后形全反射，

6、即入射波和反射波的波浪要素完全相同，入射波和反射波迭加后形成立波。其特点是波高增加一倍，波长和周期不变。成立波。其特点是波高增加一倍，波长和周期不变。远破波：当直立墙前面距墙身半个波长或稍远破波：当直立墙前面距墙身半个波长或稍远处，其水深小于波浪破碎水深情况下，进远处，其水深小于波浪破碎水深情况下，进行波将在到达建筑物之前破碎，形成一股向行波将在到达建筑物之前破碎，形成一股向前运动的水流冲击墙身。这种波浪形态称为前运动的水流冲击墙身。这种波浪形态称为远破波。远破波。 这种波一般发生在平缓海底，而且基床为这种波一般发生在平缓海底，而且基床为暗基床或低基床的情况。暗基床或低基床的情况。近破波：当直

7、立墙前面较远处水深很大，而距建筑物前面半个波长以内近破波：当直立墙前面较远处水深很大，而距建筑物前面半个波长以内或是基床顶面水深不足时，波浪行进到此处发生剧烈变形，造成破碎，或是基床顶面水深不足时，波浪行进到此处发生剧烈变形，造成破碎，冲击墙身，产生近破波。冲击墙身，产生近破波。 这种波一般发生在中、高基床的情况。这种波一般发生在中、高基床的情况。( (一一) )断面组成断面组成 上部结构：设置交通、挡波、削波；上部结构：设置交通、挡波、削波； 墙身：挡波、沙，维持港内稳定，并传递外力至基床；墙身：挡波、沙，维持港内稳定，并传递外力至基床； 基床：保护地基免受冲刷，平整地基便于安装，分布地基应

8、力；基床：保护地基免受冲刷，平整地基便于安装，分布地基应力； 护底：保护堤前地基，免受海水淘刷护底：保护堤前地基，免受海水淘刷 。（二）断面尺寸和高程拟定（二）断面尺寸和高程拟定四、直立式防波堤的断面设计四、直立式防波堤的断面设计堤顶高程、墙身顶高程、堤顶高程、墙身顶高程、基床的顶面高程、基床的顶面高程、基床宽度、基床厚度、基床宽度、基床厚度、堤身宽度堤身宽度 ( (三三) )断面构造断面构造 计算内容与方法同重力式码头类似计算内容与方法同重力式码头类似 沿堤底和堤身各水平缝的抗倾覆稳定性沿堤底和堤身各水平缝的抗倾覆稳定性 沿堤底和堤身各水平缝的抗滑稳定性沿堤底和堤身各水平缝的抗滑稳定性沿基床

9、底面的抗滑稳定性（明基床沿滑动面）沿基床底面的抗滑稳定性（明基床沿滑动面） 基床和地基承载力（同重力式）基床和地基承载力（同重力式） 整体稳定性（考虑波浪力）整体稳定性（考虑波浪力） 地基沉降地基沉降 明基床护肩块石和堤前护底块石的稳定重量明基床护肩块石和堤前护底块石的稳定重量 GGppMdMM10fPGpGp0五、重力式防波堤的计算五、重力式防波堤的计算rpmax0一、斜坡式防波堤的型式与特点一、斜坡式防波堤的型式与特点 断面为梯形，可单独用块石或混凝土块体抛筑，但最常见的是在块石堤断面为梯形，可单独用块石或混凝土块体抛筑，但最常见的是在块石堤心外面护以各种混凝土人工块体，堤心也有用山皮石碴抛填的。心外面护以各种混凝土人工块体，堤心也有用山皮石碴抛填的。 第三节第三节 斜坡式防波堤斜坡式防波堤(1)波浪反射弱(1)材料用量大(2)对地基承载力的要求不高，(2)经常维修费用多；(3)施工较简单(3)堤内侧不能用作码头。(4) 损坏易于修复。水深不大，石料丰富，地基较软的情况。营口港鲅鱼圈港区北防波堤营口港鲅鱼圈港区北防波堤( (外侧扭工字块，内侧四脚空心块体外侧扭工字块，内侧四脚空