防波堤设计与施工规范

关于发布《防波堤设计与施工规范》的通知

交基发(1998)217号

由我部组织交通部第一航务工程勘察设计院等单位修订的《防波堤设计与施

工规范》，业经审查，现批准为强制性行业标准，编号为JTJ298-98,自1999年

6月1日起施行，《防波堤规范》(JTJ218-87)同时废止。

本规范的管理和出版组织工作由部基建管理司负责，具体解释工作由交通部

第一航务工程勘察设计院负责。

中华人民共和国交通部

一九九八年四月二十日

修订说明(条文说明)

遵照交通部关于“八五”期间规范工作的安排，于1991年开始对港口工程

技术规范第四篇《防波堤》进行修订。有关设计计算方面的修订主要以国家标准

《港口工程结构可靠度设计统一标准》(GB50158-92)为依据。

本规范的主编单位为第一航务工程勘察设计院，参加单位有：中交水运规划

设计院、交通部第一航务工程局、交通部第三航务工程勘察设计院、交通部第四

航务工程局科研所、交通部第四航务工程勘察设计院。修订组主要成员名单如下:

组长：王美茹

副组长：孙毓华、盘荣亨

组员：谢世楞、刘颖、谢善文、吕江华

黄正平、夏智清、卢永昌、黎志均

本规范在修订过程中，调查总结了近10多年来国内港口工程的设计和施工

经验，参考和引用了美国、日本和前苏联等国家有关标准的先进技术，并在广泛

征求各有关设计、科研、施工和高等院校等单位意见的基础上，经编写组反复讨

论和修改后，于1995年H月完成送审稿。

本规范修订工作的分工如下：

第1章王美茹

第2章王美茹

第3章王美茹

第4章孙毓华、黎志均、谢善文、吕江华、王美茹

第5章盘荣亨、卢永昌、刘颖、谢世楞

第6章王美茹、夏智清

第7章黄正平

第8章黄正平

附录.世楞、王美茹、孙毓华

规范总校工作领导小组：

组长：仇伯强

副组长：姜明宝

成员：杜廷瑞贺铮孙毓华王美茹

本规范总校组：

组长：贺铮

副组长：孙毓华王美茹

成员：姜明宝谢世楞张树仁盛周伟

本规范于1996年11月通过部审，1998年4月20日发布，1999年6月1日

起实施。

刖a

随着我国港口工程建设事业的发展和需要，1987年出版发行的《港口工程

技术规范》，由于历时较长，需要进行补充和修订。

本次规范的修订是在原《防波堤规范》(JTJ218—87)基础上，通过大量的

调查研究，总结和吸收了近10多年来国内、外防波堤工程的设计、科研和施工

经验，对原规范作了补充和修改。计算方法向以分项系数表达的极限状态设计法

转轨的过程中，进行了可靠度分析和校准工作，使本规范不仅安全可靠且便于操

作。修订后的新规范内容充实、覆盖面较广，较充分地反映出我国在该项领域的

技术水平，能较好地适应港口工程发展的需要。

本规范的修订，主要依据国家标准《港口工程结构可靠度设计统一标准》

(GB50158—92)和行业标准《水运工程建设标准编写规定》(JTJ200—95)等。

本规范的主要内容除包括常用的斜坡式和直立式防波堤的设计、施工有关规

定外，还包括某些新型式的防波堤，并对其计算原则和计算方法作了规定。

修订后的规范和原规范相比，设计计算部分全部改为以分项系数表达的概率

极限状态设计法。斜坡堤设计，增加了抛石潜堤、宽肩台斜坡堤、新型护面块体、

斜坡堤前的海底冲刷与防护等。正砌方块和矩形沉箱直立堤设计增加了墙前有人

工块体掩护的直立堤断面型式、直立堤堤前海底的冲刷与防护等；同时还增加了

其它型式防波堤设计的有关内容。此外，规定了防波堤施工期波浪重现期标准的

确定。施工部分增加了用土工布、爆炸排淤法加固软基、直立堤抛石基床采用爆

夯等新工艺、新技术和新方法；针对不同情况，适当地调整了防波堤的施工精度

和允许偏差。本规范共分8章、9个附录及条文说明。

本规范由交通部第一航务工程勘察设计院负责解释，在执行过程中请将发现

的问题和意见及时向解释单位反映，以便今后修订时参考。

本规范如有局部修订，其修订内容将在《水运工程标准与造价管理信息》上

刊登。

1总贝U

1.0.1为使防波堤工程的设计与施工，达到技术上先进，经济上合理以及确保

结构的安全性、适用性和耐久性，制订本规范。

1.0.2本规范适用于海港工程中防波堤，包括抛石潜堤的设计与施工，其它承

受波浪作用的水工建筑物可参照执行。

1.0.3防波堤的平面布置、水位、波浪和波浪力，应按现行行业标准《海港总

平面及工艺设计规范》(JTJ211)和《海港水文规范》(JTJ213)的有关规定执

行。止匕外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。

条文说明

1.0.1防波堤是港口工程的重要组成部分。同时也是一项技术上比较复杂的工

程。在总结国内外防波堤工程经验基础上制订的本规范，不仅其内容较充实和完

整，且具有先进性、科学性、实用性和指导作用。

1.0.2防波堤的结构型式，除常用的斜坡式和直立式（正砌方块、矩形沉箱）

以外，还有消浪沉箱式、圆筒式、桩式及透空式等新型直立堤。对于上述新型直

立堤，近年来虽已取得一些经验，但还处于试验研究阶段。对于由直墙和斜坡基

床组成的所谓混合式堤，当直墙高度较小，而以抛石斜坡为主体时，作为是带胸

墙的斜坡堤；当直墙高度较大时，则作为是明基床上的直立堤，因此本册取消了

“混合式”这个名词。

根据港工技术发展和国内使用经验，本册主要对常用的斜坡堤（包括抛石潜

堤）和直立堤作了具体的规定。对于新型的消浪沉箱、圆筒式、桩式和透空式则

给出原则性的规定。其它承受波浪作用的类似建筑物（如护岸等）可参照使用。

1.0.3直立堤的计算、构造和施工要求等与重力式码头有很多共同之处，为了

避免重复，本册中主要针对防波堤的特点作出了相应的规定。因此对于沉箱、方

块和圆筒等重力式结构还应按有关规范的规定执行。

2.1术语

肩台——斜坡堤坡面上的平台或称俄台。

护面块体——斜坡堤护面的块石或人工块体。

压载层一又称为反压台。坡脚处用以压载的棱体。

水下棱体一支承护面及加强对坡脚防护的棱体。

块体容许失稳率——计算水位上、下各一倍设计波高的护面范围内，允许被

波浪打击移动和滚落的块体个数所占的百分率。

抛石潜堤一高潮时淹没，低潮时出水的抛石斜坡堤。

正砌方块直立堤一一墙身由预制的混凝土方块逐层砌筑而成的重力式直立

堤。

沉箱直立堤一墙身由钢筋混凝土沉箱构成的重力式直立堤。

开孔沉箱直立堤一外壁开孔，内设消浪室的沉箱直立堤。

座床式圆筒直立堤——墙身由大直径圆筒置于抛石基床上的防波堤。

透空式直立堤——堤身支撑在桩或墩上，下部透水的防波堤。

桩式直立堤——由桩构成的直立式防波堤。

堤头一防波堤的端部。

堤根一防波堤与岸相接处。

2.2符号

A——护面层平均面积

劭——栅栏板的长边

B---堤身或堤底宽度

bo—栅栏板的短边

g

一消浪室的宽度

cG--块体形状系数

_

A5一块石粒径分布曲线上与累积频率15%相对应的粒径

-

AO一砂粒的中值粒径

_

Q5一块石粒径分布曲线上与累积频率85%相对应的粒径

公-堤前水深

与一直立堤明基床顶面水深

-

L—被动土压力标准值

/-堤底合力作用点的偏心距

摩擦系数的设计值

GL-

-自重力标准值

//-

HR-重力加速度

回

/-波高

一反射波高

H,

H5—堤后传递波高

Hl——最大波高

/7—na%>

AC-

后—累积频率为1%的波高

%

扃9—累积频率为5%的波高

口—累积频率为13%的波高，也称为有效波高

此一护面层厚度

一

_-堤顶在计算水位以下的深度

力}一块体稳定系数

流n_d——与斜坡的m值和值有关的系数

G

该_

p-传递波高系数

机_

u一波坦系数

_

此E一波长

k—与谱峰周期7.相应的波长

一自重力标准值产生的稳定力矩

一水平波浪力标准值产生的倾覆力矩

一波浪浮托力标准值产生的倾覆力矩

一被动土压力标准值产生的稳定力矩

-坡度系数

-人工块体个数

一潜堤护面块石的稳定系数

n-一块体容许失稳率

n'~-护面块体层数

P-「水平波浪力标准值

Pu一波浪浮托力标准值

P'~-护面块体空隙率

Ps--静水面处波浪压力强度标准值

PU-水底处波浪压力强度标准值

Q--人工块体混凝土量

Ru—波浪在斜坡上的爬高计算值

sb--块体材料重度与水重度的比值

T——波浪的平均周期

TP—谱峰周期

t——基床厚度

t0——挡板的入水深度

Umax——节点处最大波浪底流速度

Ucr——底砂的起动流速

r—人工块体的体积

/一堤前最大波浪底流速度

此-护面块体的稳定重量

次-潜堤护面块石的稳定重量

畋—静水面以下深度大于0.7H时护面块体的稳定重量

&-相对粗砂型冲刷剖面曲线的水平坐标值

w-相对细砂型冲刷剖面曲线的水平坐标值

-相对粗砂型冲刷剖面曲线的垂直坐标值

zc-相对细砂型冲刷剖面曲线的垂直坐标值

zr-—相对粗砂型冲刷谷的最大深度

zmc—相对细砂型冲刷谷的最大深度

az——斜坡坡面与水平面的夹角

B——m沙质海底冲刷形态的判别参数

7——水的重度

出——材料的重度

%——结构重要性系数

力——水平波浪力分项系数

%——波浪浮托力分项系数

A——沙粒的相对密度

〃一开孔率

f—堤底面合力作用点至后踵（波谷作用时为前趾）的距离

ffmax--------基床顶面的最大应力

O-min---------基床顶面的最小应力

〃max-------地基表面的最大应力

ffmin-------地基表面的最小应力

①——沙粒的静水沉降速度

3一般规定

3.0.1防波堤的纵轴线由一段或几段直线组成，各段之间应以圆弧或折线相连

接。防波堤纵轴线宜向港内拐折，避免堤轴线向港外拐折形成凹角，造成波能集

中。如堤轴线必须向外拐折时，则两段堤轴线的外夹角不宜小于150。。

3.0.2根据水深、波浪和地质条件的变化，应对防波堤进行分段，采用不同的

断面尺度或不同的结构型式。

对于防波堤的结构选型，应根据自然条件、材料来源、使用要求和施工条件

等，经技术经济比较确定。

斜坡堤适用于地基较差和石料来源丰富的情况；正砌方块和矩型沉箱直立

堤，适用于水深较深和地基较好的情况；当采用其它型式直立堤，如透空沉箱、

圆筒式、桩式、透空式等时，应通过模型试验或专门论证。

3.0.3抛筑防波堤的石料，应满足下列要求：

（1）在水中浸透后的强度：对于护面块石和需要进行夯实的基床块石不应

低于50MPa；对于垫层块石和不进行夯实的基床块石不应低于30MPa；

（2）不成片状，无严重风化和裂纹。

注：对堤心石和填料，可根据具体情况适当降低要求。

3.0.4防波堤的混凝土和钢筋混凝土构件，应按现行行业标准《港口工程混凝

土结构设计规范》（JTJ267）的规定选定抗冻等级。对于无抗冻要求的防波堤,

混凝土强度等级不应低于表3.0.4的规定。

对于浆砌块石结构，其石料在水中浸透后的强度不应低于50MPa；水泥砂浆

的强度等级不应低于M10,当有抗冻要求时不应低于M20；勾缝水泥砂浆的强度

等级不应低于M20。

混凝土强度等级表氐0.4

混觥土构件钢筋混凝土构件

C20C25

3.0.5防波堤结构应进行模型试验验证，当有类似条件下的试验资料时，可不

再进行试验。

3.0.6沿防波堤纵轴线应设置一定数量的永久观测点。在施工和使用期间，对

防波堤的沉降、位移和倾斜应定期进行观测。有条件时，可进行波浪爬高和波浪

力等原体观测。

3.0.7对于施工过程中未成型的防波堤堤段，应根据实际情况考虑采取必要的

防浪措施。

条文说明

3.0.1防波堤的轴线向港外拐折，则在凹角处将造成波浪能量的集中，该凹角

处的堤身破坏最为严重。根据国外的实践经验，当外夹角大于150。时，波能集

中的情况不显著。

3.0.2防波堤的结构选型与水深、潮差、波浪、地质等自然条件，以及石料来

源、使用要求和施工条件等都有关。对于同一地区而言，一般在水深较小处都采

用斜坡式，而在水深变大后，则采用直立式可能比较经济合理。

3.0.3对于基床块石的强度要求与《重力式码头设计与施工规范》规范的规定

相同。对于护面块石和垫层块石的强度要求，也根据其重要性和实际受力条件而

分别提出两种规定，从过去的工程情况来看，一般均能满足。

对于堤心石，根据其重要性、受力条件以及过去有些工程中实际采用的情况,

规定可适当降低要求。

3.0.4因防波堤经常遭受波浪的作用，故本条中规定的混凝土和钢筋混凝土构

件的混凝土强度等级均比《重力式码头设计与施工规范》相应的要求提高一级。

3.0.5防波堤结构断面的水力模型试验验证，是防波堤设计的重要手段之一。

根据过去防波堤工程的情况来看，除了波高较小、工程量不大的工程或有类似条

件下的试验资料时，一般均进行模型试验。

根据近年来不规则波试验设施的发展，对较重要的建筑物应考虑进行不规则

波试验验证。

3.0.6本条中除规定应进行防波堤的沉降和位移等观测外，并建议有条件时可

进行波浪爬高和波浪力等原体观测工作，以积累工程实际资料，总结经验，不断

提高设计、施工水平。

3.0.7为了避免或减少防波堤的施工过程中遭受风浪袭击而造成损失，设计和

施工均应根据实际情况进行复核并考虑采取必要的防风浪措施。

4.1斜坡堤断面尺度的确定

4.1.1斜坡堤的主要断面型式如下：

4.1.1.1当护面采用抛填块石，安放块石或混凝土人工块体时，断面的一般

型式如图4.1.1a）所示，港外侧宜设置水下抛石棱体以支承护面，对地基较好

的情况，也可不设置抛石棱体。

4.1.1.2当水上部分的护面采用干砌块石、干砌条石或浆砌块石时，断面的

一般型式如图4.1.1b）所示，在施工水位附近设置肩台，用以支承水上的护面,

肩台部分可安放大块石或混凝土方块。

4.1.1.3当施工时期波浪经常较大、石料缺乏，且有足够起重能力时，可采

用抛填块体的断面，如图4.1.1c）所示。

4.1.1.4当堤顶作通道或堤内兼作码头时，宜在堤顶设置胸墙，如图4.1.Id）

所示。胸墙的型式有L型、反L型和弧型等。

4.1.1.5当石料来源丰富，利用块石作护坡，且采用陆上推进法施工时，可

采用宽肩台抛石斜坡堤，如图4.Lie）所示。

注：当护面块体采用规则安放如四脚空心方块、栅栏板等型式时，应设置抛

石或方块水下棱体。

4.1.2斜坡堤的堤顶高程应符合下列规定：

（1）对允许少量越浪的斜坡堤，宜定在设计高水位以上不小于0.6~0.7倍

设计波高值处；

（2）对基本不越浪的斜坡堤，宜定在设计高水位以上不小于1.0倍设计波

高值处；

（3）对宽肩台抛石斜坡堤，宜按基本不越浪确定；

（4）对设胸墙的斜坡堤，胸墙的顶高程宜定在设计高水位以上1.0〜1.25

倍设计波高值处。当堤顶不兼作通道时，胸墙的顶高程可适当降低。

阳G1.1科城提斯式

•）人工块体护面斜坡堤,b）砌石护面叙坡堤，

c）处填方块斜坡堤，力堤值设"1•的制坡堤，

e＞蜜《|白斜坡堤

注：①本章中的设计波高，除特别注明者外均按现行行业标准《海港水文规范》确定；

②对块石护面的堤顶高程可取条文中的较高值，对人工块体护面可取较低值；

③对防护要求较高的斜坡堤，宜按波浪爬高计算确定其堤顶高程。

4.1.3斜坡堤的堤顶宽度，可取1.10~1.25倍设计波高值，且在构造上至少应

能安放两排或随机安放3块人工块体。对采用陆上推进法施工的斜坡堤，尚应考

虑施工机械对顶宽的要求。

4.1.4对港外侧设置水下抛石棱体的断面，棱体的顶面高程宜定在设计低水位

以下约1.0倍设计波高值处；棱体的顶面宽度不宜小于2.0m；棱体的厚度不宜

小于1.0mo

4.1.5对设置肩台的断面，肩台宽度不宜小于2m,肩台顶高程应根据施工条件

确定。

4.1.6对抛填块体的断面，堤身在设计高水位处的宽度不宜小于3倍设计波高

值。

4.1.7对堤顶设置L型胸墙或反L型胸墙的断面，其坡顶高程和坡肩宽度应符

合下列规定：

（1）当胸墙前斜坡护面为块石或单层块体时（图4.Lid））,其坡顶高程

可定在设计高水位以上0.6〜0.7倍设计波高值处;墙前坡肩宽度不应小于1.0m,

且在构造上至少应能安放一排护面块体；

（2）当胸墙前斜坡护面为扭工字块体或四脚锥体时，其坡顶高程不宜低于

胸墙顶高程，且在墙前坡肩范围内应能安放两排两层护面块体,如图4.1.7所示。

4.1.8宽肩台斜坡堤的肩台顶高程，可定在设计高水位以上1.0m〜3.0m处；肩

台宽度b（见图4.Lie））宜取2.3〜2.9倍设计波高值，且不宜小于6.0m。

4.1.9斜坡堤的边坡坡度可按表4.1.9采用。

ffi4.17堤值悯墙

a）b）反L型悯*

斜坡堤坡度表4.1.9

护面型式坡度

抛填或安放块石m*3

干砌或浆砌块石1

干砌条石1»0.8~1»2

安放人工块体1*1.25—1»2

抛项方块1«1<-1»1.25

注：对宽肩台斜坡堤，肩台以上和以下的边坡坡度可分别取1*1.5，〜1/3和1，

1—1*1.5.

条文说明

4.1.1条文中推荐的前四种断面型式主要是根据国内采用过的各种斜坡堤型式

总结出来的。

图4.1.1(e)是本次修订中新增加的一种型式，它是一种与常规的抛石斜

坡堤断面不同的宽肩台式抛石斜坡堤。这种抛石堤的最大特点是容许堤身断面

(外侧部分)在波浪作用下发生变形，直至外坡形成一个动力平衡剖面。由于构

成宽肩台的护面块石空隙较大，因而当波浪通过宽肩台时，将产生较大的能量损

失。

4.1.2斜坡堤的堤顶高程主要与它所掩护的港口水域要求的水面平稳程度有

关。我国斜坡堤的顶高程一般说来是比较低的，一些老港口的防波堤顶通常高出

设计高水位不到1.0m。条文中推荐的堤顶高程的数值，主要是根据对我国港口

的调查，并统计了近年来一些新建防波堤的堤顶高程而得出来的。

根据国外试验资料，当堤顶在设计高水位以上(0.6~0.7)H时，越浪以后

堤背后的波高为(0.15〜0.2)Ho上述标准是适用于容许少量越浪的情况，当要

求基本不越浪时，则应提高堤顶高度为在设计高水位以上不小于1.0H处。

对宽肩台式抛石堤，其堤顶和港内侧部分不容许在波浪作用下变形，因而要

求堤顶有足够的高度以防止过量的越浪，条文中确定堤顶不低于设计高水位以上

1.0H是根据实例统计而得。

胸墙顶高程根据使用要求一般按基本不越浪考虑，本条所推荐的数值主要是

根据对国内一些新老防波堤设计情况的调查和统计及参考国外有关标准而得出

来的。

4.1.3斜坡堤的顶宽，除满足施工及使用要求外，还应保证在波浪作用下堤顶

的稳定性。

为稳定所需的堤顶宽度，主要取决于允许波浪越顶的程度。因此，它与堤顶

高程密切相关。

堤顶宽度小于设计波高的斜坡堤断面是不稳定的，条文推荐的数值是综合分

析国内外实际工程资料及有关模型试验成果而确定的。

对采用陆上推进法施工的斜坡堤，尚应考虑堤顶通行机械对顶宽的要求，对

设在施工水位以上的单车道宽度不宜小于5m。

4.1.4一般在设计水位上、下约1.0倍设计波高范围内的护面块体受波浪的作

用最剧烈，因此水下抛石棱体的顶面，最好设在设计低水位以下约1.0H处。棱

体顶面的宽度与其高程、波高的大小、块石的尺度等都有关，结合实际工程经验

条文规定为不小于2mo

4.1.5对于设置肩台的断面，肩台宽度通常为1.5m至3.0m,故条文中规定宜

不小于2mo

4.1.6抛填方块的断面，透浪较大，因此堤身宽度不宜太窄，以免影响港内平

稳。本条规定的数值主要参考有关文献资料确定。

4.1.7斜坡堤在堤顶设置胸墙，一般都是因为在使用上有减少堤顶越浪程度的

要求。当胸墙前斜坡护面为块石或单层四脚空心方块时，根据一些工程的模型试

验结果，若要求在设计情况下基本不越浪，则胸墙顶高程一般需在设计高水位以

上约1.5倍设计波高处。

胸墙前斜坡护面为扭工字块体或四脚锥体时，一般适用于波高较大的情况。

根据对几个工程模型试验资料分析的结果，当胸墙前人工块体斜坡的高度较低，

宽度较窄时，由于波浪在斜坡上激烈破碎等原因，作用在胸墙上的波压力有增大

的趋势，胸墙很不容易稳定，所以在条文中规定对此类断面的坡顶高程不宜低于

胸墙顶高程，且在墙前坡肩范围内宜安放两排两层护面块体。

4.1.8肩台顶面高程，一般在设计高水位以上1.0m〜3.0m处；而户台宽度则根

据对国内外十一座防波堤统计的结果,多为2.3-3.0倍设计波高,因此推荐采用

2.3〜2.9倍设计波高值。由于波高小时，一般无需采用宽肩台型式，另一主面

若肩台太窄又不能起到宽肩台式的作用，因此控制最小为6.0m。

4.1.9各种型式的斜坡堤边坡坡度，是按国内各工程实际采用的数值统计归纳

而得出的。

4.2斜坡堤计算

4.2.1斜坡堤设计应计算以下内容:

（1）护面块体的稳定重量和护面层厚度;

（2）栅栏板的强度；

（3）堤前护底块石的稳定重量；

（4）胸墙的强度和抗滑、抗倾稳定性；

（5）地基的整体稳定性；

（6）地基沉降（确定堤顶预留高度）。

4.2.2斜坡堤承载能力极限状态设计时，应以设计波高及对应的波长确定的波

浪力作为标准值，并应考虑以下三种设计状况及相应的组合。

4.2.2.1持久状况，应考虑以下的持久组合：

（1）设计高水位时，波高应采用相应的设计波高；

（2）设计低水位时，波高的采用分为以下两种情况：当有推算的外海设计

波浪时，应取设计低水位进行波浪浅水变形分析，求出堤前的设计波高；当只

有建筑物附近不分水位统计的设计波浪时，可取与设计高水位时相同的设计波

高，但不超过低水位时的浅水极限波高；

（3）极端高水位时，波高应采用相应的设计波高。极端低水位时，可不考

虑波浪的作用。

4.2.2.2短暂状况，应考虑以下的短暂组合：对未成型的斜坡堤进行施工期

复核时，水位可采用设计高水位和设计低水位，波高的重现期可采用2〜5年。

4.2.2.3偶然状况，在进行斜坡堤整体稳定计算时，应考虑地震作用的偶然

组合，水位采用设计低水位，不考虑波浪对堤体的作用，其计算方法应符合现行

行业标准《水运工程抗震设计规范》（JTJ225）的有关规定。

4.2.3计算堤顶胸墙抗滑和抗倾稳定性时，应按下列方法进行。

4.2.3.1沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下：

（"L匚）j+力4（4.2.3-1）

式中G——胸墙自重力标准值（kN）；

P—作用在胸墙海侧面上的水平波浪力标准值（kN）；

P"—作用在胸墙底面上的波浪浮托力标准值（kN）；

Eb—胸墙底面埋深大于等于1m时，内侧面地基土或填石的被动土压力

(kN),可按有关公式计算并乘以折减系数0.3作为标准值；

Yo——结构重要性系数；

Yp-----水平波浪力分项系数；

Yu——波浪浮托力分项系数；

YG——自重力分项系数，取L0；

YE—土压力分项系数，取1.0；

F—胸墙底面摩擦系数设计值。

4.2.3.2沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下：

力(4.2.3-2)

式中MP——水平波浪力的标准值对胸墙后趾的倾覆力矩(kN・m)；

<——波浪浮托力的标准值对胸墙后趾的倾覆力矩(kN・m)；

MG---胸墙自重力的标准值对胸墙后趾的稳定力矩(kN•m)；

ME---土压力的标准值对胸墙后趾底面的稳定力矩(kN・m)；

Yd——结构系数，取1.25。

4.2.3.3在抗滑、抗倾稳定性极限状态设计表达式中，各分项系数丫。、YP、

Vu和f可分别按表4.2.3-1、表4.2.3-2和表4.2.3-3采用；对持久状态中的极

端高水位组合情况，其分项系数可采用短暂组合时的数值。

结构重要性系数表42.3-1

安全等级一级二级三级

po1.11.00.9

分项系数表4232

水平波浪力分项系数波浪浮托力分项系数

组合情况稳定情况

於加

持久抗滑1.31.1

组合抗侦1.31.1

矩哲抗滑1.21.0

组合抗侦1.21.0

摩擦系数设计值表42.%3

材料摩擦系数

混凝土与混凝土0.55

浆砌块石与浆砌块石0.65

堤底与堤身为预制混凝土或钢筋混瀚土结构0.60

抛石基床堤身为浆砌块石结构565

地基为细砂T且砂0.50-0.60

抛石基床

地基为粉砂0.40

与

地基为砂质粉土0.35—0,50

地基土

地基为粘土、粉质粘土0.30-0.45

注：混凝土胸墙与有伸出钢筋的预制件之间的摩擦系数可采用1.0。

4.2.4在波浪正向作用下，且堤前波浪不破碎，斜坡堤堤身在计算水位上、下

一倍设计波高之间的护面块体中，单个块体的稳定重量可按下列公式计算：

r=ai————

4⑸(4.2.4-1)

号=*

，(4.2.4-2)

式中用—单个块体的稳定重量(t)；

Vb——块体材料的重度(kN/m3)；

If-设计波高(m)；

Ko——块体稳定系数；

Y——水的重度(kN/m3)；

a——斜坡与水平面的夹角(°)o

对宽肩台斜坡堤护面块石的重量，可取抛填块石稳定重量的1/20〜1/5,其粒径

级配以5/〃5可取1.25~2.250

4.2.5各种护面块体的稳定系数可按表4.2.5采用。

稳定系数表4.2.5

护面型式说明

X<%)KD

护面块体构造型式

块石抛填两层1~24.0

安放一层-1&5

方块抛填两层1〜2&0

四脚椎体安放两层&5

四脚空心方块安放一层014

018B汐.5m

招工字块体安放两层

124H<7.6tn

扭王字块体安放一层0*24

注：①《为护面块体容许失稳率.

②省设计波高大于4m时，不宜选用四脚空心方块护面型式.

4.2.6对斜向波，当波峰线与斜坡堤轴线间的夹角小于45。时，可近似作为正

向作用；当夹角大于45°时，宜通过模型试验确定人工块体的稳定重量。

4.2.7四脚锥体、四脚空心方块、扭工字块体和扭王字块体的形状和尺寸可按

附录A确定。

4.2.8各种护面块体的稳定重量、护面层厚度和人工块体的个数与混凝土量可

按附录B确定。

4.2.9对于设计波浪周期较长或H/LW1/30的坦波，L为波长，其堤身护面块

体的稳定重量可按附录C确定。

4.2.10斜坡堤干砌块石、浆砌块石和干砌条石护面层应按厚度控制，其厚度可

分别按下列公式确定。

4.2.10.1干砌块石或浆砌块石的厚度可按下列公式计算:

L3——做J虫±1

力*(4.2.10-1)

m=ctga(4.2.10-2)

式中h—块石厚度（m）；

H--计算波高（m）；当d/LNO.125时，取蜃；当d/L<0.125时，取

几——与斜坡的m值和d/H值有关的系数，d为堤前水深（m）；

Ks—波坦系数;

m——坡度系数;

a—斜坡角度（°）o

星一和“可分别按表4.2.10-1和表4.2.10-2确定。

系数心表4.2.104

m

i/H

1.520XO

L5Q3110.238Q130

200.2580L1800.087

260.2420L1640.076

&0156(X070

&562290L1510.067

400.2260L1478065

系数K,表4.2.1，2

L/H10152025

Kia081a122a162a202

4.2.10.2对/〃=1.7〜3.3和£/〃=12〜25的情况，干砌条石护面层厚度可

按下式计算：

k=0.7447^-^-(0.476+0.157rf/tf)tf

*,7*+♦(4.2.10-3)

式中h—干砌条石护面层厚度，即条石长度（m）；

3

Yb——护面条石的重度（kN/m）；

A——系数，斜缝干砌可取1.2,平缝干砌可取0.85；

m——坡度系数，取0.8〜1.5。

注：①设置排水孔的浆砌块石护面层可采用与干砌块石相同的厚度；

②对m为2〜3的加糙干砌条石护面的厚度也可按式（4.2.10-1）计算，但应乘以折减

系数a。当平面加糙度为25%,即沿建筑物轴线方向每隔三行凸起一行，条石凸起高度等于截面

尺度a时，即凸起条石厚度为h+a,a通常为h/3左右，a可取为0.85。对加糙干砌条石护面的

波浪爬高值，也应乘以0.7的折减系数。

4.2.11当水下抛石棱体的顶面高程在设计低水位以下约1.0倍设计波高值和

1.5倍设计波高值时，棱体的块石重量可分别按式（4.2.4-1）确定的块石重量

的1/5和l/10o

4.2.12外坡在设计低水位以下1.0~1.5倍设计波高值之间的护面块体重量可

取按式（4.2.4-1）确定的块体重量的1/5。

4.2.13外坡护面垫层块石的重量可取按式（4.2.4T）确定的块体重量的1/20-

l/10o当有困难时，其重量不得小于l/40o对于四脚空心方块和栅栏板护面，

其垫层块石按不超过护面空隙尺度确定。

4.2.14内坡护面块体的重量应符合下列规定：

（1）当允许少量波浪越过堤顶时，从堤顶到设计低水位之间的内坡护面块

体重量，应与外坡护面的块体重量相同；设计低水位以下的内坡护面块体，宜采

用与外坡护面垫层相同重量的块石，但不应小于150kg〜200kg,且应按堤内侧

波浪进行复核；

（2）当不允许波浪越过堤顶时，内坡护面应按堤内侧波浪进行计算，一般

情况下可采用与外坡护面垫层块石相同的重量。

4.2.15堤顶块体的重量，一般情况下应与外坡的块体重量相同。当堤顶高程在

设计高水位以上不足0.2倍设计波高值时，其重量不应小于外坡护面块体重量的

1.5倍。

4.2.16斜坡堤堤头部分的块体重量，可按式(4.2.4-1)计算的结果增加20%~

30%o位于波浪破碎区的堤身和堤头的块体重量，均应相应再增加10%〜25%,必

要时可通过模型试验确定。

4.2.17当斜坡堤采用栅栏板护面时，栅栏板的平面尺度、厚度及波压强度设计

值，应符合下列规定。

4.2.17.1栅栏板的平面形状宜采用长方形(图4.2.17),其长边与短边的

比值可取为L25。栅栏板的平面尺度与设计波高的关系可按下列公式计算：

%=1.25〃(4.2.17-1)

b0=l.0H(4.2.17-2)

式中——栅栏板长边，沿斜坡方向布置(m)；

b0—栅栏板短边，沿堤轴线方向布置(m)。

图4.2.17栩栏板结构田

4.2.17.2栅栏板的空隙率P'宜采用33%〜39%,当尸'=37%时的细部尺度可

按下列公式计算：

a=曳」

■一石16(4.2.17-3)

54(4.2.17-4)

(4.2.17-5)

158(4.2.17-6)

4=0.1瓦(4.2.17-7)

式中h——栅栏板的厚度(m)。

4.2.17.3当需调整栅栏板的平面尺度时，长边与短边的比值保持不变，宽度

人每增加或减少1m,厚度力可相应减少或增加50mmo8按构造至少取100mm。

4.2.17.4当斜坡堤的坡度系数m=1.5〜2.5时，栅栏板的厚度可按下式计

算：

DO.5Hd61艺*5

23

(4.2.17-8)

4.2.17.5作用于栅栏板面上的最大正向波压强度设计值可按下式计算:

4=0.8丫〃(4.2.17-9)

式中&——作用于栅栏板面上的最大正向波压强度(kPa)。

4.2.18斜坡堤护面层厚度、人工块体个数、混凝土量可按下式计算：

4.2.18.1护面层厚度可按下式计算：

(4.2.18-1)

式中h——护面层厚度(m)；

n——护面块体层数；

c一块体形状系数。

4.2.18.2人工块体个数可按下式计算：

AJ(4.2.18-2)

式中N——人工块体个数；

A——垂直于厚度的护面层平均面积；

P'—护面层的空隙率4)。

4.2.18.3块体形状系数和块体空隙率可按表4.2.18确定。

块体形状系数c和护面块体空隙率P表42.18

护面块体构造型式0P〈%〉说明

抛埴两层1,040-

块石

立波一层1.3—1,4--

四脚锥体安放两层1.050-

1,260随机安放

扭工字块体安放两层

1.160规则安放

扭王字块体安放一层1.3650随机安放

4.2.18.4人工块体混凝土量可按下式计算:

w

Q=if

(4.2.18-3)

式中Q—人工块体混凝土量(m3)o

注：①扭王字块体，安放一层的护面厚度约为其边长的0.9倍；

②护面层厚度人工块体个数和混凝土量也可按附录B确定。图中水的重度采用

10.25kN/m3o

4.2.19斜坡堤护面的块石垫层厚度不应小于按式(4.2.18-1)计算的两层块石

的厚度。

4.2.20斜坡堤前最大波浪底流速可按下式计算:

-修.

L（4.2.20）

式中曦*——斜坡堤前最大波浪底流速（m/s）。

4.2.21护底块石的稳定重量，可根据堤前最大波浪底流速按表4.2.21确定。

堤前护面底块石的稳定重量表42.21

W<kft>W<kft)

2.0604.0400

*01505.0800

4.2.22斜坡堤顶部胸墙稳定性的验算，应符合下列规定：

（1）当胸墙前有块体掩护且掩护的宽度和高度满足并列两排和两层时，作

用在胸墙上的水平波浪力和波浪浮托力可乘以折减系数0.6；

（2）当胸墙埋入堤顶的深度大于1m时，应考虑填石的有利作用。

4.2.23非岩基上的斜坡堤，其整体稳定性可采用圆弧滑动面方法计算；有软土

夹层等情况时，尚宜用非圆弧滑动面方法计算。

注：整体稳定性计算时，可不计波浪的作用。

4.2.24斜坡堤的软基加固可采用下列方法：

（1）当地基为淤泥且厚度较小时，可采用抛石挤淤法；

（2）当淤泥厚度小于5m时，可采用排水砂垫层或铺设土工布法，砂垫层的

厚度可取1m〜2m,其宽度应大于堤底宽度；

（3）当软土层较厚时，宜采用排水砂井或排水板法；

（4）当淤泥较厚，且采用陆上推进填石的施工方法时，可采用爆炸排淤法。

条文说明

4.2.2按本条规定，以设计波高（对持久状况，重现期为50年或25年，施工

期为2〜5）及其对应的波长确定的波浪力作为作用的标准值。

斜坡堤应根据不同的波高和水位考虑持久组合、短暂组合和偶然组合。一般

说来，设计波高总是和较高和水位同时出现的，因为我国沿海大的波浪主要由台

风或寒潮所引起，而台风或寒潮同时也会产生较大的风增水。因此设计波高与设

计高水位或极端高水位组合的情况是比较合理的。

在设计低水位时，一般波高要比高水位时为小，因此规定当有推算出来的外

海设计波浪时，要对设计低水位另作波浪折射分析,而得出与之相应的设计波高。

但若只有建筑物附近不分水位统计出来的重现期为50年的波浪，则只能与设计

高水位采用相同的设计波高，而稍偏于安全。

由于设计波高通常是由向岸大风所产生的，而极端低水位则通常是离岸大风

造成较大的风减水所致，故两者不能组合。

对未成型的斜坡堤进行施工期复核作为短暂组合，其计算水位采用设计高、

低水位即可，波高的重现期根据实际工程的调查，一般采用2〜5年。

4.2.3斜坡堤顶部胸墙的稳定计算采用以分项系数表达的设计表达式，其分项

系数的确定系依据对典型断面胸墙稳定性（抗滑和抗倾）的可靠度分析。在可靠

度分析中，胸墙所受的波浪荷载（水平波浪力及波浪浮托力）仍采用《海港水文

规范》给出的计算公式，波浪要素则取自秦皇岛港23年的波浪观测资料。对波

浪力的统计分析结果表明，波浪荷载的年极值符合极值I型分布，而由极值I型

得出的50年荷载极大值分布仍为极值I型分布。对水平波浪力与波浪浮托力之

间进行的相关分析，两者之间相关程度很高（相关系数P值接近于1）。所以，

对所有胸墙的可靠度分析都考虑了水平波浪力与波浪浮托力间的相关性。

根据安全系数与可靠指标之间的关系确定目标可靠指标值，再根据可靠指标

与分项系数之间的关系确定与目标可靠指标相对应的分项系数。由此可见，分项

系数的确定基于可靠度分析，因此，以分项系数表达的胸墙设计表达式更合理。

4.2.4条文中确定护面块体重量的公式，采用了目前国内外常用的赫德逊

（Hudson）公式。

本条给出了宽肩台斜坡堤护面块石重量的取值标准，是根据国外有关资料得

出的。但在实际工程中不一定取最小值，而可取当地能开采到的大块石。

4.2.5~4.2.8本条内容与《海港水文规范》中的有关条文规定是一致的。

（1）根据我国实际工程的经验，对不同的护面块体和构造型式规定了不同

的容许失稳率n。这种规定考虑了各种护面抵御波浪的能力，包括块体间的嵌固

作用、损坏后的影响特点和修复的难易程度等。

（2）稳定系数区是根据国内外有关试验资料和工程实践经验而确定的，其

中安放块石时心的数值，国外试验时为安放两层，根据国内工程使用经验改为安

放一层。

4.2.9当波浪周期较长或坦波时，护面块体重量不仅与波高有关，且与波长有

关。附录C引自国外有关规范的规定。

4.2.10波浪作用下砌石护面的破坏特点是坡面的法线方向内外压力差使块石

脱出失稳。确定砌石护面的稳定性，一般按护面层厚度控制。

（1）干砌块石护面计算，根据近年来使用实践，当m较小时，计算值偏大。

根据实测波浪浮托力对原公式中的系数Q作了修正。

（2）干砌条石护面厚度的计算公式，原方法规定适用于m=0.6〜2.0,经

计算当m由1.5变至2.0时，砌石厚度需增大，但目前国内外较多的研究成果与

此趋势不同，且试验资料中两种不同趋势都出现，因此，对m的适用范围限定为

m=0.8-1.5o

4.2.11〜4.2.13水下抛石棱体的重量是综合分析了国内外有关规范标准和国

内实际工程模型试验资料、专题试验研究成果，对原规范进行了适当调整。

外坡在设计低水位以下1.0~1.5倍设计波高值之间的护面块体重量同原条

文；外坡护面垫层的重量，通过近年的试验研究和实际工程经验而适当提高了。

4.2.14当堤顶允许越浪时，越顶的水体将直接冲击到内坡坡肩附近的护面块体

±o如1972年3号台风袭击，有几个防波堤均出现内坡被冲坏情况，因此规定,

在设计低水位以上的内坡护面块体重量应与外坡护面块体重量相同。国内工程试

验得出的结果与上述规定是接近的。

4.2.15国内外试验表明，当堤顶约在0.05~0.2倍设计波高时，堤顶块体的稳

定性最差。根据国内外有关试验成果，认为堤顶块体重量取为外坡块体重量的

1.5倍以上为宜。

4.2.16堤头部分的块体重量以增大20%〜30%为宜，它与国外有关资料所得的

结论基本一致。关于波浪处于破碎范围，参考有关文献的规定，要求堤身和堤头

部分块体重量均应相应再增加10%〜25虬

4.2.17栅栏板的面积较大，因此在波浪作用时，不是在板的所有位置都同时出

现最大波浪力。一般沿堤的轴线方向，力的大小只随时间变化；而在沿斜坡的坡

面方向，波浪力只在某一位置出现最大值，在其上下两侧则逐渐减小，所以对于

同样面积的栅栏板，长边（沿斜坡方向）a。取得大一些，短边（沿堤轴线方向）

b。取得小一些，对板的稳定是有益的。

从栅栏板的稳定角度看，虽然总面积大些是有益的，但从栅栏板本身结构强

度及施工吊装设备能力来考虑，板的平面尺度又不宜过大，因此条文中给出了

a。、b。与堤前设计波高H的关系。

栅栏板护面是以其条形空隙起消浪作用的。空隙大一些，对消浪是有益的，

但从板的结构强度方面考虑，空隙率P又不宜过大。目前工程上根据强度计算得

到的结果，P为30%〜40%,而试验中采用33%〜39虬由实验观测得到的结果，

在此范围内的空隙率变化，对板的稳定及波浪爬高无明显影响，故建议取一'=

37%或2'=33%~39虬

栅栏板护面是以其大面积的整体性来抵御波浪作用的，对板的稳定性有影响

的特征值有a。、bo./和厚度H,但对板的稳定性和混凝土用量起主要作用的是

H,因此取H为主要特征值。

栅栏板的厚度H的经验公式是通过对板的稳定受力分析、板块稳定的量纲分

析以及模型试验资料分析得出的。

作用栅栏板上的最大波浪压力强度设计值的经验公式是由模型试验得出的，

它与斜坡坡度无关，与设计波高有关，发生在静水位附近。

4.2.21主要根据模型试验验证及实际工程经验而得出的。

4.2.22作用于斜坡堤顶部胸墙上波浪力的计算方法（有块体与无块体掩护）按

《海港水文规范》中的方法进行计算。有块体掩护时，波浪力的折减是根据有关

试验成果得出的。

4.2.24关于斜坡堤软基加固方法及其适用范围的提法等基本上与《港口工程地

基规范》相同。

当淤泥层厚度在3m以下时，采用抛石挤淤可取得较好的效果。

爆炸排淤填石法是一种水下处理软基的新技术，已在国内工