恶劣海况下防波堤超大型双层扭王字块护面研究

工程区域海况恶劣，水深浪大、强台风频繁、可施工窗口期少，施工难度极大。针对恶劣海况下的防波堤结构方案，基于实际海况特点及施工需求分析，提出采用超大型双层扭王字块护面结构，并从垫层的形式及规格对护面稳定性影响、双层扭王字块护面结构的安全性、护面块体安装密度等方面进行论述。结果表明：双层扭王字块结构安全可靠，能较好地满足施工期防台需求；上下两层块体质量差应尽量加大，上层扭王字块质量宜达到下层的3倍左右或以上；对超大型双层扭王字块护面，表层块体的安装密度具备适当降低空间。研究成果可供类似工程参考。     

双层扭王字块在天津港某防波堤工程中的应用

为解决潜堤易造成船舶搁浅及碰撞问题，以天津港某防波堤工程为研究对象，将其初步设计的单层扭王字块护岸结构优化为双层扭王字块。通过对比不同形式双层扭王字块护面结构的使用功能、施工复杂程度、稳定性及造价，分析方案的可行性，并对施工中遇到的实际问题提出相应的解决方案。结果表明：双层扭王字块可解决船舶搁浅及碰撞问题，且满足防波堤护面结构的整体稳定性。     

基于物理模型试验法的双层扭王字块体护面结构稳定性研究

结合天津港某港区防波堤潜堤段工程设计变更项目,采用波浪断面物理模型试验方法对双层扭王字块体护面结构稳定性进行研究,并对断面进行优化,提出提高结构稳定性的相关建议措施。结果表明：对于堤身部位,上层单个块体稳定质量采用《防波堤与护岸设计规范》第4.3.7条的推荐公式及扭王字块体单层安放时的稳定系数KD值所得的计算结果可满足结构稳定性要求;对于堤顶部位,当堤顶高程不超过设计高水位以上0.2倍设计波高时,上层单个块体质量至少应达到外坡上层护面块体质量的2倍方可满足结构稳定性要求;块体规则摆放,保持块体间紧密、勾连,可加强结构的防浪能力,提高结构稳定性。     

某炼化一体化项目配套原油码头工程深水防波堤设计优化

某炼化一体化项目配套原油码头工程深水防波堤所处海域自然条件复杂,通过数值模拟,重新推算设计波浪要素。由于原设计波浪要素取值较低,防波堤在施工过程中遭受台风破坏。根据新的设计波浪要素和新实施的规范,提高防波堤设计标准,优化防波堤设计方案。经物理模型试验验证,采取超大型扭王字块护面和新型双层扭王字块护面结构是可行的,可供类似工程设计参考借鉴。     

超大型扭王字块取消配筋的可行性

港口建设不断向深水区域发展,在自然条件恶劣的海域建造防波堤时,护面块体的质量不断加大,通常采用配筋以增强其抗裂能力。为解决超大型扭王字块因配筋引起的预制施工困难,通过添加抗裂纤维替代配筋的方法予以解决。采用模型试验、理论计算和数值模拟方法,分析了扭王字块预制、吊运过程中的开裂风险,论证了超大型扭王字块取消配筋的可行性。     

扭王字块随机安放细则

某海外深水防波堤工程中选用了国内的扭王字块作为护面结构,但国标中有关扭王块安装规则的内容较少,因此在与外方咨工交涉过程中遇到一些安装细则的困扰,如扭王字块的最佳坡比,块体的详细姿态要求,堤身、堤头、堤顶等位置的具体安装顺序等问题。参照国外同类块体的技术,总结了数十年来我国工程技术人员在设计、物模试验、施工中积累的安放经验,整理出扭王字块安装中一些有益的安装细则,可为类似工程提供参考。综合而言,定点随机安装是最能充分发挥扭王字块优异水动力性能的安放方法。安装点位预定义图、水下可视化安装等新技术的应用能大幅提高扭王字块的安装质量。     

新型防波堤护面扭王块体

新型防波堤护面扭“王”字块体，因其具有强度大，稳定性好，混凝土有效利用率高等优点，南澳县前江码头工程中采用了这种块体。     

斜坡堤人工护面块体特性分析

为全面系统比较分析现有各类人工护面块体的优劣,介绍代表性人工护面块体的发展,并分析了其稳定原理。归纳比较主流护面块体的稳定系数KD和稳定数Ns,用于评价块体稳定性;引入单位面积混凝土用量和块体数量,用于评价其经济性。在此基础上选取6种常见的人工护面块体,定量比较其稳定性和经济性。借鉴国外规范及最新研究成果对JTS 154—2018《防波堤与护岸设计规范》（简称国标）中扭王字块的计算和使用要求提出建议。最终得出结论：常用人工护面块体稳定性及经济性的定量比较结果可供设计人员在比选护面块体方案时借鉴。对国标中扭王字块的使用提出几点完善建议,可使我国设计企业更好地接轨国外客户。     

港口工程中扭王字块应用标准的比较

通过对常用于港口工程中防波堤及护岸工程的人工护面块体——扭王字块体的英国标准和中国标准的比较,提出扭王字块体在施工中的重点注意事项。     

护岸防波堤工程扭王字块预制及安装施工工艺技术

扭王字块因其具有空隙率高、消波性能好、块体结构稳定、不易损坏等优点,有良好的消浪和护面功能,在国内外被广泛应用于防波堤、护岸、拦沙堤、导流堤等水工工程上,扭王字块预制施工工艺简单、成熟,本文依托广东华电丰盛汕头电厂"上大压小"新建项目配套码头岸防波堤工程项目施工,为护岸防波堤工程扭王字块预制及安装施工工艺技术提供了一定的参考作用。     

新型空心方块斜坡堤结构在长江口深水航道治理工程中的应用

针对长江口N IIC-1区段特殊的工况和地质条件,采用了创新的空心方块斜坡堤结构。在满足抗浪稳定性要求的同时,利用空心块体自身及块体间的大空隙率减轻堤身自重应力,满足了地基承载力和堤身整体稳定性要求。开发了空心方块斜坡堤结构全套施工工艺。该堤段工程已顺利建成,并经受了台风浪的考验,使用效果良好。文章对这一新型结构诞生的背景、创新思路、开发及实践过程和工程效果作了简要介绍。     

深水防波堤设计方法初探

根据世界各国港口建设向深水区域发展的趋势,在自然条件更为恶劣的海域建造防波堤势在必行。综述国内外有关深水防波堤新结构和新技术的研究及应用概况,并结合近年来国内有关研究成果,对波浪作用下深水斜坡堤和深水直立堤在结构选型,以及设计原则、方法和构造要求等某些关键性技术问题提出建议,以供设计参考。     

人工块体护面防波堤与宽肩台防波堤对比

斜坡式抛石防波堤的护面结构,是防波堤结构设计中至关重要的部分。通过对福建某防波堤护面块体的研究,将人工块体护面的斜坡堤与宽肩台斜坡堤进行分析对比,并通过物理模型试验验证,得出两种不同结构形式在掩护效果、护面稳定性、石料用量、工程造价等方面的不同特点和差异性,对类似防波堤工程护面结构选型具有参考价值。     

护坡结构在Mirsarai海岸防护工程中的应用

传统的混凝土或生态型护坡结构均不能兼顾海岸防护对结构防浪消能、耐久性、生态性的需求。针对孟加拉Mirsarai海岸防护工程特点，并经方案比选，采用混凝土块体与生态组合型护坡结构，对其技术质量重难点、典型施工问题、基槽镇脚棱体和坡面块体的防浪稳定性、生态护坡与结构排水进行分析。结果表明，基槽与坡面块体稳定质量满足防浪要求，能够有效抵御汛期海浪冲击；植被生态型护坡利用根系加固土层，控制土粒及下部材料冲刷流失，并兼具生态与景观作用。     

斜坡堤护面块体的安全度分析

斜坡堤护面块体的稳定重力通常按赫德森公式计算,但其安全水平并不明确。提出护面块体安全度的概念,推导出其数值为KN=2.2,两组断面模型试验的结果验证了这个数值是合适的。利用护面块体的安全度,可以客观确定护面块体的稳定重力、新型护面块体的稳定系数,还可用来校验现有各种护面块体稳定系数的合理性。     

基于物理模型试验的斜坡式防波堤护面块体稳定性研究

模型按照重力相似准则设计,结构断面尺寸满足几何相似。根据试验场地、现有块体质量和试验要求,对试验断面采用合理的长度比尺。采用电机伺服驱动推板吸收式造波机,并选用合适的波谱按照《波浪模拟规程》要求进行滤波,对试验断面进行稳定性和越浪量试验。根据试验结果,对原斜坡堤断面进行优化,最终确定了斜坡堤断面,保证斜坡堤的稳定性和安全性。     

长江南京以下12.5 m深水航道工程新型筑堤结构

针对长江南京以下12.5 m深水航道二期工程落成洲河段整治建筑物的特点,提出在堤高为3.0~6.5 m的堤段采取倒T型构件混合堤替代抛石斜坡堤的新型筑堤结构。对混合堤结构在波、流共同作用下的稳定性采用翻坝水流力和合田波浪力计算公式进行理论受力分析,并通过三维物理模型试验对波、流共同作用下混合堤结构稳定性进行验证,结果判定为稳定。新型倒T型构件混合堤减少块石用量,有利于缓解大宗石料供应难度,适应环保需求,同时减少水上施工时间,加快施工进度。该结构已成功申请实用新型专利,可为类似工程提供指导和借鉴。     

斜坡堤坡肩及平台护面类型对越浪量的影响

海堤护面设计中,在满足稳定的基础上,还希望通过采用适当的护面形式来减小越浪量,以减少工程造价。现有越浪量计算方法大多引入护面糙渗系数以体现护面形式对越浪的影响,然而海堤不同位置的护面形式对越浪量的影响不尽相同,因此,通过物理模型试验,研究不规则波作用下平台和坡肩护面类型对越浪量的影响,当采用不同护面类型以减小波浪越浪量时,不仅需要比选不同护面类型的糙渗性,同时还需关注护面块体摆放的位置,设置在波浪上爬区时效果更好,可为海堤设计提供借鉴。     

箱筒型基础结构气浮拖航的稳性计算

箱筒型结构是近年来开发成功的一种新型防波堤基础结构。为了探讨这种新型结构在拖航过种中的稳定性问题,进行了典型试验工程,并建立了气浮稳性分析计算方法。结果表明:基础箱筒气浮拖运与拼接上部结构后整体箱筒气浮拖运在技术、工艺、安全上都是可行的,所建立的气浮稳性分析和计算方法是合理的。     

U型防波堤与波浪相互作用的数值模拟

半淹没式固定U型防波堤,通过在自由水面附近设置挡浪结构增加能量耗散而达到降低港内波浪的目的;为了减小U型防波堤波浪反射,在其左侧设置成可渗透型沉箱。本文基于Navier-Stokes方程,采用k-ε模型封闭雷诺方程,以spatially-averaged方程作为孔隙流的控制方程,用VOF方法跟踪自由表面,建立了波浪与建筑物相互作用的数学模型,采用该模型模拟了规则波入射时波浪与可渗透型U型防波堤的相互作用,针对不同尺寸U型防波堤,进一步讨论了U型防波堤对波浪传播中反射和透射的影响。