斜坡式防波堤护面块体(ANTIFER)设计实例

依托在建的阿尔及利亚Bethioua矿石码头项目,介绍了地中海地区常用的斜坡式防波堤护面块体Antifer块的设计方法。针对项目在三维物理模型试验过程中直立堤与斜坡堤连接处Antifer护面块体局部失稳问题,通过观察模型试验现象并分析类似防波堤损坏特点,得出波浪在连接处波能集中波高变大、部分波浪破碎产生强烈的冲击作用、连接处块体摩擦作用降低是导致连接处护面块体失稳的主要原因。提出了合理布置防波堤方向、加大护面块体质量、降低坡度和布置潜堤等保证连接处护面块体稳定性的方法,为类似工程设计提供参考。     

混凝土异形护面块体的现状及展望（续）

收集了国内外混凝土异形护面块体近１３０种，对其中常用的和最近十余年新开发的异形体作了较系统的介绍，并对斜坡堤护以的基本性能和要求，以对护面块体的发展方向作了粗浅的分析，最后提出了３种新型块体的设想。     

块裂岩质边坡中随机关键块体的分析

具有块裂结构岩体的失稳破坏一般是沿结构面发生,而首先发生破坏的块体称"关键块体"。应用计算机技术对岩质边坡结构面分布情况进行模拟,采用"块体理论"寻找边坡面上暴露的关键块体,并分析关键块体的分布范围和结构特征,为选择合适的治理措施提供了理论支持。     

斜坡堤新型人工块体TB-CUBE的波浪爬高和反射试验研究*

针对新型人工块体TB-CUBE在斜坡堤上对于规则波爬高及反射的影响效果，进行试验研究。研究结果表明：波浪爬高随斜坡堤坡度增加呈现先增加后减小的趋势，并随水深增加先减小后增加；同时，堤前反射系数随水深和坡度增加呈现逐渐减小的趋势。依据波浪在新型护面块体TB-CUBE上爬高的相关因素，并以此拟合出波浪在该块体上爬高的经验公式，并与JTS 145—2015《港口与航道水文规范》进行了对比分析。结果表明：拟合的经验公式对TB-CUBE块体的适用性比规范中的计算公式更好。     

防波堤防面六角型多孔块体的试验研究

本文介绍了一种新型的斜坡式防波堤护面块体－－六角型多孔块体，它具有嵌固性好，抗浪能力强，节省混凝土的特点。通过水工模型试验，给出稳定性与波高、周期、水深、坡度、摆放方式、孔隙率、垫层情况的关系，及重量对稳定的影响，给出了块体设计计算方法和相应公式。     

独立块体铺面设计

在分析港区道路、堆场独立块体的铺面的设计理论，各种不同荷载作用下铺面结构的荷载应力的基础上，提出了块体抗折强工的沉降量控制的二个设计指并根据工程实践确定独立块体强度的综合修正系数和容许沉降量。最后给出了不同荷载条件下块体厚度与地基反应模量的设计值。     

深水斜坡式防波堤结构形式及护面块体稳定性试验研究

近年来在一些深水大型港口的防波堤设计中发现,对于外坡设计低水位以下1.0~1.5倍设计波高之间的护面块体,按照现行行业规范确定其稳定重量时,在波浪物理模型试验中往往不能满足稳定性要求,而需提高块体自重,但增加多少合适只能通过物模试验来确定,并没有一个明确的标准作为设计依据。针对这一问题,文中通过较为系统的物理模型试验,得出了所研究的扭王字块体、扭工字块体在临界稳定状态下的块体稳定系数kD,并推荐了可供设计参考采用的计算值。     

混凝土异形护面块体的现状及展望

从４０年代至今，国内外工程界已开发和应用各类混凝土异形护面块体约１３０种，对有关技术人员来说，了解和研究不同异形护面块体的形状、构造、性能及使用情况大有裨益。为此，从本期起连续发发此文。     

空心方块斜坡堤块体稳定质量计算方法*

空心方块斜坡堤与传统斜坡堤在断面和块体形状上具有较大差异，使用规范中公式难以进行块体稳定质量计算。针对这一问题，通过物理模型试验研究了规则波和不规则波作用下，空心六面块体在不同水位、不同波高、不同波周期条件下的稳定情况。试验结果表明，无量纲稳定质量Wr随着Irribbarren数增大呈现出线性增大的趋势。最后结合研究结果拟合了规则和不规则波作用下，综合考虑波陡影响的块体稳定质量计算公式，并建议稳定系数取为9.1，为空心方块斜坡堤结构设计提供参考。     

斜坡式防波堤技术的新进展

综述在第２４届国际海岸工程会议和港口水工技术国际会议上发表的有关斜坡式防波堤技术的最新，进展内容包括护面块体稳定性的计算方法、战台式防波堤、扭工字块体、钩连块体以及斜皮堤在斜波作用下稳定性等。     

斜坡堤次护面块体的稳定性研究Ⅱ

通过两个断面的模型试验,进一步研究次护面块体的稳定性。试验断面1次护面块体位于静水面下1.5倍波高H13%的坡面,断面2次护面块体位于静水面下1.5倍波高H13%的肩台上。试验波浪范围分别为Hd=0.11~0.14和Hd=0.09~0.11。试验发现,肩台上护面块体的稳定性较坡面上护面块体的稳定性差。从试验结果得出以下结论:1)位于静水面下1.5倍波高处及以下坡面的护面块体,其稳定重力为主护面块体稳定重力的13;2)位于静水面下1.5倍波高肩台处的护面块体,其稳定重力为主护面块体稳定重力的0.9倍。     

一种新型单层人工块体 Crablock 的工程应用

为了研究中东某防波堤项目采用的一种新型单层人工块体Crablock的设计参数，整理分析该块体已有的物模试验研究成果，并将该块体的参数与当前国际主流的4种单层人工块体AccropodeTM、AccropodeTM II、Core-Loc、Xbloc进行对比研究。结果表明：1）该块体的稳定数Ns为2.8～3.3，对应kD值为16～27，稳定性比其余4种块体有较大的提高；2）与其余4种块体采用随机安装不同，该块体在矩形规则安装时能够获得良好的块体联锁和安装密度；3）与其余4种块体设计垫层时采用1/10块体质量不同，该块体建议采用比传统设计更小的1/25块体质量的垫层；4）该块体的越浪糙率系数还未在试验中确定，但不小于0.45。设计时应以物模实测越浪为准。     

双联块体稳定性试验研究及参数测定

运用1∶30比尺的物理模型在波浪水槽中试验验证了双联块体在不同水位、不同波浪条件下的稳定性。防波堤为抛石斜坡堤,单层8 t双联块体护面,现场有效波高达到5 m以上,波浪平均周期13.83 s,试验得到了稳定断面。测定了双联块体的稳定系数KD,形状系数c和块体空隙率P′,糙渗系数KΔ及每100 m2护面块体个数N。结果表明双联块体有随机单层安放、容易制作、稳定性好等特征,该块体及试验成果在工程中已经采用,效果良好,有很好的推广价值。     

透空块体安放方式对堤身稳定性影响试验研究

随着人们环保意识的增强,自然石料来源越来越紧缺的前提下,透空块体将作为水运、水利及围垦工程的主要替代材料。然而透空块体的安放方式是影响堤身结构稳定性的重要因素之一。本文针对某一围垦工程的促淤堤,采用物理模型试验,研究了透空式四面体和透空式六面体其安放方式对堤身结构的稳定性影响,并在堤身稳定条件下测试了两种透空块体的空隙率。结果表明,对于透空式四面体由于块体之间的勾连性差,必须采用上下套叠安放才能保持堤身稳定,施工难度极大;而透空式六面体只需保持一定的间距,避免大面积块体水平叠放,即可满足稳定要求,且空隙率较传统抛石高,节省用料。     

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。     

西大堤变形预测结果的可靠性研究

应用回归分析原理，对变形中的预测结果可靠性进行了较为深入的研究与探讨。在此基础上，结合西大堤工程实际，利用各测点的变形资料共同拟合函数曲线，建立回归方程。该法克服了观测时间短、子样容量小的不足，大大提高了西大堤的变形预测效果。     

将岩桥思想引入块体理论优化边坡稳定性评价

块体理论是建立在其基本假设,即结构面完全贯通的基础上的。而实际岩体中结构面并非呈完全贯通的空间展布,这样必然使评价结果偏于保守,造成支护措施等的加大,造成不必要的浪费。作者将岩桥思想引入块体理论当中,通过蒙特卡洛网络模拟法确定连通率,并推导了关键块体稳定性计算公式。实践证明该方法能够更加客观的评价边坡稳定性,指导支护方案的优化,降低支护费用。     

华南大型煤炭中转码头防波堤技术研究

华南大型煤炭中转码头防波堤地基处理，采用了爆炸清淤填石法施工，淤泥可全部被填石置换。护面块体采用王字型块体，设计稳定系数ＫＤ＝１８。     

波浪作用下斜坡上护面块体断裂破坏的数值模拟

基于FEM/DEM方法建立原型尺度数值模型,模拟波浪荷载作用下斜坡上护面块体内部的应力分布和断裂破坏过程。其中结构物所受的波浪力采用微幅波的理论解计算,块体之间的运动、接触以及块体变形采用FEM/DEM方法模拟。采用基于势函数的罚函数法计算块体之间的接触力,采用Single/Smeared破坏模型模拟混凝土块体开裂,采用中心差分法的显式积分算法进行数值求解计算。分别采用文中数值模型与ANSYS模型对自重作用下块体的应力进行比较分析,给出了块体碰撞破坏的两种形式,验证了数值模型应力和变形计算的精度。通过数值模拟给出了不同波浪荷载下斜坡上护面块体的运动、内部应力分布、裂缝形成和断裂过程,给出了不同点的应力历时曲线,探讨了块体的应力变化和断裂破坏的特性。     

一种新型块体的重力式结构

某工程设计采用了一种新型块体的重力式结构，该结构具有工程量省，地基应力小，造价低，施工简单，使用方便等优点。