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。     

波陡对于扭王字块稳定性影响的试验研究

对于护面块体稳定重量的计算,目前最为常用的Hudson公式在计算护面块体稳定重量时,只考虑了波高的影响,没有考虑波陡对于护面块体稳定重量的影响。文章以两种不同重量的扭王字块作为斜坡提的护面块体,考虑3种不同的斜坡堤坡度,采用不同波陡的波浪进行护面块体稳定性的物理模型试验研究。结果表明,波浪的波陡对于护面块体的稳定性具有影响,对于同一重量的扭王字块,护面块体失稳波高随波陡减小和斜坡堤坡度变陡而减小;K_d数随波陡的增大而增大。     

深水直立堤明基床护坡和护肩块体设计

为了确定深水直立堤明基床护坡和护肩块体的稳定质量，总结了国内外现有计算方法，并结合实际工程的2D和3D物模试验数据进行对比。结果表明：1）在长周期大波浪条件下，JTS 154—2018计算所得的护坡块石质量偏大，说明国标的计算方法在该波浪条件下已经不再适用。2）正向浪条件下，改进的Tanimoto公式计算所得堤身护坡块体稳定质量偏小，建议设计中应适当保守考虑。3）根据改进的Tanimoto公式，随着波浪入射角（＜90°）增大，堤身护坡块体的稳定质量显著增大。4）重要工程应通过物理模型试验论证设计方案的合理性。     

水力插板与抛石斜坡复合堤稳定机理

在海岸防护堤坝工程中,采用水力插板桩技术修筑直立墙,并在墙前水下形成抛石护坡,此种水力插板与抛石斜坡组成的的复合堤,已在工程实践中表现出良好的安全稳定性。对直立堤、抛石堤以及复合堤3种堤型开展不同波况下直立墙上和抛石护坡中波压力的试验研究,对复合堤的稳定性优于直立堤和抛石堤的机理进行分析。试验结果表明,抛石护坡明显降低了直立墙上的波压力,减轻了波浪冲击;直立墙阻止越浪带动抛石堤顶部块体向堤后运动,避免抛石护坡的过度破坏。两者结合使复合堤具有比直立堤和抛石堤更好的稳定性。     

斜向浪作用下护面块体稳定重量的探讨

对现行行业规范关于波浪作用下斜坡堤护面块体稳定重量计算的有关规定进行了简述和讨论。结合工程案例,对斜向浪作用下斜坡堤四角空心方块护面结构的稳定重量进行了试验研究,发现现有行业规范相关规定具有一定的局限性,类似工程的设计应予以重视,并说明模型物理试验验证设计方案的必要性。     

复式斜坡堤螺母块体护面波压力计算方法

护面波压力是斜坡堤设计的重要参数.复式斜坡堤螺母块体护面在风浪作用下的波浪压力研究成果较少,通过开展波浪压力原型观测试验,在室内水槽试验进行反演后,选取上海地区典型斜坡堤断面,进行系列物模试验,研究消浪平台尺度、护面类型、斜坡坡度等因素对护面压力的影响,提出适合当地海堤结构特点的螺母块体护面压力计算方法.可为类似工程设...     

深水软基斜坡堤沉降变形对护面层稳定的影响

为了研究深水软土地基上抛石斜坡堤沉降变形对护面层结构稳定性的影响,采用软土蠕变模型对深水抛石斜坡堤的软土地基的沉降变形进行模拟计算。计算结果表明深水软土地基上抛石堤的竖向沉降和水平变位发展持续时间较长;堤身变形稳定后,堤身中部的竖向沉降量大于堤脚处的水平位移量,堤身外轮廓线长度变短,软土地基和堤身的沉降变形对护面层结构的稳定基本没有不利影响。     

波浪作用下护岸三维稳定试验研究

针对大连某护岸工程平面布置方案,通过波浪三维稳定物理模型试验,分别对工程前设计波浪要素和斜坡护岸稳定性进行了研究。研究结果表明,特定地形条件下近岸处波高会大于深水处波高,值得设计特别注意;采用同样重量的护面块体,在击岸破碎波的作用下,浅水段的护岸稳定性不及深水段,底部块体的失稳会导致上部块体的下滑、坍塌,从而使断面失去防浪功能;在某些情况下,斜向浪对扭王字块护面块体的作用比正向浪偏于危险。因此,工程设计需要特别注意斜向浪和击岸破碎波的影响。     

某四角锥护面斜坡堤损坏原因分析

防波堤损毁原因的分析对其修复或重建方案具有重要指导作用。地中海某防波堤在过去45 a施工和运营期间多次遭受大浪作用导致较严重的破损,虽历经多次修复,但仍然发生局部破坏。通过现场调查,结合理论公式计算和防波堤断面物模试验,对可能导致破坏的原因进行了分析。结果表明：1）地中海地区波浪强烈,波高大、周期长,大浪持续时间长,破坏力大。2）防波堤四角锥护面块体破坏的最主要原因是护面坡度过陡。3）四角锥护面块体的安放质量对其稳定性也有明显影响,随机抛放时四角锥护面块体的稳定性明显低于规则摆放时的情况。4）对于地中海区域的大型四角锥护面块体深水防波堤项目,设计中应充分考虑护面块体适宜坡度、块体安装质量及安装密度等诸多因素对块体稳定性的影响。     

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。     

几种典型基床整平工艺在深水航道整治工程运用效果的探讨

近年来,随着深水航道整治工程的需要,采用"抛石基床+安装预制空心构件"混合堤结构型式在整治结构物逐渐应用,对基床抛石的整平要求不断提高,激发水下基床整平新工艺不断涌现,本文就深水基床不同的抛石工艺适用条件和质量控制效果进行探讨,为类似工程采用合理工艺提供借鉴。     

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。     

黄河南海堤防潮工程护面块体选型试验研究

黄河南海堤防潮工程地处黄河三角洲,因地势平坦,缺乏石料来源,不宜采用抛石护岸及孔隙率较大的护面块体。选择混凝土平板与天龙板作为护面块体,采用水工物理模型试验进行比较研究,验证了防潮堤在不同工况的临界破碎波高作用下的护面块体稳定性。研究发现,天龙板重量较轻,消浪效果较好,整体性强,适合作为黄河南海堤防潮工程的护面块体．     

直立防波堤抛石基床透浪特性研究

直力式防波堤底面的浮托力对工程建设至关重要。目前，主要是根据经验和实验资料确定。因而从理论上对一这问题研究非常重要，作者建立了抛石基床内非达西的波动微分方程，给出了直立堤底面浮托力和基床透浪的计算公式，与实验资料比较吻合程度很好。     

非线性波作用下直立式防波堤的稳定性分析

结合波浪、抛石基床防波堤和海床之间相互动力作用计算模型，分析讨论了由于抛石基床与海底渗透形成的港内波浪，防波堤结构微动对波浪场的影响等有关非线性波作用下直立式防波堤的稳定性问题。     

斜坡式和直墙式防波堤技术的新进展

综述第27届国际海岸工程会计（ICCE2000）上有关防波堤技术的新进展,内容包括斜坡堤护面块体的稳定性、宽肩台堤的设计标准、扭工字块体的结构失稳标准、Core-Loc块体的应用、三维波浪对混合堤的作用,应用预期滑动距离法设计混合堤以及水平向混合堤等。     

扭王字块体护面潜堤加高方案

针对小型渔船在潜堤堤顶搁浅的问题,开展潜堤加高的方案设计及试验研究。通过同类工程对比提出采用扭王字块体直接堆叠加高潜堤的方案,并开展波浪物理模型试验对比3种设计方案。试验结果表明：扭王字块护面结构潜堤采用直接堆叠扭王字块进行加高是可行的。加高设计中堤身护面采用与下层相同规格的块体能够满足稳定要求也便于施工。当堤顶高程在设计高水位以上不足0.2倍设计波高时,堤顶块体质量采用外坡护面块体质量的1.5倍通常不够,须达到2倍以上。     

加纳特马港防波堤稳定性局部物理模型试验研究

非洲西海岸几内亚湾涌浪周期长、风暴期间大浪持续时间长,加纳特马港新集装箱码头防波堤还受到斜向浪作用,为研究防波堤转弯段的护面稳定性,建立了港池局部整体物理模型。试验结果表明,防波堤各部位满足稳定要求,但转弯段和堤根段局部堤顶护面块石的失稳数较大。分析了波浪入射角对防波堤各部位稳定的影响,堤顶和堤后块石主要受越浪的作用,波浪和堤轴线夹角较大时,波浪入射角些许变化对堤顶及堤后块石稳定影响不明显;波浪和堤轴线夹角较小时,波浪入射角增大导致越浪量变大使堤顶及背浪面块石失稳数增大。     

不规则波作用下斜坡堤越浪的数值模拟

基于OpenFOAM建立三维数值波浪水槽生成不规则波,利用体积平均的RANS方程和包含非线性项的渗流方程描述斜坡堤内部的水体流动,通过网格划分工具对斜坡堤外层扭王护面块体进行全尺度精细划分模拟,研究了正向入射不规则波与扭王块体护面斜坡堤的相互作用。模型模拟实验室尺度及原型尺度斜坡堤得到的平均越浪量分别与试验结果及按照重力相似准则换算原型结果吻合较好,所建立的数值模型可以描述实际工况下扭王块体护面斜坡堤的越浪过程。     

浮式智能控制水下基床整平施工工法

基床整平的传统施工工艺主要采用导轨刮道法。目前,浮式智能控制水下基床整平系统研究,在相关研究领域尚属空白。综合采用了理论分析、系统设计、工艺试验等手段相结合的方法,研发了定位、抛石、整平施工、检测等技术,形成了浮式智能控制水下基床整平施工工法。该工法丰富了深水空心构件混合堤施工工艺,对类似复杂水文环境下、工程方量较小的水下抛石基床整平施工工程具有重要的参考或借鉴意义。