国内外防波堤损坏研究进展评述

近年来，深水环境下的防波堤建设项目日益增多，经常会遇到一些国际海岸工程中还未完全解决的难题。文章综述了国内外在防波堤损坏这一领域研究的历史与最新进展，并在此基础上对防波堤损坏的原因进行了初步探讨。     

台山防波堤工程损坏调查分析

通过对台山防波堤工程工地现场踏勘和工程测量,并根据现场损坏情况和有关资料分析研究,认为造成这次防波堤部分损坏的主要原因是本次台风的潮位和波浪均大于规范设计标准,从而在防波堤胸墙处产生的波浪力大于设计标准值而使胸墙发生位移。     

台风"伊布都"对珠海市桂山岛某湾东防波堤损坏原因分析

台风“伊布都”对珠海市万山区桂山岛某湾东防波堤造成大面积的损坏,为了评估这次台风对防波堤损坏的影响,文章根据现有资料和现场破坏情况进行原因分析,并建议在修复时采用其他型式防波堤护面块体。     

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。     

复杂礁盘地形下防波堤护面稳定性试验分析

由于建于复杂礁盘地形上的某渔港防波堤在2013年7月13日台风"苏力"期间发生部分损坏,为修复防波堤,采用正态物理模型进行防波堤修复方案的波浪整体物理模型试验。在试验中,观测防波堤堤身、东西两端与礁盘或直立断面连接段各部位在不同水位及相应50 a一遇波浪、极限波浪作用下的稳定性。研究表明:防波堤护面在礁盘地形上的稳定性有明显降低;所提出的改进修复方案能有效解决护面的失稳问题。     

防波堤台风受损整体修复方案

近年来,沿海地区不断遭遇强台风袭击,大部分防波堤设计年限已久且抗风浪等级偏低,每次遭遇强台风袭击时,防波堤都会遭受不同程度的损坏。因此,对受损防波堤进行修复并提高其设计等级十分必要。本文以某防波堤整体修复项目为例,介绍防波堤修复及设计过程中关于越浪量、堤顶高程、堤身断面尺寸确定的方法,类似工程设计中可作为参考。     

漳州LNG项目护岸施工遭遇的损坏及防护措施

漳州LNG项目接收站的填海造地工程为其先行工程,由于防波堤没有先行施工而先进行护岸及填海造地施工,护岸施工时毫无掩护,实际就相当于临时防波堤。文章就该工程护岸施工过程中遇到的几个问题及采取的解决措施进行简要介绍,为后续防波堤施工及类似工程提供一些经验。     

堤心渗透性对护面层稳定性的影响

防波堤堤心的渗透性影响防波堤护面的稳定性,本文对目前有关堤心渗透性对块石和混凝土护面块体稳定性影响的认识进行了论述。文中给出了一个原型实例,所发生的损坏就是由于低渗透性造成的,对堤心渗透性低的防波堤和海堤的设计提出了建议。     

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。     

茂名港博贺新港区防波堤工程防台措施设计

茂名港博贺新港防波堤由护岸段和越浪段防波堤组成,由于建设时序的变化,护岸段后方回填未能及时实施,内坡在施工期将暴露在外海,这种设计条件的变化,使得护岸段的内坡结构不同与常规结构。同时结合工程经历的三次强台风过程,分析了台风期由于增水和浪大造成施工期防波堤堤顶损坏的原因,针对台风特点,制定了相应的堤顶和内坡防护措施,为今后类似工程建设提供一定的参考价值。     

土工织物加固后防波堤软基破坏机理实验研究

结合黄骅港一期工程防波堤工程实例,对经土工织物加固后防波堤的破坏机理进行了实验研究,并在此基础上提出一种与现行规范不同的地基极限平衡的分析方法——滑块平衡法。     

海堤后坡混凝土板护面稳定厚度的模型试验研究

海堤在风暴潮和极端波浪的联合作用下极易发生堤顶大量越浪,而越浪量的增加可能导致防波堤后坡的破坏,造成海堤整体失稳。针对这一问题,对海堤后坡混凝土板护面进行系列二维物理模型试验,根据越浪对堤后不同坡度不同护面厚度的冲刷破坏情况,讨论堤后混凝土板护面稳定厚度与越浪量和后坡坡度之间的关系,结果表明:同一坡度下护面稳定厚度与越浪量成线性相关;不同坡度时,坡度越缓,相对厚度越小。最终给出不规则波作用下不同坡度的后坡混凝土板护面厚度的计算公式。     

1／4圆弧面胸墙沉箱防波堤可靠度分项系数

1／4圆弧面胸墙沉箱防波堤是一种适合于深水港的新型防波堤。文章首先利用修正的合田良实波浪力公式计算防波堤堤身波浪力分布特性;考虑作用在防波堤堤身的波浪力之间、波浪力矩之间相关性,采用考虑相关变量的可靠性分析方法,基于工程海域实测波浪数据,针对不同工况下的防波堤,确定该类型结构的可靠指标、失效概率。对应于我国现行安全度水平,提出各荷载的分项系数建议值,以及深水1／4圆弧面胸墙沉箱防波堤的抗滑移、抗倾覆破坏的设计表达式。为其结构设计提供理论依据。     

桶式防波堤离心模型试验

桶式基础防波堤结构在淤泥质海岸工程中的应用逐渐引起关注,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。结合连云港防波堤工程,通过离心模型试验探讨波浪荷载作用下桶式基础防波堤结构的稳定性问题。采用拟静力和循环往复作用力两种方式模拟波浪荷载作用,分析试验结果,得出桶式基础防波堤结构在各个阶段中的变形稳定性状和可能的破坏模式,为工程设计优化提供参考。     

Structural safety assessment of a pontoon-type VLFS considering damage to the breakwater

 A structural safety assessment of a pontoon-type very large floating structure (VLFS) surrounded by a gravity-type breakwater was carried out for extreme wave conditions by considering the damage to the breakwater. Bending and shear collapses are considered to be a failure mode of the floating structure, while overturning damages the breakwater. The probability of the breakwater overturning, and the transmitted wave height before and after damage to the breakwater, are evaluated using design formulae for port and harbor facilities in Japan. The ultimate bending and shear strengths of the floating structure are calculated by the idealized structural unit method (ISUM) and FEM, respectively. The calculated failure probability for the floating structure is compared with the specified target safety level. It was found that the floating structure under consideration is most likely to fail by bending in transverse waves, and that the corresponding failure probability satisfies the target level. Received: September 12, 2002 / Accepted: October 4, 2002 Acknowledgment. The authors are grateful to Dr. Shigeo Ohmatsu, National Maritime Research Institute, Japan, for allowing us to use the program of hydroelastic response analysis. Address correspondence to: M. Fujikubo (e-mail: fujikubo@naoe.hiroshima-u.ac.jp) Updated from the Japanese original, which won the 2002 SNAJ prize (J Soc Arthit Jpn 2002;190:337–345)     

1/4 圆弧面沉箱防波堤设计分项系数研究(英文)

The quarter-circular caisson breakwater (QCB) is a new type of breakwater, and it can be applied in deepwater. The stability of QCB under wave force action can be enhanced, and the rubble mound engineering can be less than that of semi-circular breakwaters in deepwater. In order to study the wave force distribution acting on the QCB, to find wave force formula for this type of breakwater, firstly in this paper, the distribution characteristics of the horizontal force, the downward vertical force and the uplift force on the breakwater were gotten based on physical model wave flume experiments and on the analysis of the wave pressure experimental data. Based on a series of physical model tests acted by irregular waves, a kind of calculation method, which was modified by Goda formula, was proposed to carry out the wave force on the QCB. Secondly, the reliability method with correlated variables was adopted to analyze the QCB, considering the high correlation between wave forces or moments. Utilizing the observed wave data in engineering field, the reliability index and failure probability of QCB were obtained. Finally, a factor Q=0.9 is given to modify the zero pressure height above SWL of QCB, and wave force partial coefficient 1.34 to the design expressions of QCB for anti-sliding, as well as 1.67 for anti-overturning, were presented.     

防波堤稳定性和消波特性的研究进展

防波堤的稳定性和消波特性是直接反映防波堤工程质量和使用功能的重要指标.在传统的防波堤设计理念中,堤身出现滑移就意味着防波堤结构的破坏,而当今防波堤设计的1种新思路是在保证防波堤整体结构不发生破坏的情况下,允许堤身存在一定的滑移量.重点介绍防波堤稳定性和消波特性研究方面的进展,探讨堤身滑移对防波堤稳定性的影响,建议在外海...     

涌浪作用下岛式防波堤堤顶高程设计

岛式防波相对于常规的接岸式防波堤结构,其功能更为简单明确,即为单个码头提供掩护。在考虑到工程的整体经济效益,满足其特定使用功能的前提下,岛式防波堤堤顶高程设计标准可适当降低。基于实际工程项目,采用欧标计算防波堤堤顶越浪量及防波堤堤后有效传递波高。根据越浪量及有效传递波高的控制要求,确定岛式防波堤堤顶高程,并通过物理模型试验对岛式防波堤堤顶设计高程进行验证。     

孤立波作用于V形薄壁防波堤的绕射波浪力

在一定条件下浅水波可能以孤立波形态作用于离岸结构。基于波浪绕射理论,推导V形薄壁防波堤的一阶孤立波绕射理论解。通过对孤立波作用于防波堤的波浪力进行计算,研究孤立波对V形防波堤的作用规律。通过对180°张角的有限长薄壁V形堤足够长时的绕射波浪力计算,与无限长直立薄壁堤的孤立波反射波浪力进行有效的相似性比较。结果表明:孤立波的最大无量纲波浪力明显大于相同浅水条件下Airy微幅波理论的对应结果,由此反映浅水波的非线性效应;孤立波入射角、V形堤张角、防波堤臂长与水深比以及孤立波特征参数等因素的变化均将对波浪荷载产生一定的影响。     

新型柔性浮堤消浪性能的综合试验研究

针对柔性浮式防波堤对短波、长波均有较好掩护效果的优点,提出一种圆木阻尼式柔性浮式防波堤结构。通过二维水槽中规则波物理模型试验,研究该柔性浮式防波堤在有无浮板时的消浪性能,并对试验结果进行对比分析。结果表明:该柔性浮式防波堤对短波、长波都有良好的消波效果,有浮板柔性浮堤优于无浮板柔性浮堤。