海堤和护岸消浪型式选黄锦林,程永东(广东省水利水电科学研究院,广东广州510610)摘要:海浪冲击是危及海堤和护岸安全的主要因素,完好的消浪防冲设施是抗御波浪冲击的有效办法。该文介绍了目前国内海岸工程中常用的几种海堤和护岸的消浪结构,并分析了各自的特点,提出了选用的原则,以期供工程技术人员参考。关键词:海堤;护岸;消浪结构;选型;工程应用:P753文献标识码:B:1008-0112(2009)04-0037-04土异型块体,包括:a)四脚锥体、b)三柱体、c)四足锥体、d)扭王字块体、e)六脚锥体、f)合掌块体、g)四角空心块体、h)铁砧体、i)扭工字块体等[1]。前言海浪冲击是危及海堤和护岸安全的主要因素,完好的消浪防冲设施是抗御波浪冲击的有效办法。消浪结构不仅能消减波浪的爬高,降低堤顶高程或防浪墙顶高程,而且能减轻波浪对堤身主体或岸体的冲击,有利于工程的安全。本文介绍了目前国内在海岸工程中常用的几种海堤和护岸的消浪结构,并分析了各自的特点,提出了选用的原则,供工程技术人员设计时参考。1块石消浪和混凝土异型块体消浪抛填块石是一种比较原始、简单的消浪方法,分为不分级块石和分级块石2种。不分级块石是将块石不分大小不分位置的随意抛填,大块石往往滚到下部,坡度自然形成。此种消浪方式用料多,在波浪作用下上部小块石易被淘刷带走,护坡也易坍塌。分级块石是将块石分级使用,小块石放在下部,大块石放在波浪作用强烈的上部,充分发挥大块石的抗浪作用。此种消浪方式用料更省,护坡也更稳定。对石料丰富地区,采用抛填块石消浪时,要尽可能用分级方式,但分级不宜多,将大块石选出后,其余的就不必再分级了。在石料缺乏地区,也有用预制混凝土块代替石块抛填护岸消浪的。混凝土异型块体消浪的提出,始于20世纪50年代初,50年代以后,此种预制块体在护岸建筑物和防波堤护面工程中逐渐得到推广应用。世界上用得最早的混凝土异型块体是四脚锥体,它是法国人于1952年研制的,由于其消浪性能及稳定性的表现,推动了其他各类异型块体的研究和应用。目前世界上已研制出的各类混凝土异型块体约百余种,图1是较为常用的几种混凝图1常用的混凝土异型块体与普通的块石护面或混凝土板护面相比,混凝土异型块体具有以下优点:①孔隙大,透水性强,消能效果好②能使波浪在不同角度充分破碎,堤前波浪反射较弱;③波浪爬高更小,能降低堤顶高程,断面更经济;④安放后块体嵌合紧密,稳定性强;⑤块体可以现场预制,施工更方便。但混凝土异型块体造价较高,且需大型起重设备来安放。只有在工程区域石料缺乏,且波浪较大时,才考虑采用抛填混凝土异型块体消浪,异型块体的收稿日期:2009-02-19;修回日期:2009-03-10作者简介:黄锦林(1971-),男,在职博士生,高级工程师,从事水利水电工程科研、设计及咨询工作。·37·2009年4月第4期黄锦林,等:海堤和护岸消浪型式选择No.4Apr.2009质量和结构可根据设计波浪要素及堤体断面型式确定。2护面加糙消浪护面加糙消浪也是目前海堤和护岸中广泛采用的消浪方法,护面加糙有上凸式加糙和下凹式加糙两种方式。对干砌石、浆砌石或混凝土板护面,采用插砌条石或设置突起的混凝土消力墩来加糙属于上凸式加糙。上凸式加糙利用设置的上凸式消力石或消力墩来破碎波浪,消耗波浪能量,减小波浪爬高,是海堤和护岸消浪的一种有效方法。为了充分发挥上凸结构的消浪作用,上凸的消力石或消力墩要有一定高度,凸起加糙面积可按坡面总面积的25%控制,此外,上凸结构要垂直于结构面设置。上凸式消浪结构布置方式灵活,既可设置在斜坡上和平台上,也可设置在陡墙上。为增加消浪效果,设计时宜将上凸结构布置成梅花型,图2是混凝土消力墩布置简图。着大量的空腔,增加了坡面的糙率,可部分消耗上爬的波浪能量。当波浪水舌经过栅栏板时,波浪遇到栅栏板空腔形成漩涡,使波浪破碎、撞击,进一步耗散波浪能量,达到消浪的目的[2]。栅栏板一般布置在海堤斜坡上,平面形状宜采用长方形,其长边与短边的比值可取为1125,栅栏板的平面尺寸与设计波高下列公式计算[3]:a0=1125Hb0=110HH的关系可按(1)(2)式中a0为栅栏板长边,沿斜坡方向布置,m;b0为栅栏板短边,沿海堤轴线方向布置,m。栅栏板的空隙率P′宜采用33%～39%,当P′=37%时,细部尺寸可按《海堤工程设计规...