防波堤种类详细解析
(船舶与海洋工程概论)7.防波堤概述
5、堤根 与岸连接段，一般位于浅水区。通常以设计高水位时的水深等 于波浪的破碎水深处为其外界。当在岩石海岸建堤时，如果岩岸 较陡，则堤根水深较大。 浅水区：水深较浅，波浪已破碎，波能不大，且因为水深浅难 以用浮式起重机船来安放重大方块和大沉箱，因此一般采用斜坡 式堤根，斜坡护面不需特殊加固， 深水区：如岩石海岸，堤根可采用直立式，但如岩岸较陡，堤 根处水深较大，则可能由于波浪在海岸上的反射造成堤根段的波 能集中，因此要采取加强措施，如堆砌护面块体较大的人工岸坡， 以减少反射跌加的波能。
优点：波浪在斜坡上破碎，因此，波浪反射下，口门附 近的水域比较平稳，船舶进出港安全。口门的有效宽度 决定于最低通航水位。 缺点：在高水位时口门的实际宽度增加较大，对港内水 域的掩护不要利。因此， 有将斜坡式防波堤的堤头 改为直立式堤头，即将直 立式堤头申入斜坡式堤身 内一段长度。
②直立式堤头 长度：其长度取堤头宽度的1.5～2.0倍，也可采用与堤 干标准段相同的长度。堤头与堤干之间应设置变形缝。 宽度：当需要在堤头设置灯标或因内侧系靠船只而设置 系船设施与阶梯，因此在堤头段内侧须加宽，其宽度有时 可的达堤干宽度的1.5～2.0倍。 形状：半圆形与矩形的合并形式、圆形、矩形或多边形 等形状。（但转角处以 做成圆形为佳，并应向 港内加宽，以减弱转角 处的强烈波浪和水流对 建筑物的作用。）
②浮式防波堤 由有一定吃水的浮涵或浮排和锚系组成。 A、优点 不受水深，地质条件限制；易拆 除，易修建，较经济。 B、缺点 锚链设备复杂，可靠性差，易走 锚，不能阻止泥沙进入港内，不能减 少水流对港内水域的影响。 C、适用条件 波陡大，水位变幅大的渔港或作 临时防护。
③喷气式，喷水式防波堤 原理：使波长变短，波陡变大，直到波浪破碎，消耗波 能。 优点：施工简单，基建投资少，安装，拆迁方便。 缺点：动力消耗大，运输费用高。 适用：围堰施工，打捞沉船及临时的装卸作业。
斜坡式防波堤和直立式防波堤概述
2.反射系数计算方法；
3.波浪在斜坡堤上爬高计算方法； 4.破波相似参数计算与破波型式的判断。
波浪与直立式防波堤的相互作用
波浪与斜波堤的相互作用
1.直立堤前的波态：
立波和破波（远破波和近破波）
2.直立堤上波浪力计算方法：
（1）立波作用力
（2）远破波作用力
（3）近破波作用力 （4）斜向波作用力
斜坡堤护面块体重量的确定
不同块体重量计算方法：
1.Hudson 方法；
2.日本大阪大学椹木亨等人的方法；
3.荷兰德尔夫特水力实验所的方法。
斜坡式防波堤和直立式防波堤破坏及其 原因分析
斜坡式防波堤破坏实例说明和分析：
1.葡萄牙锡尼斯港的西防波堤破坏；
2.的黎波里港的斜波堤破坏；
3.大连渔港斜波堤破坏。
直立式防波堤破坏实例说明和分析：
防波堤基本型式：
斜坡式防波堤和直立式防波堤
（提纲）
汇报人：李龙
目录
1.斜坡式防波堤和直立式防波堤结构型式
2.波浪分别与斜坡堤和直立堤相互作用
3.斜坡堤护面块体重量确定
4.斜坡式防波堤和直立式防波堤破坏及其原 因分析
斜坡式防波堤和直立式防波堤结构型式
斜坡式防波堤结构型式：
1.斜波堤断面型式；
2.斜波堤护面型式；
1.阿尔及利亚直立堤破坏
3.基床软基处理和加固方法。
直立式防波堤型式：
1.主要结构型式；
2.重力式直立堤的组成部分；
3.上部结构港外侧不同的外形结构（直立面、 弧面和削角）的优缺点； 4.消能箱式直立堤和带孔道的消能方块优点。
波浪分别与斜波堤和直立堤的相互作用
波浪与斜波堤Biblioteka 相互作用1.入射波能、反射波能、传递波能和消散波能；
【土木建筑】斜坡式防波堤
⑵基本要求
①人工块体护面：1.1～1.25H，但不小于2m，且在构 造上至少能安放两排或随机安放3块人工块体。 ②砌石护面堤：1.1～1.25H ③抛填砼方块：由于堤底的透浪程度较大，堤的宽度
不宜太宽，否则将影响港内的水面的稳定，在设计高水位
处宽大于3H。
3、支承棱体和肩台宽度 ⑴支承棱体 因波浪作用主要集中在设计水位上、下各 1 倍设计波高 范围内，所以在港外侧设置水下支撑棱体的顶面高程应低 于设计低水位以下 1 倍设计波高处。棱体顶面宽度不小于 2m，厚度不宜小于1m。 ⑵设戗台的堤 干砌块石或浆砌块石护面的防波堤通常设有戗台。为保 证护面的施工条件，戗台的高程宜设在施工水位附近，宽 度不宜小于2m 。 ⑶宽肩台堆石堤 为了有效的减少波浪爬高，更好的消能，肩台高程可定 在设计高水位以上1～3m，宽度取2.3～2.9H，且不小于 6.0m。
③极端高水位：波高采用相应的设计波高；极端低水位 时，可不考虑波浪的作用。 ⑵短暂状况：对未成型的斜坡堤建筑物进行施工期复核 时，水位可采用设计高水位和设计低水位，波高的重现期 可采用2～5年。 ⑶偶然状况：应考虑地震作用的偶然组合，即进行地震 力作用下斜坡堤的整体稳定验算，但不考虑波浪对堤体的 作用。此时，水位采用设计低水位。 二、护面块体稳定性计算 1、护面块体的稳定重量计算 从现有国内外的研究成果看，块体失稳有三种型式：滑 动、滚动、上举脱出。 第二十一届国际航运会议上推荐西班牙、挪威、瑞典、 前苏联和美国公五种计算公式。在相同情况下，各种公式 的计算结果差异还比较大。我国的港工防波堤规范推荐采 用美国Hudson公式。
2
1 x m
则得：
0.5 2 2 V V 1 x B A V A A 2 gyc 2 2 b b 4ac g m m ) , ( x1, 2 2a xm yB m 式中：——按浅水波计算理论计算
防波堤类型
防波堤类型波浪同斜坡堤相遇将发生显著变形，在斜坡上破碎，给斜坡带来局部集中的动水压力和底流，水下坡面还出现向上的反压力。
因此，堤外坡常用天然大块石、人工混凝土方块或异形块体护面，防止波浪淘刷；堤身一般用分层分级块石堆成梯形断面；堤顶高程主要根据波浪在护面上的上爬高度和容许越波量来确定。
斜坡堤适用于水深较小和软土地基的条件。
正向波浪在直墙堤前将发生完全或不完全反射，形成立波（驻波）。
完全立波波高约为两倍原始波高，波长不变；在墙面和墙前半波长处波峰与波谷交替出现，称为波腹；在墙前四分之一波长处水面几乎不动，称为波节。
这样，直墙将承受立波的压力和浮托力，因此常采用钢筋混凝土沉箱或混凝土巨块构筑，波浪较小时也可采用木笼，近来也有采用大型管柱排列的结构。
直墙堤适用于岩基或较密实的地基，墙底常铺一层碎石基床，堤外基床面视需要铺设护面块石，堤内侧可兼作码头用。
容许越浪时堤顶高程可降低，有时还采用削角顶盖和带消浪空室的沉箱以减少立波压力。
斜向波浪或不规则波的方向谱分量，在直墙前反射形成三向波，峰谷呈棋盘状交替出现，确定沿堤线波浪的合压力需要考虑直墙分段的影响。
上部为混凝土直墙、下部用斜坡式抛石突基床混合组成的防波堤。
根据突基床顶高程的不同，波浪在直墙前的破碎临界水深变化于0.8～1.7倍波高范围内。
在满足地基承载力的前提下，应尽量采用较低的突基床，使直墙前水深大于临界水深形成立波。
突基床过低，直墙前水深小于临界水深，则不可避免地形成破波，直墙上将承受压强比立波压力大得多的破波压力，直接影响直墙的稳定。
因此，在破波条件下，应尽量采用较高的基床，使波浪破碎在基床上，不直接冲击直墙，此时，直墙上承受的是部分波浪或破波水流的波压力。
突基床外侧需采用大块石或人工块体护面和压肩。
堤内侧也可兼作码头。
把上部防浪结构安设在桩、柱支撑上，构成下部可以透水的防波堤。
在波浪小、水深大的水域修建重型防波堤工程量大，不经济。
根据波浪能量集中于海水表层的特点,可以采用这种轻型透空堤。
防波堤以及护岸
1
0.13
H d1
作用与直立式防波堤的近破波波压力
墙底处的波压力强度： pb 0.6ps
墙底面的浮托力合力：pu
bpb 2
μ为浮托力折减系数，一般取0.7
三 直立式防波堤的断面尺度和构造
1. 抛石基床 便于整平，给堤底平整的基础，扩大 地基受力面以减小地基所受压力。
W
0.1
K
D
Sb
bH 3
13
ctg
其中
Sb
b
KD为块体稳定系数，见表7－3－6
范德密（Van der Meer）公式考虑因素更多，在西方国家 广泛采用。
四 斜坡式防波堤的计算
2)砌石护面厚度h的计算 当m=1.5~3时,干砌石厚度和设置排水孔的浆砌块石厚
度：
h
1.3
b
征点处的波压力强度：表
p
d
Ap
Bp (H / d)q
(二)作用于直立式防波堤的立波波压力
单位长度墙身上所受的总水平波压力（补
）P ： 充P134上公式
c
Pc d2
1 4
2
pac d
c d
poc d
1
2hc d
2pbc d
pdc
d
单位长度墙身上所受的总水平波压力的
单位长度胸墙底部波浪波堤的计算
4. 斜坡堤护面层厚度、人工块体个数及混凝土用量
护面层厚度：
1/ 3
h
n' C
W 0.1 b
人工块体个数：
防波堤名词解释
防波堤名词解释
防波堤（Breakwater）是一种防止岸边波浪侵蚀及船舶靠岸的工程构筑物，类似于水肩堤，主要分为海湾防波堤和海岸防波堤两种，常用材料有砂石、砖块、钢板等。
目的在于把海洋的能量分散和减弱，以阻挡波浪的撞击力，使海湾、港口可以安全停靠船舶。
海湾防波堤一般用于加强地质构造中有一定曲率的湾湾内，使湾内分散海浪能量，以保护湾中的船只和港口。
海湾防波堤的结构和大小可根据实际需求而定，一般是由一系列垂直或倾斜的块状建筑物以及沿水岸延伸的防波堤构成，由于结构形式千变万化，主要取决于当地的地形地貌、海浪波浪的强度等因素。
海岸防波堤的建造一般分两部分：一部分是海岸线的防护，主要是防止海洋冲击岸边；另一部分是为港口或港湾建造的深沟，使船只可以安全停靠，这是一种把侧向冲击的海浪能量分散的结构。
防波堤的建造不仅具有技术必要性，而且在实践中还有非常重要的环境及社会影响。
它们可以把沿海或港口附近地区免受暴风海啸、强风和风暴潮等极端环境事件的破坏，可以改善港口的航行条件，提高安全性，促进航运的发展，改善海岸线的美观，改善水质，对部分海洋生态及植物起到保护作用，为渔业及旅游产业营造更好的环境，它们也可以补充沿海海岸线土地失去的沙石，并通过植物群落的逐步形成来稳定海岸线。
总而言之，防波堤在各种海洋活动中具有重要作用，它们可以阻挡波浪撞击及止水侵蚀，对当地社会经济及环境保护有重大影响，同
时也是一个费用巨大的工程项目，要求技术专家的全面考虑与设计，才能确保防波堤的质量和效果。
防波堤
防波堤编辑词条发表评论(0)目录• 防波堤• 正文• 配图• 相关连接防波堤编辑本段回目录正文编辑本段回目录用于围护港池，挡御波浪，维持水面平稳，以便船舶安全停泊和作业的水工建筑物。
防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。
它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。
类型防波堤的平面布置,有的呈环抱形,底端与岸线连接,顶端形成口门（图1）；有的离岸与岸线大致平行，口门设在堤的两端。
防波堤的形式一般有斜坡式(图2)、直立式(图3)和混合式（图4）三种。
结构形式的选择，取决于水深、潮差、波浪、地质等自然条件，以及材料来源、使用要求和施工条件等。
①斜坡式防波堤：一般由石块或各种形式的混凝土块体抛筑而成；也有的是堤心抛石，面层护以重量较大的混凝土块体。
斜坡式防波堤一般适用于水深较小、地基较差和石料来源丰富的地方。
如果用混凝土块体护面，也适用于水深较大、波浪较大的地方。
②直立式防波堤：用封底钢筋混凝土沉箱或混凝土方块砌筑而成。
一般适用于地基较好、水深较大，即使出现极大波浪也没有破碎波的地方。
③混合式防波堤：下部为抛石结构，上部为直墙结构，是斜坡式和直立式相结合的形式。
混合式防波堤又分为两种。
一种是上部直墙的底面高于或接近低水位；另一种是上部直墙的底面座落在低水位以下足够深度处，以减轻波浪对于下部抛石基础的破坏作用。
中国沿海港口多采用斜波式防波堤，一般堤心抛小块石，外砌大型条石护面或护一层混凝土块体。
美国和南美洲沿海港口则多采用散抛大块石斜坡式防波堤。
北美大湖区以采用直立式封底钢筋混凝土沉箱结构居多。
欧洲尤其是地中海沿岸，则多用直立式防波堤，常用重达数百吨的混凝土方块砌成。
用于建筑斜坡式防波堤的混凝土块体有多种形式，最常见的有四脚锥体(图5 a)和扭工字块体（图5 b）两种。
采用这类块体可以提高斜坡式防波堤抗御波浪的能力和节省材料。
平面布置和口门位置的确定在岸边建造防波堤会破坏岸线原来的动力平衡状态，导致岸线变形。
简述防波堤的作用及平面布置形式
简述防波堤的作用及平面布置形式
防波堤是一种用于抵挡海浪或海啸的建筑物,通常位于海滩或其他海岸边,
以防止海水淹没低洼地区和损坏海岸生态系统。
本文将简要介绍防波堤的作用和平面布置形式,并探讨其重要性和挑战。
防波堤的作用是保护海岸线免受海啸的冲击。
当海啸来临时,海水以极高的速度涌入海岸,形成巨大的海浪,会对海岸和建筑物造成巨大的破坏。
防波堤的作用是阻止海水涌入海岸,从而减轻海啸的破坏程度。
此外,防波堤还可以防止海水泛滥,保护沿海城市和农业用地。
防波堤的平面布置形式有多种选择。
一般来说,防波堤可以分为三种类型:
一是波浪堤,通过在海滩上建造巨大的堤坝来抵挡海浪;二是侧墙堤,在海岸两侧建造堤坝来形成侧墙,以抵挡海浪;三是平台堤,建造一系列平台,让海水在平台
上流动,从而减少海浪的冲击。
防波堤的重要性不容忽视。
据估计,全球每年有数百人因海啸而丧生,同时也破坏了大量的海岸环境和基础设施。
因此,建造有效的防波堤是减少海啸灾害损失的重要措施之一。
然而,建造防波堤也存在一些挑战。
首先是资金问题,防波堤的建设需要大量的资金来建造和维持。
其次是技术问题,建造防波堤需要先进的科学技术,如测量、设计和建造技术等。
此外,防波堤的建设需要考虑当地的环境、文化和地形,以确保其可行性和合理性。
综上所述,防波堤是一种重要的海岸防御设施,可以保护海岸线免受海啸的
破坏,减少人员伤亡和财产损失。
然而,建造防波堤需要充分考虑资金、技术、环境和文化等多个方面的因素,以确保其有效性和合理性。
防波堤的类型
防波堤的类型防波堤位于港口水域外围，用以抵御风浪、保证港内有平稳水面的水工建筑物。
突出水面伸向水域与岸相连的称突堤。
立于水中与岸不相连的称岛堤。
堤头外或两堤头间的水面称为港口口门。
口门数和口门宽度应满足船舶在港内停泊、进行装卸作业时水面稳静及进出港航行安全、方便的要求。
有时，防波堤也兼用于防止泥沙和浮冰侵入港内。
防波堤内侧常兼作码头。
防波堤的堤线布置形式有单突堤式、双突堤式、岛堤式和混合式。
为使水流归顺，减少泥沙侵入港内，堤轴线常布置成环抱状。
防波堤按其断面形状及对波浪的影响可分为：斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式，以及配有喷气消波设备和喷水消波设备的等多种类型。
一般多采用前三种类型：①斜坡式防波堤。
常用的型式有堆石防波堤和堆石棱体上加混凝土护面块体的防波堤。
斜坡式防波堤对地基承载力的要求较低，可就地取材；施工较为简易，不需要大型起重设备，损坏后易于修复。
波浪在坡面上破碎，反射较轻微，消波性能较好。
一般适用于软土地基。
缺点是材料用量大，护面块石或人工块体因重量较小，在波浪作用下易滚落走失，须经常修补。
②直立式防波堤。
可分为重力式和桩式。
重力式一般由墙身、基床和胸墙组成，墙身大多采用方块式沉箱结构，靠建筑物本身重量保持稳定，结构坚固耐用，材料用量少，其内侧可兼作码头，适用于波浪及水深均较大而地基较好的情况。
缺点是波浪在墙身前反射，消波效果较差。
桩式一般由钢板桩或大型管桩构成连续的墙身，板桩墙之间或墙后填充块石，其强度和耐久性较差，适用于地基土质较差且波浪较小的情况。
③混合式防波堤。
采用较高的明基床，是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体，适用于水较深的情况。
目前防波堤建设日益走向深水，大型深水防波堤大多采用沉箱结构。
在斜坡式防波堤上和混合式防波堤的下部采用的人工块体的类型也日益增多，消波性能愈来愈好。
防波堤的基本结构型式及案例破坏分析
20
.
开孔直立堤
21
.
消能箱式直立堤
进一步减少堤前反射波，迎波外壁的下部是透空的。由开孔的上部外 壁与在水深中部的开孔水平地板形成消能箱。这种型式可造成箱内外 更大的相位差，使消能作用更为显著。
（2）模型试验的误差。 （3）四脚锥体和挡浪墙的断裂，都不是由于混凝土的质量问题，而是由
于发生的波高超过设计波高，使四脚锥体发生的过度要多和位移而导 致断裂。 （4）设计断面挡浪墙前的四脚锥体层的顶高和顶宽均偏小。
30
.
直立式防波堤破坏实例及其原因分析
1.阿尔及利亚直立堤破坏
破坏过程简介： （1）破坏波高超过6.1m，而设计波高4.9m，约有91m长的一段堤身发 生了不均匀沉降，墙身向海测倾斜。 （2）修复：临海侧抛筑了自海底至堤顶的墙前掩护棱体。在临港一 侧也抛筑约为半个堤高的棱体，并且墙身上钻孔灌浆，使墙身尽可能 成为整体。 （3）随后再次遭遇特大风暴潮，366m长防波堤向海测倾倒。
2.重力式直立堤的结构型式和特点;
3.上部结构港外侧不同外形结构（直立面、 弧面和削角）比较分析;
4.开孔直立堤、消能箱式直立堤和带孔道的
消能方块直立堤特点
14
.
1.主要结构型式:
重力式和桩式
重力式直立堤
15
桩式直立堤
.
2.重力式直立堤的构成和各结构形式特点
重力式直立堤主要由墙身、上部结构和基床组成。
实例：山东莱州海庙地区渔港防波堤。
不分级块6 石防波堤
.
防波堤概述
⑵直立式
一般由墙身，上部结构，基础组成。在临海，
临港两 侧均为直立墙，底部基础多采用抛石基床，水下墙
身一般
采用砼方块或砼沉箱结构，上部多采用现浇石结构
（由平
台和防波堤组成）
①优点 ａ、与斜坡式相比，材料用量少； ｂ、不需要经常维修； ｃ、堤内侧可兼作码头，适用方便。 ②缺点 ａ、波浪反射大，消浪效果差，可能影响港内水域平静； ｂ、堤前水深或基肩上水深小于波浪的破碎水深时，波浪 将破碎，对堤前产生很大的动水压力，需加大堤身宽度和需 要护底措施，增大造价； ｃ、地基应力大，对不均匀沉降敏感。 ｄ、一旦破坏，修复困难。 ③适用范围 ａ、水深较大（大于破碎水深，使波浪不破碎）； ｂ、地基坚实，承载能力大。
⑷特殊形式的防波堤 理论和试验研究表明，波浪能量大部分集中在水体表面， 在表层2～3倍波高范围内集中在水体表面，在表面2～3倍波高 范围内集中90％～98％的能量，因此产生了适应波能这一特殊 形式的防波堤。 ①透空防波堤 优点：比较经济，施工也容易 缺点：不能阻止泥沙进入，不能减少水流对港内水域的干
第七章 防波堤概述
防波堤的功能和分类
防波堤的轴线布置 设计波浪的确定
防波堤断面试验
营口港鲅鱼圈港区长793m北防波堤工程
珠海电厂5万吨码头防波堤
广东惠州泽华油码头护岸
Ⅰ、防洪堤的功能和分类 一、功能 1、防御波浪，冰棱的
袭
击，保证港内水域的平 稳； 2、阻拦泥沙，减少港 内
淤积，保证港内水深；
结构型式：尽量采用与堤干结构相同的类型。一般重力式 直立堤主要采用沉箱或混凝土方块结构。但都要求具有较好 的整体性。 堤头处基础及其附近海底的基本要求: A、护底块石层需由外侧延伸至堤的内侧； B、对明基床应适当放缓边坡坡度，并在基肩上安放压肩 方块、四脚空心方块或栅拦板。压肩方块上的水深应大于航 道所要求的水深。 4、 堤干 堤干段总长度大，沿着它的轴线地形不断变化，各处的水 深和波浪也不同，设计时应根据地形、地质的变化和堤干段 中的某些特殊控制点，结合沉降缝的要求，将堤干划分非若 干标准段（20～30m）。然后配合堤身的断面设计，修正各 段的基床厚度和水下部分的底部高程，从而得出堤干的纵断 面图。
防波堤的名词解释
防波堤的名词解释防波堤是一种用于防止海浪侵蚀和保护海岸线安全的建筑物或工程结构。
它通常位于海岸线的边缘，起着阻挡和减弱海浪冲击力的作用。
1. 防波堤的定义与形式防波堤是指修筑在海岸线上的一种线性工程结构，由一系列坚固的材料组成，比如混凝土、石块或钢材。
它们的结构和形式有所不同，根据具体的地理和海洋条件而定。
有些防波堤是直线型的，有些呈弧形或波浪形状。
2. 防波堤的作用防波堤的主要作用是保护海岸线免受海浪冲刷，减少海浪对海岸线的侵蚀速度。
它们能够将海浪的能量分散，从而减轻冲击力，保护沿海的居民和建筑物免受海浪的侵害。
3. 防波堤的设计原则在设计防波堤时，需要考虑多种因素，如海浪的高度、频率和方向，海底地质条件等。
这些因素对防波堤的形状、尺寸和材料的选择都有重要的影响。
一般来说，防波堤应具有足够的高度和宽度，以抵挡海浪的冲击，并且要有良好的稳定性，以承受长期的海浪侵蚀。
4. 防波堤的分类防波堤可以根据其用途和功能分类。
主要的分类包括：- 海岸保护堤：这种类型的防波堤主要用于保护海岸线免受海浪冲蚀。
它们通常位于海岸线的边缘，对冲击力较大的海浪起到屏障作用。
- 港口防波堤：这种类型的防波堤用于保护港口免受海浪的冲击。
它们修建在港口的入口处，起到减轻海浪冲击力的作用，使船只可以安全进出港口。
- 引潮堤：这种类型的防波堤用于调节潮汐和防止海洋侵蚀沿岸土地。
它们通常位于河口或海湾的入口处，用于控制海水的流动，保护沿岸生态系统和居民。
5. 防波堤的利与弊防波堤的建设有很多好处，但也存在一些问题。
其优点包括：保护海岸线和港口安全，减轻海浪冲击的影响，提供航运和渔业的便利，以及保护沿海生态环境。
然而，防波堤的建设也可能对海洋生态系统产生负面影响，破坏沙滩和海洋生物栖息地。
6. 可持续的防波堤解决方案随着对可持续发展的关注日益增加，人们对防波堤的建设也提出了更高的要求。
可持续的防波堤解决方案包括：采用环保材料，设计生态友好的结构，以减少对海洋生态系统的破坏；结合自然海岸保护手段，如沙滩和湿地恢复，以增加自然的海岸保护能力。
5 防波堤
①优点：石料利用合理，稳定性提高，便于有计划的采石料 ②缺点：石料的来源和数量不易保证。
③抛石堤适用条件：水深浅、地基软、石料丰富、波浪小。
不分级堤：设计波高小于2～2.5m 分级堤：设计波块体堆筑或护面的斜波堤 ⑴抛填砼方块斜波堤 ①优点：重量大（最大可达60～80t）稳定性好，抗波能力大。 ②缺点：需要大型起重设备，水泥用量大、费用高。 ③适用范围：波浪较大、缺乏石料，但有大型起重船的情况。
54/64
（2）砼块体护面斜波堤
55/64
3、异性人工块体护面防波堤
优点：①形状因素比较好，即具有高度的不规则性， 有利于块体之间相互结合，增大块体的稳定性； ②空隙率大，表面粗糙，有利于波浪在斜坡上破碎，波能消散。目 前常用的异形方块有：
四脚锥体、四脚空心方块、扭工字、铁砧体、三柱体、 六脚锥体。
基床式
43/64
插入式
44/64
二、消能式防波堤 1、顶部削角直立堤 在直立堤的上部结构靠海侧做成较缓的斜面，犹如直立墙削 掉一个角。这样，堤前波浪在斜面上破碎，即削减了一部分 波能，又减少了堤前波浪的 反射，从而使波浪减少； 同时，作用在斜面的波压力的 垂直分力还有利于堤的稳定， 从而减小了堤的断面。 缺点：削角斜面上的越浪较 大。
59/64
1980.12 受风暴袭击遭严重破坏。
设计H=4.0米，破坏H=8~9米,1981年1月受风暴袭击遭严重破坏。
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设计H=4.9m，破坏H=5.8m ，1982年9月建成10月24~25日遭风浪袭击，严重破坏。
1972.07.26 强台风东突堤39t压顶块和堤肩部2.9t四角锥被风浪打向港侧边坡上， 东突堤出现大缺口，波浪涌入港内，使护岸、浮码头受到破坏。
防波堤概述解析
碎石填料
齿形直立墙
4.透空式：它由支墩和没入水中一定深度的挡浪结构组 成，挡浪结构可以是箱型，也可以做成挡浪板。
原理 ：利用挡浪结构挡住波浪能传播，以达到减小波 高的目的。
适用性 ：水深较大，波浪较小
优点 ：工程量少，造价经济 缺点 ：不能挡沙，不能阻挡强流
海侧
透空式防波堤
5.浮式：浮式防波堤由浮体和锚链系统组成。 原理 ：利用浮体反射、吸收、转换和消散波能以减小
2.2设计标准
短期规律
设计波浪波列累积频率
定义：设计波浪要素在实际海面上不规则波列中出现的 概率
意义：反映波浪对不同类型建筑物的不同作用性质
长期规律
设计波浪重现期
定义：指某一特定波列累积频率的波高平均多少年出现 一次
意义：反映建筑物使用年数和重要性
美国犹他州大盐湖东北岸边的螺旋形防波堤。这个特殊的土方雕塑是由艺术家罗 伯特-史密森于1970年用6650吨玄武岩建造而成，螺旋长约1500英尺(约合457米)。
世界第一防波堤
釜石市投入1220亿日元，约合14.8亿美元的巨资，花费了 近30年时间，于2009年建成了防波堤。防波堤的北堤全长 990米，南堤全长670米，高63米，满潮时露出水面的高度 为4.5米，水下为58.5米。
2009年，湾口防波堤被吉尼斯世界纪录认定为世界“最大 最深的防波堤”。
原理 ：入射波在墙面产生完全反射或部分反射 适用性 ：水深较大
优点 ：内侧可供船舶停靠，建筑材料用量少
缺点 ：施工困难，发生破坏后果严重，修复困难
海侧
重力式明基床
直立式防波堤
3.混合堤：混合式是指斜坡堤与直立堤的混成形式
优点 ：加固直立墙，减少直立墙上的波浪力。与直立 堤相比，降低了堤外侧的波浪反射，与斜坡堤相比， 不越浪。 缺点 ：施工困难
第七章 防波堤
三 斜坡式防波堤的断面尺度及构造
(2)护面块体的垫层块石 块石大小与护面块体质量有关,一般不小于护面块体 重量的1/40~1/20。
(3)堤心石
主要作用是构成斜坡堤的基本轮廓,并支承主要防浪层。
三 斜坡式防波堤的断面尺度及构造
(4)其他部位 当防波堤允许少量波浪越顶时,内坡常在某个水位上用与堤 外相同的护面块体。 为改善软弱地基的承载力增设堤底垫层,厚度和范围由稳定性 而定； 对建在可冲刷地基上的斜坡堤,堤前应设置护底块石层。
ps K1K 2H
静水面以下H/2处,波压力为0.7Ps ；水底处波压力强度：
pd
0.6 p s 0.5 p s
d 1.7 H d 当 1.7 H 当
(三) 作用于直立式防波堤的远破波压力
2. 波谷作用时的波压力
(三) 作用于直立式防波堤的远破波压力
静水面处波压力强度为零； 静水面以下二 分之一波高处至水底的波压力强度取常 数,且： p 0.5H
作用与直立式防波堤的近破波波压力
静水面处波压力强度计算：
当
2 d1 1 3 d 3时(中基床)来自 H 1 0.13 d1
H 1 0.13 d1
d 1 当1 时(高基床) 3 d 4
1
H p s 1.25H 1.8 0.16 d1
M c 1 p ac c 1 c h c 1 p oc 1 d 3 2 d d d 24 d 3 d
2 12h c h c 1 p bc 1 p dc 4 5 d d 4 d 24 d
三 设计波浪的确定
设计波浪的波列累积频率:
是指在实际海面上不规则波列中出现频率, 代表波浪要素的短期统计分布规律.主要反映 波浪对不同类型建筑物的不同作用性质。 设计波高的波列累计频率标准见表7-11。
2.3防波堤
1996年竣工的广东台山电厂东防波堤及东护岸，采 用爆炸挤淤抛石新技术施工，防波堤长1,370m，护 岸1,250m。护面为10t～21t扭工字块
天津港防波堤工程
栅栏板护岸
安装扭王块体护面
2、斜坡式防波堤的结构形式
一、斜坡式防波堤的结构形式
按材料分，大致可分为： ⑴抛石防波堤 ⑵砌石护面防波堤 ⑶人工块体护面防波堤
一、防波堤平面布置
一、防波堤平面布置
防波堤布置形式时，需要考虑:
①波浪、流、风、泥沙、地形地质等自然条件； ②船舶航行、泊稳和码头装卸等营运要求以及③建 设施工、投资等因素。
目前防波堤的水深越来越大，已超过20米。这
与船舶尺度增大，要求港池的尺度也大有关。
7
平面布置型式
防波堤的平面型式可分为： ①单突堤 ②双突堤 ③岛堤 ④混合堤
②侧向式口门：系在正向口门不能满足港内泊稳和地形
限制的场所
正向口门
侧向口门
二、防波堤的结构类型
二、防波堤的结构类型
1.斜坡式：由块石等散体材料堆筑而成，坡 度一般不陡于1:1
原理 适用性 优点
：波浪在坡面上发生破碎，从而消散能量
：水深较浅、地基条件不限 ：残留断面能起相当的防浪作用，修复容易
护面块体
缺点 ：不能挡沙，不能阻挡强流
海侧
透空式防波堤
5.浮式：浮式防波堤由浮体和锚链系统组成。
原理 ：利用浮体反射、吸收、转换和消散波能以减小堤 后的波浪。
适用性 ：水位差大，水深浪小
优点 ：造价较低，对水流和泥沙运动影响很小，安
装和拆除简单
缺点 ：适用性不强，可靠性较差
海侧
浮式防波堤
6.压气式：利用安装在水下的带孔管道释放压缩空 气，形成空气帘幕达到降低堤后波高的目的
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四、斜坡式防波堤的计算
2. 护面块体稳定性计算 1）单个护面块体的稳定重量
外坡
从堤顶至设计低水位以下1.0H的区 段间的护面块体重量w
在设计低水位以下1.0~1.5H之间的护 面块体重量w/5
在设计低水位下1.5H以下的护面块 体重量w/20~w/40
二、波浪对直立式防波堤的作用
（一）作用于直立式防波堤的波浪形态
图10-11 表10-1
（二）作用于直立式防波堤的波浪压力
1. 立波波压力 2. 远破波波压力 3. 近破波波压力
波峰 波谷 波浪浮托力μ
波峰
波浪浮托力μ
1. 按水深选用立波公式
波峰时
浅水立波（d≥1.8H，d/L=0.05~0.12） 波峰 (pc ) 波谷(pt ) （椭余立波） 浅水立波（H/L≥1/30，d/L=0.139~0.2） (森弗罗简化法 椭圆余摆线一次…并线性分布） 浅水立波（H/L≥1/30，d/L=0.2~0.5） （欧拉坐标有限振幅一次近似解，艾利波） 深水立波（H/L≥1/30，d/L ≥ 0.5） 以d/L=0.5代入浅水立波公式计算之
横向机械化滑道 当船舶纵轴线与滑道中心线垂直时，称为横向滑道
（一）纵向机械化滑道
1. 纵向船排滑道 （1）弧行船排滑道－横移区－水平船台 （2）船排滑道－摇架－横移架－水平船台 （3）船排滑道－转盘－横移架－水平船台 （4）船排滑道－变坡横移架－水平船台
图13-2 图8-2-3 图13-5 图13-6
第七章 防波堤
第一节 概述 一、防波堤的功能和分类
图7-1-2 二、设计波浪的确定
图8-6 重现期 50年一遇 波列累积频率 表7-1-1
第二节 直立式防波堤
一、直立式防波堤的结构型式
1. 重力式直立式
图7-2-1
2. 无基床薄壁防波堤 图7-2-3 图7-2-4
3. 消能式防波堤
图7-2-2
(2)在风直接作用下，不规则波在斜坡式防波堤堤面上的爬高R1% R1%=K△KUR1H1%
三、斜坡式防波堤的断面尺度及构造
1. 斜坡式防波堤的断面尺度 （1）堤顶高程
允许少量越浪时 图9-16 基本不越浪时 图9-17
（2）堤顶宽度 一般用途：顶宽取1.10~1.25倍设计波高，但要求不小于2m。 特殊要求：顶宽按使用要求确定。如从陆上推进施工，顶
1. 船台滑道
木滑道
天然地基 木梁 滑板
涂油滑道 机械化滑道
钢筋混凝土基础 木梁 ~ 滑板 基础 钢轨 车子
2. 船坞
干船坞 浮船坞 图12-7
3. 升船机
4. 码头
系舶码头 材料码头 舾装码头 试车码头
滑道(slipway)，修船厂和造船厂中连接船台和 水域供船舶上船台和下水用的斜坡道。早期修 造小船是利用天然岸坡作为滑道，这种滑道现 在仍有应用。随着船舶尺度的增大，滑道逐步 发展成为大型的水工建筑物。船舶上下船台也 实现了机械化。滑道分纵向滑道和横向滑道两 类。
专供船舶进行舾（xī）装工作的码头，又称舣（yǐ）装 码头。船体在滑道和船坞中建成下水以后，需拖到码 头旁边装船机、管系、电气设备以及船舶的上部建筑 等。这些工作称为舾装，又称舣装。舾装码头要求有 良好的起重运输条件及必需的动力设施，并尽可能靠 近主要的舾装车间。因为舾装码头停靠的均是新建的 船舶，空载吃水浅，所以码头前水深可较一般的货运 码头为小，但码头前水域要求有良好的防浪掩护条件。 舾装码头有的也兼作试车码头和修船码头使用。
外坡垫层
(1/20~1/10)w 内坡
允许越浪，从堤顶至设计低水位取为 w；设计低水位以下同外坡垫层，但不应 小于150~200kg
不允许越浪，同外坡垫层块石重量。 堤顶
同外坡护面块石重量w
第九章 修造船水工建筑物
第一节 概述
一、修造船水工建筑物型式 图8-1-5 图8-1-6
2. 纵向两支点滑道 3. 纵向斜船架滑道 （二）横向机械化滑道 1. 横向高低轨滑道 2. 横向高低轮滑道 3. 横向梳式滑道
尺度：厚度由计算确定，外边坡预制）
型式：钢筋混凝土沉箱、混凝土方块、大直径钢筋混凝土圆筒。
3. 上部结构（现浇） 平台和胸墙（挡浪墙）组成。
第三节 斜坡式防波堤
一、斜坡式防波堤的结构型式 1. 抛石防波堤 不分级块石斜坡堤 分级块石斜坡堤 砌石防波堤 2. 人工块体护面防波堤 方块护面 异形块体护面
波谷时
浅水立波（d≥1.8H，d/L=0.05~0.12）
（新方法 椭余立波理论）
浅水立波（H/L=1/15~1/30，d/L=0.139~0.5） (森弗罗简化法）
浅水立波（H/L=1/15~1/30，d/L=0.12~0. 139）（插值）
深水立波（H/L≥1/30，d/L ≥ 0.5）
2. 立波波浪浮托力公式中无折减系数μ
位于地面以下，有开口通向水域以进出船舶， 并设有坞门，坞门关闭后将水排干以从事修 造船的水工建筑物。
能在一定水域中沉浮和移动，用于抬起船舶 进行修理或引渡过浅水区，以及在修、造船 时用于船舶下水、上墩、水上合拢作业的船。
第二节 机械化滑道
一、机械化滑道的型式
图13-1 滑道区、横移区和船台区三部分组成 纵向机械化滑道 当船舶纵轴线与滑道中心线平行时，称为纵向滑道
Puc=pdcb/2 Put=pdtb/2
ps=γK1K2H Pu=μbpd/2
p=0.5γH Pu`=μbpd/2
Pu=μbpb/2
三、直立式防波堤的断面尺度和构造
（一）断面尺度 图10-21 （二）构造 1. 抛石基床
型式：暗基床、明基床、混合基床。以不出现近破波为依据。 材料：10~100kg的块石，要求重锤夯实或爆炸夯实。
斜坡堤的主要断面型式
人工块体护面斜坡堤 砌石护面斜坡堤
施工水位
图9-16 图9-20
抛填方块斜坡堤
图9-19
堤顶设胸墙的斜坡堤 图9-17
宽肩台（宽戗台）斜坡堤 图4.1.1
设计高水位
棱体－支撑人工块体 戗台－支撑砌石
胸墙 戗台－消浪
二、波浪对斜坡式防波堤的作用 1. 波浪在斜坡式防波堤堤面上的破碎临界水深