防波堤的基本结构型式及案例破坏分析
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优点:施工容易,结构可靠耐 久,能抵抗较大的波浪; 缺点:堤身整体性差,对不均 匀沉降比较敏感。
特点:方块的长度等于堤身 的宽度,避免了横断面的错 缝问题,能承受较大的波浪。
大直径圆筒防波堤
特点:由无底钢筋混凝土大圆筒组成,筒中填 充砂石料。根据地基情况,圆筒可以置于基床 上,可直接沉入地基一定深度。
防波堤基本型式:
斜坡式防波堤和直立式防波堤
汇报人:李龙
目录
1.斜坡式防波堤结构型式简介 2.直立式防波堤结构型式简介 3.斜坡式防波堤破坏案例及原因分析 4.直立式防波堤破坏案例及原因分析
防波堤两种分类方法:
按平面形式、按结构形式
平面形式:突堤式防波堤、岛式防波堤。 结构型式:斜坡式、直立式、混成式、透空式、浮式、压气
重力式直立堤
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。 墙身结构通常采用钢筋混凝土沉箱、混凝土方块或空心方块、大直径圆
筒。
特点:整体性好;箱 内填块石或砂料,节 省造价;施工速度快; 需大型专用设备。
钢筋混凝土沉箱
混凝土方块防波堤 混凝土空心方块防波堤
(3)在防波堤所在水深相对较深时,要提高设计波高的标准外,在天然 波列中有“群波”现象时,还应考虑它对块体稳定性的不利影响。
2.的黎波里港的斜波堤破坏
简介: 水深不同采用不同的斜坡堤形式: (1)水深大于7.4m时,斜坡堤的护面结构为两层8m3的四脚锥体,坡 度为1:1.5,挡浪墙顶高+9.0m; (2)水深为3m-5.8m时,护面采用5-8吨大块石,坡度为1:3; (3)水深小于3m时,护面采用3-5吨大块石,坡度为1:3。
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
(1)弧面与直立面相比,可有效减少波浪的越堤水量 (2)削角斜面对波浪反射小,作用在斜面上的波浪力垂直分力对防波堤的
稳定性有利。断面宽度将面完全直立时小。为了减少越浪量,可在斜 面上采取加糙措施。 (3)青岛中港西北防波堤,设计了我国第一座削角直立堤。
直立面
弧面
削角
4.开孔直立堤、消能箱式直立堤和 带孔道消能方块直立堤特点
开孔直立堤
(1)直立堤型式的重大进展。 (2)加拿大首先采用迎波外壁开孔、前舱起消能室作用的沉箱防波堤 (3)消波原理在堤前与消浪室内的波浪运动有相位差,来波通过外壁上的
孔洞涌入消能室,在其中造成剧烈紊动而损失能力。结构具有对波浪 的反射较小,承受的波浪力较小以及堤前的底流速也较小等优点 (4)秦皇岛油港工程设计了我国第一座开孔消浪直立堤。
式和水力式等。
斜坡式防波堤结构型式简介
1.斜坡堤结构型式
2.斜坡堤护面型式
1.斜坡式防波堤结构型式:
抛石防波堤:不分级块石和分级块石防波堤。
不分级块石防波堤:
特点:块石随意抛,大石块滚到坡底,而坡度为自然坡。受波浪作用下, 小块石被冲刷,造成堤身密实;但施工进展缓慢,用料太多,常受波 浪作用而使堤面坍塌。
破坏前防波堤结构型式 修整后防波堤结构型式
斜坡堤破坏经验总结
(1)工字型块体形状使它的腰杆在受力时容易产生拉应力,因此必须限 制块体在波浪作用下运动过大,以免发生断裂。对于块体失稳标准的 提高,将导致稳定系数降低。
(2)由于结构应力的比尺等于长度比尺,因此随着设计波高的增加和块 体线性尺度的增加,块体内的拉应力也将增加。
其它新型防波堤: 曲面型透空堤、台阶型透空堤、半圆型防波堤等。
斜坡式防波堤破坏实例及其原因分析
1.葡萄牙锡尼斯港的西防波堤破坏
简介: 堤长2km,最大水深50m,抛石堤的外侧采用两层42吨重的工字型块体 作护面,世界最大斜坡堤。
破坏结果: 1978年遭大风浪袭击,发生严重破坏。大部分工字型块体和上部结构 被风浪移走,大量的工字型块体发生断裂。对于工字型块体以至通用 的斜坡堤设计法则可靠性的怀疑。
实例:山东莱州海庙地区渔港防波堤。
不分级块石防波堤
分级块石防波堤:
特点: (1)块石分级使用,较小块石放在堤心或斜坡下部,大块石放在波浪作用强烈
堤顶和外坡。 (2)为更好发挥大块石抗浪能力,在施工水位以上采用干砌块石。有些地方由
于石料好,石材加工能力强,采用干砌条石护面。 (3)石料缺乏而波浪较大时,采用抛填混凝土方块斜坡堤。混凝土方块是最早
(3)国内应用最多的两种是四脚空心方块和扭王字形块体。
扭王字块体
直立式防波堤结构型式
1.直立式主要结构型式; 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
1.主要结构型式:
重力式和桩式
破坏结果: (1)防波堤的破坏主要发生在水深较大的四脚锥体护面的地段。 (2)部分地段内的挡浪墙大部分破坏,其破坏形式为:位移;立墙与 底板间断裂(为主);底板断裂。 (3)四脚锥体的破坏,导致护面层顶高程变低。
开孔直立堤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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。
消能箱式直立堤
带孔道的消能方块
一方面减少反射波;另一方面使来波进入孔洞。每层方块的水平板 限制了波浪的垂直运动,而使其成为水平向的水流。波动水流在方块 内部形成的消能室内由于紊动以及与侧壁的摩擦等而损失能量。
扭四工脚四字空脚方心锥块方体块块体 四脚扭空工心字方型块块护体面护斜面坡斜堤坡堤 四脚锥体护面斜坡堤
宽肩台斜坡式防波堤
护面块石在施工时需在高水位以上堆筑成有相当宽度的肩台,故称宽 肩台斜坡堤。 特点:(1)外坡允许变形
(2)护面块石要求的重量较轻:
宽肩台斜坡式防波堤
2.斜波堤护面型式
(1)根据采用护面材料不同主要分为天然块石、混凝土方块或各种 异型人工块石三式 (2)广泛采用异型人工护面型工护面块体:有扭王字块体、扭工字 块体、四脚锥体、四脚空心方块、栅拦板等。
的人工护面块体。 实例:山东省和福建省使用较多,尤其在小型地方港或渔港
分级块石防波堤
异型人工块体护面斜坡堤
(1)港口深水发展,防波堤所处水深越来越大; (2)世界各国研究开发消浪性能好、稳定性好的各种护面异型人工 块体,形成各种结构型式异型人工块体护面斜坡堤; (3)异型人工块体护面斜坡堤是斜坡堤的基本形式。