防波堤的功能和分类  防波堤的轴线布置 设计波浪的确定 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；  3、堤的内侧可兼作码头，或安放系锚设备，供船舶停靠，节省投资  二、 防波堤的型式  1、 按平面形式     ⑴突堤：一端与岸连接,另一端伸向海中，组成港口的口门。     ⑵岛堤：两端均不与岸相连，位于离岸一定距离的水域中，设有堤根，只有堤头和堤身。  2、 按断面结构分类     ⑴斜坡式：由堤心石，护面，护底组成（一般）。     ①优点 　　ａ、消浪功能好，波浪大部分不反射； 　　ｂ、对地基承载要求不高，损坏后易修复； 　　ｃ、施工容易，一般不需大型起重设备，便于就地取材； 　　②缺点 　　ａ、护面块石易被波浪冲走，需经常维修，增加后期费 用； 　　ｂ、堤两侧不能直接作系靠船舶的码头之用。 　　③适用范围     适用于水深不大（ 10～12ｍ），当地基料价格便宜或地 基较软的情况 。     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。      ⑶混合式（即高基床直立堤）      ①适用范围 　　水深较大（ 20～28ｍ），地基承载能力有限的情况。     若作直立式：地基承载力不够；     若作斜坡式：材料用量太大（斜坡堤材料用量大致与水深的平方成正比。     ②缺点     ａ、确定斜坡顶标高，要经济，技术比较（建议基肩上的水深不小于2.5Ｈ）     ｂ、论证方案稳定性，需作模型试验，增加设计费用，延长设计时间。      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 扰。     适用条件：水深较大，波浪小，无防砂要求的水库港，湖 泊港等。       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。  1、 防波堤布置的主要内容     防波堤的布置包括：     ⑴防波堤的平面布置 　　⑵防波堤的口门布置 　　⑶防波堤的轴线布置 　　这些往往需要通过模型试验来确定。 2、 布置原则 　　⑴防波堤轴线布置形成的港内水域应是扩散形的，波浪进入口门内能迅速扩散到较大的波峰线上，使波高降低。 　　⑵防波堤的纵轴线一般应向港内拐折，θ＝120°～180°，尽量避免向港外拐折成凹角β（因为在凹角处会波能集中，波高增大），若必须向外拐，如为保护船舶进出口门时避免受横向波浪影响，在主堤段外端接一辅助翼端，且两段堤轴线的外夹角β角不宜小于150°，且最好用圆弧连接。     ⑶轴线与波向线要斜交成α＝60°～80°，以减少波浪力，增加安全储备。           单宽堤波浪力＝  　　⑷堤高应沿纵轴线按水深、地质、波浪条件分段设计（堤头、堤身、堤根）。 3、 堤头 　  ⑴环境特点     一般位于深水区且离岸最远。三面环水，受三个方向的波浪作用，受力复杂且堤前水底的水流冲刷也最强烈。     ⑵型式     ①斜坡式堤头     一般为15～30m长；对水深较大的斜坡堤，堤头段长度应适当加长。     斜坡式堤头处，波浪容易越过堤头形成破碎水流冲击堤坡上的护面块体，并向外推，受力比堤干大。因此。堤头段内外侧的护面块石或人工块体的重量必须加大，或放缓堤头内外侧的坡度。     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   改为斜坡式堤头，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。）          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。 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。      影响防波堤设计的海洋水动力条

防波堤概述.ppt