[發明專利]新型防波堤及其設計方法

無效

• 申請號: 201110098720.2
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102191759A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 陳達;王偉;王瑞彩;劉桃根;李正;范可
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

技術領域

本發明涉及一種新型防波堤結構型式及設計方法，可以廣泛運用在海岸濱海地區、江河兩岸地區，特別適用于波浪爬高和風速較大、地基較軟、堤防設防標準較高，或者沿邊地區自然環境要求高的地區，能夠成為城市建設的一部分。

背景技術

隨著科技的進步和生活水平的提高，人類對于防波堤的研究也在不斷的深入。目前常見的防波堤的結構斷面型式有以下幾種：

(1)陡墻式防波堤，占地少、波浪爬高較斜坡式防波堤小、堤頂高程較低，但是地基應力大且集中、沉降較大、穩定性較差、易引起堤腳沖刷。

(2)斜坡式防波堤，具有反射波小、防浪效果較好、地基應力分布較均勻等優點，但是占地多、波浪爬高較大、堤頂高程較高。

(3)混合式防波堤，由陡墻式和斜坡式組合而成，同時具有陡墻式和斜坡式的優點，但是這種防波堤在變坡轉折處波流紊亂，結構易遭破壞。

此外，以上三種常見防波堤都是為了阻擋風浪潮作用的功能單一的防波堤，與當地環境都不能很好的融合。隨著人們生活水平的提高，對親近自然環境的需求越來越高。這種單一功能的防波堤逐漸不能滿足城市建設的需要。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種新型防波堤，迎水護坡面采用圓弧形護坡面、斜坡形護坡面通過平臺組合，利用弧形護坡面的挑浪作用、斜坡形迎水護坡面的消能作用，有效地降低波浪的爬高及堤頂越浪量，這比一般常見的防波堤斷面更具效果，在同樣的設計條件下，它能夠更有效地以較低的堤頂高程滿足相同條件下的設計要求。

為實現以上的技術目的，本發明將采取以下的技術方案：

一種新型防波堤，該防波堤設置在前灘和后灘之間，包括基床和堤身，所述堤身為基床上堆積填料所隆成的坡體；堤身包括面向前灘的迎水護坡面、面向后灘的背水坡面以及將迎水護坡面上端和背水坡面上端連接的堤頂路面；所述迎水護坡面覆蓋迎水護坡面，而背水坡面則覆蓋背水護坡面，所述迎水護坡面包括順序連接的斜坡形迎水護坡面以及兩個以上的圓弧形迎水護坡面；所述斜坡形迎水護坡面的底端與前灘之間設置拋石護堤，而斜坡形迎水護?坡面的頂端則與圓弧形迎水護坡面之間通過平臺銜接；相鄰的兩圓弧形迎水護坡面之間則通過平臺轉角連接。

所述斜坡形迎水護坡面上設置弧形突起體。

所述背水護坡面包括擋墻、背水斜坡護面以及背水側波浪弧形護坡面，所述擋墻的基底設置在基床上，且擋墻的基底和后灘之間設置水池，所述背水斜坡護面的底部通過弧形挑浪嘴與擋墻的頂部連接，而背水側波浪弧形護坡面的底部依次通過背水側圓弧形坡面以及背水平臺與背水斜坡護面的頂部相連接；所述背水側波浪形護坡面以及位于最上端的圓弧形迎水護坡面兩者的頂部通過堤頂路面連接。

所述堤身內埋設斷面呈梯形的空箱，且空箱與基床同一中心線設置；所述堤頂路面為OGFC路面；所述OGFC路面面向前灘的一側安裝防浪墻。

所述背水平臺上設置休閑區，背水平臺和堤頂路面通過階梯連接，背水側波浪弧形護坡面由半波面組成。

本發明的另一個技術目的是提供一種上述新型防波堤的設計方法，包括以下步驟：首先確定出防波堤的各結構參數，包括防浪墻的結構尺寸、平臺轉角的結構尺寸、圓弧形迎水護坡面的曲率半徑、斜坡形迎水護坡面的的坡度、背水側波浪弧形護坡面以及背水斜坡護面的結構形式；然后通過以下公式對應地計算出迎水護坡面的護面塊體穩定重量W、迎水護坡面的砌石護面厚度h以及防浪墻的平均波壓?即可：

W=0.1×γbHs3KD(Sb-1)3cot∂]]>