防波堤设计与施工规范A(6)

4.3.3 可冲刷地基上的斜坡堤，其护面块体或水下棱体的大块石均不应直接抛于海底面上，而应在海底面上设置一层厚度不小于0.5m的10kg～100kg块石垫层。

4.3.4 对采用两层扭工字块体护面的斜坡堤，其港外侧构造应符合下列要求： （1）当随机安放两层扭工字块体时，其上层应有60%以上的块体保持垂直杆件在堤坡下方，水平杆件在堤坡上方的形式，见图4.3.4；

（2）当为规则安放扭工字块体时，应使全部块体保持垂直杆件在堤坡下方，水平杆件在堤坡上方。

4.3.5 当扭工字块体重量大于20t、四脚锥体重量大于40t时，应考虑配置钢筋或采取其它加强措施。

4.3.6 浆砌块石护面层，应设置纵、横变形缝和排水孔。变形缝的纵向间距可取5m～10m，横向间距可取5m左右。排水孔的纵、横向间距可取2m，孔径不宜小于100mm。

4.3.7 斜坡堤堤头段的构造应符合下列要求：

（1）堤头段的长度可采用15m～30m。对水深较大的斜坡堤宜适当加大； （2）当有缩窄口门宽度的要求时，斜坡堤的堤头段可采用直立式结构； （3）堤头段护面块体的重量应大于堤身外坡护面块体重量，也可将堤头段两侧的坡度适当放缓；

（4）堤头段的护底块石重量也应适当加大。

4.3.8 斜坡堤与直立堤段的连接处，斜坡堤外侧坡度应适当放缓。

4.3.9 当堤根段出现波能集中时，应对堤根段和相邻的海岸段采取加强措施。 4.3.10 当堤轴线向外拐折形成凹角，造成波能集中时，应采取加强措施。

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条文说明

4.3.1 当堤心石采用开山石或石碴等代用材料时，则应注意防止在施工期间的波浪、水流作用下填料的散失，为此在代用材料与护面垫层间应按反滤的原则设置足够厚度的堤心石。

4.3.2 护底的作用是防止堤前的地基土壤被冲刷，造成护面层和抛石棱体的下滑或局部坍塌，从而影响堤的稳定性。条文中护底块石层的厚度和宽度，以及在护底块石层下铺设碎石层的厚度是实际工程中一般采用的数值。

对沙质海底，护底层的宽度和厚度是以有关文献的研究成果为基础给出的。 4.3.3 本条的规定是根据实际工程经验而提出的。在模型试验中发现坡脚大块石下的填沙被冲刷，而形成一个淘刷坑。在把坡脚前的护底块石层伸入水下棱体或护面大块石的底面时仍有淘刷。这说明坡脚大块石下的流速可大于堤前的底流速，所以在条文中规定坡脚大块石不得直接抛于可冲刷的地基上。

4.3.4 对随机安放扭工字块体，难以达到全部块体保持垂直杆件在堤坡下方，但至少应有60%以上的块体的垂直杆件在堤坡下方，这样块体的抗倾力矩较大，否则在波浪作用下将会有一些块体沿坡滚动。

4.3.5 混凝土护面块体一般不需配置钢筋，近年来由于某些港口如葡萄牙锡尼斯港42t杜洛斯块体（即扭工字块体）、的黎波里港18.8t四脚锥体、D'AED港48t四脚锥体接连发生断裂破坏后，引起国内外有关部门对人工块体强度问题研究的重视。试验表明，空隙率大、消浪性能好的长细型混凝土块体，特别是杜洛斯（扭工字）块体，在各自的设计波浪作用下，块体越大，其内应力就越大，因此，大块体比小块体更容易断裂。根据对国内外实际工程块体应用情况的综合分析，本规范规定20以上的扭工字块体和40t以上的四脚锥体应采取适当措施，增加块体的抗拉能力，如配置钢筋或调整腰杆粗细等。

4.3.6 浆砌块石护面层的破坏，主要由于堤身的不均匀沉降，而使护面层开裂；或由于在波浪作用下护面层后水位上升，而在退波时因泄水不畅，致使护面层在水压作用下局部掉落，并逐渐发展。因此浆砌块石护面层应设置变形缝和排水孔。条文中提出的数值要求是总结实际工程的经验得出的。

4.3.7 国外一般斜坡堤的堤头均仍为斜坡结构。但是由于两个斜坡堤堤头形成的口门，其通航的有效口门宽度为两堤头的坡脚间的距离，而在考虑港内波浪绕射时的口门宽度，却为两堤头的堤坡在设计水位处的距离，后者显然要大于前者。但当采用直立式堤头时，上述两种口门宽度是一致的，所以对港内水面平稳程度而言比较有利。

国内外工程实例以及模型试验，均证明堤头段内外两侧的护面块体的稳定性要比堤身外坡为差，这主要因为越过堤头的波浪破碎水流将直接把护面块体从堤

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坡上向外推，而不同于波浪对堤身护面块体的作用。堤头处理的办法，一般采用加大护面块体的重量，或放缓坡度而使护面块体的重量不变。堤头段的护底块石可比照堤身段适当加强。

4.3.8～4.3.10 一般在防波堤建成后，堤根部分将很快被泥沙淤浅，波浪作用将逐渐减弱。但如在岩石海岸上建堤，岩岸较陡，堤根水深较大，则有可能由于波浪在海岸上的反射，造成堤根段波能集中，此时应考虑适当的加强措施。如果有专门的模型试验研究测出堤根段反射后的波高时，则可按实测的情况考虑加强。

4.4 抛石潜堤设计

4.4.1 抛石潜堤的传递波波高系数可按图4.4.1确定，其传递波高应按下式计算：

Ht=KtH （4.4.1）

式中 Ht——堤后的传递波高（m）； Kt——传递波高系数。

4.4.2 抛石潜堤护面块石的稳定重量，宜由模型试验确定。当潜堤外坡的坡度系数m＝1.2～1.5时，可按下列公式计算：

（4.4.2-1）

TP=1.2T （4.4.2-2）

（4.4.2-3）

式中 W'——潜堤护面块石的稳定重量（t）； LP——与谱峰周期相应的波长（m）； TP——谱峰周期（s）；

ND——潜堤护面块石的稳定系数。

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注：hc为堤顶在计算水位以下的深度（m）；

Ru为波浪在斜坡上的爬高计算值（m），按现行行业标准《海港水文规范》的有关规定确定。

4.4.3 当潜堤护面块石稳定重量W'大于相同条件下的出水堤的护面块石稳定重量W时，可取W'＝W'。

条文说明

4.4.1 通常均将潜堤后的传递波高系数Kt表示为参数hc/H的函数，hc为堤顶在计算水位以上的高度，潜堤时hc为负值。

潜堤的消浪效果取决于传递波高系数的大小，根据对国内外有关规则波与不规则波模型试验结果的分析和比较，条文推荐用不规则波的方法来确定抛石潜堤的传递波高系数。

4.4.2 根据国外不规则波对潜堤作用的模型试验结果，潜堤抛石护面的稳定系数N，主要与参数

以及表示损坏程序的参数S有关。S=2表示护面开始损

坏；S=5表示中等程度损坏；S=8～12表示严重损坏（露出垫层块石，不可接受）。虽然斜坡坡度对不越浪抛石堤的护面稳定性有很大影响，但对潜堤来说，由于波浪的打击集中于堤顶部位，对斜坡的作用较轻，因此在稳定计算公式中没有有关

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斜坡坡度的因子，模型试验中的斜坡坡度为1∶1.5～1∶2.0，但认为当坡度为1∶2.5左右时也还可适用。当S取为2时，即为条文中ND的表达式。

5.1 直立堤断面尺度的确定

5.1.1 钢筋混凝土矩形沉箱和正砌混凝土方块直立堤，其墙身结构可采用钢筋混凝土沉箱、混凝土方块或空心方块；上部结构可采用现浇或装配整体式混凝土结构，其港外侧的外形可采用直立面、削角斜面或弧面（图5.1.1）；抛石基床可采用暗基床、明基床或混合基床。

注：对堤前破碎波浪较大，易产生巨大的破碎波冲击压力或对已有直立堤需加固修复时，可采用有消浪块体作掩护的直立堤，如（图5.1.1d）所示。

5.1.2 直立堤的堤顶高程应符合下列规定：

（1）对允许少量越浪的直立堤，宜定在设计高水位以上0.6～0.7倍设计波高值处；

（2）对基本不允许越浪的直立堤，宜定在设计高水位以上1.0～1.25倍设计波高值处。

注：①直立堤的设计波高，除特别注明外均指重现期为50年、波高累积频率为1%的波高H，但不超过浅水极限波高；

②对上部结构为削角型式的直立堤，其堤顶高程宜取高值。

5.1.3 沉箱或最上层方块的顶高程，宜高出施工水位0.3m～0.5m。 5.1.4 直立堤明基床外肩和内肩的宽度，可分别取墙身计算宽度的0.6和0.4倍。明基床的边坡坡度，外侧可采用1:2～1:3，内侧可采用1:1.5～1:2。 暗基床底宽度不宜小于直立堤墙底宽度加两倍的基床厚度。

注：高基床直立堤的外肩宽度通过模型试验可适当减少。

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