大学课件《港口航道建筑物》教学PPT课件：项目七防波堤与护岸任务一防波堤的功能和分类.pptx

防波堤与护岸工程港口航道建筑物港口航道建筑物主 讲：丁 秀 英 教 授 高级工程师 总监理工程师一一、概述、概述二、二、重力式码头重力式码头六、六、码头码头附属设施附属设施四、四、板桩式板桩式码头码头三、三、高桩式高桩式码头码头 内内 容容八、八、通航建筑物通航建筑物（船闸、升船机（船闸、升船机）五、五、斜坡码头和斜坡码头和浮码头浮码头七、七、防波堤与防波堤与护岸护岸 任务一、防波堤的功能和分类任务一、防波堤的功能和分类 任务二任务二、直立式防波堤、直立式防波堤 任务三任务三、斜坡式防波堤、斜坡式防波堤 任务四、其它型式的防波堤任务四、其它型式的防波堤 任务五、护岸工程的分类任务五、护岸工程的分类一、防波堤的功能和分类一、防波堤的功能和分类 1.按平面形式分类按平面形式分类 2.按断面形式分类按断面形式分类 3.按结构形式分类按结构形式分类二、二、沿防波堤纵轴线的分段及特点沿防波堤纵轴线的分段及特点三、三、设计波浪的确定设计波浪的确定主主 要要 内内 容容 防波堤防波堤防波堤防波堤：建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口，建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口，防御波浪入侵，形成一个防御波浪入侵，形成一个掩蔽水域掩蔽水域所需要的水工所需要的水工建筑物。

建筑物防波堤防波堤防波堤防波堤：建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口，建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口，防御波浪防御波浪入侵，形成一个入侵，形成一个掩蔽掩蔽水域水域所需要的水工建筑物所需要的水工建筑物功能功能：防御波浪防御波浪对港域的侵袭，保证港口具有平稳的水面和足够的水深，对港域的侵袭，保证港口具有平稳的水面和足够的水深，便于船舶停靠系泊，顺利进行货物装卸作业和上下旅客便于船舶停靠系泊，顺利进行货物装卸作业和上下旅客；防沙、防流、防冰、导流防沙、防流、防冰、导流；内侧兼作码头内侧兼作码头或安装一定的或安装一定的锚系设锚系设备，可供船泊靠泊备，可供船泊靠泊防波堤防波堤一、一、防波堤的功能和防波堤的功能和分类分类（平面形式平面形式、断、断面形式面形式、结构形式结构形式）任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类（1）按）按平面形式平面形式分类分类1）突堤突堤防波堤防波堤 防波堤的一端与岸相连防波堤的一端与岸相连2）岛式岛式防波堤防波堤 防波堤的两端均不与岸相连防波堤的两端均不与岸相连某港防波堤平面示意图某港防波堤平面示意图（2）按）按断断面形式面形式：斜坡式、直斜坡式、直墙墙式式、混成式、混成式1）斜坡式斜坡式2）直直墙墙式式3）混成式）混成式任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类1）斜坡式斜坡式：形式古老而简单，广泛应用形式古老而简单，广泛应用 主要由块石等主要由块石等散体材料散体材料堆筑而成，并用抗浪能力强的堆筑而成，并用抗浪能力强的护面护面层层加以保护，其加以保护，其坡度坡度一般不陡于一般不陡于1:11:1，波浪在斜坡向上发生破碎，波浪在斜坡向上发生破碎，从而消散能量，堤前的反射波较小。

从而消散能量，堤前的反射波较小优点优点：对地基的对地基的不均匀沉降不敏感不均匀沉降不敏感任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类 适适用用：1 1）较软弱的地基较软弱的地基 2 2）石料来源丰富的海域石料来源丰富的海域 3 3）海底面不平整的岩石地基海底面不平整的岩石地基 （不需作特殊处理不需作特殊处理）世界上最大的斜坡堤世界上最大的斜坡堤：葡萄牙锡尼斯港的防波堤葡萄牙锡尼斯港的防波堤长长2km2km，水深最大处为，水深最大处为50m50m，防波堤，防波堤外坡外坡两层两层扭工字扭工字块体任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类2）直直墙墙式式：（暗基床暗基床、明基床明基床）有直立有直立（接近直立接近直立）的墙面，的墙面，针对针对墙前水深不同，墙前水深不同，入射波在墙面上产生完全反射或部分反射入射波在墙面上产生完全反射或部分反射a.重力式重力式 暗基床暗基床直立堤直立堤：重力式防波堤的基床埋设在重力式防波堤的基床埋设在原海底面以下原海底面以下明基床明基床直立堤直立堤：基床抛置在基床抛置在原海底面以上原海底面以上优点优点:（1）随水深增大而增加的工程量不如斜坡堤明显随水深增大而增加的工程量不如斜坡堤明显；（2）内侧可供靠船用内侧可供靠船用缺点缺点：（：（1）需要大型专门的施工机械需要大型专门的施工机械；（2）施工技术较复杂施工技术较复杂；（3）要求较好的地基条件，或对软弱地基进行加固处理。

要求较好的地基条件，或对软弱地基进行加固处理4）直立堤发生整体破坏的后果也较严重，修复极其困难直立堤发生整体破坏的后果也较严重，修复极其困难适用适用：水深较大水深较大斜坡式斜坡式、直立式直立式：最基本的形式；最基本的形式；特殊形式特殊形式：应用较少，缺少实践经验应用较少，缺少实践经验当当 HL/2，形成深水波；，形成深水波；当当L/2HHcr，为浅水波；，为浅水波；当当 H Hcr为为 破碎波破碎波 任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类 3）混成式）混成式 （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）据突基床顶高程不同，波浪在直墙前的破碎临界水深变化据突基床顶高程不同，波浪在直墙前的破碎临界水深变化在在0.81.7倍波高范围内倍波高范围内在满足地基承载力的前提下，在满足地基承载力的前提下，尽量用较低突基床尽量用较低突基床 使直墙前水深使直墙前水深临界水深临界水深 成成立波立波突基床外侧突基床外侧：需用大块石需用大块石（人工块体人工块体）护面护面、压肩堤内侧堤内侧：也可兼作码头也可兼作码头当当 HL/2，形成深水波；，形成深水波；当当L/2HHcr，为浅水波；，为浅水波；当当 H Hcr为为 破碎波破碎波（3）按）按结构结构型式型式：重型、轻型重型、轻型重型重型防波堤防波堤：传统常用的防波堤型式：传统常用的防波堤型式（斜坡堤、直墙堤斜坡堤、直墙堤、混成堤混成堤）轻型轻型防波堤防波堤：近数十年来发展起来：近数十年来发展起来。

据波能集中于表层的据波能集中于表层的特点，结合工程的特殊需要而研究出来的各种轻型防波堤特点，结合工程的特殊需要而研究出来的各种轻型防波堤（透空堤、浮堤、透空堤、浮堤、压压气堤气堤、喷水堤喷水堤）任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类透空式防波堤透空式防波堤喷水式喷水式防波堤防波堤浮式浮式防波堤防波堤压气式压气式防波堤防波堤任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类 轻型防波堤轻型防波堤：波浪的能量大部分集中在水体的表层波浪的能量大部分集中在水体的表层（表层表层2倍倍3倍波倍波高的水层厚度内分别集中了高的水层厚度内分别集中了90和和98的波能的波能适应波能这一分布特点适应波能这一分布特点 a.透空式防波堤透空式防波堤 b.浮式防波堤浮式防波堤 c.压气式防波堤压气式防波堤 d.喷水式防波堤喷水式防波堤透空式防波堤透空式防波堤由不同结构形式的由不同结构形式的支墩支墩（桩）（桩）和在支墩和在支墩（桩）（桩）之间没入水中之间没入水中一定深度的一定深度的挡浪结构挡浪结构组成组成，构成下部可以透水的防波堤构成下部可以透水的防波堤利用挡浪结构挡住波能传播，来达到减小港内波浪的目的。

利用挡浪结构挡住波能传播，来达到减小港内波浪的目的缺点缺点：（：（1）不能阻止泥沙入港不能阻止泥沙入港 （2）不能减小水流对港内水域的干扰不能减小水流对港内水域的干扰适用适用:水深较大、波浪水深较大、波浪小、小、无防沙要求的水库港和湖泊港无防沙要求的水库港和湖泊港由于由于3倍波高的表层水深内集中了倍波高的表层水深内集中了98%的波能，防浪结构的波能，防浪结构伸入水下伸入水下22.5倍波高处就可以发挥防浪掩护作用倍波高处就可以发挥防浪掩护作用上部上部结构型式结构型式：空箱、一两道直挡板、斜板、平板等空箱、一两道直挡板、斜板、平板等其中箱和板也可做成透水的其中箱和板也可做成透水的下部下部桩、柱等支撑为透空结构，波能仍可以穿越桩、柱等支撑为透空结构，波能仍可以穿越任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类轻型防波堤轻型防波堤：波浪的能量大部分集中在水体的表层波浪的能量大部分集中在水体的表层（表层表层2倍倍-3倍波倍波高的水层厚度内分别集中了高的水层厚度内分别集中了90和和98的波能的波能适应波能这一分布特点适应波能这一分布特点 a.透空式防波堤透空式防波堤 b.浮式防波堤浮式防波堤 c.压气式防波堤压气式防波堤 d.喷水式防波堤喷水式防波堤由由浮体浮体、锚链系统锚链系统组成组成利用浮体反射、吸收、转换利用浮体反射、吸收、转换、消散波能以消散波能以减小堤后波浪减小堤后波浪。

优点优点：（：（1）修建不受地基和水深的影响修建不受地基和水深的影响；（2）修建迅速修建迅速；（3）拆迁容易拆迁容易缺点缺点：由于由于锚锚链系统设备复杂，可靠性差，未得到广泛应用链系统设备复杂，可靠性差，未得到广泛应用适用适用:仅用于局部水域的短期防护仅用于局部水域的短期防护浮式浮式防波堤防波堤任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类 轻型防波堤轻型防波堤：波浪的能量大部分集中在水体的表层波浪的能量大部分集中在水体的表层（表层表层2倍倍-3倍波倍波高的水层厚度内分别集中了高的水层厚度内分别集中了90和和98的波能的波能适应波能这一分布特点适应波能这一分布特点 a.透空式防波堤透空式防波堤 b.浮式防波堤浮式防波堤 c.压气式防波堤压气式防波堤 d.喷水式防波堤喷水式防波堤利用安装在利用安装在水中的带孔管道释放压缩空气水中的带孔管道释放压缩空气，形成空，形成空气帘幕来达到气帘幕来达到降低堤后波高降低堤后波高的目的压气式压气式防波堤防波堤利用在水面附近的喷嘴喷射水流，利用在水面附近的喷嘴喷射水流，直接形成与直接形成与入入射波逆向的水平表面射波逆向的水平表面流，达到流，达到降低堤后波高降低堤后波高的目的。

的目的喷水式喷水式防波堤防波堤优点优点：（1）不占空间不占空间；（2）基建投资小基建投资小；（3）安装和拆迁方便安装和拆迁方便；（4）运转费用很高运转费用很高适用适用：（1）仅用于波长较短的陡波，应仅用于波长较短的陡波，应用上受到限制用上受到限制；（2）动力消耗很大动力消耗很大任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类二二、沿防波堤纵轴线的分段及、沿防波堤纵轴线的分段及特点特点 组成组成：由由一段一段或或几段几段直线组成，各段之间用直线组成，各段之间用圆弧圆弧或或折线折线相连接注意注意：（：（1）避免向外拐避免向外拐折形成凹角；折形成凹角；（2）若）若堤轴线必须向外拐折时，则两段堤轴线的堤轴线必须向外拐折时，则两段堤轴线的外夹角外夹角150；（3）若）若 150（波能集中波能集中），），宜对宜对凹角处进行局部加强凹角处进行局部加强 保证整个防波堤的安全保证整个防波堤的安全分类分类：（：（1）沿沿突堤突堤的纵轴线分为：的纵轴线分为：堤头段、堤身段堤头段、堤身段、堤根段堤根段2）岛式岛式防波堤防波堤：堤头段堤头段、堤身段堤身段崇明渔港防波堤（崇明渔港防波堤（6520万元）万元）任务一任务一 防波堤的功能和分类防波堤的功能和分类二二、沿防波堤纵轴线的分段及特点、沿防波堤纵轴线的分段及特点1堤堤头头 （水深浪大、流速大，受力复杂水深浪大、流速大，受力复杂，堤前，堤前水底易被冲刷水底易被冲刷）两个堤的堤头之间形成港门两个堤的堤头之间形成港门口门。

口门堤头断面形式对此处的波浪形态有很大影响，关系船舶进出港的安全堤头断面形式对此处的波浪形态有很大影响，关系船舶进出港的安全1）直立式堤头直立式堤头 优点优点：形成的口门水面宽度较窄，利于港内的掩护：形成的口门水面宽度较窄，利于港内的掩护缺点缺点：波浪反射较严重，船舶进出口门操纵困难波浪反射较严重，船舶进出口门操纵困难2）斜坡式堤头斜坡式堤头 优。