防波堤设计与施工规范

标准规范下载简介和部分内容预览：

防波堤是沿海港口、码头和海岸工程中重要的防护设施，其主要功能是抵御海浪冲击、保护港池稳定以及维护航道安全。为了确保防波堤在设计与施工中的科学性、安全性和经济性，各国和地区都制定了相应的规范和技术标准。以下是对防波堤设计与施工规范的简要介绍：

防波堤设计规范1.水文条件分析：设计前需详细调查海域的波浪特性（如波高、周期）、潮汐变化、水流速度等参数，以确定防波堤的规模和结构形式。2.地质勘察：对海底地形、地基承载力及地质构造进行深入研究，为结构稳定性提供依据。3.结构选型：根据功能需求和环境条件选择合适的防波堤类型，包括重力式、透空式或斜坡式等。每种形式都有其适用范围和技术要求。4.材料选择：考虑耐久性、抗腐蚀性和经济性，合理选用混凝土、钢筋、块石或其他建筑材料。5.安全系数设定：通过计算波浪力、地震力等因素，确保结构满足抗滑、抗倾覆和抗沉降的安全要求。

防波堤施工规范1.基础处理：对软弱地基进行加固，如采用换填法、桩基法或注浆法提高承载能力。2.施工工艺：严格按照设计图纸执行，注重模板安装、混凝土浇筑、护面块体安放等关键环节的质量控制。3.监测与验收：施工过程中实施动态监测，记录沉降、位移等数据；完工后进行全面检验，确保符合设计标准。4.环境保护措施：减少施工对海洋生态的影响，例如设置防污屏障、优化泥沙排放方案。

总之，防波堤的设计与施工必须遵循严格的规范，综合考虑自然环境、技术经济和社会效益高速公路桥涵路基工程实施性施工组织设计，以实现长期稳定的防护效果。

根据国外试验资料，当堤顶在设计高水位以上（0.6～0.7）H时，越浪以后堤背后的波高为（0.15～0.2） H。上述标准是适用于容许少量越浪的情况，当要求基本不越浪时，则应提高堤顶高度为在设计高水位以上不小于1．0H处。

对宽肩台式抛石堤，其堤顶和港内侧部分不容许在波浪作用下变形，因而要求堤顶有足够的高度以防止过量的越浪，条文中确定堤顶不低于设计高水位以上1.0H是根据实例统计而得。

胸墙顶高程根据使用要求一般按基本不越浪考虑，本条所推荐的数值主要是根据对国内一些新老防波堤设计情况的调查和统计及参考国外有关标准而得出来的。

4．1. 3 斜坡堤的顶宽，除满足施工及使用要求外，还应保证在波浪作用下堤顶的稳定性。

为稳定所需的堤顶宽度，主要取决于允许波浪越顶的程度。因此，它与堤顶高程密切相关。

堤顶宽度小于设计波高的斜坡堤断面是不稳定的，条文推荐的数值是综合分析国内外实际工程资料及有关模型试验成果而确定的。

对采用陆上推进法施工的斜坡提，尚应考虑堤项通行机械对顶宽的要求，对设在施工水位以上的单车道宽度不宜小于5m。

4. 1．4 一般在设计水位上、下约1.0倍设计波高范围内的护面块体受波浪的作用最剧烈，因此水下抛石棱体的顶面，最好设在设计低水位以下约1.0H处。棱体顶面的宽度与其高程、波高的大小、块石的尺度等都有关，结合实际工程经验条文规定为不小于2m 。

4．1．5 对于设置肩台的断面，肩台宽度通常为1.5m至3.0m，故条文中规定直不小于2m。

4. 1. 6 抛填方块的断面，透浪较大，因此堤身宽度不宜太窄，以免影响港内平稳。本条规定的数值主要参考有关文献资料确定。

4．1．7 斜坡堤在堤须设置胸墙，一般都是因为在使用上有减少堤顶越浪程度的要求。当胸墙前斜坡护面为块石或单层四脚空心方块时，根据一些工程的模型试验结果，若要求在设计情况下基本不越浪，则胸墙顶高程一般需在设计高水位以上约1．5倍设计波高处。

胸墙前斜坡护面为扭工字块体或四脚锥体时，一般适用于波高较大的情况。根据对几个工程模型试验资料分析的结果，当胸墙前人工块体斜坡的高度较低，宽度较窄时，由于波浪在斜坡上激烈破碎等原因，作用在胸墙上的波压力有增大的趋势，胸墙很不容易稳定，所以在条文中规定对此类断面的坡顶高程木宜低于胸墙顶高程，且在墙前坡肩范围内宜安放两排两层护面块体。

4. 1．8 肩台顶面高程，一般在设计高水位以上1.0m～3.0m处；而肩台宽度则根据对国内外十一座防波堤统计的结果，多为2．3～3．0倍设计波高，因此推荐采用2．3～2．9倍设计波高值。由于波高小时，一般无需采用宽肩台型式，另一方面若肩台太窄又不能起到宽肩台式的作用，因此控制最小为6.0m。

4．1. 9 各种型式的斜坡堤边坡坡度，是按国内各工程实际采用的数值统计归纳而得出的。

宽肩台斜坡堤的上、下坡坡度的规定是根据工程实例得出的。

4. 2 斜坡堤计算

4. 2．2 按本条规定，以设计波高（对持久状况，重视期为50年或25年，施工期为2～5年）及其对应的波长确定的波浪力作为作用的标准值。

斜坡堤应根据不同的波高和水位考虑持久组合、短暂组合和偶然组合。一般说来，设计波高总是和较高的水位同时出现的，因为我国沿海大的波浪主要由台风或寒潮所引起，而台风或寒潮同时也会产生较大的风增水。因此设计波高与设计高水位或极端高水位组合的情况是比较合理的。

在设计低水位时，一般波高要比高水位时为小，因此规定当有推算出来的外海设计波浪时，要对设计低水位另作波浪折射分析，而得出与之相应的设计波高。但若只有建筑物附近不分水位统计出来的重现期为50年的波浪，则只能与设计高水位采用相同的设计波高，而稍偏于安全。

由于设计波高通常是由向岸大风所产生的，而极端低水位则通常是离岸大风造成较大的风减水所致，放两者不能组合。

对未成型的斜坡堤进行施工期复核作为短暂组合，其计算水位采用设计高、低水位即可，波高的重现期根据实际工程的调查，一般采用2～5年。

4. 2. 3 斜坡堤顶部胸墙的稳定计算采用以分项系数表达的设计表达式，其分项系数的确定系依据对典型断面胸墙稳定性（抗滑和抗倾）的可靠度分析。在可靠度分析中，胸墙所受的波浪荷载（水平波浪力及波浪浮托力）仍采用《海港水文规范》给出的计算公式，波浪要素则取自秦皇岛港23年的波浪观测资料。对波浪力的统计分析结果表明，波浪荷载的年极值符合极值1型分布，而由极值I型得出的50年荷载极大值分布仍为极值I型分布。对水平波浪力与波浪浮托力之间进行的相关分析，两者之间相关程度很高（相关系数值接近于1）。所以，对所有胸墙的可靠度分析都考虑了水平波浪力与波浪浮托力间的相关性。

根据安全系数与可靠指标之间的关系确定目标可靠指标值，再根据可靠指标与分项系数之间的关系确定与目标可靠指标相对应的分项系数。由此可见，分项系数的确定基于可靠度分析，因此，以分项系数表达的胸墙设计表达式更合理。

4. 2．4 条文中确定护面块体重量的公式，采用了目前国内外常用的赫德逊（Hudson）公式。

本条给出了宽肩台斜坡堤护面块石重量的取值标准，是根据国外有关资料得出的。但在实际工程中不一定取最小值，而可取当地能开采到的大块石。

4. 2. 5～4．2. 8 本条内容与《海港水文规范》中的有关条文规定是一致的。

（1）根据我国实际工程的经验，对不同的护面块体和构造型式规定了不同的容许失稳率n。这种规定考虑了各种护面抵御波浪的能力，包括决体间的嵌固作用、损坏后的影响特点和修复的难易程度等。

（2）稳定系数KD是根据国内外有关试验资料和工程实践经验而确定的，其中安放块石时KD的数值，国外试验时为安放两层，根据国内工程使用经验改为安放一层。

4. 2. 9 当波浪周期较长或坦波时，护面块体重量不仅与波高有关，且与波长有关。附录C引自国外有关规范的规定。

4. 2．10 波浪作用下砌石护面的破坏特点是坡面的法线方向内外压力差使块石脱出失稳。确定砌石护面的稳定性，一般按护面层厚度控制。

（1）干砌块石护面计算，根据近年来使用实践东平广场a区加固土旋喷桩技术交底，当m较小时，计算值偏大。根据实测波浪浮托力对原公式中的系数K ma。作了修正。

（2）干砌条石护面厚度的计算公式，原方法规定适用于m＝0.6～2.0，经计算当m由1.5变至2.0时，砌石厚度需增大，但目前国内外较多的研究成果与此趋势不同，且试验资料中两种不同趋势都出现，因此，对m的适用范围限定为m=0.8～1.5。

4．2．11～4．2．13 水下抛石棱体的重量是综合分析了国内外有关规范标准和国内实际工程模型试验资料、专题试验研究成果，对原规范进行了适当调整。

外坡在设计低水位以下1.0～1.5倍设计波高值之间的护面块体重量同原条文；外坡护面垫层的重量，通过近年的试验研究和实际工程经验而适当提高了。

4．2．14 当堤顶允许越浪时，越顶的水体将直接冲击到内坡坡肩附近的护面块体上。如 1972年3号台风袭击，有几个防波堤均出现内坡被冲坏情况，因此规定，在设计低水位以上的内坡护面块体重量应与外坡护面块体重量相同。国内工程试验得出的结果与上述规定是接近的。

4．2．15 国内外试验表明，当堤顶约在0.05～0.2倍设计波高时，堤顶块体的稳定性最差。根据国内外有关试验成果，认为堤顶块体重量取为外坡块体重量的1.5倍以上为宜。

4．2．16 堤头部分的块体重量以增大20%～30%为宜北京某多层框架剪力墙结构办公楼施工组织设计，它与国外有关资料所得的结论基本一致。关于波浪处于破碎范围，参考有关文献的规定，要求堤身和堤头部分块体重量均应相应再增加10%～25%。

4. 2．17 栅栏板的面积较大，因此在波浪作用时，不是在板的所有位置都同时出现最大波浪力。一般沿堤的轴线方向，力的大小只随时间变化；而在沿斜坡的坡面方向，波浪力只在某一位置出现最大值，在其上下两侧则逐渐减小，所以对于同样面积的栅栏板，长边（沿斜坡方向）a0取得大一些，短边（沿堤轴线方向）b0取得小一些，对板的稳定是有益的。

从栅栏板的稳定角度看，虽然总面积大些是有益的，但从栅栏板本身结构强度及施工吊装设备能力来考虑，板的平面尺度又不宜过大，因此条文中给出了a0、b0与堤前设计波高H的关系。