[发明专利]新型防波堤及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型防波堤结构型式及设计方法，可以广泛运用在海岸滨海地区、江河两岸地区，特别适用于波浪爬高和风速较大、地基较软、堤防设防标准较高，或者沿边地区自然环境要求高的地区，能够成为城市建设的一部分。

背景技术

随着科技的进步和生活水平的提高，人类对于防波堤的研究也在不断的深入。目前常见的防波堤的结构断面型式有以下几种：

(1)陡墙式防波堤，占地少、波浪爬高较斜坡式防波堤小、堤顶高程较低，但是地基应力大且集中、沉降较大、稳定性较差、易引起堤脚冲刷。

(2)斜坡式防波堤，具有反射波小、防浪效果较好、地基应力分布较均匀等优点，但是占地多、波浪爬高较大、堤顶高程较高。

(3)混合式防波堤，由陡墙式和斜坡式组合而成，同时具有陡墙式和斜坡式的优点，但是这种防波堤在变坡转折处波流紊乱，结构易遭破坏。

此外，以上三种常见防波堤都是为了阻挡风浪潮作用的功能单一的防波堤，与当地环境都不能很好的融合。随着人们生活水平的提高，对亲近自然环境的需求越来越高。这种单一功能的防波堤逐渐不能满足城市建设的需要。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种新型防波堤，迎水护坡面采用圆弧形护坡面、斜坡形护坡面通过平台组合，利用弧形护坡面的挑浪作用、斜坡形迎水护坡面的消能作用，有效地降低波浪的爬高及堤顶越浪量，这比一般常见的防波堤断面更具效果，在同样的设计条件下，它能够更有效地以较低的堤顶高程满足相同条件下的设计要求。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种新型防波堤，该防波堤设置在前滩和后滩之间，包括基床和堤身，所述堤身为基床上堆积填料所隆成的坡体；堤身包括面向前滩的迎水护坡面、面向后滩的背水坡面以及将迎水护坡面上端和背水坡面上端连接的堤顶路面；所述迎水护坡面覆盖迎水护坡面，而背水坡面则覆盖背水护坡面，所述迎水护坡面包括顺序连接的斜坡形迎水护坡面以及两个以上的圆弧形迎水护坡面；所述斜坡形迎水护坡面的底端与前滩之间设置抛石护堤，而斜坡形迎水护 坡面的顶端则与圆弧形迎水护坡面之间通过平台衔接；相邻的两圆弧形迎水护坡面之间则通过平台转角连接。

所述斜坡形迎水护坡面上设置弧形突起体。

所述背水护坡面包括挡墙、背水斜坡护面以及背水侧波浪弧形护坡面，所述挡墙的基底设置在基床上，且挡墙的基底和后滩之间设置水池，所述背水斜坡护面的底部通过弧形挑浪嘴与挡墙的顶部连接，而背水侧波浪弧形护坡面的底部依次通过背水侧圆弧形坡面以及背水平台与背水斜坡护面的顶部相连接；所述背水侧波浪形护坡面以及位于最上端的圆弧形迎水护坡面两者的顶部通过堤顶路面连接。

所述堤身内埋设断面呈梯形的空箱，且空箱与基床同一中心线设置；所述堤顶路面为OGFC路面；所述OGFC路面面向前滩的一侧安装防浪墙。

所述背水平台上设置休闲区，背水平台和堤顶路面通过阶梯连接，背水侧波浪弧形护坡面由半波面组成。

本发明的另一个技术目的是提供一种上述新型防波堤的设计方法，包括以下步骤：首先确定出防波堤的各结构参数，包括防浪墙的结构尺寸、平台转角的结构尺寸、圆弧形迎水护坡面的曲率半径、斜坡形迎水护坡面的的坡度、背水侧波浪弧形护坡面以及背水斜坡护面的结构形式；然后通过以下公式对应地计算出迎水护坡面的护面块体稳定重量W、迎水护坡面的砌石护面厚度h以及防浪墙的平均波压 即可：

W=0.1×γbHs3KD(Sb-1)3cot∂]]>