[发明专利]一种半透水防波堤及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及防波堤、护岸等水工工程领域，尤其涉及一种半透水防波堤。

背景技术

防波堤为阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受恶劣气象影响，以便船舶安全停泊和作业而修建的建筑物，其传统结构形式主要可以分为直立式和斜坡式。

斜坡堤是一种广泛应用的水工防波堤结构形式。其特点主要是堤心由开山石构成，地基承载力要求低，适用于软弱地基海域。波浪在地面破碎，堤前反射小，整体稳定性高且易于维修。由于斜坡堤结构简单，施工方便，不需要大型起重设备，因此被广泛构建。传统的斜坡式防波堤结构，其材料用量随深水的增加而大大增加，因此传统斜坡堤不适用水深较深且石料来源较少的海域。

直立式防波堤通常为重力式防波堤结构，该结构由自身重量维持结构稳定，常用的结构形式包括普通混凝土方块式、巨型混凝土方块式、钢筋混凝土沉箱式和大直径圆筒式等。方块式直立堤坚固耐用，施工方便，能抵御较大波浪，但是其自重较大，地基应力大，混凝土用量多，水下安装和潜水工作量大，施工进度慢，堤身整体稳定性差。沉箱式直立堤整体稳定性好，水上安装工作量小，施工进度快，箱体中回填砂砾可以降低造价，但是沉箱水上运输需要足够水深的航道，沉箱壁薄，在水位变动区易受海水侵蚀而损坏，对地基承载力要求高，堤顶越浪大。大直径圆筒式直立堤结构简单，材料用量省，可用于软土地基，但其结构机理复杂，使用时候受到一定限制。

海洋大型混凝土建筑本身存在一定的环境影响，随着时间的发展，混凝土中的离子渗析到海水中会对海洋环境造成一定影响，在环保要求很高的地区，深水大型混凝土结构防波堤存在环境隐患。

目前海洋建筑物逐渐走向深水化、大型化，场地条件越来越复杂，施工难度也在增加，传统结构型式在深水防波堤的石材使用量、地基适用性以及结构环保性等问题上存在诸多限制，已不能满足工程要求。因此能适应复杂地质条件，节约石材或混凝土，环境友好型的深水防波堤开发研究变得十分紧迫。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构稳固、建造简易、可适用于深水水域的半透水防波堤及其成型方法。

本发明提供的一种半透水防波堤，其成型于水下，其包括堤身、倒滤层、护面结构和防浪墙，其中，所述堤身为防波堤的主体，倒滤层铺设于堤身上，在倒滤层上方铺设护面结构形成抗浪结构，所述防浪墙安装铺设于堤身的顶部。所述堤身内部填充若干个沙袋，所述沙袋中填充砂石，所述沙袋水上施工并堆砌在堤身的边缘形成水下围堰，以防护回填料流失并加固堤身的侧边。

优选地，所述沙袋呈管状，若干个沙袋沿堤身边缘相互层叠堆砌。

优选地，所述沙袋上覆盖土工管带，所述土工管带堆砌于沙袋上方，所述土工管带通过砂泵吹砂成型，并堆砌形成陆上围堰。所述土工管带由透水透气高强土工织物封闭成袋并吹砂形成。

优选地，所述堤身内部填充有回填料，所述回填料为海砂、砂土、卵石、碎石。

优选地，所述防浪墙安装于堤身的顶部，并与堤身外侧的护面结构相抵并紧密结合，使得防浪墙稳固地安装堤身上，提高整体的防浪稳固性。

一种半透水防波堤的成型方法，其包括以下步骤：

1)在沙袋中填入砂石后密封；

2)将密封的沙袋投入水中堆砌排列在堤身边缘，形成水下分级围堰；

3)待水下分级围堰形成，向围堰中抛填回填料至分级围堰顶部，围堰内部回填料出水；

4)在出水后的沙袋顶部两侧铺设土工管带，在土工管带中投入一定比例混合的海水和砂料，缝合形成封闭透水的土工管带，土工管带自身将内部海水排出后留下砂料，多层土工管带相互堆叠形成陆上分级围堰；

5)采用陆上施工或水上施工或两者结合的方式向陆上分级围堰中回填回填料至设计标高；

6)依次成型倒滤层、护面结构和防浪墙，即可成型所述半透水防波堤。

优选地，在沙袋外侧或内侧铺设土工布或倒滤层，组成倒滤结构。

优选地，在防波堤的堤顶安装防浪墙；防波堤的外侧铺设护面结构形成防波堤抗浪结构。