专利名称：防波堤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型防波提结构型式，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、提防设防标准较高，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，人类对于防波提的研究也在不断的深入。目前常见的防波提的结构断面型式有以下几种(1)陡墙式防波提，占地少、波浪爬高较斜坡式防波提小、提顶高程较低，但是地基应力大且集中、沉降较大、稳定性较差、易引起提脚冲刷。(2)斜坡式防波提，具有反射波小、防浪效果较好、地基应力分布较均勻等优点，但是占地多、波浪爬高较大、提顶高程较高。(3)混合式防波提，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，但是这种防波提在变坡转折处波流紊乱，结构易遭破坏。此外，以上三种常见防波提都是为了阻挡风浪潮作用的功能单一的防波提，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提逐渐不能满足城市建设的需要。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种新型防波提，其能够有效地降低地基附加应力，减少地基的总沉降量及调整不均勻沉降量；同时能够有效的起到降低水流流速的作用，增加上面行驶的汽车与路面的摩擦力，增加安全。为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案一种新型防波提，该防波提设置在前滩和后滩之间，包括基床和提身，所述提身为基床上堆积填料所隆成的坡体；提身包括面向前滩的迎水坡面、面向后滩的背水坡面以及将迎水坡面上端和背水坡面上端连接的提顶路面；所述迎水坡面覆盖迎水护坡面，而背水坡面则覆盖背水护坡面，所述提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；所述提顶路面为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提，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
3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提顶路面连接。所述背水平台上设置休闲区，背水平台和提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。根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果1、空箱采用梯形断面结构，这样能够有效地降低地基附加应力，减少地基的总沉降量及调整不均勻沉降量。2、提顶路面为OGFC路面，它能够有效地起到降低水流流速的作用，增加上面行驶的汽车与路面的摩擦力，增加安全。3、迎水护坡面采用双圆弧、单斜坡及双平台组合，利用圆弧形的挑浪作用、突起体和斜坡形迎水护坡面的消能作用，能够有效地降低波浪的爬高及提顶越浪量，这比一般常见的防波提断面更具效果，在同样的设计条件下，它能够更有效地以较低的提顶高程满足相同条件下的设计要求。4、背水侧波浪弧形护坡面不同于以往的斜坡面，设计成波浪形是为了一定程度的降低流入背水坡面的水流速度，减少水流对背水坡面、水池和后滩的冲刷、淘蚀，这能够有效地保护海提坡面不受破坏。挡墙的基底和后滩之间设置水池，背水平台上设置休闲区，可用于安装休闲椅和遮阳棚(钢架结构)提供休闲之用，该防波提能够成为城市景观建设的一部分，与周围环境融为一体，具有旅游观赏价值。
图1为本实用新型的横剖面的结构示意图；图1中标号解释1、前滩，2、抛石护提，3、基床，4、提身填料，5、斜坡形迎水护坡面，6、下圆弧形迎水护坡面，7、平台，8、平台转角，9、突起体，10、空箱，11、反滤层，12、防浪墙，13、上圆弧形迎水护坡面，14、提顶路面，15、休闲区，16、弧形挑浪嘴，17、挡墙，19、背水斜坡护面，20、水池，21、背水侧波浪弧形护坡面，22、后滩，23、背水侧圆弧形护坡面，24、水处理装置，25、背水平台。
具体实施方式
以下结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述如图1所示，本实用新型所述的一种新型防波提，该防波提设置在前滩1和后滩22 之间；基床3通过堆积提身填料4隆成坡体，提身内埋设空箱10;空箱10与基床3同中心线布置，空箱10采用梯形断面结构，空箱10内不填或少填轻质材料，这样能够有效地降低地基附加应力，减少地基的总沉降量及调整不均勻沉降量；提顶路面14为OGFC路面，它能够有效的起到降低水流流速的作用，增加上面行驶的汽车与路面的摩擦力，增加安全；提顶临海侧设置防浪墙12，防浪墙12作为提身的组成部分，可降低提身填筑高度，节省工程量，减小提身地基应力；提顶路面14中间高两侧低，具有一定的坡度，该坡度值一般介于 7%),由于提顶路面14具有一定的坡度，这使上面的水能够有效的、较快的从提顶流出，防止水流聚集在提顶。如图1所示，面向前滩1的坡体面为迎水坡面，其表面覆盖迎水护坡面，迎水护坡面包括斜坡形迎水护坡面5、下圆弧形迎水护坡面6以及上圆弧形迎水护坡面13，斜坡形迎水护坡面5的底端起始于基床3，且斜坡形迎水护坡面5的底端与前滩1之间设置抛石护提 2，斜坡形迎水护坡面5的顶端与下圆弧形迎水护坡面6之间通过平台7连接，斜坡形迎水护坡面5上设置突起体9，相邻的两圆弧形迎水护坡面之间通过平台转角8光滑连接，在护面块石与提身填料4之间设置反滤层11，可以防止提身土在波浪、渗流作用下流失；迎水护坡面采用双圆弧、单斜坡及双平台组合，利用圆弧形的挑浪作用、突起体9和斜坡形迎水护坡面5的消能作用，能够有效地降低波浪的爬高及提顶越浪量，这比一般常见的防波提断面更具效果，在同样的设计条件下，它能够更有效地以较低的提顶高程满足相同条件下的设计要求。面向后滩的为背水坡面，背水坡面的表面覆盖背水护坡面；包括挡墙17、弧形挑浪嘴16、背水斜坡护面19、背水平台25、背水侧圆弧形护坡面23以及背水侧波浪弧形护坡面21 ；背水坡面由于运用组合的模式，在同样的设计要求条件下，它比一般的斜坡式防波提占据的土地面积少；挡墙17的基底设置在基床3上，既增加了整体的稳定性，又能够起到一定的消能作用，挡墙17的基底和后滩22之间设置水池20，水池20用水由前滩1水经处理直接供给，背水斜坡护面19的底部通过弧形挑浪嘴16与挡墙17的顶部连接，弧形挑浪嘴16借用了水利工程中的处理措施，将较高流速的水流向空中挑起，减少水体的能量，减低水对后滩22、水池20的冲刷；背水侧波浪弧形护坡面21的底部依次通过背水侧圆弧形护坡面23以及背水平台7，与背水斜坡护面19的顶部相连接，背水侧波浪弧形护坡面21不同于以往的斜坡面，设计成波浪形是为了一定程度的降低流入背水坡面的水流速度，减少水流对背水坡面、水池20和后滩22冲刷、淘蚀，这能够有效地保护海提坡面不受破坏；背水平台7上设置休闲区15，可用于安装休闲椅和遮阳棚(钢架结构)提供休闲之用，背水平台 7和提顶路面14通过阶梯连接；背水侧波浪弧形护坡面21以及圆弧形迎水护坡面13两者之间的顶部通过提顶路面14连接。设计本实用新型所述的新型防波提时，首先初步拟定各部分结构尺寸。因为此新型防波提提顶临海侧设有防浪墙12且墙体稳定、坚固，所以设计计算时可以以防浪墙12顶高程作为提顶高程；防浪墙12顶高程应高出设计高潮位0. 5H1%以上011%是指累积频率为
的波高)，且应高出设计高潮位(1. 5 2. 0)m，其具体取值应根据波浪大小和防波提等级确定，当风向不利、海区开阔、涂面较低时，应用上限值，提顶高程还应预留沉降超高；提顶宽度(不包括防浪墙12)主要取决于提身自身稳定、地基稳定、防浪防渗要求、施工和防汛抢险要求以及交通要求等；防浪墙12高度一般为(0. 8 1. 2)m，底宽(0. 8 1. 2)m，顶宽(0.6 1.0)m，迎浪面一般为直力墙，背面一般为陡墙面，陡墙面的坡度m= 0 5)，防浪墙12在提顶以下应有不小于0. 3m的埋入深度，并与提身连成一个整体；平台转角8顶高程宜取于设计高水位以上(1. 0 2. 0)m处；平台7顶高程宜取于正常水位以上(1. 0 2. 0)m处，宽度一般可取设计波高的O. 3 2. 9)倍；上圆弧形迎水护坡面13的曲率半径 R1= (0.3 0.6) X L1,下圆弧形迎水护坡面6的曲率半径(0.3 0.6) X L1，其中，L1 为斜坡形迎水护坡面5在水平面的投影长度；斜坡形迎水护坡面5的坡度m = O 3. 5)； 抛石护提2置于斜坡形迎水护坡面5的前端，护脚基础深度应根据滩地地形和当地波浪条件等确定，护脚棱体外坡坡度m= 0 ；3)，顶宽(1 :3)m;斜坡形迎水护坡面5上突起体 9的曲率半径& = (02 0. 3)m ；背水侧波浪弧形护坡面21由半波面组成，半波面的个数介于(3 7)个；背水侧圆弧形护坡面23的曲率半径R4 = O 3. 5)m ；背水斜坡护面19 的坡度m = O 4)。初步拟定完结构尺寸，然后进行防波提的相关计算，包括护面块体的稳定重量和护面层厚度；防浪墙12的抗滑、抗倾稳定性；地基的整体稳定性和地基的沉降。该新型防波提的防浪墙受波浪作用时，平均波压强度户按下式计算P = 0.24//辦,Xp，式中Kp是与无因次参数ε和波坦有关的平均压强系数，可以到《防波提设计与施工规范》里根据ε 和波坦这两个系数查找得到；Y是水的重度(kN/m3)，Hs是设计波高(m)，μ是折减系数，0 < μ < 1，μ 一般取(0.6 0.8)；该新型防波提的迎水护坡面护面块体稳定重量按下式
计算W = OAx :bH; ~^式=&，式中W是单个护面块体的重量(t)，Yb是块体材 ^dI^"1) COta γ
料的重度(kN/m3)，γ是水的重度(kN/m3)，Hs是设计波高(m)，Kd是块体稳定系数，3是斜
坡与水平面的夹角(° )，上圆弧形迎水护坡面13及下圆弧形迎水护坡面6上单个块体的
重量应予加大(20% 30% )，必要时根据模型试验确定；该新型防波提的迎水护坡面砌石
护面厚度按下式计算=，式中h是块石厚度(m)，Hj是计
Yb-Ym
算波高(m)，Yb是块体材料的重度(kN/m3)，γ是水的重度(kN/m3)，m是迎水护坡面坡度，
Kmd是与m值和提前相对水深d/H值有关的系数，可以到《防波提设计与施工规范》里根据m
值和提前相对水深d/H值这两个系数查找得到；KS是波坦系数，上圆弧形迎水护坡面13及
下圆弧形迎水护坡面6上砌石护面层厚度应适当加大(20% 30% )。
具体实施例已知某待建防波提设计高潮位为細，正常水位2m，设计波高2m，设计波长20m，H5% 为 2. 5m。初步拟定防浪墙顶高程为7. 5m，提顶宽度为8m，防浪墙高度0. 8m，底宽1. 2m，顶宽lm，陡墙面的坡度为4，埋入提顶深度为0. 3m，平台转角顶高程为5m，平台顶高程为3m， 平台宽3m，斜坡形迎水护坡面的坡度为2，上圆弧形迎水护坡面及下圆弧形迎水护坡面的曲率半径均为2m，抛石护提外坡坡度为2，顶宽2m，斜坡形迎水护坡面上突起体的曲率半径为0. 2m，背水侧波浪形护坡面由3个半坡面组成，背水侧波浪形护坡面在水平面投影长度为細，背水侧圆弧形坡面的曲率半径为3m，背水侧圆弧形坡面在水平面的投影长度为2m， 背水斜坡护面的的坡度为2，背水斜坡护面的底高程为lm，背水平台宽3m，背水平台顶高程为2m，挡墙高1. 2m,宽0. 8m,空箱顶宽8m，底宽18m，高3m，临海侧坡度为1. 5。1、护面块体稳定重量按下式计算
权利要求1.一种防波提，该防波提设置在前滩和后滩之间，包括基床和提身，所述提身为基床上堆积填料所隆成的坡体；提身包括面向前滩的迎水坡面、面向后滩的背水坡面以及将迎水坡面上端和背水坡面上端连接的提顶路面；所述迎水坡面覆盖迎水护坡面，而背水坡面则覆盖背水护坡面，其特征在于所述提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；所述提顶路面为OGFC路面。
2.根据权利要求1所述防波提，其特征在于所述OGFC路面面向前滩的一侧安装防浪掉丄回ο
3.根据权利要求1所述防波提，其特征在于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提，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。
4.根据权利要求3所述防波提，其特征在于所述斜坡形迎水护坡面上设置弧形突起体。
5.根据权利要求3所述防波提，其特征在于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提顶路面连接。
6.根据权利要求5所述防波提，其特征在于所述背水平台上设置休闲区，背水平台和提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。
专利摘要本实用新型公开了一种防波堤，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坡面、面向后滩的背水坡面以及将迎水坡面上端和背水坡面上端连接的堤顶路面；所述迎水坡面覆盖迎水护坡面，而背水坡面则覆盖背水护坡面，其特征在于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。由此可知本实用新型有效地降低地基附加应力，减少地基的总沉降量及调整不均匀沉降量；同时有效地降低水流流速，增加上面行驶的汽车与路面的摩擦力，增加安全。
文档编号E02B3/06GK202157301SQ201120117149
公开日2012年3月7日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者刘桃根, 张强, 李正, 王伟, 范可, 陈达 申请人:河海大学