一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基的制作方法

本发明属于防波堤基床防护技术领域，涉及一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基。

背景技术

直立式防波堤一般处于外海，需要承受巨大的波浪力侵袭，而防波堤的护基是由多块石堆积而成的非连续的介质结构，整体性较差，很容易发生移动破坏，使得抛石基床直接发生侵蚀损害，极大地威胁了防波堤的稳定性。同时，传统的防波堤护基在遭遇冲刷时，适应性差，不能适应基础的局部变形，造成冲刷持续地增强。并且在防波堤护基施工时，由于单体块石(如扭王字块和扭工字块)质量要求不小于2000kg，需要大型吊装机械才能完成，费时耗力，因此，需要开发一种施工方便，适应性强，稳定性高的防波堤护基，以应对我国不断提高的海洋资源开发需求，为国家海洋强国战略的实施提供技术支持。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是在于提供一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基，施工方便、稳定性高、适应性强，透水性好，维护便利。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基，包括抛石基层、倒滤层、护基层和护脚层，所述倒滤层铺设在所述抛石基层靠海一侧的上端面，所述护基层铺设在所述倒滤层的上端面，所述护脚层设在所述护基层下端，所述护基层与所述护脚层均由块石堆砌组成，所述块石之间设有灌浆材料。

进一步的，所述块石的单体质量在100kg～2000kg之间。

进一步的，所述灌浆材料与所述块石凝结为一体，灌浆材料灌浆填充后，所述块石之间的空隙率为35％～50％。

进一步的，所述灌浆材料为水泥粘结灌浆材料，初始状态下，灌浆材料为液体状态，所述灌浆材料的流动距离大于所述护基层厚度的1/2，小于等于所述护基层的厚度。

进一步的，靠近所述护基层和护角层的海侧设有水下保护剂。

进一步的，所述护基层的厚度均匀设置，所述护脚层的厚度均匀设置，所述护脚层的厚度大于所述护基层的厚度。

进一步的，所述护基层水平设置且远离所述护基层的一端向海侧倾斜设置。

进一步的，所述块石的外表面为清洁面且相邻的块石之间无其他固体物。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明可采用相较于传统护体块石更小的块石抛填，施工方便，降低了工程造价，抛填完成后，采用灌浆材料进行粘结成一体形成较大的块石，提升了稳定性，适应性强，而且透水性好，维护也更加便利；2、块石之间的空隙率为35％～50％，采用这种局部灌浆的方法，相较于传统的完全灌浆，透水性好，孔隙水压力与水面变化及时同步，保证了抛石基床的稳定性；3、护基抛石在局部灌浆后可随着防护面的形状发生适应性改变，加强了各个单体构件间的连接性，以稳定结构，具有较高的适应性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基的结构示意图；

图2是本发明块石和灌浆材料的布局示意图。

附图标记：

1-护基层；2-护脚层；3-抛石基层；4-倒滤层；5-块石；6-灌浆材料。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1和图2所示，本发明为一种基于局部块石灌浆的直立式防波堤护基，包括抛石基层3、倒滤层4、护基层1和护脚层2，倒滤层4铺设在抛石基层3靠海一侧的上端面，护基层1铺设在倒滤层4的上端面，护脚层2设在护基层1下端，护基层1与护脚层2均由块石6堆砌组成，块石6之间设有灌浆材料6。

优选地，块石6的单体质量在100kg～2000kg之间，施工方便，降低了工程造价。

优选地，灌浆材料6与块石6凝结为一体，灌浆材料6灌浆填充后，块石6之间的空隙率为35％～50％，局部灌浆，提升强度和防护力的同时，保证了良好的透水性。

优选地，灌浆材料6为水泥粘结灌浆材料6，初始状态下，灌浆材料6为液体状态，灌浆材料6的流动距离大于护基层1厚度的1/2，小于等于护基层1的厚度，以便按要求的方式填埋块石6层的空隙，灌浆材料6在保证空隙率的前提下遵循从上到下递减的原则，如果粘稠度太低，灌浆材料6将流经块石6并堵塞倒滤层4，倒滤层4是为防止回填材料料流失的一种措施，堵塞倒滤层4后，防流失效果变差，如果稠度太高，只会填充顶部空隙，导致渗透性不足，如果灌浆材料6使用过程中，在当地最低水位以下和高水位区域内的波动水位高达一米的区域内，则需要在灌浆材料6中添加抗冻剂使其具有高抗冻性。

优选地，靠近护基层1和护角层的海侧设有水下保护剂，对块石6局部灌浆之前，应加入水下保护剂，使得灌浆材料6不受水流波浪的侵袭影响，在水下依靠自身重力填补块石6空隙。

优选地，护基层1的厚度均匀设置，护脚层2的厚度均匀设置，厚度均匀，上表面的平面好，在抗冲击的过程中不易产生应力集中问题，强度更高，护脚层2的厚度大于护基层1的厚度，与抛石基层3、护基层1对接；更优选地，护基层1水平设置且远离护基层1的一端向海侧倾斜设置，形成一定的坡度和缓冲，避免垂直设置，增加冲击力，提升强度和稳定性。

优选地，块石6的外表面为清洁面且相邻的块石6之间无其他固体物，以达到与灌浆材料6的粘结强度，因此，灌浆作业必须在安装完护基层1和护脚层2的块石6之后立即进行，如果沉积物被波浪水流或施工程序遗留下来，则必须清洁块石6的外表面，并且块石6之间的空隙必须没有任何碎屑。

在实际工作过程中，在海侧将倒滤层4安装在抛石基床上后，进行水下护基层1和护脚层2的安装，首先将规定的石块用机械抛入指定位置，待全部护基层1和护脚层2安装完成后，进行局部灌浆作业，灌浆之前，需在水中投入水下保护剂，以保证灌浆材料6不受波浪和水流的侵袭，灌浆材料6在重力的作用下渗入块石6的空隙中，如图2所示，在局部灌浆的情况下，只有一部分块石6间的空隙充满灌浆材料6，灌浆材料6在安装过程中为液态，经过一定的硬化过程后凝固，局部灌浆逐行或逐点地进行，后者产生类似合成物的构件，而前者产生连续的层，灌浆材料6将质量小的不连续的块石6粘连成质量更大、抵抗波浪和水流能力更强的大型防护构件，灌浆材料6采用水泥粘结灌浆材料6，水泥粘结灌浆材料6的数量和分布应合理布置，使得防护层保持适应性以适应地面变形，尤其是护脚层2，极易受到波浪的侵蚀冲淘刷，对护脚层2的块石6进行局部灌浆之后，能够灵活适应变化的几何构造，有效减弱对基脚的持续侵蚀，整个结构施工方便、稳定性高、适应性强，透水性好，维护便利。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。