專利名稱：新型防波堤及其設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型防波提結(jié)構(gòu)型式及設(shè)計方法，可以廣泛運用在海岸濱海地區(qū)、江河兩岸地區(qū)，特別適用于波浪爬高和風(fēng)速較大、地基較軟、提防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高，或者沿邊地區(qū)自然環(huán)境要求高的地區(qū)，能夠成為城市建設(shè)的一部分。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步和生活水平的提高，人類對于防波提的研究也在不斷的深入。目前常見的防波提的結(jié)構(gòu)斷面型式有以下幾種(1)陡墻式防波提，占地少、波浪爬高較斜坡式防波提小、提頂高程較低，但是地基應(yīng)力大且集中、沉降較大、穩(wěn)定性較差、易引起提腳沖刷。(2)斜坡式防波提，具有反射波小、防浪效果較好、地基應(yīng)力分布較均勻等優(yōu)點，但是占地多、波浪爬高較大、提頂高程較高。(3)混合式防波提，由陡墻式和斜坡式組合而成，同時具有陡墻式和斜坡式的優(yōu)點，但是這種防波提在變坡轉(zhuǎn)折處波流紊亂，結(jié)構(gòu)易遭破壞。此外，以上三種常見防波提都是為了阻擋風(fēng)浪潮作用的功能單一的防波提，與當(dāng)?shù)丨h(huán)境都不能很好的融合。隨著人們生活水平的提高，對親近自然環(huán)境的需求越來越高。這種單一功能的防波提逐漸不能滿足城市建設(shè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型防波提，迎水護(hù)坡面采用圓弧形護(hù)坡面、斜坡形護(hù)坡面通過平臺組合，利用弧形護(hù)坡面的挑浪作用、斜坡形迎水護(hù)坡面的消能作用，有效地降低波浪的爬高及提頂越浪量，這比一般常見的防波提斷面更具效果，在同樣的設(shè)計條件下，它能夠更有效地以較低的提頂高程滿足相同條件下的設(shè)計要求。為實現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案一種新型防波提，該防波提設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床和提身，所述提身為基床上堆積填料所隆成的坡體；提身包括面向前灘的迎水護(hù)坡面、面向后灘的背水坡面以及將迎水護(hù)坡面上端和背水坡面上端連接的提頂路面；所述迎水護(hù)坡面覆蓋迎水護(hù)坡面， 而背水坡面則覆蓋背水護(hù)坡面，所述迎水護(hù)坡面包括順序連接的斜坡形迎水護(hù)坡面以及兩個以上的圓弧形迎水護(hù)坡面；所述斜坡形迎水護(hù)坡面的底端與前灘之間設(shè)置拋石護(hù)提，而斜坡形迎水護(hù)坡面的頂端則與圓弧形迎水護(hù)坡面之間通過平臺銜接；相鄰的兩圓弧形迎水護(hù)坡面之間則通過平臺轉(zhuǎn)角連接。所述斜坡形迎水護(hù)坡面上設(shè)置弧形突起體。所述背水護(hù)坡面包括擋墻、背水斜坡護(hù)面以及背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面，所述擋墻的基底設(shè)置在基床上，且擋墻的基底和后灘之間設(shè)置水池，所述背水斜坡護(hù)面的底部通過弧形挑浪嘴與擋墻的頂部連接，而背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面的底部依次通過背水側(cè)圓弧形坡面以及背水平臺與背水斜坡護(hù)面的頂部相連接；所述背水側(cè)波浪形護(hù)坡面以及位于最上端
4的圓弧形迎水護(hù)坡面兩者的頂部通過提頂路面連接。所述提身內(nèi)埋設(shè)斷面呈梯形的空箱，且空箱與基床同一中心線設(shè)置；所述提頂路面為OGFC路面；所述OGFC路面面向前灘的一側(cè)安裝防浪墻。所述背水平臺上設(shè)置休閑區(qū)，背水平臺和提頂路面通過階梯連接，背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面由半波面組成。本發(fā)明的另一個技術(shù)目的是提供一種上述新型防波提的設(shè)計方法，包括以下步驟首先確定出防波提的各結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括防浪墻的結(jié)構(gòu)尺寸、平臺轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)尺寸、圓弧形迎水護(hù)坡面的曲率半徑、斜坡形迎水護(hù)坡面的的坡度、背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面以及背水斜坡護(hù)面的結(jié)構(gòu)形式；然后通過以下公式對應(yīng)地計算出迎水護(hù)坡面的護(hù)面塊體穩(wěn)定重量 W、迎水護(hù)坡面的砌石護(hù)面厚度h以及防浪墻的平均波壓戶即可
權(quán)利要求
1.一種新型防波提，該防波提設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床和提身，所述提身為基床上堆積填料所隆成的坡體；提身包括面向前灘的迎水護(hù)坡面、面向后灘的背水坡面以及將迎水護(hù)坡面上端和背水坡面上端連接的提頂路面；所述迎水護(hù)坡面覆蓋迎水護(hù)坡面，而背水坡面則覆蓋背水護(hù)坡面，其特征在于所述迎水護(hù)坡面包括順序連接的斜坡形迎水護(hù)坡面以及兩個以上的圓弧形迎水護(hù)坡面；所述斜坡形迎水護(hù)坡面的底端與前灘之間設(shè)置拋石護(hù)提，而斜坡形迎水護(hù)坡面的頂端則與圓弧形迎水護(hù)坡面之間通過平臺銜接；相鄰的兩圓弧形迎水護(hù)坡面之間則通過平臺轉(zhuǎn)角連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型防波提，其特征在于所述斜坡形迎水護(hù)坡面上設(shè)置弧形突起體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型防波提，其特征在于所述背水護(hù)坡面包括擋墻、背水斜坡護(hù)面以及背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面，所述擋墻的基底設(shè)置在基床上，且擋墻的基底和后灘之間設(shè)置水池，所述背水斜坡護(hù)面的底部通過弧形挑浪嘴與擋墻的頂部連接，而背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面的底部依次通過背水側(cè)圓弧形坡面以及背水平臺與背水斜坡護(hù)面的頂部相連接；所述背水側(cè)波浪形護(hù)坡面以及位于最上端的圓弧形迎水護(hù)坡面兩者的頂部通過提頂路面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型防波提，其特征在于所述提身內(nèi)埋設(shè)斷面呈梯形的空箱， 且空箱與基床同一中心線設(shè)置；所述提頂路面為OGFC路面；所述OGFC路面面向前灘的一側(cè)安裝防浪墻。
5.根據(jù)1至3任一權(quán)利要求所述新型防波提，其特征在于所述背水平臺上設(shè)置休閑區(qū)，背水平臺和提頂路面通過階梯連接，背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面由半波面組成。
6.一種權(quán)利要求3所述新型防波提的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟首先確定出防波提的各結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括防浪墻的結(jié)構(gòu)尺寸、平臺轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)尺寸、圓弧形迎水護(hù)坡面的曲率半徑、斜坡形迎水護(hù)坡面的的坡度、背水側(cè)波浪弧形護(hù)坡面以及背水斜坡護(hù)面的結(jié)構(gòu)形式；然后通過以下公式對應(yīng)地計算出迎水護(hù)坡而的護(hù)面塊體穩(wěn)定重量W、迎水護(hù)坡面的砌石護(hù)面厚度h以及防浪墻的平均波壓 ~即可W = OAx~—— ^( -!) COtaI“J-—為—1 )H 4 飯遂十經(jīng))Yi- γmψ= 0.24 解人P式中W是護(hù)面塊體的穩(wěn)定重量，單位為噸；&是護(hù)面塊體的重度，單位為； ^ 是水的重度，單位為WV/w3 ;HS是設(shè)計波高；Kd是塊體穩(wěn)定系數(shù)；d是斜坡與水平面的夾角，單位為度；h是砌石護(hù)面厚度是計算波高；m是迎水護(hù)坡面的坡度，該迎水護(hù)坡面的坡度通過下述方式取得將相鄰的兩圓弧形迎水護(hù)坡面的端點連接，形成新的斜坡面，該斜坡面與平臺、斜坡形迎水護(hù)坡面形成帶有平臺的復(fù)式斜坡斷面，該復(fù)式斜坡斷面的坡度即為迎水護(hù)坡面的坡度；‘d是與m值和提前相對水深d/H值有關(guān)的系數(shù)是波坦系數(shù)；民、Hj以及h的單位為米；Ki是與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的平均壓強系數(shù)，μ是折減系數(shù)，0 <私< 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型防波堤及其設(shè)計方法，該防波堤設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床和堤身，所述堤身的迎水護(hù)坡面包括順序連接的斜坡形迎水護(hù)坡面以及兩個以上的圓弧形迎水護(hù)坡面；所述斜坡形迎水護(hù)坡面的底端與前灘之間設(shè)置拋石護(hù)堤，而斜坡形迎水護(hù)坡面的頂端則與圓弧形迎水護(hù)坡面之間通過平臺銜接；相鄰的兩圓弧形迎水護(hù)坡面之間則通過平臺轉(zhuǎn)角連接。因此，本發(fā)明迎水護(hù)坡面采用圓弧形護(hù)坡面、斜坡形護(hù)坡面通過平臺組合，利用弧形護(hù)坡面的挑浪作用、斜坡形迎水護(hù)坡面的消能作用，有效地降低波浪的爬高及堤頂越浪量，這比一般常見的防波堤斷面更具效果，在同樣的設(shè)計條件下，它能夠更有效地以較低的堤頂高程滿足相同條件下的設(shè)計要求。
文檔編號E02B3/06GK102191759SQ201110098720
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉桃根, 李正, 王偉, 王瑞彩, 范可, 陳達(dá) 申請人:河海大學(xué)