台山防波堤工程损坏调查分析

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1、台山防波堤工程损坏调查分析□肖芳玉摘要：通过对台山防波堤工程工地现场踏勘和工程测量，并根据现场损坏情况和有关资料分析研究，认为造成这次防波堤部分损坏的主要原因是本次台风的潮位和波浪均大于规范设计标准，从而在防波堤胸墙处产生的波浪力大于设计标准值而使胸墙发生位移。关键词：防波堤台风损坏波浪原因修复1工程地理位置及设计水位本港区位于鱼塘湾庙仔咀西侧岸线上。鱼塘湾在广东省台山市广海湾东部南端，是湾内中的一个小湾，广海湾湾口向南开敞，而鱼塘湾口侧向西南方向开敞。本港属于不正规半日潮混合潮港，涨落潮差大致相等，但最大落潮差大于最大涨潮差，平均涨潮历时约为5.25小时

2、，平均落潮历时约7.8小时。设计高水位（高潮累积率10％）1.76m设计低水位（低潮累积率90％）-0.81m极端高水位（50年一遇）3.51m极端低水位（50年一遇）-1.47m2防波堤损坏情况台风（IMBUDO）于2005年7月23～24日在粤西正面登陆，造成台山防波堤工程部分损坏。台山防波堤工程分为西防波堤和南防波堤。西防波堤完好无损，南侧防波堤全长560m（分段长度10m），损坏形式主要是防波堤胸墙在波浪力作用下发生后移，未出现胸墙断裂和倾覆的现象；位移较大的主要集中在南防波堤中间段0+110m～0+330m之间，长度约220m，其中有两段最大位移

3、分别达到3.8m和2.4m，堤根部分和堤头部分基本完好，防波堤护面层、棱体和护底基本完好。南侧防波堤设计断面如图1。6图16防波堤损坏情况图示①南侧防波堤中间部分②南侧防波堤堤头部分6③西侧防波堤南侧防波堤中间段的破坏形式主要表现为：（1）防波堤胸墙在波浪的作用下向陆侧方向的位移，未出现倾覆破坏的墙体，根据测量结果显示，最大的位移约3.8m；（2）墙体后方的干砌块石和已铺设的道路垫层（范围3m左右），在越浪的作用下遭到破坏，露出了倒滤层或回填的开山土；（3）胸墙前方护面四角空心方块，斜坡上的块体基本上完好，胸墙前的水平护面块体在波浪作用下随胸墙一起往陆侧方

4、向移动，露出了垫层块石。3水文分析根据台风中心资料分析，从2005年7月23日14时起，台风中心距川岛海面小于450km,平均移速25km/h,川岛附近海面风速已在12级以上(45m/s)。次日凌晨台风中心距鱼塘湾最近，而此时段川岛附近海面风速和波浪达到最大，极大风速达到55.7m/s,6风向大致为ESE至SE，经台风波浪后报计算，深水波浪高达10m。在潮位方面，据烽火角潮位纪录，24日8：45录得最高水位为4.04m（56年黄海基面，以下潮位均以此基面起算）；根据鱼塘湾与烽火角高水位相关公式将烽火角高水位4.04m进行换算，得到鱼塘湾相应的最高水位为3.

5、90m；本次台风造成鱼塘湾与烽火角的风暴潮水位均高于当地50年一遇的极端高水位（鱼塘湾：3.51m，烽火角：3.66m）。根据台风后所报深水波情况，经过浅水波计算（潮位按3.90m）,得到台风暴潮中防波堤前的波浪要素，与原设计波浪要素比较如表1。表1.波要素波向IMBUDO台风浪5.44.94.310211.3SE50年一遇设计风浪4.84.74.29410.5SE本次台风在港区深水处产生的波浪要素比设计50年一遇深水波浪要素大，主要是风暴潮位较高引起浅水波浪要素增大。由表1可见，本次台风产生的防波堤前波高大于50年一遇的设计值。4防波堤受损主要原因根据这

6、次台风暴潮资料，我们计算分析防波堤受到破坏的主要原因有以下几点：（1）本次台风的潮位、波浪均大于规范设计标准，潮位的升高，胸墙受到海水浮力增大，自重减小，同时波高增大，波浪对胸墙的作用力随着增大，胸墙自身不能满足在该状况下的抗滑稳定要求而出现滑动情况。（2）由于水位和波高增大，而且台风在本区域持续时间长达7小时以上，导致防波堤产生越浪情况，波浪不断作用于胸墙后方，直接冲刷干砌块石和路面垫层，造成干砌块石和路面垫层局部冲刷流失，使胸墙失去了后方干砌石所起被动土压力的稳定作用，进一步减少了墙体的抗滑作用力。（3）护肩上的四角空心方块，在波浪力的反复作用下随着胸

7、墙一起发生位移；而位于斜坡上的四角空心方块，因块体本身构造以及处于斜坡面上等原因，所受波浪作用力较小，因而没有破坏。5修复方案关于防波堤的修复方案，我们结合设计条件和该次台风暴潮情况以及工程投资等方面的因素，提出了修复方案，如图2所示。6（1）根据本次风暴潮的情况适当加高胸墙，防波堤胸墙外沿线按原设计断面恢复，内沿线根据胸墙位移情况适当调整，局部位移较大的胸墙局部适当凿掉，使防波堤内外沿线顺直，达到美观的要求；（2）防波堤前的水平护面块体发生位移的按原设计修复；（3）修复防波堤后损坏的倒滤层；（4）防波堤后沿的道路面层改为现浇混凝土面层。图2本修复方案投资

8、少，工期短，施工简单，对生产影响较小。经实践证明是合理的。■（作者