斜坡式防波堤人工护面块体稳定重量计算公式研究

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1、2013年6月【l】国港湾建设Jun．，2013第3期总第186期ChinaHarbourEngineeringTotal186．No．3斜坡式防波堤人工护面块体稳定重量计算公式研究朴正，马小舟，董国海(大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：人工护面块体稳定重量是其抵抗波浪作用的主要依据。文中对部分常用的护面块体稳定重量计算公式进行分类，并收集了关于人工护面块体稳定性的试验及现场观测数据，通过与多种护面块体稳定重量计算公式进行比较，给出了实际工程中对人工护面块体稳定重量计算的建议。该建议比较了多种稳定重量计算方法的优缺点，并通过与试验

2、和现场稳定性数据的对比分析，对工程具备一定的现实指导意义。关键词：防波堤；护面块体稳定性；扭王字块；扭工字块；四脚空心方块中图分类号：U656．31文献标志码：A文章编号：1003—3688(2013)03—0006—05doi：10．7640／zggwjs201303002ResearchonStabilityFormulaeforArmourUnitsonRubbleMoundBreakwatersPIAOZheng，MAXiao-zhou，DONGGuo—hai(StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering

3、；DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116024，China)Abstract：Thestabilizingweightofman-madearmourunitsisaprimaryfactorforarmourunitstoresistagainstwaveactions．Inthispaper，someofcommonlyusedstabilityformulaeforarmourunitsandexperimentalandfielddataaboutthestabilityofarmourunitsare

4、collectedandclassified．Somerecommendationsarepresentedbycomparingtheformulaeagainstthepub—lishedexperimentalandfielddata，whichcomparestheadvantagesanddisadvantagesofvariousstabilityweightcalculationmethods，andcomparativelyanalysestheexperimentalandfielddata，whichhasguidingsignificancef

5、orengineeringprojects．Keywords：breakwater；stabilityofarmourunit；Accropode；Dolos；Hollow-square0引言护堤心材料不受波浪侵蚀和破坏，堤前海浪冲上斜坡式防波堤的作用是依靠堤身消散堤前波斜坡坡面的护面块体层，发生破碎，从而消散波浪的作用，保护堤后水域和海岸免受波浪侵袭。浪能量。斜坡式防波堤主要由堤心和护面块体层两个部分在能够开采到大块石的地区，用天然块石作组成，堤心部分一般由块石等散体材料堆筑而成；护面通常是较经济的方案，且具有坚固耐久的优护面材料可以是天然块石或人工浇筑的混凝土块

6、点。由于波浪容易在斜坡堤面上发生剧烈破碎，体。护面块体覆盖在堤心材料外层，作用就是保当水深较大时所需的块石的重量会很大(单块重量可高达十几吨或数十吨)，因而工程界已经发明收稿日期：2013—01—25了近百种形状各异、稳定性更高的混凝土人工块基金项目：国家自然科学基金资助项目(51009024，51221961)；高等学校体。目前在我国使用较多的有扭王字块、四脚锥博士学科点专项科研基金资助课题(20100041110005)体、四脚空心方块和扭工字块等。作者简介：朴正(1985一)，男，辽宁鞍山市人，硕士，港口、海岸及近海工程专业。波浪是作用在斜坡式防波堤上的主要荷

7、载和2013年第3期朴正，等：斜坡式防波堤人工护面块体稳定重量计算公式研究·7·破坏原因『11。由于人们对于堤前水动力特性认识不致分为两类：足，在斜坡式防波堤的设计中，一直将护面块体第一类公式的基本形式：的重量作为抵抗海浪作用的主要依据。护面块体WI(ybH)=(1)稳定重量的确定方法一般从块石周围水流流态的式中：为护面块体的稳定重量；H为计算波高；分析人手，确定块石失稳的模式，通过块体的力K=(一))为块体在水中重度函数；和学平衡方程，得出稳定重量的计算公式。斜坡堤分别为水体重度和块体材料在空气中的重度；K护面块体因波浪作用而失去稳定，其物理过程较为稳定性系数