沉箱式防波堤

沉箱式防波堤，是指整體性好，陸上預(yù)制好后水上現(xiàn)場安放的防波裝置，是直立式防波堤的常用結(jié)構(gòu)。

布置防波堤時(shí)，要求用最短的堤線掩護(hù)所需的水域面積，平面輪廓一般以直線段組成為宜，盡量避免形成使局部波能集中的不良現(xiàn)象。平面布置還應(yīng)注意避免發(fā)生港口共振，即港外長周期波從口門入侵，引起港內(nèi)水域形成一種長周期駐波的強(qiáng)迫振動(dòng)。港口共振亦稱假潮，將嚴(yán)重影響水域平穩(wěn)，并可能造成船舶與碼頭相撞事故，迫使作業(yè)停頓。2100433B

墻身采用鋼筋混土沉箱構(gòu)成的防波堤。其主要優(yōu)點(diǎn)是：整體性好；沉箱在干地預(yù)制，便于機(jī)械化施工；因沉箱為浮運(yùn)，無需重型起重設(shè)備，并可減少潛水工作量；水上施工期短，受天氣影響較??；沉箱中可用價(jià)格低廉的砂石作為填料。缺點(diǎn)是；在海水中鋼筋混凝土易受腐蝕，耐久性較差；預(yù)制沉箱要有較大規(guī)模的設(shè)施和場地，預(yù)制設(shè)施需耗費(fèi)較大投資。所以若沉箱數(shù)量較少，又需新設(shè)置預(yù)制設(shè)施，則可能是不經(jīng)濟(jì)的 。2100433B

島式防波堤是防波堤中的一種。防波堤的類型有：

島式防波堤按平面形式分類：

（1）突堤：防波堤的一端(堤根)與岸相連時(shí)成為突堤

（2）島式防波堤：防波堤的兩端均不與岸相連時(shí)成為島式防波堤，島式防波堤用于海岸防護(hù)時(shí)，也稱離岸堤。

島式防波堤按結(jié)構(gòu)形式分類：

（1）斜坡式：由塊石等散體材料堆筑而成，坡度一般不陡于1:1

（2）直立式：具有直立或接近直立的墻面

（3）混合堤：混合式是指斜坡堤與直立堤的混成形式。

（4）透空式：它由支墩和沒入水中一定深度的擋浪結(jié)構(gòu)組成，擋浪結(jié)構(gòu)可以是箱型，也可以做成擋浪板。

（5）浮式：浮式防波堤由浮體和錨鏈系統(tǒng)組成。

（6）壓氣式：利用安裝在水下的帶孔管道釋放壓縮空氣，形成空氣簾幕達(dá)到降低堤后波高的目的。 2100433B

防波堤的結(jié)構(gòu)一般可分為：重型、輕型兩類。

重型防波堤：是傳統(tǒng)和常用的防波堤型式，包括斜坡堤、直墻堤和混成堤等。

輕型防波堤：是近數(shù)十年來發(fā)展起來的，根據(jù)波能集中于表層的特點(diǎn)，結(jié)合工程的特殊需要而研究出來的各種輕型防波堤，如透空堤、浮堤、噴氣堤和射水堤等。

斜坡堤

波浪同斜坡堤相遇將發(fā)生顯著變形，在斜坡上破碎，給斜坡帶來局部集中的動(dòng)水壓力和底流，水下坡面還出現(xiàn)向上的反壓力。因此，堤外坡常用天然大塊石、人工混凝土方塊或異形塊體護(hù)面，防止波浪淘刷；堤身一般用分層分級(jí)塊石堆成梯形斷面；堤頂高程主要根據(jù)波浪在護(hù)面上的上爬高度和容許越波量來確定。斜坡堤適用于水深較小和軟土地基的條件。

直墻堤

正向波浪在直墻堤前將發(fā)生完全或不完全反射，形成立波（駐波）。完全立波波高約為兩倍原始波高，波長不變；在墻面和墻前半波長處波峰與波谷交替出現(xiàn)，稱為波腹；在墻前四分之一波長處水面幾乎不動(dòng)，稱為波節(jié)。這樣，直墻將承受立波的壓力和浮托力，因此常采用鋼筋混凝土沉箱或混凝土巨塊構(gòu)筑，波浪較小時(shí)也可采用木籠，也有采用大型管柱排列的結(jié)構(gòu)。直墻堤適用于巖基或較密實(shí)的地基，墻底常鋪一層碎石基床，堤外基床面視需要鋪設(shè)護(hù)面塊石，堤內(nèi)側(cè)可兼作碼頭用。容許越浪時(shí)堤頂高程可降低，有時(shí)還采用削角頂蓋和帶消浪空室的沉箱以減少立波壓力。斜向波浪或不規(guī)則波的方向譜分量，在直墻前反射形成三向波，峰谷呈棋盤狀交替出現(xiàn)，確定沿堤線波浪的合壓力需要考慮直墻分段的影響。

混成堤

上部為混凝土直墻、下部用斜坡式拋石突基床混合組成的防波堤。根據(jù)突基床頂高程的不同，波浪在直墻前的破碎臨界水深變化于0.8～1.7倍波高范圍內(nèi)。在滿足地基承載力的前提下，應(yīng)盡量采用較低的突基床，使直墻前水深大于臨界水深形成立波。突基床過低，直墻前水深小于臨界水深，則不可避免地形成破波，直墻上將承受壓強(qiáng)比立波壓力大得多的破波壓力，直接影響直墻的穩(wěn)定。因此，在破波條件下，應(yīng)盡量采用較高的基床，使波浪破碎在基床上，不直接沖擊直墻，此時(shí)，直墻上承受的是部分波浪或破波水流的波壓力。突基床外側(cè)需采用大塊石或人工塊體護(hù)面和壓肩。堤內(nèi)側(cè)也可兼作碼頭。

透空堤

把上部防浪結(jié)構(gòu)安設(shè)在樁、柱支撐上，構(gòu)成下部可以透水的防波堤。在波浪小、水深大的水域修建重型防波堤工程量大，不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)波浪能量集中于海水表層的特點(diǎn)，可以采用這種輕型透空堤。由于3倍波高的表層水深內(nèi)集中了90%以上的波能，防浪結(jié)構(gòu)伸入水下2～2.5倍波高處就可以發(fā)揮防浪掩護(hù)作用。結(jié)構(gòu)型式有空箱、一兩道直擋板、斜板、平板等，其中箱和板也可做成透水的。樁、柱等支撐為透空結(jié)構(gòu)，下部波能仍可以穿越。透空堤是采用擋板固定在樁臺(tái)兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，一側(cè)用來防浪，另一側(cè)可以作碼頭用。透空堤要按波浪荷載設(shè)計(jì)。

浮堤

是由浮體和錨系設(shè)備組成的防波堤，可以消減表面波能。浮體結(jié)構(gòu)有排筏、氣囊、空箱或其他特殊形體，常用鐵錨系在沉塊上。每道浮堤要有足夠的寬度，有時(shí)需設(shè)數(shù)道浮堤才能有效地防浪，再加上其結(jié)構(gòu)的活動(dòng)性，常須考慮平面布置問題。浮堤有易于搬移的特點(diǎn)，可以多處使用。浮堤結(jié)構(gòu)有較多的局限性，主要用于水深大而波浪小的水域或某些需臨時(shí)防波設(shè)施之處。

噴氣堤和射水堤

利用空壓機(jī)，通過安置在水底的有孔管道噴排氣泡，形成氣幕和兩側(cè)的環(huán)流，阻礙并消減波浪的裝置為噴氣堤；利用水泵，通過安置在水面的噴嘴噴射水流，以達(dá)到消減波能的裝置為射水堤。兩者都易于搬移，適用于施工、維修等臨時(shí)性工程，噴氣堤還用于防護(hù)爆炸沖擊波。噴氣堤與射水堤耗電量大，易發(fā)生銹蝕和生物附著，實(shí)際應(yīng)用中還存在不少具體問題。

上述所有輕型防波堤都適用于陡波條件，對(duì)長波的掩護(hù)效果較差，都有結(jié)構(gòu)單薄、易于損壞、維護(hù)要求高等弱點(diǎn)。2100433B