專利名稱：海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可以廣泛用于近海防浪工程建設(shè)，能夠減小港口結(jié)構(gòu)物所承受的波浪荷載，使堤壩頂高降低、斷面面積減少，圍護(hù)港池，維持水面平穩(wěn)并保護(hù)港口作業(yè)免受波浪、冰棱的影響，有效節(jié)約投資的同時(shí)還能起到防止灘地淘刷、保灘促淤、環(huán)境保護(hù)的作用。
背景技術(shù)：
在分析近海建筑物或構(gòu)造物外力時(shí)，需要考慮各種動(dòng)力因素的隨機(jī)特性，原因是存在潮汐、臺(tái)風(fēng)和海嘯等氣候因素的影響。由于相關(guān)工程耗資巨大，事故后果嚴(yán)重，因此，不僅要嚴(yán)格論證和檢驗(yàn)近海建筑物或構(gòu)造物的安全程度，還需要分析研究其經(jīng)濟(jì)耐用性。波浪是影響近海海岸工程設(shè)計(jì)、施工及使用的主要因素之一，因此，采取性能良好的消波防浪措施，不僅能夠提高工程的使用性和安全性，還能降低工程的預(yù)算和施工難度，同時(shí)也對(duì)環(huán)境起到了較好的保護(hù)作用。海洋工程中，現(xiàn)有的抵御風(fēng)浪侵襲的做法是建設(shè)連續(xù)土石結(jié)構(gòu)的防浪堤，但此種做法具有以下缺點(diǎn):1、工程量巨大、破壞相關(guān)海域的海底環(huán)境、阻絕水體的交換自凈功能；同2、工程預(yù)算常常不可控；3、建成后的防浪堤功能單一，面對(duì)浪高遠(yuǎn)大于堤頂高度的巨浪時(shí)往往所起的作用有限:一般現(xiàn)有的防波堤、防浪堤預(yù)防海浪的高度為2至3米，但極端情況下的海浪高度可達(dá)到十米甚至數(shù)十米，此時(shí)傳統(tǒng)堤防工程的作用就十分有限，由于海岸線太長，建造更高更長的防波堤也不可能實(shí)現(xiàn)。比如:2004年印尼海域發(fā)生里氏9級(jí)強(qiáng)烈地震引發(fā)海嘯的浪高曾達(dá)到34.5米，2011年日本9級(jí)地震引發(fā)的海嘯越過防波堤等防御設(shè)施后也達(dá)到了 23.6米的浪高；4、防浪堤服役年限后的維修拆除面臨諸多工程難題。綜上所述可知:現(xiàn)有的防波防浪技術(shù)不能很好地應(yīng)對(duì)海洋災(zāi)害的威脅，因此，當(dāng)前迫切需要結(jié)合工程技術(shù)問題和經(jīng)濟(jì)問題研究出一種工作性能良好的消波防浪構(gòu)造。另外，現(xiàn)有的防·波堤無論是在施工過程，還是在使用過程中，都會(huì)造成當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳妮^大改變和水中生態(tài)體系的破壞，同時(shí)也會(huì)使圍護(hù)區(qū)域內(nèi)水體的自凈交換功能喪失，造成大面積水體污染。而且施工過程涉及的大體積沙石的運(yùn)輸遷移，也是一個(gè)相應(yīng)的污染過程，而且在一定服役期后，傳統(tǒng)類型防波堤的維護(hù)更換和拆遷工作也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的工程和環(huán)境問題。因此當(dāng)前也迫切需要研究出一種能夠同時(shí)滿足工程需要和環(huán)境保護(hù)需要的消波防浪構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，不同于現(xiàn)有的連續(xù)土石結(jié)構(gòu)防浪堤和一般意義上的透空式防浪堤，該種消浪構(gòu)造采用離散的群樁布置，并利用樁體對(duì)海浪進(jìn)行能量捕捉，控制波能，進(jìn)而利用群樁之間海水的紊流運(yùn)動(dòng)消減波能，降低波高。在達(dá)到預(yù)期防浪目標(biāo)的前提下，利用預(yù)制樁技術(shù)，減少土石施工量，縮短施工周期，降低工程預(yù)算，盡可能少的影響相關(guān)海域環(huán)境，保證水體交換自凈功能的運(yùn)行。
為解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案:
一種海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，包括呈離散分布于海岸的墩柱群；該墩柱群中的各墩柱沿海浪主波向分布，且各墩柱的分布根據(jù)樁體所承受的水平波浪力確定。進(jìn)一步地，在D / L彡0.2、 相鄰樁中心距I彡4D的情況下，當(dāng)AT/rf ( 0.2且ii/ .彡0.2或好~ > 0.2且3/乙彡0.35時(shí)，各墩柱所承受的水平波浪力P滿足下式:
權(quán)利要求
1.一種海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括呈離散分布于海岸的墩柱群；該墩柱群中的各墩柱沿海浪主波向分布，且各墩柱的分布根據(jù)樁體所承受的水平波浪力確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，其特征在于，在D/L( 0.2、相鄰樁中心距/≥4￡)的情況下，當(dāng)≤0.2且H≥0.2或丑/d >0.2且化￡ ≥0.35時(shí)，各墩柱所承受的水平波浪力P滿足下式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，其特征在于，群樁系數(shù)K取值如下:
全文摘要
本發(fā)明針提供一種海岸消波防浪的群樁結(jié)構(gòu)，包括呈離散分布于海岸的墩柱群，該墩柱群中的各墩柱沿海浪主波向分布，且各墩柱的分布根據(jù)樁體所承受的水平波浪力確定。其充分利用波浪對(duì)樁體的反射、繞射及樁體間流體的內(nèi)部紊動(dòng)，改變波浪的輸移模式，耗散波能，降低波高，改變波浪作用下的底沙起動(dòng)輸移，懸沙分布及其輸沙模式。
文檔編號(hào)E02B3/06GK103255741SQ201310145448
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者陳文 , 楊毅誠 申請(qǐng)人:河海大學(xué)