[科普中国]-抛石防波堤

类型及特点

抛石防波堤有分级和不分级两种类型。

不分级抛石防波堤不分级的抛石防波堤是一种古老的结构形式，它是利用开采出来的大小不等的块石，不经分选，混在一起抛填而成，这种防波堤的堤身密实，波浪和泥沙不易透过。但在波浪的作用下，海侧坡面上的块石易被波浪打落，堤坡被打缓甚至打平（见图1(a)），因而，这种防波堤需要经常补抛块石．养护费用高，考虑到波浪在水面附近作用最为激烈，可在水位变动区段和港外采用较缓的坡面，而在其他区段采用较陡的坡面（见图1(b)），这既可增加坡面抛石的稳定性，又可减小石方量。不分级抛石堤的最大特点是施工简单，可充分利用采石厂石料，但抗波浪能力低，仅适用于波高不超过2 m的情况，并且多用于施工技术条件较差的地区。2

分级抛石堤分级抛石堤（见图2）是按波浪对堤身各部位作用程度和大小，采用不同重量的块石，较小块石堆放在堤心和堤身的下部，较大块石抛放在坡面和堤顶。这种防波堤的抗波浪作用能力较不分级堤有很大的提高，但块石分级抛填，作业烦琐，为简化施工，分级不宜过多，一般为3级，有的只分堤心和护面层两级。

另外一种分级抛石堤是宽肩台式抛石堤，这种堤只分堤心和护面层两级，在设计高水位以上采用较宽的肩台，肩台宽度一般大于6 m。图3为美国圣乔治港宽肩台式抛石堤，它的特点是容许堤身断面（外侧部分）在波浪作用下发生变形，直至外坡达到稳定坡面为止。

宽肩台式抛石堤的肩台宽且空隙率较大，因此波浪的大部分能量将消散在肩台上，这种堤可抵御较大的波浪作用。如果当地石料缺乏，并且有足够起重能力的起重船，可采用抛填混凝土方块防波堤。

作用意义抛石防波堤是港口工程的重要组成部分。建造在开敞的海岸、海湾或岛屿的港口，通常需要通过建造防波堤以形成有掩护的水域供船舶避风、靠泊作业。防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭，维护港内良好的泊稳条件，以便于船舶避风停靠、系泊、顺利进行货物装卸作业和旅客上下；在沙质和淤泥质海岸，防波堤建筑物兼有阻挡沿岸泥沙侵入港内，减轻港内淤积的作用；在有冰冻的海域，防波堤还可以阻止大量流冰进入港内，防止港口堵塞。

抛石石料对于抛石石料的基本要求是：未风化，不成片状，不带裂纹，具有一定的强度，并耐海水侵蚀。抛石堤按石块大小可分为不分级的和分级的两种。不分级的抛石防波堤是一种古老的型式，每一石块的重量约15kg～160kg，大小混合堆筑，施工简单，但一般须经沉降几次修补填筑而成。考虑到波浪作用的大小随水深增加而减小，堤断面斜坡可筑成折线形式，这样既可保持堤身稳定而又可节省石料。分级抛石防波堤是根据防波堤断面各部位所承受波浪作用力不同而把断面划分为几部分（即几级），一般不多于3～4级，有时甚至只分内外层两级。波浪作用力大的部位抛筑大石块，波浪作用力小的部位抛筑小石块。这样可增加堤坡稳定而不增加石料用量，但石料分级工作较繁。