目前，国内外研发的护面块体种类已有数百种之多，但根据块体的形状和构造通常分为三种类型：杆件式块体、空心式块体、实心式块体。
杆件式块体主要通过两方面达到消能和稳定的功能。一方面依靠块体本身的自重和块体与块体之间的勾连作用来抵御波浪对其作用的波浪力，另一方面通过护面层之间的空隙和块体表面粗糙度形成的紊流消能以减小波浪对块体的侵袭，从而达到防护效果（如四脚锥体、扭工字块体、Shake块体等）。杆件式块体主要以块体与块体之间的勾连作用来达到更好的稳定效果。工程中为了使块体之间整体性更强，通常会采用增大杆件尺寸的方法，但是这样容易造成因为块体强度不够从而发生损毁的后果，所以自身结构强度的缺陷制约了杆件式块体的发展。
空心式块体主要依靠水体进入块体内部形成的紊流来消能，从而降低波浪作用于块体上的作用力，使块体保持稳定。有的块体有顶面和侧面的凸起物，这样增加了块体之间的嵌固作用和块体表面粗糙度，从而减小了波浪在坡面上的爬高（如四脚空心方块体、空心四面体、Shed块体等），增强了其消浪效果，还提高了护面块体的稳定性。空心式消浪块体存在的问题是消浪效果没有杆件式消浪块体好，但是单个块体稳定性比杆件式要好。杆件式块体如果发生损坏，修复比较困难，但是空心式块体如果发生损坏，一般是单个损坏，比较容易修复。
实心式块体主要是依靠单个块体自身质量来维持稳定。通过块体与块体之间空隙和表面凸起物起到消能作用，从而达到护面块体的稳定（如铁砧体、缺口方块、四面体等）。实心式块体比杆件式和空心式两种构型的单个块体稳定性要好，但是消浪效果没有这两种块体好，造成了波浪在块体上爬高比较高，工程造价比较高。目前，实心式结构在我国的应用已经非常少。
中国在1972年发明了栅栏板，它通过大量的空腔，增加了坡面的糙率，在空腔内形成的漩涡使波浪破碎、相互撞击，耗散波浪能量，从而达到消浪的目的［21］。根据相关试验研究发现混凝土栅栏板空隙率大，波浪爬高小，消浪效果良好。栅栏板一般是预制结构，施工速度快，造价经济［22］。目前工程中使用的栅栏板基本是素混凝土结构，而这样很容易出现断裂脱皮的现象，在黄骅港一期工程中曾经出现栅栏板表面混凝土严重脱落的情况［23］。而且因为是预制结构，在施工安装的时候需要将护面垫层整平，否则容易导致栅栏板不稳定，发生滑坡或不均匀沉降［24］。
20世纪80年代初，中国台湾地区的水工试验室又发明出双U型和I型两种护面块体，这两种块体稳定性好、易施工，可单层或双层摆放或抛放使用。I型块体采用规则摆放两层时，其稳定性与空心四面体相当；采用随机抛放时，其稳定性与扭工字块体相当［25］。
20世纪80年代，中国以ACCROPODE块体为原型研发出扭王字块体，它主要是通过粗糙表面形成的紊流进行消能［26］。扭王字块体造型紧凑、肢腿强度高、稳定性比较好，而且还可以与周围块体通过勾连作用形成整体［27］。扭王字块体的设计初衷就是为了使其勾连性和结构稳定性能够最优化。目前扭王字块体施工时多采用索吊技术，施工时一般将扭王字块体单层摆放在预先搭建好的网格中，而且在摆放时方向要有一定变化。但是施工过程中因为施工方法限制导致块体摆放的位置精度比较低，致使块体间不能达到预期的勾连效果，而勾连效果的好坏对其消浪效果与块体稳定性有直接影响［28］。
后来，我国还研发了双柱块体，其具有消浪块体层数少、施工方便的优势。通过模型试验研究表明，其消浪特性可与日本的Warock块体、Igloo块体及中国台湾地区的“天力块”相媲美［29～31］。
国外方面，1950年，法国率先发明了世界上第一种异形人工护面块体Tetrapod（四脚锥体），摩洛哥的卡萨布兰卡港首先使用了这种类型的护面块体［32］。此种块体造型纤细，护面层的孔隙率可达60%，采用随机或双层规则方式摆放。其依靠块体间的勾连作用保持护面层的稳定，良好的勾连效果使其具有良好的消浪效果，这也大大降低了波浪在斜坡上的爬高［33，34］。
20世纪60年代，南非研发出了扭工字块体。此种块体以混凝土用量少、施工简单的优势迅速成为当时应用非常广泛的人工护面块体。该块体采用双层安装形式，通过块体间的勾连作用达到稳定。有试验研究表明［35］，扭工字块体因其具有较细长杆，在大风浪条件下容易引起肢腿断裂，所以不适宜在长周期涌浪条件下使用。
1962年日本研发出四脚空心方块体，它具有重心低、消浪效果优良和节省混凝土用量的优点。它一般是单层安放，安放时要求块体排列整齐、相互靠紧［36］。四脚空心方块体因为在摆放时块体与块体之间存在空隙，虽然可以防止块体之间的热胀破坏，但是对其整体稳定性却产生了不利，而且其对施工要求比较高，需要对其四个支撑点进行整平处理，以防止其发生失稳破坏［37，38］。(www.xing528.com)
20世纪80年代，法国研发出了ACCROPODEⅠ型块体，该块体是迄今为止应用最为广泛的人工护面块体［39］。该块体采用单层安放形式，不仅减少了安装数量，而且节约了混凝土用量。随后在21世纪初，为了进一步节约混凝土用量而研发了ACCROPODEⅡ型块体，两种类型的块体都以块体间勾连作用达到稳定［44］。
20世纪90年代，美国陆军工程兵团研发出比ACCROPODEⅠ型块体更加省料的Core-LocⅠ型块体。21世纪初又在Ⅰ型的基础上研发出了Core-LocⅡ型块体，但这两种块体的构型差别不大。Core-Loc块体造型纤细，安放形式一般为单层安放，通过块体间勾连作用达到稳定［45］，它在消浪效果和堤前波浪反射率方面具有较大优势［46］。Core-Loc块体和扭王字块体的结构外形比较相近，不同之处在于Core-Loc块体的肢腿要比扭王字块体纤细一些［47］。因为肢腿比较纤细，所以Core-Loc块体的水动力特性要好于扭王字块体，但是结构稳定性要比扭王字块体差。Core-Loc块体可以用来修复其他形状的护面块体（多为杆件式），其中扭工字块体居多。Core-Loc块体的安装方法与扭王字块体基本上一样，也是使用索吊和网格进行安放施工，所以在施工时也会存在与扭王字块体一样的缺陷［48］。然而Core-Loc块体的效果没有达到最初的设计构想，主要存在的问题就是结构稳定性不佳、勾连效果达不到预期、施工方法需要进一步优化、预制工序比较复杂等，这些都是新型护面块体发展过程中需要改进和突破的点。
20世纪90年代法国研发了一种环境友好型块体Ecopode，这种块体表面与自然中的石料相近，一般应用于建筑物所处环境对海洋生物影响比较大的水域。该块体施工时单层安放，通过块体间的勾连作用达到稳定［49］。但此种块体预制比较困难，造价比较昂贵。
20世纪初，荷兰DMC公司在ACCROPODE块体的基础上研发了一种新变体——Xbloc块体。DMC在某种特定条件下将Xbloc块体与其他块体进行比较后认为该块体是节省材料最多的人工块体。但由于Xbloc块体的4条肢腿端部比较脆弱，在施工吊装时很容易发生断裂损毁，且结构应力过于集中，因此在工程上未大规模推广应用。
通过对护面块体发展历程的回顾，我们可以发现对于一种优良的消浪块体必须具备下列几个特性：
（1）消浪性。消浪块体能够有效减少波压力及波浪反射，并且波浪爬高要小。
（2）稳定性。消浪块体不易受波浪作用而位移失稳，块体间要能相互牵制而不易脱落。
（3）施工方便。消浪块体浇制、运输、吊放及安装要简单方便。
以上的特性不仅与块体本身形状有关系，还与施工安放方式有关。通过消浪块体的摆放，组成表面粗糙度相当大的保护层，形成适当的空隙率，当波浪来袭时，遭遇此保护层即能量耗散。这也是目前进行护面块体研发中主要考虑的因素。
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