新型消浪护面块体研发与工程应用：防波堤与护岸的关键技术

印度尼西亚CILACAP电厂防波堤工程发生破坏，中资企业中标其修复工程。CILACAP电厂防波堤建设工程于2003年年底开工，2006年年底前竣工投产。工程所在港区面临大海，波浪、潮流和泥沙等水动力条件复杂，东防波堤建成后受波浪、潮流的冲击作用，堤身多处已被冲开形成缺口，波浪从缺口直入港内导致码头无法正常作业并危及码头和陆域基础设施的安全。2010年中方承接电厂港区的泥沙淤积治理和防波堤破坏段修复等相关研究工作和工程建设。对于破坏原因的分析是：原防波堤设计中选用美国A-JACK块体做护面，但该种块体较单薄，单个质量不足5.0×103kg，而且外形复杂，安放方式也较为复杂，需要安放2层使上、下交叉连为一体。另外，A-JACK块体的预制安装很困难。由于当地水上施工条件差，而所需块体数量多，导致施工进度慢且质量不易保证。根据现场踏勘显示：护面块体多为断肢破坏且滚落至防波堤内侧，说明块体质量明显偏小，易在波浪作用下失稳，块体结构单薄、强度不够，断肢后更丧失了抗浪能力，如图3-1所示。

图3-1　A-JACK块体破坏断肢现象

对于该防波堤工程，原有的块体已不能满足本海区恶劣水文条件下的稳定要求。此外在修复断面护面块体选用时，考虑境外工程受护面块体专利的限制，设计提出了采用自主研发的新型双联消浪护面块体（简称“双联块体”）进行护面。

双联块体是在2000年立项后研发的新型护面块体，已取得国家实用新型专利。双联块体包括3根在三维空间方向相互垂直、形状相同的柱型杆件，其中之一从垂直方向将其他2根杆件串联为一体。每根柱型杆件的断面形状可为方形、矩形或圆形，两端为棱台或圆台。每根柱型杆件的各面交接处均设有便于脱模的倒角。双联块体的三维立体效果图如图3-2所示，块体结构尺寸如图3-3所示。

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图3-2　双联块体的三维立体效果

图3-3　双联块体形状尺寸图

（说明：块体体积V=0.155 8h，与扭工字块体体积接近）

本修复工程是对双联块体在原型恶劣水文条件下的首次应用，故对双联块体护面的设计断面进行了波浪模型试验，又进一步对块体参数进行论证，从理论计算和工程应用方面完善和深化了双联块体的设计。