1）试验目的与内容
（1）试验目的。通过物理模型试验，测定双联块体设计参数，并通过与现有块体对比再次评估双联块体的优越性；结合修复工程位置波浪条件，验证采用双联块体的护面设计质量稳定情况，为修复工程断面形式及尺度的合理性提出优化建议。
（2）试验内容。
①新块体参数测试试验。通过试验，测出新型双联块体的主要计算参数（包括稳定系数KD、形状系数c、块体空隙率P′、糙渗系数KΔ及每100 m2护面块体数N等）。
②与现有块体对比试验。通过物理模型试验，将双联块体同扭王字块体A型或扭王字块体B型进行同步对比，对其稳定性、波浪爬高或越浪等情况进行测试，并结合块体的预制、安装难易程度等对双联块体进行综合评估。
③破坏修复工程采用双联块体护面试验。在不同水位及相应波浪重现期为50年和100年波浪作用下，测试新护面块体稳定性，以及通过测量堤顶越浪和堤后次生波高来评价新块体消浪机理和效果；在采用设计高水位及相应重现期50年波浪时，对双联块体与扭王字块体B型进行对比试验，测试其稳定性、消浪效果等的差异。
2）试验依据条件
（1）试验水位。以工程位置Serayu河河口附近理论低-低潮面（LLWL）为基准：
极端高水位：+2.97 m（重现期50年）；
设计高水位：+2.46 m；
设计低水位：+0.42 m。
（2）试验波要素。按照工程设计重现期年限，断面物理模型试验最终采用SSE浪向、重现期50年波要素进行验证，并用重现期100年波要素值进行校核，具体试验波要素见表3-1。
表3-1 断面位置试验波要素
（3）试验断面。断面形式为斜坡式（图3-4）。堤顶高程为+8.0 m，天然泥面高程为-6.0 m，护底块石为400～600 kg；护面块体为8 000 kg双联块体，由海侧一直护至港侧+3.5 m戗台位置，垫层块石为700～1 000 kg；港侧+3.5 m戗台以下为200～300 kg块石护面，防波堤斜面坡度为1∶2。
图3-4 防波堤修复工程设计断面（单位：m）
3）试验设备
双联块体试验设备同第2.2.1节。
模型高程用水准仪控制，长度用钢尺测量，波高采用波高传感器（图3-5）测量，并通过SG2000型动态水位测量系统对波高进行采集分析。
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图3-5 波高传感器
4）模型设计与制作
本次模型按重力相似准则设计，结构断面尺寸满足几何相似，各物理量比尺关系见表3-2。根据试验场地、现有块体质量及试验要求，模型选用几何比尺λ=30，力比尺λF=27 000，时间比尺λt=5.48，单宽流量比尺λq=164.32。
表3-2 模型各物理量比尺
依据《波浪模型试验规程》（JTJ／T 234—2001）的要求，断面模型中的8 000 kg扭王字块体B型、8 000 kg双联块体均采用原子灰加铁粉配制，质量误差与几何尺寸误差均满足试验规程的要求，模型制作成品分别如图3-6所示。断面模型中各种块石按重力比尺挑选，质量偏差控制在±5%以内。由于试验模型采用的是淡水，而实际工程中为海水，受淡水与海水的密度差影响，试验中考虑ρ海水=1.025ρ淡水。
图3-6 模型块体
5）试验方法
（1）波浪模拟。波浪谱模拟方法同第2.2.1节。
（2）波浪率定。为了提高模拟精度和造波工作效率，在模型摆放之前，首先率定原始波要素，以达到试验波要素满足目标值的要求。
不规则波采用频谱模拟，将给定的有效波高及周期输入计算机进行波谱模拟，经过修正后，使峰频附近谱密度、峰频、谱能量、有效波高等满足试验规程要求，即：
①波能谱总能量的允许偏差为±10%。
②峰频模拟值的允许偏差为±5%。
③在谱密度大于或等于0.5倍谱密度的范围内，谱密度分布的允许偏差为±15%。
④有效波高、有效波周期或谱峰周期的允许偏差为±5%。
⑤模拟的波列中1%累积频率波高、有效波与平均波高比值的允许偏差为±15%。
每组波要素的波列都保持波的个数在100以上。根据试验要求，针对不同断面，在各个水位依据给定的波要素进行率定，将最后得到的造波参数存储在计算机中。试验时，依据对应率定好的造波信号进行造波。造波时启动无反射实时吸收造波功能，通过造波板前的水位传感器，实时监测水面变化，利用入反射波叠加和分离原理，分析出反射波并通过计算在控制信号中实时叠加一个与反射波相反的信号，将造波板的二次反射吸收掉，保证入射波的准确性。
进行各断面稳定性试验时，每个水位条件下模拟原型波浪作用时间取3 h，以便观察断面在波浪累积作用下的变化情况。根据试验规程规定，断面中块体的稳定性试验每组至少重复三次。当三次试验现象差别较大时，增加重复次数。每次断面均需重新摆放。
（3）双联块体、扭王字块体稳定性判断。扭王字块体的稳定性是通过观察其位移情况进行判断的。试验中当位移变化在半倍块体边长以上、滑落或跳出，即判断为失稳；当波浪累积作用下出现局部缝隙加大至半倍块体边长以上，也判断为失稳。失稳的断面要进行重复试验，重复试验也失稳的，判断为断面失稳；重复试验不失稳，分析失稳原因。块体没有位移即为稳定。由于双联块体形状与扭王字块体相近，因此对于该块体的失稳也采用此标准进行判定。
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