防波堤损坏特点与其成因的关系

2020-10-20 09:49李春景
砖瓦世界·下半月 2020年1期
关键词:成因

李春景

摘 要:现阶段,港口及沿海建筑物经常受到海浪的影响,而建设防波堤可以有效的减少海浪对港口及建筑物的影响。所谓的防波堤建设就是应用于阻断海浪的冲击力,保证水平的平衡,减少海浪等自然因素对港口的影响。建设防波堤还可以保障港口内水域平稳,船舶能够停泊。此外受海浪的影响,还会导致泥沙过度的淤积在港池、航道内,会影响到船舶的正常航行,而建设防波堤可以有效地减少泥沙的淤积,使得船舶可以安全航行。防波堤对于港口来说十分重要,一旦损坏,港口将承受巨大的损失。基于此,本文对防波堤展开了深入的研究与探讨,并对其遭到破坏的原因进行了分析,希望能给业界人士提供一些有价值的参考。

关键词:防波堤;损坏特点;成因

防波堤本身并没有什么固定的造型,大多是根据港口进行设计规划的,这就对建设人员的综合素质提出了比较高的要求。既然防波堤是根据实际情况进行设计的,那么它本身结构就是多样的。至于其遭到破坏,有人说其遭到破坏是由于结构不合理,但是事实并非如此,各种各样的结构的防波堤都遭到了破坏,由此可见,结构对于是否遭到破坏的影响是比较小的。最关键的还是在于外部冲击力过大,也就是海浪的冲击力过大,防波堤的抵抗能力比较弱的话,那么防波堤就有极大的可能被损毁。海浪的冲击力应是远远小于防波堤的抵抗能力的,否则全部的防波堤都是形同虚设,但是建设过程中,建设者对防波堤建设的认识不够深,导致设计不合理,这样的前提之下,就容易导致防波堤毁坏。

一、特点及成因

(一)特点

1、剪切状破坏

剪切破坏是指在防波堤所承受的力远远高于其所能承受的力度范围,导致发生破坏,这种类型的防波堤毁坏,受到剪应力的影响是比较大的,所以在受到海浪的影响之时,这种力的分布范围是比较广泛的。

2、蛇形毁坏

这是一种比较形象的比喻,形容堤坝的外观性蛇一样弯曲回环。至于它的形状,是因为一整条堤坝受到海浪冲击的力度是不一样的,各个关节的力度是不一样的,导致了最后的形状是弯曲回环的。防波堤受到海浪的冲击,会做出斜影的反应,也就是所谓反射波,在这样的作用下,受到冲击的部分所承受的压力是不一样的,海浪的波高也是不一样的,并且还会出现周期性的变化。长此以往,因为各部位受到的冲击力度是不一样的,防波堤就会呈现出这样的形状。

3、凹角处波能集中

通常发生在角落处,角落处有增加海浪威力的效果。在防波堤的不同部位,所受到的影响力是不一样的,而且海浪的波高都是不同的,在角落里海浪的波高往往会叠加,与之相应的受到的影响也就越大,而且在这样的角落里,由于存在角度,对不同的反射波会出现共振,更为关键的是,这样的力会周期往复,而且不断增大,对防波堤造成影响与毁坏。

(二)成因

1、连锁反应

很多防波堤的毁坏并不都是因为海浪,还有可能是因为连锁反应。所谓的连锁反应就是海浪并不直接作用于堤坝,而是对海床进行冲刷,不断削弱它的承载能力,引发了海床效应。这是短峰波作用的效果,所谓的短峰波是指海浪冲刷海岸时产生的一种波,它可以引起某一个地方土质的运动变化,实现位置转换,进而实现对海床的冲刷。还有就是波群也会对海浪产生影响,所谓的波群就是在某一个特定的地点出现了不同的海浪,拥有巨大的破坏力,远远高于单一的海浪的影响力,对防波堤的破坏十分严重。

2、设计不合理

防波堤的设计是一项十分重要的工作,稍有不慎就会发生危险,这就对设计人员的综合素质提出了比较高的要求。但是实际情况中,一部分防波堤的设计人员本身却没有达到这样的要求,否则就不会出现这样的问题。海浪的冲击是堤坝毁坏的主要原因,但是设计者如果提前做好了准备工作,就会避免或者减少发生这种问题。设计人员对海浪的认知不足,或者说对港口的实际情况不了解,导致防波堤结构设计不合理,难以承受冲击力,在这样的前提之下,遭到了毁坏。不管海浪力度有多大,只要设计得当,防波堤的承受能力足够强,就可以最大化降低海浪冲击力带来的影响。但是在实际设计过程中,一部分设计人员由于受综合素质等诸多因素的影响,只是依靠自己的经验进行设计,与实际情况严重不符,导致堤坝的设计质量难以得到有效的保障。

(三)施工不到位

除了设计因素之外,施工环节的好坏也会对建筑产生影响。不管建筑规划的多么完美,都会受到外界不确定因素的影响。而防波堤的建设恰恰就是这样一个不确定因素很多的建设过程。海浪的冲击将会受到多方面因素的影响,比如季节性大风、台风、地震、海啸等,这些都是无法及时作出相应的反应的,只能任由其毁坏,这就对施工单位的施工能力提出了较高的要求。防波堤的选址一般是在离海岸比较远的地方,施工条件是相对比较恶劣的,不可控因素着实较多,会对施工过程产生不利的影响。因而在实际施工时,要进行科学的规划,降低施工过程中的风险,合理安排施工进程,减少不可控的因素,降低经济损失,同时还要提高施工质量,延长防波堤使用寿命。

二、二者之间的关系

(一)综合因素的影响

防波堤损坏的类型主要包括以上提到的三种。综合这三种损坏方式,可以看出,防波堤的损坏实际上是有多方面的因素综合作用的结果,并不是一个单个因素就可以影响的。综合因素包含许多的内容,比如说设计远远不能满足建设的需要,纸上谈兵,并没有进行实地考察,导致设计出的建筑并不能起到什么实质性的作用;建筑材料并不符合建筑要求;具体的施工达不到要求。还有要注意的一点就是不同的港口的实际情况是不一样的,所以防波建筑物并不是一成不变的,需要根据实际情况看待。经过调查,最常见的就是蛇形损坏以及堤头的损坏,这二者均是由于海浪造成的破坏,相比于其他的因素,还有一定的可控性。所以建设人員还是要依据实际情况进行建设,充分考虑到港口的特性,切忌主观随意。实地考察是十分必要的,综合考虑海浪的影响以及施工条件,尽全力建设最合适的建筑物。

(二)工作条件以及地基的问题

工作条件对建造防波堤的影响是十分大的,施工环境亦是如此。建筑物和防波堤之间存在一个连接段,如果处理不好也会引起防波堤的毁坏。这二者相结合,不仅仅对防波堤形态产生影响,还会对防波堤毁坏形态的进一步扩大产生影响。另外海浪的变化也将会对防波堤的损坏形态产生影响,所以设计人员和施工人员在设计以及施工过程之中要谨慎,避免海浪对防波堤产生二次毁坏。海床也就是普通意义上的地基,对建筑的稳定性产生的影响也很大,如果施工期间不加以注意,导致地基滑落或者是地基移位,都将会对防波堤产生影响,所以建设人员要积极采取一定的措施保障在建设期间地基是稳定的,尽量避免使用重型机械,以减少对地基稳定性造成的影响。

三、结束语

综上所述,防波堤损毁是一个比较复杂的过程,多种因素共同作用的结果,这也与设计人员本身对实际情况的不了解和施工单位施工能力有一定的关系。为了保障防波堤的安全,使其不再产生类似的问题,建设相关方人员要实地调研,根据实际情况进行建设,避免主观臆断,从而进一步加强防波堤坝建设的质量。

参考文献:

[1]吴永强,李炎保,刘颖辉.防波堤损坏研究进展及损坏原因浅析[J].港工技术,2008,02:8-11.

[2]李炎保,吴永强,蒋学炼.国内外防波堤损坏研究进展评述[J].中国港湾建设,2004,06:53-56.

[3]李炎保,蒋学炼,刘任.防波堤损坏特点与其成因的关系[J].海洋工程,2006,02:130-138.

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