專利名稱：環(huán)境親水型復(fù)合式海堤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境親水型復(fù)合式海提，是基于自然環(huán)境要求和景觀要求而設(shè)計(jì)的一種新型海提斷面，適用于自然條件、地質(zhì)條件較差的沿海城市海提段，半圓體的外形在海域中有較好的景觀效果，創(chuàng)造了一個(gè)集海岸工程、景觀、休閑、娛樂為一體的場(chǎng)所，成為城市親水性的景觀和標(biāo)志，符合現(xiàn)代化城市建設(shè)的要求。
背景技術(shù)：
新時(shí)期的海提已不單純是保護(hù)海岸的基礎(chǔ)設(shè)施，而是與城市發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化發(fā)展和環(huán)境治理有機(jī)地融合在一起，成為人民群眾切身利益的堅(jiān)實(shí)保障。而目前常見的海提的結(jié)構(gòu)斷面型式主要有
1.斜坡式優(yōu)點(diǎn)是具有較好的消浪性能，應(yīng)力分布均勻，對(duì)地基要求較低，穩(wěn)定性好； 缺點(diǎn)是斷面大，占地多，爬高大提頂高程較高，造價(jià)高。2.陡墻式優(yōu)點(diǎn)是波浪爬高較斜坡式小，提頂高程略低，工程量??；缺點(diǎn)是提基應(yīng)力較集中，沉降較大。對(duì)地基要求較高，砌石結(jié)構(gòu)要求高，維修難。3.混合式它是將斜坡式與陡墻式進(jìn)行合理組合應(yīng)用，兼有斜坡式和陡墻式的優(yōu)
點(diǎn)ο但是，以上三種常見海提僅僅只能滿足最基本的擋浪、防浪要求，它們的親水性及環(huán)境和諧性都不能滿足現(xiàn)在城市建設(shè)的需求。隨著人們生活水平的提高以及城市的發(fā)展， 海提工程設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境親水的概念和重要性也越來越看重。所以新型海提設(shè)計(jì)除了要考慮防潮、防浪、防侵蝕功能的要求外，還要與城市建設(shè)、環(huán)境整治、人文休閑、交通物流相結(jié)合， 即實(shí)現(xiàn)水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化、水經(jīng)濟(jì)“五位一體”。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)境親水型復(fù)合式海提，與現(xiàn)有海提相比， 本環(huán)境親水型復(fù)合式海提不但具有良好的防潮、防浪、防侵蝕作用，還能起到很好地固灘、 護(hù)岸效果，而且提身寬度較小，結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，地基應(yīng)力小，能有效減小地基沉降，容易滿足地基承載力要求。此外，海提建設(shè)與城市建設(shè)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造了一個(gè)集海岸工程、景觀、休閑、娛樂為一體的現(xiàn)代化建筑。在保障防潮、防浪安全的前提下，美化了城市的周邊環(huán)境，充分發(fā)揮了海提的基礎(chǔ)功能和景觀功能，具有良好的綜合價(jià)值。為實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案
一種環(huán)境親水型復(fù)合式海提，設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床以及在基床上隆起的坡體，所述坡體的外表面從前灘到后灘之間順序覆蓋迎水坡面、提身以及背水坡面，所述提身呈空箱結(jié)構(gòu)設(shè)置，且提身采用透明材質(zhì)制成；該提身由圓弧形迎水面、弧形提頂以及斜坡背水面順序連接而成；所述提頂?shù)呐R海側(cè)設(shè)置弧形消音防浪墻。所述迎水坡面包括上凸式圓弧迎水護(hù)坡面以及下凹式圓弧護(hù)坡面；所述上凸式圓弧迎水護(hù)坡面的底端與前灘之間設(shè)置扭工字塊護(hù)提，而上凸式圓弧迎水護(hù)坡面與下凹式圓弧護(hù)坡面通過一級(jí)消浪平臺(tái)相連接，下凹式圓弧護(hù)坡面與圓弧形迎水面通過二級(jí)消浪平臺(tái)連接。所述下凹式圓弧護(hù)坡面為采用混泥土澆注而成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且網(wǎng)格結(jié)構(gòu)內(nèi)栽種有耐鹽植被。所述背水坡面包括背水斜坡護(hù)面以及設(shè)置在斜坡背水面以及背水斜坡護(hù)面之間的背水平臺(tái)，且斜坡背水面靠近背水平臺(tái)的端部設(shè)置弧形挑浪體；該背水平臺(tái)上設(shè)置水池， 且水池通過輸水管道與前灘連接，同時(shí)水池和前灘之間的輸水管道上安裝有水處理裝置。所述提身采用鋼化玻璃制作而成，且斜坡背水面為雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)該雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)的上層設(shè)置有透水孔。所述背水平臺(tái)上設(shè)置休閑區(qū)。根據(jù)以上的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)以下的有益效果
1、本發(fā)明所述的提身呈空箱結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠有效地降低地基附加應(yīng)力，減少地基的總沉降量及調(diào)整不均勻沉降量；同時(shí)本發(fā)明將提身采用透明材質(zhì)制成，可以使得乘客在提身與坡體之間所形成的腔體內(nèi)進(jìn)行海浪的觀察，適用于旅游觀光和娛樂；
2、海提的弧形提頂臨海側(cè)設(shè)置弧形消音防浪墻，該弧形消音防浪墻埋入提頂一定深度，并與提身連成一個(gè)整體，提頂呈圓弧形，具有一定的弧度，能夠使提頂上面的水有效地、 快捷地從提頂流下，防止水流聚集在提頂；
3、扭工字塊孔隙大，透水性強(qiáng)，消能效果好，能使波浪在不同角度充分破碎，削弱提前波浪反射，降低波浪爬高從而降低提頂高程，使結(jié)構(gòu)的斷面更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)還能使塊體嵌合緊密，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。一級(jí)消浪平臺(tái)通過位于其前方的上凸式圓弧迎水護(hù)坡面和其后的下凹式圓弧網(wǎng)格護(hù)坡面平滑連接。上凸式圓弧迎水護(hù)坡面和消浪平臺(tái)起到消能作用，能夠有效地降低波高，對(duì)提高提身斷面的穩(wěn)定也有利；
4、利用凹弧的挑浪作用、凸弧和平臺(tái)的消能作用，能夠有效地降低波浪的爬高及提頂越浪量，這比一般常見的海提斷面更具防潮、防浪的效果，在同樣的設(shè)計(jì)條件下，它能夠更有效地以較低的提頂高程滿足相同條件下的設(shè)計(jì)要求；
5、斜坡背水面為雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)該雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)的上層設(shè)置有透水孔，能使從提頂上流下的水通過兩層鋼化玻璃間的空間流入背水平臺(tái)上的戲水池中；
6、本發(fā)明所述的海提比一般的斜坡式防波提占據(jù)的土地面積少，結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定， 地基應(yīng)力小，有效減小地基沉降。背水平臺(tái)上設(shè)置戲水池和休閑區(qū)，水池水由前灘水經(jīng)處理直接供給，水池前設(shè)置弧形挑浪體挑浪消能，休閑區(qū)可用于安裝休閑椅和遮陽棚(鋼架結(jié)構(gòu))供休閑之用。
圖1為本發(fā)明的橫剖面的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明下凹式圓弧迎水護(hù)坡面的斜視結(jié)構(gòu)示意圖1及圖2中標(biāo)號(hào)解釋0、前灘，1、扭工之塊護(hù)提，2、上凸式圓弧迎水護(hù)坡面，3、一級(jí)消浪平臺(tái)，4、下凹式圓弧護(hù)坡面(設(shè)置護(hù)坡網(wǎng)格)，5、二級(jí)消浪平臺(tái)，6、圓弧形迎水面，7、弧形提頂，8、弧形消音防浪墻，9、背水斜坡面，10、弧形挑浪體，11、戲水池，12、休閑區(qū)，13、背水斜坡護(hù)面，14、后灘，15、基床，16、背水平臺(tái)，17、水處理裝置。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)該環(huán)境親水型海提結(jié)構(gòu)進(jìn)一步詳細(xì)描述
海提位于前灘和后灘之間，主要分為3個(gè)部分(1)迎水坡面及消浪平臺(tái)，(2)鋼化玻璃異形體結(jié)構(gòu)，(3)背水坡面和平臺(tái)。在迎水坡面及消浪平臺(tái)這一部分中，本發(fā)明采用的是科學(xué)、實(shí)用、美觀的設(shè)計(jì)思想，突出與環(huán)境的完美融合。在實(shí)施的過程中，本發(fā)明將相互交錯(cuò)在一起的扭工字塊結(jié)構(gòu)置于上凸式圓弧迎水護(hù)坡面前的灘底，形成扭工字塊護(hù)坡。一級(jí)消浪平臺(tái)通過與上凸式圓弧迎水護(hù)坡面上邊緣和下邊緣的無縫連接形成一級(jí)消浪平臺(tái)，可減少波浪飛濺，平臺(tái)上的紊動(dòng)波流能消耗大部分波浪能量，有效地減少波浪爬高，同時(shí)對(duì)提高提身斷面的穩(wěn)定也有利。當(dāng)平臺(tái)位于靜水位附近、平臺(tái)寬度為1 2倍設(shè)計(jì)波高時(shí)，波浪爬高較單坡時(shí)可減少15% 25%。因此，消浪平臺(tái)高程一般設(shè)在設(shè)計(jì)高潮位附近或略低于設(shè)計(jì)高潮位，平臺(tái)寬度一般不小于3m，過窄消浪效果不理想，但過寬也不經(jīng)濟(jì)。為了增強(qiáng)平臺(tái)的消浪效果，還可在平臺(tái)邊沿設(shè)消力坎或消力墩，或在平臺(tái)上埋消浪石。下凹式圓弧網(wǎng)格護(hù)坡面上邊緣采用與一級(jí)消浪平臺(tái)相同的技術(shù)手段與二級(jí)消浪平臺(tái)相連接，而此下凹式圓弧網(wǎng)格護(hù)坡面又增設(shè)網(wǎng)格，網(wǎng)格內(nèi)可以種植些耐鹽的植被，如一些小灌木，不僅可以有效地破碎波浪達(dá)到消浪的效果，而且這些植被的根部抓牢土壤，增加海提的穩(wěn)固性，達(dá)到生物消浪的目的，與此同時(shí)，也使環(huán)境和諧這一因素融入到了海提的設(shè)計(jì)，環(huán)境協(xié)調(diào)性好， 增加了觀賞性；圓弧形迎水面、弧形提頂、弧形消音防浪墻以及背水斜坡面這四部分組成了鋼化玻璃異形體結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)采用特制的鋼化玻璃組成，具有極高的強(qiáng)度與韌性，內(nèi)部采用中空不透水設(shè)計(jì)，人們可以在其內(nèi)部進(jìn)行游覽觀光，感受大海的澎湃和海浪沖擊的震撼。 人們可以走進(jìn)海提這一建筑結(jié)構(gòu)，與大海更加親密的接觸，促進(jìn)了環(huán)境親水型海提的發(fā)展。 提頂?shù)幕⌒卧O(shè)計(jì)能夠使海水較快、有效地排出，防止水流聚集。對(duì)于背水平臺(tái)的設(shè)計(jì)建造， 主要考慮的是空間的利用。鋼化玻璃斜坡背水面與提頂相連接，鋼化玻璃背水斜坡面的下端與背水平臺(tái)相連接，其上設(shè)置透水孔，具有很好的消浪效果，抵御強(qiáng)烈越浪沖刷，越提的水流能夠臨時(shí)蓄存和適時(shí)排走。圓弧形迎水面、提頂與消音防浪墻以及鋼化玻璃背水斜坡面這四部分組成的鋼化玻璃異形體中空結(jié)構(gòu)，減少了海提土地面積的利用，使空間得到了極大的富余；戲水池前設(shè)置弧形挑浪體，將水流挑入水池，以防水流對(duì)下方提體沖刷。背水平臺(tái)上設(shè)有戲水池(H)和休閑區(qū)。戲水池中水來源于前灘來水和越過提頂?shù)暮Ｋ?。在休閑區(qū)設(shè)置鋼架遮陽傘和座椅作消遣之用。背水斜坡上端與背水平臺(tái)的休閑區(qū)相連接，人們可以通過設(shè)置在背水斜坡面上的扶梯(經(jīng)防水處理)進(jìn)入到休閑區(qū)進(jìn)行娛樂活動(dòng)。在整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)施的過程中，本發(fā)明在科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)上始終堅(jiān)持人水和諧的新理念，將水利建設(shè)與城市建設(shè)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造了一個(gè)集水利工程、景觀、休閑、娛樂為一體的場(chǎng)所，在保障防洪安全的前提下，美化了周邊的城市環(huán)境，較好地發(fā)揮了該工程的基礎(chǔ)功能和景觀功能，達(dá)到了防洪可安、景美可賞的綜合效果，促進(jìn)了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計(jì)本發(fā)明所述的環(huán)境親水型海提時(shí)，首先初步擬定各部分結(jié)構(gòu)尺寸。1. 確定提頂高程。本設(shè)計(jì)中在提頂外側(cè)設(shè)置有防浪墻，設(shè)計(jì)計(jì)算中以防浪墻高程作為提頂高程，防浪墻高度一般為(0.8 1. 2) m，底寬(0.8 1. 2) m，頂寬(0. 6 1.0)m，本設(shè)計(jì)中防浪墻的迎浪面做成弧形面具有明顯的挑浪效果，可以大幅度的減少越浪量，為提高穩(wěn)定性， 防浪墻在提頂以下應(yīng)有不小于0. 3m的埋入深度，并與提身連成一個(gè)整體。提頂高程一般
可按公式I =\ +R +^h。其中義為設(shè)計(jì)頻本μ的提頂高程&為頻率為ρ的設(shè)計(jì)高
潮位，對(duì)不允許越浪的情況取ρ為2%，對(duì)允許越浪的的情況取ρ為13%。R,為設(shè)計(jì)波浪爬
高值，ΔΑ為安全超高值，在允許部分越浪時(shí)，取ΔΑ = 0.3 0.5 m，當(dāng)不允許越浪時(shí)，取 Ah = 0.5 ^ 1.0 m。2.確定提頂寬度(不包括防浪墻)主要取決于提身自身穩(wěn)定，地基穩(wěn)定，防浪防滲要求，施工和防汛搶險(xiǎn)要求。提頂寬度一般不小于3 4 m。3.提身邊坡計(jì)算。為減小波浪，爬高，消耗波浪能量，海提外坡設(shè)計(jì)為圓弧型迎水護(hù)坡面， ；= (0.3-0.6) χ I^1，其中^為護(hù)坡面兩端點(diǎn)連線在水平面上投影的長(zhǎng)度，波浪作用下斜
坡式建筑物干砌護(hù)面的厚度按下列公式計(jì)算A = 1.3Α +fc)^"2+1
其中為重度系數(shù)，為水的重度，&， 為塊體材料重度 τ %- τ(kN /ms) %
為迎水面坡度，A是與斜坡值和4值有關(guān)的系數(shù)，if為波坦系數(shù)。 {kN /m ) mm HAs扭工字塊護(hù)提單個(gè)塊體重量d按下式確定
其中H為波高(m), Kd為穩(wěn)定系數(shù)，其它系數(shù)意義同上。扭工字塊護(hù)提厚度h按下式計(jì)算
h = eC-Ji^)1''8 η為護(hù)面塊體層數(shù)系數(shù)，C取1.2
扭工字塊護(hù)提層厚度:h =儲(chǔ)(^fs = 20 m。具體實(shí)施例
已知某待建防波提設(shè)計(jì)高潮位為5m，正常水位3m，設(shè)計(jì)波高2m，設(shè)計(jì)波長(zhǎng)20m，H5%為 2. 5m。初步擬定防浪墻頂高程為8. 5m，提頂寬度為8m，防浪墻高度為0. 8m，底寬1. 2m,頂寬0. 8m，迎水面弧度為1.5m。
1、砌石護(hù)面厚度按下式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境親水型復(fù)合式海提，設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床以及在基床上隆起的坡體，所述坡體的外表面從前灘到后灘之間順序覆蓋迎水坡面、提身以及背水坡面，其特征在于所述提身呈空箱結(jié)構(gòu)設(shè)置，且提身采用透明材質(zhì)制成；該提身由圓弧形迎水面、弧形提頂以及斜坡背水面順序連接而成；所述提頂?shù)呐R海側(cè)設(shè)置弧形消音防浪墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境親水型復(fù)合式海提，其特征在于所述迎水坡面包括上凸式圓弧迎水護(hù)坡面以及下凹式圓弧護(hù)坡面；所述上凸式圓弧迎水護(hù)坡面的底端與前灘之間設(shè)置扭工字塊護(hù)提，而上凸式圓弧迎水護(hù)坡面與下凹式圓弧護(hù)坡面通過一級(jí)消浪平臺(tái)相連接，下凹式圓弧護(hù)坡面與圓弧形迎水面通過二級(jí)消浪平臺(tái)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境親水型復(fù)合式海提，其特征在于所述下凹式圓弧護(hù)坡面為采用混泥土澆注而成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且網(wǎng)格結(jié)構(gòu)內(nèi)栽種有耐鹽植被。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境親水型復(fù)合式海提，其特征在于所述背水坡面包括背水斜坡護(hù)面以及設(shè)置在斜坡背水面以及背水斜坡護(hù)面之間的背水平臺(tái)，且斜坡背水面靠近背水平臺(tái)的端部設(shè)置弧形挑浪體；該背水平臺(tái)上設(shè)置水池，且水池通過輸水管道與前灘連接，同時(shí)水池和前灘之間的輸水管道上安裝有水處理裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境親水型復(fù)合式海提，其特征在于所述提身采用鋼化玻璃制作而成，且斜坡背水面為雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)該雙層鋼化玻璃組成的中空結(jié)構(gòu)的上層設(shè)置有透水孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境親水型復(fù)合式海提，其特征在于所述背水平臺(tái)上設(shè)置休閑區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)境親水型復(fù)合式海堤，設(shè)置在前灘和后灘之間，包括基床以及在基床上隆起的坡體，所述坡體的外表面從前灘到后灘之間順序覆蓋迎水坡面、堤身以及背水坡面，所述堤身呈空箱結(jié)構(gòu)設(shè)置，且堤身采用透明材質(zhì)制成；該堤身由圓弧形迎水面、弧形堤頂以及斜坡背水面順序連接而成；所述堤頂?shù)呐R海側(cè)設(shè)置弧形消音防浪墻。因此，本發(fā)明具有良好的防潮、防浪、防侵蝕作用，還能起到很好地固灘、護(hù)岸效果，而且堤身寬度較小，結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，地基應(yīng)力小，能有效減小地基沉降，容易滿足地基承載力要求。
文檔編號(hào)E02B3/10GK102286957SQ20111026164
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者宋曉陽, 范可, 許立穩(wěn), 陳大可, 陳蒙龍, 陳達(dá) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)