文档介绍：中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集
物理模型试验在墨西哥深水防波堤冬季保护中的运用
陈华兵
(中交四航局二公司珠海港高栏干散货码头工程项目部广东广州 510300)
摘要:通过数学模型计算、物理模型试验,并结合现场实际施工条件拟定墨西哥沉箱直立
式深水防波堤冬季防风浪保护方案,减小因冬季太平洋寒潮引起的大浪对防波堤基础的冲
刷,确保防波堤的安全。
关键词:深水防波堤直立式防波堤物理模型实验沉箱
1 介绍
本工程位于东太平洋海岸墨西哥下加利福尼亚州 Costa Azul,见图 1,距 Ensenada 市小
型渔港和商港大约 22 公里,离边境城镇蒂华纳市向南 110 多公里。该工程为天然气(LNG)
项目,主要由防波堤、运输船码头、陆上贮存区、运输管线等组成,见图 2。本工程采用“L”
型沉箱直立式防波堤(详见防波堤断面结构图图 5),沉箱高米,最大重量约万吨,
最小重量万吨。

图 1 工程项目位置图图 2 工程总平面图
2 冬季保护的目的
2006 年年底,Costa-Azul 施工现场防波堤完成了一件万吨沉箱安装。在冬季太平
洋寒潮引起的大浪来临之前,项目部为了确保所安装沉箱及周边护坦结构的安全,并减少来
年对已施工防波堤基础的修复工作,通过数学模型计算、物理模型试验,结合现场实际施工
条件拟定了冬季防风浪保护方案。要满足条件如下:
保证所安装沉箱的安全稳定。
保护已安装沉箱周围基础施工结构层的稳定。
3 冬季保护选择的条件
为了既保证施工安全,又要经济合理,以 5 年一遇波浪条件视为设计波浪条件,10 年

作者简介: 陈华兵(1978-),男,四川简阳人,工程师,从事港口航道工程技术管理工作。
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一遇视为超载条件。
表 1 冬季保护的理论波浪条件
波向试验条件标签 Hs/Hm0(m) Tp(s) 水位(mPD)
280°N Des5(~1 年)
Des5(2 年)
Des8(5 年)
Des6(10 年)

重现期(Tr)
图 3 波浪高度与重现期的关系曲线图
4 冬季保护理论计算及物理模型结论
防波堤结构图
(1)北端头防波堤设计平面结构图图 4
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岸侧
扭王子块
E
D
C
B
A
123 456 123 45
~
~
~
北端头防波堤平面结构图
(2)防波堤设计断面结构图图 5
沉箱
护面石
扭王子块垫层石
垫层石
基床石
倒滤层整平石
防波堤断面结构图
沉箱理论计算稳定条件
表 2
充填条件滑动倾覆
所有箱格水位达到海平面; E排 6 箱格充 10%砂满足两年一遇满足五年一遇
所有箱格水位达到海平面; E排 6 箱格充 10%砂;
满足五年一遇满足五年一遇
A 排下层 6 箱格充满砂
所有箱格水位达到海平面; E排 6 箱格充满砂满足五年一遇满足五年一遇
下层沉箱箱格充砂时,充砂达到 95%,即认为充满箱格。箱格平面图见图 6
物理模型实验结论
无混凝土块保护状态
一年一遇的波浪:沉箱稳定,整平石、基床石、垫层石保持完好。
五年一遇的波浪:沉箱稳定,南端海侧转角处整平石、基床石、垫层石遭到破坏。
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物理模型五年一遇的波浪作用
采用 3 m × 3 m × m(约 13 t)冬季保护块保护基床
一年一遇的风浪:沉箱稳定,整平石、基床石、垫层石、冬季保护块保持完好。

物理模型一年一遇的波浪作用
五年一遇的风浪:沉箱稳定,南端海侧转角处,整平石、基床石、垫层石小量破坏,冬
季保护块移位破坏。
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物理模型五年一遇的波浪作用
采用 3 m ×3 m × m(约 13 t)、3 m ×3 m × m(约概 24 t)