长周期波浪作用下斜坡式引堤结构设计分析

孙 丽，孙运佳

（1.中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222；2.中交天津港湾工程研究院有限公司，天津 300222）

引 言

海外工程建设过程中经常遇到波浪周期长、波能大的恶劣建港条件。长周期波浪的特性及作用效果尚未得到全面认识和研究。因此，本文结合具体工程实例，分析了长周期波浪对斜坡式引堤的影响，对引堤断面设计进行了优化，为类似的工程设计提供指导和参考。

1 工程背景

本工程位于几内亚西海岸中部，面向大西洋，北距卡姆萨港52 km，东南距首都科纳克里112 km。本工程一期水工建筑物包括引堤、护岸、防波堤和1 个1.2 万t 级泊位。根据平面布置要求，引堤长 1 270 m；西侧护岸长181 m；防波堤由西防波堤和南防波堤组成，总长500 m。

引堤和护岸将为施工期和未来使用期提供通道，且堤顶设有皮带机，越浪要求较防波堤更为严格。根据设计要求，引堤的堤顶的越浪量不大于 0.02 m3/(m·s)，为保证皮带机的使用安全，还需结合试验情况进行判断。本文以引堤为研究对象，防浪标准采用重现期为50 年一遇，即采用最不利水位与50 年一遇波浪组合进行承载能力极限状态下的结构分析和正常使用状态下的使用要求分析。根据勘察资料，引堤从堤根0+0 m 至0+400 m 处，水深变化较为剧烈，泥面高程从6 m 变化至-2.5 m，其余900 m 堤身至防波堤堤头段水深变化较小，泥面高程约为-2.5～-4.0 m。本文以泥面高程-4.0 m 处的堤身断面进行分析。工程总平面布置见图1。

图1 平面布置示意

1.1 设计水位

极端高水位4.9 m；设计高水位4.1 m；设计低水位0.5 m；……