臨近城市或港口的海邊或江河湖邊一般均有堤壩,尤其是江河湖海邊公路臨水一側(cè)的堤壩,往往承受著較大的浪沖擊和水流沖擊,在有臺(tái)風(fēng)或洪水泛濫的時(shí)候,堤壩承受很大的壓力,這就對(duì)堤壩的質(zhì)量造成了較大的威脅而一旦堤壩潰塌,將對(duì)海邊的公路、建筑及人員的生命造成巨大的危險(xiǎn),因此,江河湖海堤壩的安全可靠非常重要?，F(xiàn)在堤壩的建設(shè)一般采用在堤壩的表層鋪設(shè)水泥石塊的方法,該方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,工程成本較大,更重要的是,一旦某塊石塊在浪的沖擊下發(fā)生滑動(dòng),往往會(huì)造成整個(gè)堤壩發(fā)生潰塌還有一種方法是采用規(guī)則形狀的水泥預(yù)制塊鋪裝,但該方法仍存在上述缺點(diǎn),即一旦某塊在海浪的沖擊下發(fā)生滑動(dòng),往往會(huì)造成整個(gè)堤壩發(fā)生潰塌。

　　常見(jiàn)的規(guī)格尺寸：150*150*40cm、130*130*30cm、110*110*30cm、90*90*30cm

　　20世紀(jì)60年代末，以空心造型為主的人工護(hù)面塊體開始獨(dú)立發(fā)展起來(lái)，這里面四腳空心塊是典型代表之一。四腳空心塊主要依靠塊體與塊體之間的摩擦力來(lái)保持相互穩(wěn)定，同時(shí)為了保持其護(hù)面結(jié)構(gòu)外觀及整體穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)預(yù)留的縫、高差等也有一定的要求。初日本提出安防兩層四腳空心塊作為護(hù)面結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)進(jìn)行單層與兩層安防模型試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，單層安裝與兩層安裝的穩(wěn)定性基本一致，只是單層與兩層相比波浪爬高稍微有些大。之后，國(guó)家在防浪地區(qū)基本都使用單層安裝，例如泰山核電站消浪護(hù)岸采用的是單層安裝，并且取得了良好的防護(hù)效果。目前四腳空心塊多采用單層擺放，使其具有孔隙率高、造價(jià)低的特點(diǎn)。

一、新筑塊體結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化

　　四腳空心防浪塊模具的四周的四個(gè)“腳”是最容易收到擠壓損壞的地方，為了解決這個(gè)問(wèn)題有的專家學(xué)者在分析總結(jié)了四腳空心塊破壞形式及受力狀況的基礎(chǔ)上，提出了“凸腳收分”的四腳空心塊改進(jìn)方法（圖3）。這種方法包括：①混凝土材料中摻加有三種共聚纖維或增強(qiáng)型聚丙烯纖維等阻裂工程纖維；②塊體外側(cè)“腳”改為具有收分的棱臺(tái)形，使得其外側(cè)面與鉛垂線夾角α為6°-12°，內(nèi)側(cè)面與鉛錘面夾角β為20°-30°。目前這種四腳塊模具已經(jīng)在很多河道工程地區(qū)使用，并且取得了良好的反饋效果。

二、已筑塊體結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化

　　對(duì)于現(xiàn)在已經(jīng)有規(guī)范設(shè)計(jì)的已筑四腳空心塊，其擠壓破碎現(xiàn)象越來(lái)越多，工程界常規(guī)的維修方法是將坡面上的四腳空心塊全部拆除后重新安裝，并且更新被擠碎的四腳空心塊、然而，工程運(yùn)行不久后又會(huì)出現(xiàn)新的凸腳擠碎現(xiàn)象，這種方法沒(méi)有從根本上解決凸腳擠碎問(wèn)題。為了解決此類問(wèn)題，我們對(duì)已筑四腳空心塊“腳”部的外側(cè)進(jìn)行“凸腳削角”處理，使得相鄰塊體之間形成用于防止凸腳擠碎的空隙，以此來(lái)解決現(xiàn)有的凸腳容易擠碎的問(wèn)題?！巴鼓_削角”主要包括垂直削角收分以及斜向削角收分

一、既有塊體提標(biāo)加固

　　20世紀(jì)90年代末，浙江省范圍內(nèi)的海堤（海塘）設(shè)計(jì)為50a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，消浪護(hù)面結(jié)構(gòu)多采用四腳空心塊為主，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原有的海堤堤防工程已不能滿足防護(hù)需求，需要進(jìn)行提標(biāo)加固。在提標(biāo)加固時(shí)，充分利用原有四腳空心塊、降低投資成本，2017年，陳憶蓉等人結(jié)合工程實(shí)際情況，提出相應(yīng)的提標(biāo)加固改進(jìn)方法，主要對(duì)已有塊體采用“凸腳削角”，同時(shí)在相鄰塊體縫隙間鉆孔并在孔內(nèi)填塞混凝土柱或灌混凝土，使塊體之間相互“嵌卡”“鏈接”在一起，在保證其具有原孔隙率高、消浪效果好、節(jié)省建材等特點(diǎn)的同時(shí)，提高其護(hù)面結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)性，達(dá)到提標(biāo)加固的目的。

　針對(duì)新筑四腳空心塊的提標(biāo)加固，可在不增加塊體重量的前提下，通過(guò)優(yōu)化澆筑工藝，對(duì)塊體的側(cè)面結(jié)構(gòu)尺寸作局部改進(jìn)，使得相鄰塊體間的中間部分存在一凹一凸的

面，利用“嵌卡”作用增加塊體間嵌固力。

二、塊體優(yōu)化原理分析

　　針對(duì)四腳空心塊在實(shí)際工程應(yīng)用中出現(xiàn)的“腳”部擠壓破碎現(xiàn)象，通過(guò)分析上述優(yōu)化改進(jìn)方法可知，無(wú)論采用“凸腳收分”還是“凸腳削角”，其主要目的都是增加相鄰塊體間“腳”部的空隙，防止相鄰塊體間“腳”部因直接接觸而發(fā)生擠壓破碎的問(wèn)題。這種塊體優(yōu)化改進(jìn)方法還能夠增加護(hù)面結(jié)構(gòu)的表面粗糙度，使其消浪能力得以提升，降低工程施工、運(yùn)行維護(hù)成本，提升護(hù)面結(jié)構(gòu)的美觀效果。在四腳空心塊護(hù)面結(jié)構(gòu)提標(biāo)加固的優(yōu)化中，當(dāng)采用“凸腳收分”“凸腳削角”并結(jié)合“嵌卡加固”工藝時(shí)，塊體極限平衡下的受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8

三、總結(jié)

　　四腳空心塊作為一種常見(jiàn)的混凝土消浪塊體，由于其具有孔隙率高、節(jié)省建材等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于沿海堤防工程中。文章結(jié)合工程實(shí)際，介紹傳統(tǒng)四腳空心塊的特點(diǎn)，并針對(duì)其在工程應(yīng)用中出現(xiàn)的“碎腳”問(wèn)題，總結(jié)分析“凸腳收分”的四腳空心塊改進(jìn)方法，并針對(duì)已有四腳空心塊工程提出“凸腳削角”優(yōu)化改進(jìn)的方法。同時(shí)針對(duì)有關(guān)四腳空心塊護(hù)面結(jié)構(gòu)提標(biāo)加固的問(wèn)題，利用“凸腳收分”“凸腳削角”“嵌卡加固”等措施對(duì)新建、已建四腳空心塊護(hù)面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并結(jié)合塊體受力分析護(hù)面結(jié)構(gòu)提標(biāo)加固的效果