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临近城市或港口的海边或江河湖边一般均有堤坝,尤其是江河湖海边公路临水一侧的堤坝,往往承受着较大的浪冲击和水流冲击,在有台风或洪水泛滥的时候,堤坝承受很大的压力,这就对堤坝的质量造成了较大的威胁而一旦堤坝溃塌,将对海边的公路、建筑及人员的生命造成巨大的危险,因此,江河湖海堤坝的安全可靠非常重要。现在堤坝的建设一般采用在堤坝的表层铺设水泥石块的方法,该方法不仅费时费力,工程成本较大,更重要的是,一旦某块石块在浪的冲击下发生滑动,往往会造成整个堤坝发生溃塌还有一种方法是采用规则形状的水泥预制块铺装,但该方法仍存在上述缺点,即一旦某块在海浪的冲击下发生滑动,往往会造成整个堤坝发生溃塌。
常见的规格尺寸：150*150*40cm、130*130*30cm、110*110*30cm、90*90*30cm
20世纪60年代末，以空心造型为主的人工护面块体开始独立发展起来，这里面四脚空心块是典型代表之一。四脚空心块主要依靠块体与块体之间的摩擦力来保持相互稳定，同时为了保持其护面结构外观及整体稳定性，在设计过程中对预留的缝、高差等也有一定的要求。初日本提出安防两层四脚空心块作为护面结构，国内进行单层与两层安防模型试验。试验表明，单层安装与两层安装的稳定性基本一致，只是单层与两层相比波浪爬高稍微有些大。之后，***在防浪地区基本都使用单层安装，例如泰山核电站消浪护岸采用的是单层安装，并且取得了良好的防护效果。目前四脚空心块多采用单层摆放，使其具有孔隙率高、造价低的特点。
一、新筑块体结构形状优化
四脚空心防浪块模具的四周的四个“脚”是容易收到挤压损坏的地方，为了解决这个问题有的专家学者在分析总结了四脚空心块破坏形式及受力状况的基础上，提出了“凸脚收分”的四脚空心块改进方法（图3）。这种方法包括：①混凝土材料中掺加有三种共聚纤维或增强型聚丙烯纤维等阻裂工程纤维；②块体外侧“脚”改为具有收分的棱台形，使得其外侧面与铅垂线夹角α为6°-12°，内侧面与铅锤面夹角β为20°-30°。目前这种四脚块模具已经在很多河道工程地区使用，并且取得了良好的反馈效果。
二、已筑块体结构形状优化
对于现在已经有规范设计的已筑四脚空心块，其挤压破碎现象越来越多，工程界常规的维修方法是将坡面上的四脚空心块全部拆除后重新安装，并且更新被挤碎的四脚空心块、然而，工程运行不久后又会出现新的凸脚挤碎现象，这种方法没有从根本上解决凸脚挤碎问题。为了解决此类问题，我们对已筑四脚空心块“脚”部的外侧进行“凸脚削角”处理，使得相邻块体之间形成用于防止凸脚挤碎的空隙，以此来解决现有的凸脚容易挤碎的问题。“凸脚削角”主要包括垂直削角收分以及斜向削角收分
一、既有块体提标加固
20世纪90年代末，浙江省范围内的海堤（海塘）设计为50a一遇防洪标准，消浪护面结构多采用四脚空心块为主，随着社会经济的快速发展，原有的海堤堤防工程已不能满足防护需求，需要进行提标加固。在提标加固时，充分利用原有四脚空心块、降低投资成本，2017年，陈忆蓉等人结合工程实际情况，提出相应的提标加固改进方法，主要对已有块体采用“凸脚削角”，同时在相邻块体缝隙间钻孔并在孔内填塞混凝土柱或灌混凝土，使块体之间相互“嵌卡”“链接”在一起，在保证其具有原孔隙率高、消浪效果好、节省建材等特点的同时，提高其护面结构的整体稳性，达到提标加固的目的。
针对新筑四脚空心块的提标加固，可在不增加块体重量的前提下，通过优化浇筑工艺，对块体的侧面结构尺寸作局部改进，使得相邻块体间的中间部分存在一凹一凸的
面，利用“嵌卡”作用增加块体间嵌固力。
二、块体优化原理分析
针对四脚空心块在实际工程应用中出现的“脚”部挤压破碎现象，通过分析上述优化改进方法可知，无论采用“凸脚收分”还是“凸脚削角”，其主要目的都是增加相邻块体间“脚”部的空隙，防止相邻块体间“脚”部因直接接触而发生挤压破碎的问题。这种块体优化改进方法还能够增加护面结构的表面粗糙度，使其消浪能力得以提升，降低工程施工、运行维护成本，提升护面结构的美观效果。在四脚空心块护面结构提标加固的优化中，当采用“凸脚收分”“凸脚削角”并结合“嵌卡加固”工艺时，块体极限平衡下的受力简图见图8
三、总结
四脚空心块作为一种常见的混凝土消浪块体，由于其具有孔隙率高、节省建材等特点，被广泛应用于沿海堤防工程中。文章结合工程实际，介绍传统四脚空心块的特点，并针对其在工程应用中出现的“碎脚”问题，总结分析“凸脚收分”的四脚空心块改进方法，并针对已有四脚空心块工程提出“凸脚削角”优化改进的方法。同时针对有关四脚空心块护面结构提标加固的问题，利用“凸脚收分”“凸脚削角”“嵌卡加固”等措施对新建、已建四脚空心块护面结构进行优化，并结合块体受力分析护面结构提标加固的效果
