当波浪与建筑物以小于一临界角度入射时，波浪不会发生常规(斜向或正向)的反射，而是沿结构物形成STEM波，这种波浪在沿结构物传播过程中能量迅速集中，沿程波高及范围增大，并易在结构物边缘及突出部分发生破碎，破碎波浪及破波水流对结构形成强烈冲击。　　 在港口结构物设计中，护面块体的稳定性是十分重要的因素，一般采用公式计算及物理模型试验来确定结构的稳定性。在我国及其他国家规范中，护面块体重量一般采用Hudson公式进行计算，该公式是通过大量的2D断面物理模型试验得到的。但由于2D断面物理模型试验的局限性，该计算公式不能完全反映实际情况。在实际设计过程中，经常采用3D和2D物理模型试验相结合的方法来验证并优化结构护面的设计参数：2D断面一般用于波浪正向入射且较为平直的堤身段，而3D模型用于波浪条件较为复杂的堤头或防波堤转角处。　　 本文通过对两个项目的模型试验研究，对STEM波作用下护面块体稳定性及失稳原因进行研究论证，并提出优化方法；三维模型试验与断面模型试验和规范计算结果的对比证明，三维模型试验验证复杂波浪作用下护面稳定性是十分必要的。