地震作用下南黄海海上风电场水平场地液化特性分析

作     者：赵留园 单治钢 汪明元 ZHAO Liu-yuan;SHAN Zhi-gang;WANG Ming-yuan

作者机构：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江华东建设工程有限公司浙江杭州310014 海洋岩土工程勘察技术与装备浙江省工程研究中心浙江杭州310014 东南大学土木工程学院江苏南京211189 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第1期

页      面：169-180,194页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国博士后科学基金(No.2020M681465) 中国电建集团华东勘测设计研究院科技项目(No.KY2021-KC-02-03)。 

主　　题：海上风机 南黄海 地震作用 液化分析 地层沉降 

摘      要：江苏近海属南黄海海域,是我国海上风电场最集中的地区,目前约占全国总装机容量的70%~75%,该区覆盖层厚度大,桩长深度范围(一般40~60 m)多为粉砂、粉土、粉质黏土地层,尤其是泥面以下20 m深度为易液化粉砂-粉土地层。而南黄海地区亦是我国的地震多发区,因此,研究了该区海上风电场水平场地的地震液化特性。首先基于南黄海某海上风电场50个机位的钻探资料统计特征建立了地层概化模型;随后通过动三轴试验和共振柱试验标定了土体动力分析参数;然后反演了3条地震波(EL-Centro波、Northridge波、Kobe波),将地表附近地震动峰值加速度PGA分别调整为0.05g、0.10g、0.20g、0.40g并进行场地液化分析,重点分析了地震作用下地层的超孔压比、总沉降、分层沉降等特性。研究发现,该区地层为可液化地层。当PGA=0.05g时,各层监测点的超孔压比均小于1.0,地层总沉降为1 cm左右;当PGA为0.10g和0.20g时,仅表层(12 m内)地层完全液化,地层总沉降分别为10 cm和17 cm;PGA=0.40g输入时,泥面下20 m地层均完全液化,地层总沉降为30 cm左右。不同地震作用下,表层土体沉降占比最大,当PGA为0.10g及0.20g时,表层土体沉降约占总沉降的95%以上。因此,该区海上风机桩基础设计应考虑地震作用下场地的上述液化特性。