不同灌浆条件下砂土中吸力桶基础的竖向循环承载特性研究

作     者：黄骋驰 廖晨聪 唐立恒 叶冠林 郑灿 

作者机构：上海交通大学海洋工程国家重点实验室 上海交通大学土木工程系 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52279106) 上海市教委科研创新计划(2021-01-07-00-02-E00089) 

主　　题：砂土地基 灌浆条件 吸力桶基础 循环荷载 竖向承载力 

摘      要：吸力桶基础具有施工速度快、承载能力大且易于回收利用等优点，广泛应用于40-60m水深的海上风电场。为保证吸力桶顶盖与海床接触紧密，安装完成后需考虑对顶盖与海床之间的空隙进行灌浆。由于会带来额外的施工时间与成本，业界对于灌浆提高吸力桶承载力的效果还未达成共识。通过设计不同静动荷载组合下的吸力桶基础竖向受荷模型试验，研究了三种灌浆效果对循环荷载作用下吸力桶竖向承载特性的影响规律。结果表明，经过循环荷载作用，灌浆良好的吸力桶因灌浆段协助桶内土体受力而沉降有限，灌浆存在缺陷的吸力桶因应力集中沉降相对更大，而无灌浆的吸力桶因依赖于侧摩阻力而表现为持续沉降。在静力加载条件下，灌浆良好吸力桶竖向承载力为237 N，无灌浆吸力桶仅为127 N，灌浆缺陷的吸力桶约为173N，因此有效的灌浆可以显著增强吸力桶的刚度和承载力，改善其在静力、循环载荷及不同循环加载序列下的基础沉降。