海上風電單樁基礎垂直度控制方法比較

　　在海洋環境中的風機單樁基礎，結構所受的循環載荷有三個影響因素：樁土的非線性、土體極限抗力退化以及樁土脫開效應。法蘭直接連接的方案是取消了過渡段，基礎樁打入過程需要扶正裝置不斷的調整垂直度，不但其垂直度精確度難以控制，而且造成了海床基礎土的擾動，造成基礎土對打入其內部的樁基礎的約束力損失，使水平承載力在初始階段就小于過渡段的方案，在多臺風侵襲的中國東海和南海風電場，風電結構更容易傾斜甚至傾覆。如果通過扶正裝置使垂直度控制達到了設計的要求，并且精確度很高，水平承載力的損失使整體結構應對臺風等強力作用的能力降低，圖2為一定載荷下海床土層單樁基礎彎矩，圖3為對應載荷下單樁基礎的水平位移，可以看出在土深度接近上部1/3處承載力最大，在扶正裝置不斷作用下樁土的承載力逐漸損失，造成能夠承受的極限載荷也就逐漸降低，從而抵抗強作用載荷的能力損失。但如果整體結構的垂直度沒有達到設計要求，由于風電結構在海床以上的高度是打入海床基礎部分的2倍以上，所以在垂直度沒有達到要求的前提下，結構的偏心荷載時非常大的，加上基礎土擾動造成的約束力損失，一旦有強力的風載荷作用，其傾倒的風險特別大。
　　所以，在現有的工程科學技術條件下，海上風電場單樁基礎垂直度控制方法和力學理論應參照歐洲國家成熟的標準設計與工程案例，一個好的結構設計方法應該是經過慎重考量的，而且遠景壽命也是經得住時間檢驗的。