《海上风电场工程吸力桩式导管架基础设计导则》NB/T 11374-2023

本导则针对海上风电场吸力桩式导管架基础，规定了从地质勘察、结构设计、沉贯安装到在位承载力的全流程技术要求，适用于此类基础的工程设计。主要技术内容涵盖总则、术语、基本规定、工程地质、基础结构设计、沉贯设计、在位承载力分析、运输及安装方案共八章。

设计原则与荷载组合

吸力桩式导管架基础采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，荷载及工况组合、设计安全标准、防腐设计均应符合NB/T 10105和NB/T 10626的有关规定。承载能力极限状态应验算地基承载力、结构稳定、构件强度及疲劳等，并应进行安装、顶起相关结构强度计算；正常使用极限状态应进行变形验算，并考虑冲刷及安装公差的影响。导管架结构与吸力桩结构宜设分界面，将下部地基和吸力桩等效为刚度矩阵进行耦合分析。

工程地质与岩土参数

工程勘察等级按风电场工程等级和场地复杂程度划分为甲、乙、丙三级。每个风电机组机位不应少于2个勘探孔，采用钻探与静力触探结合，钻孔深度应达预计桩端以下1.5倍至2倍桩径且不小于10m，孔压静力触探孔深不宜小于40m。设计岩土参数包括土层的物理力学参数、岩层物理力学参数及土层动力参数，各参数应结合室内试验与原位测试成果取值，并与设计计算模型相匹配。吸力桩安装设计应考虑黏性土扰动导致的强度降低，黏性土灵敏度可通过原位十字板剪切或室内无侧限抗压试验确定。

基础结构设计与沉贯

吸力桩长径比宜取0.5至3，地质条件较好时取小值，较差时取大值，宜设置3筒或4筒吸力桩式导管架基础。吸力桩侧壁可简化为圆柱形壳体结构，其屈曲稳定性分析采用荷载抗力系数法，需分别校核壳体屈曲、加劲肋间壳板及纵向加劲肋屈曲、柱状屈曲和扭转屈曲等模式。沉贯设计应计算贯入阻力，包括侧壁阻力、端阻力和侧壁加劲肋影响，采用基于土体抗剪强度指标或静力触探试验数据的方法。安装负压不应大于设计允许值，黏性土中应进行土塞失效分析，安全系数可取1.5，砂土中应控制水力坡降。

在位承载力与运输安装

在位承载力计算可采用VHM三维荷载空间内的破坏包络面理论方法和数值分析方法，初步确定吸力桩尺寸时宜采用破坏包络面法，承载能力和基础等效刚度宜采用数值分析方法并考虑与导管架结构的耦合。变形计算包括永久荷载和环境荷载导致的沉降、不均匀沉降或倾斜，整体倾斜应考虑各吸力桩之间的相互作用。运输可采用船舶运输或基础浮运，安装方案应包括船舶定位、解除固定、浮吊起吊、测量定位、基础沉放、吸力泵安装及拆除回收等步骤。基础下沉分入水、自重沉贯、负压沉贯三个阶段，安装绝对位置允许偏差不大于500mm，基础顶法兰水平度偏差不大于3‰。