吸力基礎抗拔與拔出機理的研究進展*

陳林平 張雨坤 李大勇

(①福州大學土木工程學院，福州 350116，中國) (②山東科技大學山東省土木工程防災減災重點實驗室，青島 266590，中國)

0 引 言

據統計，截至2016年，我國石油儲量約為1.257×1011it，其中陸上石油地質資源量為1.018×1011it，近海地質資源量為2.39×1010it(方圓等，2018)，近海石油儲量約占全國總量的20%，海上石油資源開發潛力巨大。海上石油開采主要依托于海洋平臺，近海海洋平臺其主要形式為重力式平臺和導管架平臺，然而這兩種平臺海上安裝工作量大，且不適宜應用在深海海域。未來全球石油總儲量的40%將來自超400im的深海區，為滿足深海石油開采需要，須采用深海浮動式平臺(董艷秋等，2000)。

目前深海浮動式平臺基礎形式為吸力基礎。吸力基礎是一種底部開口，頂部封閉的薄壁圓筒狀結構，似倒置的水桶，故又稱為吸力桶。圖 1表示砂土中吸力基礎沉貫的原理：基礎在自重下部分刺入海床，隨后使用抽水泵逐漸抽取基礎內部密閉水體，基礎內外形成壓力差(即吸力)，砂土中的滲流作用顯著減低了基礎的沉貫阻力，在吸力作用下繼續將基礎貫入到海床中(Andersen et al.，2005)。然而，粗砂或堅硬黏性土中的吸力沉貫是很困難的，主要是難以實現滲流降低阻力的作用。相比于單桶重力式基礎和導管架基礎，吸力基礎具有造價低、施工方便、快速、可回收等優點，尤其適合應用在深海，目前應用最深海域水深已超過2500im。

圖 1 吸力基礎沉貫(砂土海床)Fig. 1 Installing of suction caisson

吸力基礎不僅應用于海洋平臺，近年來也在海上風電工程中得到應用(Randolph et al.，2011；……