袁建中
(如東和風(fēng)海上風(fēng)力發(fā)電有限公司,江蘇 南通 226400)
風(fēng)能是清潔環(huán)保的可再生能源之一,中國海上風(fēng)能資源豐富、空間區(qū)域廣闊,全國海上風(fēng)電開工建設(shè)投產(chǎn)規(guī)模巨大,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。投產(chǎn)后,風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定性、安全性對項(xiàng)目的收益影響巨大。
目前,國內(nèi)已投產(chǎn)的海上風(fēng)電項(xiàng)目主要采用重力式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、單樁基礎(chǔ)、承臺(tái)式基礎(chǔ)、三腳架基礎(chǔ)等形式,其中單樁基礎(chǔ)應(yīng)用較為廣泛[1],尤其在江蘇海域,風(fēng)機(jī)大多采用單樁基礎(chǔ),工期短、造價(jià)相對較低。在風(fēng)機(jī)投產(chǎn)后,沖刷問題不可避免,沖刷往往會(huì)導(dǎo)致樁基入土深度減少,使海上風(fēng)機(jī)自振頻率降低,樁基甚至?xí)l(fā)生位移,致使風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的安全性大幅降低,增加安全隱患。
沖刷后須根據(jù)沖坑深度進(jìn)行樁基周邊加固修復(fù),沖刷修復(fù)方案的選擇至關(guān)重要,修復(fù)后須防止出現(xiàn)二次沖刷,固化土方案的研究與應(yīng)用能較好地防范二次沖刷的發(fā)生。
對于采用大直徑鋼管樁基礎(chǔ)施工工藝的海上風(fēng)電項(xiàng)目,在波浪與海流的不斷沖刷作用下,在樁基周邊往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)勁的水流或高速旋轉(zhuǎn)的旋渦,從而產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷能力,攜帶泥沙,在樁基周圍沖刷成坑,大幅降低樁基基礎(chǔ)的承載能力,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)易發(fā)生安全事故。
常見的沖刷形式有以下幾種:(1)海床侵蝕引起的大面積沖刷;(2)海底不穩(wěn)定引起的沖刷;(3)海底涌浪單獨(dú)作用下樁基周邊的流場沖刷;……