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近日，我们李大勇教授团队在海上风电吸力基础锚固安装领域取得新进展，相关研究成果《分层土中吸力基础沉贯吸力变化及土体变形规律试验研究》，《Extraction behavior of a modified suction caisson by reversely pumping water in layered soils》和《Penetration behaviors and soil plug development of suction caisson in sand under applied suction combined with radial vibration》分别发表在《土木工程学报》，《Marine Georesources & Geotechnology》和《Ocean Engineering》。《土木工程学报》是土木工程领域国内顶级EI期刊（卓越期刊），《Marine Georesources & Geotechnology》是海洋工程领域国际著名期刊，《Ocean engineering》是海洋工程领域国际顶级期刊（SCI二区top）。论文第一作者分别为李大勇老师以及博士生桑志远。太阳集团网址8722为第一，二署名单位。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。
吸力基础我国海上风能资源丰富，截至2024年底，我国海上风电装机容量跃居世界第一。开发海洋风能是实现“双碳”目标的重要途径。风电基础服役长期受到风、波浪荷载作用，基础的安全稳定是保障整体结构运行的关键。吸力基础形如倒置的水桶结构，顶部封闭，底部敞开，主要用于锚固海洋漂浮式平台等海工结构，如海上风电塔架、测风塔及换流站等，目前在我国海上风电和油田开采等领域得到了广泛应用。我国海域广泛存在黏-砂层状土地基，吸力基础在层状土中可能出现安装失败以及难回收的问题，如何实现吸力基础在层状海床中的快速平稳安装以及高效回收利用是目前亟需解决的问题。
（1）层状海床中吸力基础沉贯型试验
土层分布形式对沉贯吸力值大小影响显著，本研究开展了层状海床中吸力基础沉贯型试验，发现在实际工程中遇到黏砂分层土的场地条件时，应严格控制抽水泵抽吸速率和吸力值增长速率，特别是在上黏下砂土层中，若吸力增长过快导致黏土层裂隙贯通发生劈裂现象，此时下覆砂土地基在高吸力和渗流力作用下有发生渗透破坏风险，从而影响基础最终沉贯量。上黏下砂土层中土塞量最大，严重影响吸力基础最终沉贯深度，这表明在该种土层条件下吸力基础的沉贯效果较差，实际工程中若遇到类似土层，应采用配重预压与吸力沉贯相结合的方法实现基础的沉贯安装。
（2）层状海床中吸力基础上拔回收模型试验
海上风力涡轮机的典型运行寿命约为20年（DNV，2014）。在海上风力涡轮机退役时，回收其支撑结构—吸力基础十分必要。吸力基础可通过注水的方式实现拔出，从而实现基础的再利用并节约成本。本研究通过模型试验探讨了裙式吸力基础（MSC）在反向抽水条件下的上拔行为，为工程中裙式吸力基础的回收提供指导。
（3）径向振动辅助吸力基础贯入可行性分析
吸力基础的安装依赖于可控吸力，但过强的吸力会引发土塞上浮，导致基础无法达到目标深度。传统吸力辅助法在降低阻力与控制土塞上浮之间存在权衡。本研究提出结合径向振动辅助与吸力施加的方案，以减轻土塞上浮并降低侧壁摩擦。模型试验验证了径向振动与吸力联合应用于吸力基础安装的可行性。
论文链接：10.15951/j.tmgcxb.22050508；https://doi.org/10.1080/1064119X.2025.2452887；https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2025.122497
