海上桩基础注水加压拆除法的研究

近年来，全球海上风电发展势头迅猛．单桩基础作为最早应用于海上风电的基础类型，在全球风场中占据主导地位．现有风机的寿命一般约为20年，预计未来10年将迎来大量风机退役，这使得海上桩基础的回收问题变得愈发重要．为更好地解决海上桩基础退役拆除问题，本文通过物理模型实验的方式对注水加压拆除法进行了研究．实验结果显示：大直径桩基础拆除时所需压强更小，更易通过注水加压拆除法进行拆除；桩基础初始倾角对注水加压拆除所需压强影响较小，但初始倾角越大基础越易倾倒；拆除过程中桩基础单位位移引起的舱内压强下降幅度始终相同，不受基础直径、入泥深度以及倾角的影响．根据物理模型实验数据，结合土力学、水力学相关理论，建立了注水加压拆除法全过程理论模型，可大致预测不同桩径、不同入泥深度桩基础的启动舱内压强与舱内压强-位移曲线，并且在此基础上，结合渗流计算，利用有限元模型对水泵在注水回收过程中可产生的最大舱内压强进行了预测，对比最大舱内压强与基础拆除所需的启动舱内压强即可判断此水泵能否用于注水加压拆除．本文所得结论可为海上风电桩基础的退役处理提供参考，有助于保障风场海床资源的可持续利用，具有一定的工程价值．