余璐庆，吕学金，李玲玲，沈侃敏，邢月龙

(1.浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310058;2.浙江省电力设计院，浙江 杭州 310012;3.浙江建设职业技术学院，浙江 杭州 311231)

海上风电作为一种安全、清洁的可再生能源，在欧洲丹麦、英国、德国与荷兰等国家得到了大规模开发利用。而在我国，海上风电的开发则处于刚起步阶段，各项技术均还不成熟。随着能源短缺与环境污染问题的日益严重，我国在“十二五”期间提出了要实现海上风电总装机容量在2015年达到5 000 MW 的目标，而到2020年底这一数字有望突破30 GW［1］。由于海上特殊而恶劣的环境，对风机基础结构的安全、稳定性提出了更高的要求。如图1 所示，基础结构造价占到了风机总投资的比重达到了34%之多［2］。因此，选择一种安全、经济的基础是今后高效低成本开发海上风能的关键。

图1 海上风机各部分建造成本Fig.1 Construction cost for every part of the offshore wind turbine

图2 给出了不同水深下的风机基础类型。重力式浅基础(图2(a))内部填充碎石、混凝土等材料，主要依靠自身重力和埋深范围内的土体抗力抵抗上部结构传下来的水平和倾覆荷载。多足基础(图2(d)－(g))借鉴了海上石油平台导管架的设计经验，适应的水深范围更广。但该类型基础钢材用量大，焊接节点多，结构疲劳问题严重。适用于深水条件下的张力式与浮式基础(图2(h)、(i))目前仍处于研究阶段。因此，大直径(桩径4 ～6 m)单桩基础(图2(c))仍然是当前20 ～30 m 水深条件下的海上风机所普遍采用的基础形式。但单桩基础耗材量大，现场施工中需要大型液压打桩锤和起吊设备，海上安装成本高，施工噪音大。……