上海勘测设计研究院有限公司 ■ 校建东 林毅峰

0 引言

单桩基础因其结构形式简单、施工技术成熟，在国内外海上风电场中均得到了广泛应用。目前我国已建成的单桩基础风电项目大部分位于江苏沿海地区，这些地区的地基为软基。然而，福建、大连、广东、广西的沿海地区存在大面积的浅覆盖层和裸岩地层，在这些地区建设海上风电场，其基础若采用桩基础则必然面临桩基嵌岩的问题。

弹模E是衡量岩石抵抗弹性变形能力的重要参数，而岩层的弹模E在桩基嵌岩问题研究中尤其重要，不同岩层、不同性状的岩石决定了其E值大小的不同，且直接对单桩变形、嵌岩设计有显著影响。本文采用广义H-B 强度准则及地质强度指标GSI 来确定福建某风电场的岩石参数，并通过Z-SOIL 有限元软件分析了桩基嵌岩设计中岩石的弹模、嵌岩单桩基础入岩深度及钢管桩桩身壁厚这3 个关键参数对桩身承载能力的影响。

1 H-B强度准则及地质强度指标GSI

1980年，Hoek 和 Brown[1-2]通过对几百组岩石的三轴试验资料和大量现场岩石试验成果进行统计分析，并结合岩石性状方面的理论研究成果和实践检验，推导出了岩石破坏时主应力间的关系式，即Hoek-Brown(H-B)强度准则。其表达式为：

式中，σ1为最大压应力，MPa；σ3为最小压应力，MPa；σc为岩石单轴抗压强度，MPa；mi为岩石经验参数，反映岩石的软硬程度。

对于岩石经验参数mi的取值，Hoek 和工程地质专业技术人员结合了大量的实验和工程经验，提出了一个比较详细的取值方法，如表1所示[3-4]。……