冀 昊，贺正兴，贾小刚

（1.水电水利规划设计总院，北京 100120；2.福建省水利水电勘测设计研究院，福建福州 350001；3.福州海峡发电有限公司，福建福州 350200）

引言

桩基础是海上风电中最常用的基础形式[1]，随着近年来海上风电的大面积开发，其遇到的地质条件也趋于复杂，在海底浅层土中存在大量基岩的情况，传统的桩基础的施工方式不适用。嵌岩桩是指桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩岩。目前主要分为灌注嵌岩桩、灌注式锚杆嵌岩桩、预制植入式嵌岩桩等[2-5]。

植入式嵌岩桩施工时先搭设钻孔平台，进行地基处理后，使用钢护筒及定位架保证定位准确后使用冲击钻机进行桩基成孔，然后将预制的钢管桩吊入孔内，最后进行在桩外及桩底进行混凝土灌注[6-7]。植入式嵌岩桩基础由于其施工的复杂性，目前对于嵌岩桩结构的受力、变形及其灌浆混凝土的承载特性尚未明确。本文通过有限元软件研究了海上风电植入式嵌岩桩的承载性能，并分析了桩外混凝土灌浆对其承载特性的影响。

1 有限元模型

1.1 结构尺寸

对于植入式桩基础，桩植入后进行灌浆处理，填充与土体间的空隙。通过ABAQUS 建立模型[8-9]，桩径为5.5-6.5 m，桩长62.5 m，入土深度为35 m，嵌岩深度为10 m。灌浆厚度40 cm，灌浆深度与桩入泥深度相同，灌浆料强度为C30，灌浆采用混凝土塑性损伤模型，灌浆层与岩石之间为tie 接触，与其它土层为摩擦接触，摩擦系数0.4。混凝土与桩之间为摩擦接触，摩擦系数0.6。其网格采用c3d8r单元，为节省计算量，同时保证计算精度，靠近桩体处网格加密，随距桩体距离增加，网格逐渐变疏，模型剖面及网格如图1 所示。……