海上测风塔基础设计的防冲刷措施

当冲坑产生时海上测风塔基础中桩基的竖向承载力、抗拔承载力和水平承载力均会降低，地基土对桩基的约束刚度也会降低，继而导致测风塔基础的沉降和变形增加，结构内力也会增加，对于基础结构的强度与稳定性均产生不利影响。海上测风塔基础的桩径通常不大，因此冲坑的深度发展较为有限，在基础设计时可以通过预留冲坑深度的方式来进行设计计算。

当认为采取防冲刷措施确有必要时，也可以采取相适应的防冲刷措施。防冲刷处理措施的设计理念分为两大类，即永久性防冲刷设计和动态防冲刷设计。永久性防冲刷设计指的是基础防冲刷措施应确保基础在设计使用期限内免于受到冲刷影响，防冲刷措施具有相当的安全度。为了确保防冲刷措施的有效性，一般还应结合模型试验来进行综合论证。动态防冲刷设计指的是对于基础仍采取防冲刷保护措施，但是防冲刷保护的安全度可以适当降低，必要时也可以容许冲刷的产生，但是应采取定期的监视或检查措施来监控海床面的变化、冲坑是否发展、防冲刷保护措施的完整性等，当发现防冲刷保护措施损失后应及时予以修补。监控频率初始阶段可介于6～18周，若后续监控发现防冲刷保护措施仍完好，可适当延长监控周期，但最长不应大于1年[14]。

防冲刷措施经常采用抛填碎石的形式，上层为粒径较大的抛石层，下层为粒径递减的滤层，粒径的选择应既能满足防冲刷要求，还应满足粒径级配的要求，必要时可在海床泥面与滤层之间设置土工织物以有效防止泥面下部土体的掏蚀。

滤层或防冲刷压层应首先能保证必要的透水性，同时能有效阻止下层土颗粒的流失，防止管涌的产生。上下层的粒径关系应满足

式中 f——滤层；

b——下层；(www.xing528.com)

D——根据颗粒粒径级配曲线得到的累积分布小于某百分比对应的粒径，式（8-44）中比例分别为15%和85%。

同时应要求滤层或压层自身颗粒级配合理，自身不应产生分离，粒径还应满足

式中 D50——上下层的中值粒径。

为了防止海床土颗粒与滤层颗粒间产生负压，应保证滤层的渗透性大于土颗粒的渗透性，即

式中 D15——上下层中累积分布百分比为15%时对应的粒径。