对于固定海上结构物

对于固定海上结构物，目前大都采用桩式基础。受其承载能力的限制，传统的导管架基础一般需要将钢桩打人海底泥面以下6o～100m，如果作业环境恶劣，长度还需增加，造成材料浪费作为一种粗略的概念性估计，桩式基础的用钢量几乎与导管架相当。另外，导管架不能搬迁和重复利用，拆除时海上费用大。桩式基础打桩时，需要大型海上浮吊，而且海上施工时间较长，大大增加了平台海上安装的费用，其费用约占平台总造价的一半。因此，为降低平台造价，就必须研究和开发新的基础形式和技术。

1994年7月，挪威国家石油公司在Europipe16／IIE大型导管架平台上采用了一种不同于传统桩式基础的新型基础型式——桶形基础。该平台在北海油田的成功安装和使用，引起了国际海洋工程界的极大关注，被称为“导管架基础工程技术的新时代曙光”。该基础形式利用了负压原理，改变了基础结构，具有重量轻、海上安装就位简便、不需要大型浮吊，海上旅工时间短，需要时可重新起浮移位等特点，极大地降低了平台造价，正是由于这些突出特点，使得桶形基础将在海上基础工程中具有广阔的应用前景;

早期负压原理大多用于定位锚桩，主要用来增加锚固力。Mackereth(I958)第一个成功使用了负压，当时他在英国一湖泊的软泥湖床上采集土样时使用负压锚锚定取芯器。随后，为了研究倒杯型负压锚在土壤中利用真空进行锚固的可行性，以便将其用于可移动军事设施，Goodman(1961)在不同真空度下作了有关拔出阻力的模型试验。

负压原理在海洋工程上真正用于商业用途是从壳牌石油公司开始的。早在1972年壳牌石油公司就开始尝试利用负压原理使用大型负压锚将设备打入海底的砂中，并为此做了大量的试验，1976年在很浅的小湖泊中用小型负压锚桩进行了插入试验，随后在荷兰的近海对不同的土质进行了负压插入试验，表明靠自重插入能产生足够的密封。在经过一系列实验室试验和小尺度现场试验后，壳牌石油公司近海研究所研究认为负压桩可以用作海上浮式结构物的海底固定系泊锚桩，并于1980年作了实型现场试验以确定其安装特性及横向、垂向的承载能力。此时的负压锚桩已逐渐脱离锚的概念．开始具备桩基的雏形，但没有考虑负压对抗拔能力的影响，认为其承载能力与传统打入桩相同。

1980年8月，单点系泊公司(SBM)经壳牌石油公司授权，在北海的Corm油田成功地安装了12根负压桩用于油船的系泊”，并进行了加载试验，这是负压桩的第一次商业应用，结果表明负压桩具有较高的可靠性1981年．SBM公司又设计了另外一些负压桩用于供应船的系泊，并于1982年安装成功。

国内对负压原理的研究始于70年代。1970年以来，中国海洋石油总公司就开始研究采用桶形基础的平台结构，在下沉时采用射水法和导流下沉。

8o年代中期，天津大学在国家自然科学重点基金资助下对负压下沉进行了室内试验研究，1986年在海军的协作下在舟山海域进行了小尺度的吸力锚现场试验。

1994年9月上旬，天津大学为渤海石油公司的CFD1-6—1延长测试系统设计的水泥顶系泊锚安装成功。同期，中国海洋石油总公司提出了一种利用负压原理的梁柱式平台结构，并对其承载能力进行了模型试验研究(范运林等，1995)。

近年来，中国海洋石油总公司、胜利油田、大港油田等单位加快了负压原理的研究工作。1995年6月以来，渤海石油公司与天津大学合作分别在渤海JZ9—3油田、JZ202油田、SZ36—1油田和QHD32—6油田多次使用了采用负压技术的吸力锚、阻滑桩等设施。

中国海洋石油总公司根据我国海上油田的实际情况，设计了使用桶形基础定位储油的多功能边际采油平台。中国石油天然气总公司的黄新生(1996)提出了将桶形基础技术用于滩海油田的设想。1997年胜利油田与国家海洋一所共同作了大量有关负压技术的实验室模型试验。1997年，天津大学受中海石油工程公司委托，采用负压技术为海军重新设计了三座桶形基础单柱平台，并与渤海石油公司合作安装成功。

1998年2月大港油田在12井区完成了滩海桶形基础生产平台的现场整体试验。

这些都标志着我国在负压原理的应用上已取得了一定的进展，但在承载机理、设计计算等理论