各种海上风电地基基础的比较及适用范围
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是指安装在海上的大型风能利用设备，是清洁能源领域中的一个重要组成部分。
现代海上风机的结构主要由塔座、机舱、叶片、轴和基础组成。
基础是保持整个海上风机稳定的重要组成部分，也是传递风机重量和风载荷的属性之一。
基础适当的设计和施工是保证海上风机可靠性和长久稳定运行的关键之一。
目前，海上风机的基础结构主要有三种类型，分别是单桩基础、桶形抗拔基础和吊扣式基础。
下面将对这三种基础结构进行比较分析。
1. 单桩基础单桩基础是一种简单、成熟、可靠的基础结构，可应用于水深不超过30米的浅海风机，该风机通常使用普通开挖船安装，成本较低。
在单桩基础的设计中，桩的直径、长度和钢板堆垛方式等参数需要精细化计算和调整，以确保桩基能够承受风载、水动力、震动和永久荷载的各种作用力，保证风机的稳定运行。
与其他基础结构相比，单桩基础的优点是施工相对简单，适用范围广，成本低廉。
但是，单桩基础的主要缺点是其对泥土层的依赖性较高，桩基施工流程中使用重型打桩机或现场钢板打桩常会引起水质污染和水下噪音干扰，因此，其适用范围受限，需要充分考虑海洋环境对基础的影响等制约因素。
2. 桶形抗拔基础桶形抗拔基础是另一种常用的海上风机基础结构，通常适用于25至50米深度的水域。
桶形基础的设计是在打预应力混凝土桶体的时候将桶内下部空泡，以提高抵抗弯矩的能力和抗拔性能。
相比于单桩基础，桶形基础在深海或海底地形复杂的地方表现更为出色，具有刚性强、耐风载性好和可减少海洋环境污染等优势。
值得注意的是，桶形基础的施工工艺比单桩基础要复杂一些，需要使用更多的施工设备和人工，所以桶形基础的施工成本比单桩基础更高。
另外，一个缺点是他的模拟需求和设计流程要比单桩基础更为复杂。
此外，由于桶形基础需满足上下游良好的模拟特性，它在提高海底安全系数的同时与其上面的形成很好的一体化，有效地减少了海上风机的摇晃，因而得到了广泛的应用。
3. 吊扣式基础吊扣式基础是一种具有高度灵活性和可重定位性的海上风机基础结构，主要用于深海和远海风机安装。
各种海上风电地基基础的比较及适用范围
各种海上风电地基基础的适用范围1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素海上风电机组基础结构设计中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。
当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础(潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。
试验阶段的风电机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或试验阶段。
基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工重力式有混凝土重力式基础和钢沉降基础结构简单、抗风浪袭击性能好；施工周期长，安装不便较低浅水到中等水深（0～10m）大型起重船等单桩式靠桩侧土压力传递风机荷载安装简便，无需海床准备；对土体扰动大，不适于岩石海床高浅水到中等水深（0～30m）液压打桩锤、钻孔安装多桩式上部承台/三脚架/四脚架/导管架适用于各种地质条件，施工方便；建造成本高，难移动高中等水深到深水（>20m）蒸汽打桩锤、液压打桩锤浮式直接漂浮在海中（筒型基础/鱼雷锚/平板锚）安装灵活，可移动、易拆除；基础不稳定，只适合风浪小的海域较高深水（>50m）与深水海洋平台施工法一致吸力锚利用锚体内外压力差贯入海床节省材料，施工快，可重复利用；“土塞”现象，倾斜校正低浅水到深水（0～25m）负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较2 中国各海域适用风电基础形式的分析我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。
和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。
海上风电机组基础的适用性与选择
工 程 技 术
海 上 风 电机 组 基 础 的 适 用 性 与 选 择
张 磊
（ 邯郸职 业技 术学 院 建工 系 河 北邯 郸 ０ ６ ０ ） ５ ０ ２
摘 要 ： 上风 电基础 在风 电的正 常建造和 运 营维护 中 占有重要 的位 置。 的选择 与受 力特点 、 海 它 海床 的地 质 结构情 况 海上风浪 裁荷 以 及海流 ， 冰荷 裁 等诸 多因素有 关 。 因此 ， 海上风 电机 组的基 础被 认 为是 遣 成海上 风 电成 本较 高的主要 因素之 一 ， 选择 经济合 理适 用的基
单桩 基本 施 工 工 艺 为 ： 海 上 风 力 发 电 机 组 通 常 由三 个 部 分组 兰过 渡 连 结 段 组 成 。 钢 成 ： 头 、 架 、 础 其 中 ， 础 部 占 有 重 钢管 桩 及 过 渡 段 预 制 ； 管 桩 运输 及沉 设 ； 塔 塔 基 基 单 要的位 置 ， 建 设成本在 海洋风 电造价 中 其 过 渡 段 安 装 及 灌 浆 。 立 柱 单 桩 施 工 工 艺 但是 桩径 较 大 ， 要 超 大 型 打 桩 需 占 有 较 大 的 比 重 ， 占 整 个 工 程 成 本 的 较 为 简 单 ， 约 ２ ％～３ ％， 主 要 的 成 本风 险 对 整机 安 全 设 备 ， 大 了 施 工 成 本 。 ０ ０ 是 加 至关重要 。 １ ２ ２ 单立 柱 三桩 ．． 单 立 柱 三 桩 解 决 可单 立柱 单 桩 桩 径 过 大 的 问 题 ， 基 础 结 构 型 式 为 ： ３ 中等 其 用 根 １常见基础形式分析 及施工工艺 直 径 的 钢 管 桩 定 位 于 海 底 ， 根 桩 呈 等 边三 ３ １ １ 重力 式基础 ． 桩 重 力 式 基 础 主 要 依 靠 自重 使 风 机 保持 角形 均 匀 布 设 ， 顶 通 过 钢 套 管 支撑 上 部 三 承受 在垂 直的位置 ， 构简单 ， 用成熟 ， 结 应 一般 三脚 桁 架 结 构 ， 脚 桁架 为预 制构 件 ， 并 为 钢 筋 混 凝 土 沉 箱 结 构 ， 比成 本 较 低 ， 相 但 上 部 荷 载 ， 将 应 力 与 力矩 传 递 于 三 根 钢 桩 ， 成 组 合 式 基 础 。 工 顺 序 为 ： 沉 放 构 施 先 体积大而 笨重 。 三 角架 然 后 通 过导 管 进 行 ３ 桩 的施 打 。 根 导 １． ． 重 力式 基 础施 工 工 艺 １１ 灌 施 工 前 进 行 疏 浚 作业 ， 清除 淤 泥 层 ， 属 管 与 基 桩 连 接 在 水 下 进 行 ， 注 高 强 化 学 适 ０～ 于 孤 立 墩 挖 泥 。 槽 挖 泥 完 成 后 ， 及 时 抛 浆液 或 充 填 环 氧 胶 泥 。 用 水 深 范 围（ 基 应 石 ， 石一 般 采 用 ｌ ～１ Ｏ ｇ 抛 ０ Ｏ ｋ 的块 石 ， 抛石 后 要 分 层 夯 实 ， 减 少 其 压 缩 沉 降 。 力 式 基 以 重 础体积和重量大 ， 在近海码头预制完成 ， 应 减 少 陆 上 运 输 成 本 。 头 出 运 一 般 采 用 气 码 囊和 卷扬 机 ， 上运输 可 以采 用驳 船 、 海 浮 吊， 或者 配 备 气 囊 ， 其 悬 浮 在 水 中 ， 后 使 然 拖 轮 牵 引 至 安 装 地 点 。 放 到 指 定 的 位 置 安 后在 各个方 向上均匀 抛砂 、 进行 压载 回 石 填 ， 免 造 成 倾 斜 、 裂 ， 后 浇 筑 混 凝 土 以 开 然 封舱 、 埋塔简连接杆件 、 兰等。 预 法 １． ． 重 力式 基 础适 用 范 围 １２ 重 力 式 基 础 结 构 简单 ， 造 工艺 简单 ， 制 适 用 于 天 然 地 基 较 好 的 区 域 ； 用 水 深 在 适 １ ｍ以 内 ， 软 地 基 及 冲 刷 海 床 。 ５ 非 １ ２ 单桩 结构 ． 单 桩 结 构 是 海 上 风 电 场 应 用 最 多 的一 种 结 构 ， 照 桩 材 质 分 为 钢 桩 和 高 强 度 预 按 ３ ｍ） 地 质条 件 适 用 范 围广 。 ０ ， １ ２ ３ 导管 架 基 础 ．． 导 管 架 结 构 可 以 有 效 解 决 水 下 连 接 的 问题 ， 管 架 结 构 可 设 计 成 三 腿 、 腿 ， 导 四 也 有采用三腿加中心桩、 四腿 加 中心 桩 结 构 ， 承 载 能 力 可 大 幅 度 提 高 ， 用 于 水 深 超 过 适 ３ ｍ的近 海 风 电场 情 况 。 管 架 基 础 在施 工 ０ 导 时需要用２ 套桩 锤 ， 故浅 水 中不 易 用 导 管 架 基 础 。 工 工 艺 与 单 立 柱 三 桩 的 工 艺 基 本 施 相 同 ， 结 构 消 耗 的 钢 材 量 巨大 造 价 相 对 该 过高 。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是利用海上风能发电的一种重要装备，而其基础结构是海上风机的重要组成部分。
海上风机的基础结构种类繁多，其中以单桩基础、桁架式基础、和浮式基础为主要类型。
本文将对这三种基础结构进行比较分析，探讨它们在海上风机应用中的优缺点和适用场景。
一、单桩基础单桩基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过一根直径较大的钢桩将风机固定在海底，而钢桩需要通过振动锤或旋挖机等设备打入海底，然后通过水泥灌注或者填充钢筋混凝土进行固定。
优点：1. 施工便利：单桩基础可以通过振动锤或者旋挖机进行施工，相对来说施工比较方便。
2. 成本相对较低：单桩基础的成本相对来说比较低，尤其适用于水深较浅的海域。
3. 维护成本低：单桩基础的维护成本相对较低，因为其结构比较简单，维护也比较容易。
1. 受水深限制：单桩基础受到水深限制，一般只适用于水深较浅的海域。
2. 抗风载能力弱：由于单桩基础固定方式的特殊性，抗风载能力相对较弱，钢桩易于发生折断。
3. 风机规模受限：由于单桩基础的限制，只能适用于小型海上风机，大型海上风机无法采用单桩基础。
二、桁架式基础桁架式基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过将风机与海底连接的桁架结构来确保其稳固性，桁架结构一般采用钢结构。
1. 适用范围广：桁架式基础适用于水深较深的海域，且能适应较大范围的水深。
2. 抗风载能力强：由于桁架结构的特殊性，桁架式基础有较强的抗风能力，适用于大型海上风机。
3. 长期稳定性更强：桁架式基础的稳固性更强，长期使用更加稳定。
1. 施工难度较大：桁架式基础的施工相对来说比较困难，需要较高的技术和设备支持。
2. 成本较高：桁架式基础的成本较高，尤其是钢结构的制造和安装成本较大。
3. 维护难度大：桁架式基础的维护相对来说比较困难，特别是在海上维护更加困难。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析
目前，基础海上风机结构主要有三种类型，包括单桩、扩径桩和螺旋桩。
本文将对这三种基础海上风机结构进行比较分析。
单桩是较早采用的一种基础海上风机结构。
它采用一根较长的单桩作为风机的支撑，通常需要将桩打入海床深处以确保稳定性。
这种结构简单，施工相对方便，但由于单桩直径较小，抗倾覆能力较弱，容易受到侧向力的影响。
在海上环境变化较大的地区，使用单桩结构需要格外注意。
扩径桩是改进单桩结构的一种方式。
它在桩身中部进行扩径处理，以增加桩身的抗倾覆能力。
这种结构在施工上相对复杂一些，但相比于单桩结构，扩径桩能够更好地应对海上风机的侧向力和倾覆力。
扩径桩可能会增加桩身的重量和成本，在设计上需要考虑风机的荷载和使用寿命。
螺旋桩是近年来发展的一种基础海上风机结构。
它采用螺旋形的桩身，通过旋转将桩打入海床中。
螺旋桩具有较大的扭转刚度和抗倾覆能力，能够适应更严酷的海上环境。
螺旋桩还具有较好的安装和拆卸性能，适合于大规模、多桩的风机群布局。
螺旋桩的施工难度较大，需要较大的起重设备和施工时间。
单桩、扩径桩和螺旋桩是目前常见的基础海上风机结构。
单桩结构简单，施工方便，适用于海上环境较稳定的地区；扩径桩结构增加了抗倾覆能力，但会增加成本和重量；螺旋桩结构具有较大的抗倾覆能力和安装灵活性，但施工难度较大。
在选择基础海上风机结构时，需要综合考虑海上环境、施工条件和预算等因素，选择最适合的结构类型。
海上风电机组基础结构第四章
bs ——基础底面宽度（力矩作用方向），当基底宽度大于 6m 时按 6m 取值； m ——基础底面以上土的加权平均重度（有效重度）； hm ——基础埋置深度。
4.3.2 地基承载力计算
对于岩石地基的承载力，其承载力特征值可根据岩石饱和 单轴抗压强度、岩体结构和裂隙发育程度，按表4-5做相 应的折减后确定；对于极软岩可通过三轴压缩试验或现场
4.2.1 基床
抛石基床设计内容
抛石基床设计包括： 选择基床型式； 确定基床厚度及肩宽； 确定基槽的底宽和边坡坡度； 规定块石的重量和质量要求； 确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等。
4.2.1 基床
基床形式
重力式基础的基床型式有：暗基床、明基床和混合基床三种。
基床选型原则
水流流速较大时应避免采用明基床，或在基床上设防护措施。 混合基床适用于地基较差的情况，此时需将地基表层的软土
载荷试验确定其承载力特征值。岩石地基承载力无需进行 深宽修正。
岩石单轴饱和抗 压强度 Rb
坚硬岩、中硬岩 （Rb >30）
较软岩、软岩 （Rb <30）
表 4-5 地基岩体承载力特征值 fak（MPa）
岩体完整，节理 间距大于 1m
岩体承载力特征值 fak 岩体较完整，节 岩体完整性较差
理间距为
节理间距为
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
持久组合
承载能力极限状态
短暂效应组合
正常使用极限状态 长期效应（准永久）组合
正常使用极限状态 长期效应（准永久）组合
一文看尽!海上风电机组固定式基础大全
今天，带大家来盘点下目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础。
1. 单桩基础概况：结构最简单，应用最广泛结构：由钢板卷制而成的焊接钢管组成分类：有过渡段单桩，无过渡段单桩优势：单桩基础结构简单，施工快捷，造价相对较低劣势：结构刚度小、固有频率低，受海床冲刷影响较大，且对施工设备要求较高代表工程：英国London Array海上风电场London Array单桩卷制单桩及过渡段无过渡段单桩2. 重力式基础概况：诞生最早，适用水深一般不超过40m结构：靠基础自重抵抗风电机组荷载和各种环境荷载作用，一般采用预制钢筋混凝土沉箱结构，内部填充砂、碎石、矿渣或混凝土压舱材料分类：预制混凝土沉箱和钢结构沉箱优势：稳定性好劣势：对地基要求较高(最好为浅覆盖层的硬质海床)。
施工安装时需要对海床进行处理，对海床冲刷较为敏感代表工程：英国blyth海上风电场钢制重力式基础混凝土重力式基础运输混凝土重力式基础陆上预制3. 导管架基础概况：取经海洋石油平台，适用水深20m~50m结构：下部部结构采用桁架式结构，以4桩导管架基础为例，结构采用钢管相互连接形成的空间四边形棱柱结构，基础结构的四根主导管端部下设套筒，套筒与桩基础相连接。
导管架套筒与桩基部分的连接通过灌浆连接方式来实现优势：基础刚度大，稳定性较好劣势：结构受力相对复杂，基础结构易疲劳，建造及维护成本较高代表工程：德国Alpha Ventus海上风电场Alpha V entus海上风电场导管架基础导管架基础运输4. 多脚架基础概况：陆上预制，水下灌浆。
一般适用于20m~40m水深的海域结构：根据桩数不同可设计成三脚、四脚等基础，以三脚架为例，三根桩通过一个三角形刚架与中心立柱连接，风电机组塔架连接到立柱上形成一个结构整体分类：三脚架基础、四脚架基础等优势：结构刚度相对较大，整体稳定性好劣势：需要进行水下焊接等操作代表工程：德国Borkum West 2海上风电场Borkum West 2海上风电场多脚架基础多脚架基础运输5. 吸力筒基础概况：陆地预制，抽水下沉，注水移除。
海上风机基础形式
海上风机基础形式（原创实用版）目录一、引言1.全球能源状况与可再生能源的发展2.海上风力发电的重要性二、海上风电机组基础结构1.现今主要的海上风电机组基础结构2.海上风电基础的适用情况及优缺点三、海上风电发展趋势1.全球海上风电市场概况2.我国海上风电发展现状与政策支持3.未来海上风电发展趋势及挑战四、结论1.海上风电发展的意义2.对未来海上风电发展的展望正文一、引言1.全球能源状况与可再生能源的发展随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨，发展新能源和可再生能源已成为一个全球化态势。
据统计，全球已有超过 120 个国家和地区制定了发展可再生能源的政策框架，其中一半以上为发展中国家。
可再生能源，如风能、太阳能、水能等，不仅对环境保护具有重要意义，也有助于减少对传统化石能源的依赖，提高能源安全和可持续性。
2.海上风力发电的重要性海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的潜力和优势。
相较于陆上风电，海上风电具有风力资源更丰富、占地面积小、对土地利用影响小等优点。
因此，在全球范围内，海上风电正逐渐成为可再生能源领域的一个重要发展方向。
二、海上风电机组基础结构1.现今主要的海上风电机组基础结构海上风电机组的基础结构主要有四种：固定基础、浮动基础、单桩基础和群桩基础。
固定基础指将风电机组直接安装在海底的固定基础上，适用于水深较浅的海域。
浮动基础则采用浮箱或浮球等结构，将风电机组悬浮在海面上，适用于水深较大的海域。
单桩基础和群桩基础则是将风电机组支撑在若干个桩基上，适用于不同地质条件的海域。
2.海上风电基础的适用情况及优缺点不同类型的海上风电基础结构有其各自的适用情况和优缺点。
固定基础适用于浅海区域，但受海底地质条件影响较大；浮动基础适用于深海区域，但建设和维护成本较高；单桩基础和群桩基础则在稳定性和经济性方面具有较好的平衡。
因此，在实际应用中，需要根据具体的海域条件、风力资源和经济性等因素综合选择合适的基础结构。
海上风电混凝土基础技术规程
海上风电混凝土基础技术规程一、前言海上风电是一种越来越受人们关注的清洁能源，而混凝土基础则是海上风电的重要组成部分。
本文将详细介绍海上风电混凝土基础的技术规程，包括基础设计、施工工艺、质量控制等方面，旨在为相关从业人员提供可靠的技术指导。
二、基础设计1.基础类型海上风电混凝土基础主要有桩基础和浅基础两种类型。
桩基础适用于水深较大的地区，一般采用钢管桩或混凝土桩，桩的长度应考虑水深、海底地质条件、风电机组重量等因素。
浅基础适用于浅水区，一般采用基础底部开挖、铺设钢筋网、浇筑混凝土的方式。
2.基础形式海上风电混凝土基础的形式包括单桩式、群桩式、单塔式和蓝色能量式等。
其中，单桩式适用于水深较大的地区，群桩式适用于水深较浅的地区，单塔式和蓝色能量式适用于海上风电场的密集布局区域。
3.基础受力海上风电混凝土基础主要受到风力和水流力的作用，另外还需考虑风电机组自身重量和倾斜力等因素。
基础应满足下列要求：（1）承载能力：能够承受风力和水流力带来的荷载。
（2）稳定性：基础的稳定性要保证，特别是在强风、大浪、台风等极端气象条件下。
（3）耐久性：基础应具有足够的耐久性，能够在海洋环境中长期使用。
三、施工工艺1.基础施工前准备（1）确定施工方案：根据基础类型、形式和受力情况，确定合理的施工方案。
（2）选材：选用合适的水泥、骨料和混凝土外加剂等材料。
（3）设备准备：准备各种施工设备，包括混凝土搅拌机、泵车、钢筋切割机等。
2.基础施工过程（1）基础开挖：根据设计要求开挖基础坑，注意基础坑底部的平整度和稳定性。
（2）钢筋加工：根据基础设计要求，进行钢筋加工和制作，在基础坑内进行焊接和连接。
（3）混凝土浇筑：在基础坑内进行混凝土浇筑，要注意控制混凝土的坍落度和振捣度。
（4）基础养护：对浇筑完成的基础进行养护，保证混凝土的强度和稳定性。
四、质量控制1.材料质量控制（1）水泥：选用符合国家标准的水泥，并进行质量检测。
（2）骨料：选用符合设计要求的骨料，并进行质量检测。
各种海上风电地基基础的比较及适用范围
各种海上风电地基基础的适用范围1海上风电机组基础结构设计需考虑的因素海上风电机组基础结构设汁中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、上层条件、海床坡率与稳左性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。
当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础（潮间带风电机组）、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。
试验阶段的风电机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或试验阶段。
基础型式结构特征优缺点造价成本适用范圉安装施工重力式有混凝土重力式基础和钢沉降基础结构简单、抗风浪袭击性能好；施工周期长，安装不便较低浅水到中等水深（0〜10m）大型起重船等单桩式靠桩侧土压力传递风机荷载安装简便，无需海床准备；对土体扰动大，不适于岩石海床咼浅水到中等水深（0—30m）液压打桩锤、钻孔安装多桩式上部承台/三脚架/四脚架/ 导管架适用于各种地质条件，施工方便；建造成本高，难移动中等水深到深水（＞20m）蒸汽打桩锤、液压打桩锤浮式直接漂浮在海中（筒型基础/鱼雷锚/平板锚）安装灵活，可移动、易拆除；基础不稳定，只适合风浪小的海域较高深水(>50m)与深水海洋平台施工法一致吸力锚利用锚体内外压力差贯入海床节省材料，施工快，可重复利用；“土塞”现象，倾斜校正低浅水到深水（0〜25m）负压下沉就位表1当前常用风电基础形式的比较2中国各海域适用风电基础形式的分析我国渤海水深较浅，辽东湾北部浅海区水深多小于10 m,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主，承载力相对较大，可作持力层。
和粉砂层，承载力小,易液化，不适宜作持力层;而黄河口海域多为黃河泥沙冲淤海底，因此，渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重，且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负圧桶基础，可采用单桩结构。
海上风电基础形式及关键技术综述
海上风电基础形式及关键技术综述海上风电是指将风力发电机组安装在海上平台上，利用海上的高风速和稳定的风能资源发电的一种新能源。
相比于陆上风电，海上风电具有风速更高、风能资源更为丰富、发电量更大等优点，因此被视为未来风能发电的重要发展方向之一、本文旨在综述海上风电的基础形式和关键技术。
一、基础形式1.海上浅水沉箱式基础：采用沉箱式基础是目前应用最广泛的海上风电基础形式之一、它采用钢质沉箱作为支撑结构，通过将沉箱沉入海底然后灌注混凝土的方式固定在海底。
它的优点是施工简单方便、成本较低，但仅适用于水深在30米以内的海区。
2.海上钢桩式基础：钢桩式基础是适用于水深较深的海区的一种海上风电基础形式。
它采用钢制桩或者预制混凝土桩作为主要支撑结构，通过将桩固定在海底的方式支撑风力发电机组。
它的优点是适用于水深在30米以上的海区，能够承受较大的浪涌和冲击力。
3.海上浮式基础：浮式基础是一种新型的海上风电基础形式，它采用浮式平台作为主要支撑结构，通过浮力来支撑风力发电机组。
浮式基础的优点是可以适用于任意水深的海区，同时可以进行动态调整和定位，适应更为复杂的海洋环境。
二、关键技术1.海洋环境适应性：海上风电基础需要能够承受较大的海浪冲击、潮汐流速以及海水腐蚀等海洋环境的影响。
因此，要保证海上风电基础的耐腐蚀性和结构强度，选择合适的材料和表面处理技术，同时进行充分的结构设计和计算分析。
2.抗风性能：风是驱动风力发电机组工作的关键因素，因此海上风电基础需要具备良好的抗风能力。
这涉及到基础的结构形式选择、基础的稳定性和刚度设计等方面。
同时，需要进行合理的排布和间距设置，以减小风力发电机组之间的相互影响。
3.施工与维护技术：海上风电基础的施工和维护需要考虑到海上工作环境的恶劣性。
因此，需要开发高效的施工技术和维护技术，采用合适的船舶和设备，使得基础的建设和维护能够在复杂的海洋环境中进行。
4.高效发电技术：海上风电的发电效率对于经济可行性和环境效益至关重要。
(完整版)海上风电场+风机基础介绍
海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。
风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。
随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。
本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。
为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。
缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析1. 单桩基础单桩基础是海上风机最常见的基础结构之一，它将风机主体通过一个单独的桩子固定在海底。
单桩基础的优点在于施工简单，成本相对较低，适用于海底较浅的地区。
单桩基础在水下维护和维修方面也较为方便。
单桩基础也存在着诸多缺点，首先是稳定性较差。
由于单桩的承载能力有限，当遇到较大的水流或者风浪时，单桩基础容易发生倾斜或者错位，从而导致风机的损坏。
单桩基础对于海底地质条件要求较高，如果遇到海底沉积物较多、地质不稳定的地区，单桩基础会面临更大的挑战。
2. 桁架式基础桁架式基础是一种将风机主体通过多根桩子与桁架连接固定在海底的基础结构。
相比于单桩基础，桁架式基础在稳定性上有了较大的提升。
由于桁架可以将风机的受力均匀地传递到多根桩子上，因此在面对水流和风浪时桁架式基础的稳定性更高。
桁架式基础在适应不同海底地质条件上也更加灵活，可以通过调整桩子的数量和分布来适应不同的地质条件。
桁架式基础的施工和维护成本相对较高，同时也存在一些设计上的复杂性，对于水下维修和维护也有一定的挑战性。
浮式基础是将整个风机主体通过浮体浮在海面上，通过系泊系统将浮体固定在海域的一种基础结构。
浮式基础与之前的两种基础结构在施工和维护上都有着很大的区别。
浮式基础不需要在海底进行基础施工，因此相对于前两种基础结构来说，浮式基础的施工更为简单和便捷。
由于风机主体浮在海面上，因此浮式基础对于水下维修和维护也更为方便。
浮式基础也存在诸多挑战，首先是稳定性问题。
由于风机主体是浮在海面上的，因此在面对强风浪和水流时稳定性会有较大的挑战。
浮式基础的制造成本和安装成本也相对较高。
在实际的海上风机建设中，选择何种基础结构往往需要综合考虑多个因素。
首先是海底的地质条件，对于不同的海底地质条件选择合适的基础结构至关重要。
其次是海域的环境条件，不同的海域风浪和水流的情况也会对基础结构的选择产生影响。
最后是经济和成本因素，不同的基础结构在制造、安装和维护方面都有不同的成本，因此也需要考虑经济的可行性。
(完整版)海上风电场+风机基础介绍
海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。
风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。
随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。
本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。
为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。
缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
海上风电桩基：为风机提供重要支撑
当前常 用的海上风电桩基形式
耋用范 围
重力式 ｉ亨混凝土重力式基础和钢沉降基础】结构嘉 荔 霎囊某 好； Ｉ 较低 浅水到中等水（。～ 。ｍ
单桩式 靠桩侧土压力传递风机荷载 对． 辛土篓体竺扰堡动大，．无雯妻 苎 ｌ 高 浅水到中等水（ｏ～３０ｍ ， 不适于岩石海床 ｌ — １．＿… ～ 一 ‘
桩 基制 造业 市 场竞 争激 烈
海 Ｉ：桃基 作 为永 久性 建 筑 长 期 伫 苛 刻的海 洋腐 蚀 环境 －｝】，防腐 蚀设 计火 系 到风 机 结 构 基ｉｉ：｛；的安 全使 。据 悉 ， Ｈ前 闻 内￣ｂｘ，Ｊ－下钢 桩 琏础 的 防 腐 ．主 要 参照 海 洋 ］：程 钢 结 构 的防 腐 疗法 ，最 常
以珠 海 桂 山 海 上 风 电 场 为例 ．桂 山 场址 所在海 域是 两北 太平洋 和南海 热带气 旋 活动 和登陆 的主要地 Ｉ）（＝之 ，场 址 的水 位变 化较大 ，波 浪较 高 海 底地层 ｆ 而 Ｆ依 次 为 ：淤泥 层 、淤 泥质 上层 、粉质粘 上层 、粉砂 层 、粗砂层 、粉 质粘 上层 、粉 砂层 、细砂 层 、砾砂层 、砂 质粘悱 土层 、
所属 粤水 电 于 ２… ６年底 汀高新 技 术产业 发 【）（签 汀 《粤 水 电装 备制 造项 ¨投资协 ｃ义一ｌ５》 一 期项 日 １广东 粤水 电新 能 源 备有 限公 司投资 建 没。陔项 ｆＩ厂
规 划 ｆ 地 积 １７９５４３．４５ 厅 米 （合 ２６９．３甫 ）， 一 总 建筑
桩黎础 需 要通过嵌 桩 加 处 后 ， 办 可 满足 设计 要求 。 目前 海 卜大直 径嵌岩 桩 施 Ｔ ，施 １ 成本 高 、Ｊｘｌ险大 、周 期长 ． 桩施 Ｉ 从 成本 Ｌ 经 没有优 势 ， ［Ｌ 前 的 施 ｌｌＩ 技 术水 平 、施 Ｉ 设 备等 Ｌ 受 到制约 ， 单桩 接础使 Ｊ－ＩＪ率 经呈 现下 降趋势 。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析1. 单桩式基础单桩式基础是海上风机最早采用的基础结构之一。
其结构简单，适用于较小的风机。
该结构将风机通过一个大型钢筋混凝土柱子固定在海床上，柱子的根部会深入海床，从而能够提供足够的支撑力。
单桩式基础的成本较低，安装简单容易，但是由于单桩式基础的支撑力有限，其适用范围相对较小，只适用于海水比较浅的地区，而且其受风机承载能力较弱，易受大风和海浪的影响。
此外，由于单桩式基础的支撑力主要来自于一个钢筋混凝土柱子，因此在海底的固定工作复杂，需要较长的时间和较高的成本。
桩帽式基础是一种适用于中等大小海上风机的基础结构，其构造是将单桩式基础和浮式基础相结合设计而成。
其基本结构是将一系列钢管桩深入海床，桩的顶部用桩帽连接，风机塔架则连接在桩帽上。
桩帽式基础相对于单桩式基础来说，其承载能力更强，更适用于中等大小的海上风机。
由于其基础结构的特殊性，该结构需要较多的钢管和混凝土，造价较高。
此外，由于需要考虑到钢管桩的深入程度和桩帽的设计等复杂的因素，桩帽式基础的设计和建造难度都较高，需要较长的时间和较高的管理成本。
浮式基础是一种在深海和高浪区域中广泛应用的海上风机基础结构。
其基本结构是一种从船体上高出水面的浮体，其中心部分为一个空心柱体，柱体底部连接一些重物以保持稳定。
风机塔架则连接在柱体的顶部。
浮式基础不需要用于透过海底的结构，因此避免了海底固定的复杂性，安装和维护较为容易。
此外，由于其基础结构可以自由浮动，其对海浪和大风的适应性较强，能够在波浪荡漾的海面上安全运行。
然而，浮式基础设计和建造成本相对较高，其需要大型、复杂的安装设备和稳定性计算，同时还需要确保船只的安全性和环境友好性。
综合来看，单桩式基础、桩帽式基础和浮式基础各有其优缺点。
单桩式基础适用于海水比较浅的地区，成本低，但受大风和海浪的影响较弱；桩帽式基础适用于中等大小海上风机，受力较为稳定，但建造难度较大，成本相对较高；浮式基础适用于深海和高浪区域，能够抵御大风和海浪，但建造成本较高，需要复杂的设置来维持平稳运行。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析【摘要】这篇文章主要对三种基础海上风机结构进行比较分析。
在文章介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在分别概述了三桩基础海上风机结构的设计特点，优点，缺点以及适用场景。
在总结了三桩基础海上风机结构的比较分析结果，并展望了未来发展趋势，同时提到了研究的局限性。
通过本文的分析，可以帮助读者更好地了解三种基础结构的特点和适用场景，为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】三桩基础、海上风机结构、比较分析、设计特点、优点、缺点、适用场景、发展趋势、研究背景、研究目的、研究意义、局限性1. 引言1.1 研究背景随着海上风力行业的不断发展和技术进步，研究人员对三桩基础海上风机结构进行了深入探讨和比较分析，以期进一步优化设计方案，提高风机的稳定性和可靠性。
在这一领域的研究仍处于探索和深化阶段，有待进一步的研究和实践来完善相关理论和技术。
对三桩基础海上风机结构的比较分析具有一定的理论和实践意义，可以为相关领域的研究和发展提供有益的借鉴和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了对三桩基础海上风机结构进行深入比较分析，揭示其设计特点、优点和缺点，探讨其适用场景，为海上风电工程设计提供依据和参考。
通过对三种基础结构的比较研究，可以为相关领域的工程师和设计师提供更多选择和思路，提高海上风电工程的设计效率和可靠性。
针对三种基础结构的不同特点和适用场景，还可以为未来海上风电工程的发展提供借鉴和指导，促进海上风电行业的持续发展和进步。
通过本次研究，我们旨在为推动海上风电产业的发展做出贡献，促进清洁能源的应用和推广，实现可持续发展的目标。
1.3 研究意义对三桩基础海上风机结构进行比较分析，可以帮助我们更好地了解不同基础形式的特点和优劣，指导未来海上风力发电项目的建设和运营。
比较分析也可以为相关领域的研究提供新的思路和方向，促进海上风电技术的创新和进步。
对三桩基础海上风机结构进行比较分析具有重要的理论和实践意义。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析1. 引言1.1 背景介绍三桩基础海上风机结构由三根桩组成，分布呈三角形状，可以增加基础的稳定性和承载能力。
相比于传统的单桩基础结构，三桩基础结构具有更好的抗风性能和更高的安装效率，逐渐成为海上风电行业的新趋势。
本文将对三桩基础海上风机结构进行详细比较分析，探讨其设计特点、优缺点、应用案例以及未来发展趋势，旨在为海上风力发电领域的研究和实践提供参考。
通过研究对比不同类型的海上风机基础结构，可以更好地指导工程项目的设计和建设，推动海上风力发电行业的健康发展。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨三桩基础海上风机结构在海上风电领域中的应用和发展情况，分析其设计特点、优缺点以及应用案例，进一步比较其与其他类型海上风机结构的优劣之处。
通过对三桩基础海上风机结构的研究分析，旨在总结其优势和局限性，为未来海上风电工程建设提供参考和指导。
本研究也旨在展望三桩基础海上风机结构未来的发展趋势，并提出未来研究方向，以促进海上风电技术的进步和创新。
通过对三桩基础海上风机结构的深入研究，可以为海上风电领域的发展和应用提供重要的理论和实践支持，推动我国清洁能源产业的发展和可持续发展。
1.3 研究意义三桩基础海上风机结构是目前发展较为成熟的一种海上风机基础结构形式，其在风能利用领域具有较大的应用前景和市场价值。
研究三桩基础海上风机结构的意义在于深入了解其设计、特点、优缺点以及未来发展趋势，为提高海上风机的稳定性、安全性和经济性提供重要参考和指导。
通过对三桩基础海上风机结构的比较分析，可以帮助工程师和设计师更好地选择和设计适合特定环境和需求的风机基础结构，从而提高风机的风电利用率和工作效率，同时也降低建设和运维成本。
研究三桩基础海上风机结构还有助于推动我国海上风电产业的发展，促进可再生能源的利用和保护环境的可持续发展。
研究三桩基础海上风机结构的意义不仅在于技术上的探索和突破，更在于为我国能源结构转型和可持续发展做出贡献。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析
我们来看看单桩式海上风机基础结构。
该种结构是将桩打入海底，再通过上部连接风
机机舱，利用桩的承载力和刚度来支撑整个风机设备。
单桩式基础结构具有安装简便、造
价低廉、维护方便的优点，适用于浅海和中浅水区。
不过，由于单桩式基础无法承受大规
模风能装置的扭矩，所以它不适用于深水区域。
最后是桁架式海上风机基础结构。
该种结构是通过将多根管柱支撑在海底，再通过上
部连接各种构件来支撑风机机舱。
桁架式基础结构具有较高的抗风、抗浪能力，适用于深海、超大型风机项目，且采用的材料多为钢结构，因此在极端环境下具有较高的稳定性和
可靠性。
不过，桁架式基础结构的制造、装配和维护难度较大，并且需要较大的投资。
综合比较以上三种海上风机基础结构，我们可以看出，单桩式基础结构适用于浅水和
中浅水区域，具有造价低廉、安装方便、维护成本低的特点，但在承载能力和抗风能力方
面较为欠缺；单桅式基础结构适用于中深水和深水区域，具有较高的承载能力和抗风能力，但制造、安装和维护成本较高；桁架式基础结构适用于深海和超大型风机项目，具有较高
的稳定性和可靠性，但制造、装配和维护难度较大，并且需要较大的投资。
不同的海上风机基础结构适用于不同的海域和项目需求，选择合适的基础结构需要综
合考虑多方面因素，比如水深、海底地质条件、风能资源、投资成本、维护难度等。
未来，随着技术的进步和经验的积累，相信会有更多新型的海上风机基础结构出现，为海上风机
行业的发展带来更多可能。
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各种海上风电地基基础的适用范围
1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素
海上风电机组基础结构设计中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、
海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、
施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。
当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础
(潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。
试验阶段的风电
机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或
试验阶段。
基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工
重力式有混凝土重
力式基础和
钢沉降基础结构简单、抗风
浪袭击性能好；
施工周期长，安
装不便
较低浅水到中等水
深（0～10m）
大型起重船等
单桩式靠桩侧土压
力传递风机
荷载安装简便，无需
海床准备；对土
体扰动大，不适
于岩石海床
高浅水到中等水
深（0～30m）
液压打桩锤、钻
孔安装
多桩式上部承台/三
脚架/四脚架/
导管架适用于各种地质
条件，施工方便；
建造成本高，难
移动
高中等水深到深
水（>20m）
蒸汽打桩锤、液
压打桩锤
浮式直接漂浮在
海中（筒型基
础/鱼雷锚/平
板锚）安装灵活，可移
动、易拆除；基
础不稳定，只适
合风浪小的海域
较高深水（>50m）与深水海洋平
台施工法一致
吸力锚利用锚体内
外压力差贯
入海床
节省材料，施工
快，可重复利用；
“土塞”现象，倾
斜校正
低浅水到深水
（0～25m）
负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较
2 中国各海域适用风电基础形式的分析
我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。
和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。
单桩结构在海床活动区域和海底冲刷区域是非常有利的,主要是缘于其对水深变化的灵活性。
相比黄河口海域，长江口、杭州湾、珠江口受潮汐影响大，水流速度较快，近场区分布有多个岛屿，造成海底地层的岩面起伏大，且容易受到台风等气象因素影响，宜采用重力式或多桩式结构。
黄海辽东半岛及山东半岛近海、台湾海峡岩层埋藏较浅，海底存在岩层出露的情况，且水深多为中等水深到深水因此应采用多桩式，不宜采用单桩式。
东海平均水深在5～15 m的海域多为淤泥质软基海底,不适宜采用重力式基础和浮压桶基础,只能采用桩基结构。
南海北部湾和琼州海峡的海底表层沉积物主要为陆源碎屑堆积,颗粒较细,主要为淤泥质粉质粘土和粉砂,其次为粉土和中砂,以粘土、粉砂和细砂为主。
在琼州海峡侵蚀洼地的边缘和潮流沙脊下部发育有大中型沙波。
海底沙波的存在使海底坎坷不平,同时,沙波和大波痕都是迁移型海底微地貌,它们的存在表明海底泥沙运动较强,海底稳定性差,沙波活动伴随着海底强烈冲刷、淤积及泥沙群体运动。
因此,也不宜采用重力式基础和负压桶基础,桩基础是较好的选择。
由于南海的水深较大,且海洋环境条件恶劣,应采用刚度较大的导管架结构。
另外，在东海、台湾海峡、南海、北部湾等南方海区受台风影响较大，因而不适合采取浮式结构，在风电基础结构设计时要着重考虑极端海况（如极端浪高、极端风力）的因素。
3 案例分析
以东海大桥海上风电场为例，东海平均水深在5～15 m的海域多为淤泥质软基海底，加上受杭州湾潮汐水流的影响，因此,东海大桥风电场的备选基础结构为三角架基础、四角架基础、高桩承台群桩基础和单桩基础。
这四种基础结构中,单桩基础的经济性最优,但其施工机具和技术均要求较高,故东海大桥风电场最终选择了四角架结构。
又以珠海桂山海上风电场为例，桂山场址所在海域为南海北部沿岸珠江口，是西北太平洋和南海热带气旋活动和登陆的主要地区之一，场址的水位变化较大，波浪较高，水深介于6 ～ 12 m之间的海域，50 年重现期的波浪波高达到8.
4 m。
海底地层自上而下依次为: 淤泥层、淤泥质土层、粉质粘土层、粉砂层、粗砂层、粉质粘土层、粉砂层、细砂层、砾砂层、砂质粘性土层、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩层。
本海域由于近场区分布有大大小小多个岛屿，造成海底地层的岩面起伏大，对工程设计造成不利影响。
因此选取水下三桩基础、水上三桩基础、高桩承台基础、四桩导管架基础方案作为桂山工程结构设计比较方案。
图1 东海大桥海上风电场。