對(duì)于所有的海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)，從風(fēng)資源定性，到地球物理勘察和海洋測(cè)繪，再到海底地層勘察，現(xiàn)場(chǎng)勘察是一切工作的基礎(chǔ)。除此之外，需要根據(jù)風(fēng)機(jī)的位置考慮輸電線纜的走向和基礎(chǔ)設(shè)施的位置。對(duì)于一個(gè)大型的海上風(fēng)電場(chǎng)，可能需要花費(fèi)兩年時(shí)間來(lái)完成地球物理勘察和巖土勘察，因?yàn)橐謩e獨(dú)立地開(kāi)展地球物理勘察和巖土勘察，避免相互影響。

    由于這些結(jié)構(gòu)受到復(fù)雜的動(dòng)態(tài)循環(huán)荷載，所以需要對(duì)土-結(jié)構(gòu)之間的相互影響進(jìn)行研究，所以獲取數(shù)據(jù)然后提供給風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程是非常重要的。無(wú)論采用哪種設(shè)計(jì)方法，海洋巖土勘察（包括原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)）是成功完成設(shè)計(jì)的根本。如表1.

圖2：PS Logger測(cè)得的P波數(shù)據(jù)示例

圖3：PS Logger測(cè)得的S波數(shù)據(jù)示例

    海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是基于很多設(shè)計(jì)工作和對(duì)設(shè)計(jì)原則的分析，以確保不超過(guò)相關(guān)的設(shè)計(jì)限制，并保持允許的風(fēng)機(jī)特定固有頻率范圍。多體動(dòng)力法和有限元法是設(shè)計(jì)過(guò)程中常用的工具，利用土體勘察獲取的數(shù)據(jù)對(duì)于分析土-結(jié)構(gòu)相互作用至關(guān)重要。振動(dòng)模式將決定基礎(chǔ)與支撐土體的相互作用。此外，如果理解了土-結(jié)構(gòu)相互作用，就可以預(yù)測(cè)基礎(chǔ)的長(zhǎng)期行為。

    在歐洲水域，PISA系統(tǒng)已經(jīng)被采用，該系統(tǒng)為海上風(fēng)機(jī)單樁基礎(chǔ)提供一個(gè)計(jì)算模型用于水平荷載的分析和設(shè)計(jì)。PISA系統(tǒng)給出了P-Y曲線，將土體阻力模擬為預(yù)定義的非線性彈簧。PISA提供了一系列非線性P-Y曲線，這些曲線深度和土體類型都不一樣，這些曲線給出了每單位樁長(zhǎng)給定土壓力（P）下的樁撓度（Y）。對(duì)于單樁基礎(chǔ)，由于傾覆力矩和側(cè)向荷載，主要的相互作用是側(cè)向樁土相互作用。相反地，對(duì)于導(dǎo)管架基礎(chǔ)，主要的相互作用是軸向荷載傳遞。因此，土-結(jié)構(gòu)相互作用取決于選擇的基礎(chǔ)以及樁周圍土體的加載方式。提供足夠的阻尼對(duì)于海上風(fēng)機(jī)而言至關(guān)重要，以防止結(jié)構(gòu)在使用期間出現(xiàn)過(guò)度疲勞損傷。

    除了分析應(yīng)力和確定固有頻率外，成功的設(shè)計(jì)還需要考慮許多其他因素。這些因素包括風(fēng)機(jī)尺寸、基礎(chǔ)形式的選擇、基礎(chǔ)安裝方法、減緩沖刷和配套基礎(chǔ)設(shè)施，例如升壓站和輸電線路，以及環(huán)境方面的因素。

用于勘察海床強(qiáng)度的首選探頭，可在一個(gè)鉆孔中測(cè)量巖石和土體中的高分辨率剪切波和壓縮速度。該探頭對(duì)地震工程應(yīng)用至關(guān)重要，也是離岸構(gòu)筑物和海上風(fēng)電場(chǎng)的首選工具。

用于液體或泥漿填充的鉆孔中進(jìn)行成像。該探頭可以生成一個(gè)360度展開(kāi)的、方向確定的鉆孔孔壁超聲圖像。該探頭是破碎地層識(shí)別及方向測(cè)定（傾角和傾向）、地層學(xué)研究、區(qū)域應(yīng)力分析（巖爆）、取芯定向等理想的工具。

可以得到一幅連續(xù)的、高分辨率的、方向確定的鉆孔孔壁圖像。該探頭可以用于干鉆孔中，也可以用于水（清澈液體）填充的鉆孔中。該探頭可以獲取一幅全彩色鉆孔圖像，這個(gè)可以幫助識(shí)別礦物質(zhì)。該探頭是破碎地層識(shí)別及方向測(cè)定（傾角和傾向）、地層學(xué)研究、礦物識(shí)別、取芯定向等理想的工具。

該探頭是專門設(shè)計(jì)用于巖土工程和采礦應(yīng)用的。它同時(shí)從一個(gè)發(fā)射器和三個(gè)接收器采集傳播時(shí)間和全波數(shù)據(jù)。地層波速一次測(cè)試進(jìn)行了三次計(jì)算，不受鉆孔流體路徑的影響，波形數(shù)據(jù)用于計(jì)算壓縮波速（P波）、剪切波速（S波）和斯通利波速。

測(cè)量自然出現(xiàn)的同位素或者人造同位素的活動(dòng)。

利用多個(gè)傳感器進(jìn)行精確的鉆孔補(bǔ)償密度測(cè)量，基巖界面分辨率極高。這種方法如果結(jié)合了聲波探頭，就可以用來(lái)確定巖性、密度、孔隙率、巖石強(qiáng)度、彈性參數(shù)等，還可以用于風(fēng)化巖層或破碎巖層的探測(cè)。

通過(guò)三個(gè)機(jī)械臂接觸鉆孔孔壁，記錄鉆孔的直徑，生成一幅連續(xù)的鉆孔直徑記錄圖。該探頭是進(jìn)行測(cè)井前檢查鉆孔狀況的理想工具。

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