机理研究
目前全球约75%的海上风机基础采用3-8m直径的单桩，其建设费用占风机总成本的25~30%，在复杂动力荷载的共同作用下，基础冲刷和土体弱化是风机失稳破坏的主要因素。本项目综合应用物理模型试验、数值模拟、理论分析等方法，研究微生物矿化诱导碳酸盐沉积 (MICP) 加固海洋饱和沙土中大直径单桩基础的多学科交叉问题。在环境微生物实验室中，检测微生物加固后的晶体微观结构，分析土体宏观力学性能，比较不同控制方法下的微生物加固均匀性；在高精度变坡式水沙循环水槽中，同步测量波浪水流和振动耦合作用下微生物加固前后的冲刷、承载力和刚度，综合分析微生物加固的防冲刷效果及其对桩基刚度、承载力等力学性能的影响；构建高精度边界信息互馈模式，实现风机基础局部冲刷、桩群效应与海床变化、大范围海岸动力地貌演变的多尺度互馈耦合模拟，提出微生物加固大直径单桩基础形式与范围的优化方案。通过研究，旨在阐明复杂动力荷载下大直径单桩基础的微生物加固机理、揭示微生物加固单桩的力学性能与抗冲刷特性。
