前言

大直径钢管桩是海洋工程结构物的主要基础型式。随着海洋石油与天然气开发区域水深的逐渐增加以及海上施工装备的提升，海洋平台的钢管桩基础由原来的小直径短桩（直径为800mm，长50～60m）发展为目前常用的大直径超长桩（直径大于2m，长度大于120m），特别是随着海上风电场的建设，钢管桩基础呈现出更为显著的大型化发展趋势，单桩基础直径已经达到7～8m，原有的桩基可打入性分析理论应用于大直径、超长桩的打桩预测时出现了偏差。由于海上施工面临的环境条件复杂多变，适宜施工的时间有限且短暂，加之海上施工成本昂贵，使得在陆地及港口工程中鲜受关注的打桩施工成为海洋工程中最为关键的环节。进行准确的桩基可打入性分析，确保桩与打桩设备的匹配、锤型能量适当、顺利地将桩打入到设计深度并满足承载力要求，对于桩基施工以及整个海上工程的顺利建成均具有十分重要的意义。

海洋工程钢管桩的动力沉桩问题是一个涉及土力学、土动力学、材料力学、结构力学等多学科领域的综合性研究课题，不仅是工程中亟待解决的关键技术问题，更需要开展系统的基础理论研究。打桩系统中桩锤-桩基-地基土体存在复杂的相互作用，其中任一条件发生变化都会导致打桩分析结果的不同，目前世界范围内都无法实现对桩基可打入性的准确预测。因此在实际打桩过程中，常常由于对桩可打入性判定的失误，导致桩基无法打入到设计深度，造成截桩、桩身压屈和桩头损坏，或是桩基已达到设计贯入深度，但贯入度仍然很大，不能满足设计承载力的要求，不论出现何种情况，都会延误工期，增加施工费用和工程造价，对于大直径、超长桩的施工更是在整个工程建造中占有举足轻重的地位。

20世纪90年代初，天津大学结合我国海洋平台导管架钢管桩基础的打桩施工，开始研究桩基的可打入性及其相关问题，研究内容不仅包括常规的打桩分析、打桩中桩周土体性状的改变及模拟方法、土体计算参数的合理选取等，更是解决了众多工程中出现的技术难题。例如，由于桩基自由站立失稳导致的钢管桩整体屈曲，由于打桩停锤导致的后继打桩困难甚至出现拒锤现象，由于桩基大型化导致打桩过程中的严重溜桩现象以及桩基高应变动测技术在海洋平台钢管桩基础中的应用等。本书是在总结天津大学近30年来在海洋工程钢管桩基础可打入性研究方面的成果基础上撰写而成的。

全书共分为12章，包括海洋大直径钢管桩发展概况，桩基承载力，打桩分析的基本理论，打桩锤及其特征参数，常用的打桩分析软件，桩的自由站立稳定性分析，打桩过程中的桩土相互作用模型与可打入性，桩管内土塞与可打入性，打桩拒锤现象，打桩溜桩现象，海洋平台桩基础高应变动测，打桩工程实例分析等。

本书由刘润、闫澍旺、邱长林、孙立强、李飒撰写，为本书付出辛勤劳动的还有陈广思、郭绍曾、刘孟孟、马鹏程、马文冠、郭欣玥、贾沼霖、范奇、王秀妍、梁超等。感谢国家自然科学基金（50309009、51279127、51322904）及国家高技术研究发展计划（863计划2004AA616100）对本项研究工作的支持，同时感谢海洋石油工程股份有限公司李志刚、尹汉军为本书提供的宝贵工程资料！

由于作者的学识和水平有限，难免存在疏漏、不妥或错误之处，诚恳希望读者与专家指正。

作　者

2016年3月于天津大学