筒型基础是海洋工程中具有广阔应用前景的基础形式,由于在我国发展时间较短,还存在诸多设计和施工问题亟待解决。本文采用有限元方法和颗粒流方法分别从宏观方面和微观方面对筒型基础负压沉贯过程中筒内土体的渗流场进行了分析,并建立了筒内土体物性参数的动态模型。首先通过编制二维渗流场有限元计算程序分析筒内海积土的渗流要素分布,包括水头、渗流梯度和渗流力的分布。然后采用颗粒流理论从微观方面分析渗流场,成功模拟了渗流在土颗粒孔隙间的发展过程。最后,应用J₂流动理论和各向同性硬化原理计算沉贯过程中土颗粒的应变,结合颗粒流程序计算的土体骨架应变,从土的孔隙率和渗透率的定义出发,推导出沉贯过程中筒内海积土物性参数的动态模型,根据计算结果分析了孔隙率和渗透率在沉贯过程中的发展过程。筒内渗流水头沿轴向均匀变化,筒体径向渗流梯度主要分布在筒壁裙端位置,故径向渗流梯度对筒内土体的影响范围会随着沉贯深度的增加而减小。筒体轴向渗流梯度对筒壁内外的影响都较大,是进一步研究沉贯阻力和土塞形成的关键。渗流力的计算为颗粒流细观模拟和物性参数的计算提供了依据。筒型基础的侧壁会对筒内土体的径向变形进行约束,土体单元的应变主要发生在轴向上。随着抽吸负压和沉贯深度的增加,筒内土体的孔隙率和渗透率都呈增大趋势。因为土颗粒受渗流力影响产生的应变相对于土骨架应变非常小,可以忽略不计,故物性参数的发展趋势与土骨架应变的发展趋势一致。本论文的研究成果对进一步研究筒型基础的理论计算和设计施工都具有一定的指导意义。