在海洋环境中,桩基的存在改变了其周围原有的水流流态,导致在桩基周围发生局部冲刷现象,影响桩基承载力和风机安全。与传统桥墩局部冲刷不同,在波浪和水流的联合作用下,海上风电单桩基础的局部冲刷机理相对复杂,影响因素较多,导致现有局部冲刷计算方法存在差异,冲刷防护措施存在明显的不足。本文通过模型水槽试验,系统地研究了单独恒定流、单独波浪及波流联合作用下单桩基础的局部冲刷问题,基于量纲分析法和数据组合算法（GMDH）,提出了波流联合作用下的局部冲刷深度预测方法,针对淤泥固化土,研究了其抗冲刷特性以及冲刷防护和修复效果。通过模型水槽试验,对不同水流结构作用下的单桩基础局部冲刷问题进行系统研究。结果表明,桩周局部冲刷深度最大值在单独恒定流作用下和波流联合作用下发生在桩前侧±45°位置处,在单独波浪作用下发生在桩后侧±45°位置处,最小值发生在桩后侧。波流联合作用下的桩周局部冲刷坑形态与单独恒定流的情况相似,但其最大局部冲刷深度小于单独恒定流的情况;小直径桩基的局部冲刷深度S/D整体上大于大直径桩基;波流联合作用下,冲深受波高的影响较小,主要由水流流速控制,且随流速的增大而增大。S/D随KC数(流速比Ucw)的增大而增大,但增长速率逐渐变缓;当KC数较小时,S/D随Ucw的增大而快速增大,较小的水流速度也可能导致冲刷深度迅速增加;当Ucw较大时(Ucw≥0.6),较小的KC数也能导致较大的冲刷深度;当Ucw较小时(0.4<Ucw≤0.6),S/D受KC数的影响较大。基于量纲分析法和数据组合算法（GMDH）,考虑桩基局部冲刷深度的主要影响因素,并结合已有试验资料,分别提出了适用于波流作用下的单桩局部冲刷深度预测公式。为了验证预测公式的合理性和有效性,结合水槽试验数据和江苏如东风电场冲刷监测数据,对比了国内规范公式、DNV规范公式、HEC-18公式、Rudolph公式、Raaijmakers公式和本文预测公式计算值。结果表明,本文公式1的预测值与实测值的相对误差、平均相对误差、方差和归一化方差均小于其他预测公式,具有较高的计算精度;本文预测公式2的计算结果相对误差较小,但计算值整体小于实测值,在实际工程应用时需要特别注意;预测公式1的计算值整体大于实测值,计算结果较为安全,准确性优于预测公式2,适用于海上风电单桩基础的局部冲刷深度预测。通过固化土抗冲刷特性试验和模型水槽试验,研究固化土的抗冲刷特性及其对海上风电单桩基础的防护和修复效果。结果表明,不同工况的淤泥固化土未养护时的起动切应力相同,随养护龄期的延长,起动切应力增大,但增长速率减小,随水泥掺入比的增大,起动切应力和增长速率均增大;淤泥固化土的冲刷率与水流切应力正相关,两者近似呈指数关系,冲刷率随水流切应力的增长速率受土体的养护龄期和水泥掺入比的影响较大;淤泥固化土的侵蚀系数和起动切应力范围与黏土相比具有较大的差异,建立侵蚀系数与起动切应力之间的定量函数关系。桩周局部冲刷坑在平面上近似呈圆形,其平面尺寸主要由水流流速控制,波高对其影响较小,冲刷坑平面尺寸与S/D随水流条件的变化情况相同;淤泥固化土作为冲刷防护措施时的破坏形式主要表现为固化土本身的破坏和“二次冲刷”现象;当用于冲刷修复时,具有较好的整体性,固化土本身不会发生破坏,修复效果主要取决于“二次冲刷”的情况;大直径桩基和小直径桩基的冲刷防护（修复）的破坏情况和防护（修复）效果相似,防护（修复）的效果主要取决于固化土的防护（修复）范围,当大于未防护时冲刷坑的平面尺寸时,能够达到较好的防护效果,对于小直径桩基为3D,对于大直径桩基为2D。