桥梁基础工程-锚碇基础
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（1）地下连续墙施工 1）分段 2）导墙施工 3）槽段开挖 4）清 孔 5）验槽 6）下钢筋笼 7）浇筑混凝土
地下连续墙分段 基础示意图
（2）基坑降水
（3）内衬施做和基坑开挖
（4）基坑施工监测 （5）基坑顶板、底板、填芯等部分的施工
（4）桩基础 结构轻，作用机理复杂， 设计者对运营期间水平位移能 否有效控制无把握。目前较少 采用。
New Carquinez Bridge
5.3 重力式锚碇的设计
5.3.1 锚碇地基验算的内容及要求
• 受力特点 （1）在基础浇筑完成后，地基受力比较均匀。
（2）基础之上的锚体浇筑后，由于锚体通常后重前轻，故属基底后端 压应力较大，前端压应力较小的后倾偏心受压状态。 （3）在运营阶段，在巨大的主缆拉力作用下，基底压应力变为前大后 小的前倾状态。
分离式 连体式
• 厦门海沧大桥东航道大桥东锚碇基础
主缆拉力120000kN 。选择强 风化斜长花岗斑岩为持力层， 基本承载力0不小于500kPa。 基础底面尺寸为79.5m × 57m ，底面积为4531.5m2。其中， 为提高基础的抗滑能力，基础 底面设计成5.41%的倒坡；同时 ，为尽可能减小基底的压应力 但同时又能保证基础的抗覆稳 定性，基础的前端部分设计为 箱型，而后部则采用实体形式 。
5.2 重力式锚碇基础的类型
• 受力特点及要求 施工期间：主要受自重作用，作用于竖向，此时，应保证地基承载 力和沉降要求。 运营期间：荷载为自重+主缆传来的拉力。除承载力和沉降外，还 需重点保证锚碇不会发生水平滑移和倾覆，即应满足稳定性条件。同时， 还需将基础的沉降和水平位移控制在容许范围内。 （1）浅埋扩大式基础 良好岩（土）层埋深较小时适用。
（a）索股的拉力通过数节眼杆形成 的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。眼 杆链与锚固块之间的是分离的，以保证 拉力全部传至后锚梁。工艺繁杂且不经 济，现已很少使用。 （b）采用上端有螺纹的钢杆代替眼 杆传递索股力。当钢杆过长过重时，会 给施工带来困难。 （c）锚固块中施加预应力后，其钢 杆的长度只要保证他与锚体混凝土之间 有足够的黏结力传递索股力即可，其长 度可较（b）中的长度大大减小。 （d）在混凝土在前锚面通过基板将 连接索股的螺杆直接与预应力筋相连， 将索股力传至锚体。 （e）索股穿过锚固在锚体中的锚管 后，固定在后锚面。
5.3.4 锚碇基础设计步骤
5.4 锚碇基础的施工
5.4.1 浅埋扩大基础施工
（1）基坑开挖 降水，放坡开挖。 （2）锚碇基础浇筑 大体积混凝土分块、分层浇筑。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分 块
海沧大桥东锚碇基础 基坑（底面73.5m52m，深37.3m）
分层浇筑 28层 5层
5.4.2 地下连续墙基础施工（广州珠江黄埔大桥南汊桥南锚碇）
阳逻长江大桥锚碇基坑
（3）沉井基础 良好土（岩）层埋深较大时适用。
• 江阴长江大桥北锚基础
主缆拉力640000kN。地层上部为78m ～86 m的覆盖层，下为石灰岩。选择长 69m、宽51m、高58m的特大沉井作为锚碇 基础，沉井在平面上分为36个隔舱，竖向 分为11节，并在沉井后段隔舱中填砂、填 水，增加基础的重量，并使其重心后移， 为提高基础的稳定性。
偏心荷载作用下
p [ fa ]
pmax R [ fa ]
抗力系数
按短期效应组合计算 承载力容许值
e
核心半径
Kf 2
整体抗滑稳定安全系数
Kc 3
抗倾覆安全系数
（5）地基沉降及锚碇水平位移
5.3.2 锚碇受力分析
浅埋扩大基础
Ty Tx ex T
锚体
深埋基础
Ty Tx T
ex
G1 eG1
• 验算内容 （1）持力层承载力 （2）锚碇基础偏心距 （3）锚碇整体抗滑动能力 （4）锚碇抗覆稳定性 （5）地基沉降及锚碇水平位移
（1）持力层承载力 施工到运营各阶段： （2）锚碇基础偏心距 施工到运营各阶段： （3）锚碇整体抗滑动能力 运营阶段： （4）锚碇抗覆稳定性 运营阶段：
轴心荷载作用下
（2）地下连续墙基础 处陆地或浅水区，良好土（岩）层埋深较大时适用。
先以地下连续墙围成圆形或矩形截面 的围护结构，然后用“逆作法”施做内衬。 挖至设计深度形成基坑，再浇筑底板，然 后在其中灌注（填筑）混凝土或砂、水等 增加重量，最后浇筑顶板形成基础。 • 阳逻长江大桥南锚基础 主缆设计拉力为617900kN。锚碇位于 长江南岸的I级阶地，属长江冲积平原的高 河漫滩，地势相对平缓。以卵石、圆砾层 作为基底持力层。连续墙外径73m，壁厚 1.5m，内衬由上到下采用1.5m、2.0、2.5m 不同的厚度，基坑开挖深度41.5m，底板厚 度6m，坑内回填填芯混凝土，最后浇筑610m厚的钢筋混凝土顶板。
ey
5.3.3 锚碇基础的选型
（1）荷 载 主缆拉力较小时可选扩大基础，较大时采用地下连续墙基础、沉井等。 （2）地质水文条件 岩层埋深较浅时可采用浅埋基础，较深时采用沉井基础或地下连续基 础，或对地基预先加固后采用浅埋基础。 （3）施 工 浅埋扩大基础最简单。沉井基础适用性强，可在陆地、浅水、深水区 施工。但可能会出现下沉困难。倾斜、偏移等现象。地下连续墙基础适于 在陆地或浅水区施工，在砂层或强度较高的岩石中成槽困难。 （4）造价、工期等
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eG
eG2 基础 G2
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P
q
G F
O
F O
N
eN
N
T——主缆在散索鞍支点处的拉力； G——锚碇的重量； N——地基对锚碇基础的法向反力； F——沿基础底面方向的摩擦力。
G1——锚体的重量； G2——基础（包括其中填充物）的重量； F——沿基础底面方向的摩擦力； P——侧面土层对基础的横向抗力；
锚碇基础
5.1 悬索桥及其锚碇
桥塔 锚锭 桥墩 主缆 吊索 桥面
基础 地基
重力式锚碇
（1）锚碇的基本形式
自锚式 锚固形式 地锚式 土层锚固 （重力式） 岩石锚固 岩锚式 扩大式 沉井（箱）式 桩式 地下连续墙式
隧道式
隧道式锚碇
（2）锚索的分散形式
散索鞍分散 喇叭形散索套
（3）索股向锚固体的传力方式
地下连续墙分段 基础示意图
（2）基坑降水
（3）内衬施做和基坑开挖
（4）基坑施工监测 （5）基坑顶板、底板、填芯等部分的施工
（4）桩基础 结构轻，作用机理复杂， 设计者对运营期间水平位移能 否有效控制无把握。目前较少 采用。
New Carquinez Bridge
5.3 重力式锚碇的设计
5.3.1 锚碇地基验算的内容及要求
• 受力特点 （1）在基础浇筑完成后，地基受力比较均匀。
（2）基础之上的锚体浇筑后，由于锚体通常后重前轻，故属基底后端 压应力较大，前端压应力较小的后倾偏心受压状态。 （3）在运营阶段，在巨大的主缆拉力作用下，基底压应力变为前大后 小的前倾状态。
分离式 连体式
• 厦门海沧大桥东航道大桥东锚碇基础
主缆拉力120000kN 。选择强 风化斜长花岗斑岩为持力层， 基本承载力0不小于500kPa。 基础底面尺寸为79.5m × 57m ，底面积为4531.5m2。其中， 为提高基础的抗滑能力，基础 底面设计成5.41%的倒坡；同时 ，为尽可能减小基底的压应力 但同时又能保证基础的抗覆稳 定性，基础的前端部分设计为 箱型，而后部则采用实体形式 。
5.2 重力式锚碇基础的类型
• 受力特点及要求 施工期间：主要受自重作用，作用于竖向，此时，应保证地基承载 力和沉降要求。 运营期间：荷载为自重+主缆传来的拉力。除承载力和沉降外，还 需重点保证锚碇不会发生水平滑移和倾覆，即应满足稳定性条件。同时， 还需将基础的沉降和水平位移控制在容许范围内。 （1）浅埋扩大式基础 良好岩（土）层埋深较小时适用。
（a）索股的拉力通过数节眼杆形成 的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。眼 杆链与锚固块之间的是分离的，以保证 拉力全部传至后锚梁。工艺繁杂且不经 济，现已很少使用。 （b）采用上端有螺纹的钢杆代替眼 杆传递索股力。当钢杆过长过重时，会 给施工带来困难。 （c）锚固块中施加预应力后，其钢 杆的长度只要保证他与锚体混凝土之间 有足够的黏结力传递索股力即可，其长 度可较（b）中的长度大大减小。 （d）在混凝土在前锚面通过基板将 连接索股的螺杆直接与预应力筋相连， 将索股力传至锚体。 （e）索股穿过锚固在锚体中的锚管 后，固定在后锚面。
5.3.4 锚碇基础设计步骤
5.4 锚碇基础的施工
5.4.1 浅埋扩大基础施工
（1）基坑开挖 降水，放坡开挖。 （2）锚碇基础浇筑 大体积混凝土分块、分层浇筑。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分 块
海沧大桥东锚碇基础 基坑（底面73.5m52m，深37.3m）
分层浇筑 28层 5层
5.4.2 地下连续墙基础施工（广州珠江黄埔大桥南汊桥南锚碇）
阳逻长江大桥锚碇基坑
（3）沉井基础 良好土（岩）层埋深较大时适用。
• 江阴长江大桥北锚基础
主缆拉力640000kN。地层上部为78m ～86 m的覆盖层，下为石灰岩。选择长 69m、宽51m、高58m的特大沉井作为锚碇 基础，沉井在平面上分为36个隔舱，竖向 分为11节，并在沉井后段隔舱中填砂、填 水，增加基础的重量，并使其重心后移， 为提高基础的稳定性。
偏心荷载作用下
p [ fa ]
pmax R [ fa ]
抗力系数
按短期效应组合计算 承载力容许值
e
核心半径
Kf 2
整体抗滑稳定安全系数
Kc 3
抗倾覆安全系数
（5）地基沉降及锚碇水平位移
5.3.2 锚碇受力分析
浅埋扩大基础
Ty Tx ex T
锚体
深埋基础
Ty Tx T
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G1 eG1
• 验算内容 （1）持力层承载力 （2）锚碇基础偏心距 （3）锚碇整体抗滑动能力 （4）锚碇抗覆稳定性 （5）地基沉降及锚碇水平位移
（1）持力层承载力 施工到运营各阶段： （2）锚碇基础偏心距 施工到运营各阶段： （3）锚碇整体抗滑动能力 运营阶段： （4）锚碇抗覆稳定性 运营阶段：
轴心荷载作用下
（2）地下连续墙基础 处陆地或浅水区，良好土（岩）层埋深较大时适用。
先以地下连续墙围成圆形或矩形截面 的围护结构，然后用“逆作法”施做内衬。 挖至设计深度形成基坑，再浇筑底板，然 后在其中灌注（填筑）混凝土或砂、水等 增加重量，最后浇筑顶板形成基础。 • 阳逻长江大桥南锚基础 主缆设计拉力为617900kN。锚碇位于 长江南岸的I级阶地，属长江冲积平原的高 河漫滩，地势相对平缓。以卵石、圆砾层 作为基底持力层。连续墙外径73m，壁厚 1.5m，内衬由上到下采用1.5m、2.0、2.5m 不同的厚度，基坑开挖深度41.5m，底板厚 度6m，坑内回填填芯混凝土，最后浇筑610m厚的钢筋混凝土顶板。
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5.3.3 锚碇基础的选型
（1）荷 载 主缆拉力较小时可选扩大基础，较大时采用地下连续墙基础、沉井等。 （2）地质水文条件 岩层埋深较浅时可采用浅埋基础，较深时采用沉井基础或地下连续基 础，或对地基预先加固后采用浅埋基础。 （3）施 工 浅埋扩大基础最简单。沉井基础适用性强，可在陆地、浅水、深水区 施工。但可能会出现下沉困难。倾斜、偏移等现象。地下连续墙基础适于 在陆地或浅水区施工，在砂层或强度较高的岩石中成槽困难。 （4）造价、工期等
ey
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eG2 基础 G2
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T——主缆在散索鞍支点处的拉力； G——锚碇的重量； N——地基对锚碇基础的法向反力； F——沿基础底面方向的摩擦力。
G1——锚体的重量； G2——基础（包括其中填充物）的重量； F——沿基础底面方向的摩擦力； P——侧面土层对基础的横向抗力；
锚碇基础
5.1 悬索桥及其锚碇
桥塔 锚锭 桥墩 主缆 吊索 桥面
基础 地基
重力式锚碇
（1）锚碇的基本形式
自锚式 锚固形式 地锚式 土层锚固 （重力式） 岩石锚固 岩锚式 扩大式 沉井（箱）式 桩式 地下连续墙式
隧道式
隧道式锚碇
（2）锚索的分散形式
散索鞍分散 喇叭形散索套
（3）索股向锚固体的传力方式