第三卷第一册主桥初步设计说明

广西滨海公路公车至大风江段二期工程龙门港至钦州港段初步设计（初稿）第三卷第一册（本册由第四篇龙门大桥主桥组成）中交公路规划设计院有限公司广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院二〇一四年二月目录1项目概况..11.1项目背景.11.2工可阶段主要结论、批复意见及执行情况.12设计规范、规程和标准.12.1设计遵循的主要规范.12.2设计参考的主要规范.23主要技术标准.24建设条件..24.1地形地貌.24.2气象.34.3水文.34.4工程地质.54.5地震.74.6航运.85专题研究及科研工作.5.1专题及科研工作概况.5.2桥梁抗风性能研究.5.3桥梁抗震性能研究.5.4锚碇桩基-重力式复合基础.5.5新技术、新材料、新设备、新工艺的采用情况.6桥位..6.1主要控制条件.6.2桥轴线确定.207跨径选择与桥跨布置.7.1桥跨布置影响因素.7.2桥跨布置原则.7.3桥跨布置基本方案.8主桥桥型及结构方案.8.1桥型方案构思.8.2悬索桥结构方案研究.8.3斜拉桥结构方案研究.

8.4主跨1160M组合梁悬索桥.8.5主跨1160M钢箱梁悬索桥.8.6主跨915M组合梁悬索桥.8.7主跨660M组合混合梁斜拉桥.8.8主跨660M钢箱混合梁斜拉桥.8.9桥型方案比较.9景观设计.9.1环境分析.9.2龙门大桥造型设计.9.3桥梁色彩设计.9.4桥梁照明及夜景设计.10结构耐久性10.1混凝土结构.9010.2主梁表面耐久性.10.3缆索系统耐久性.11施工方案.9711.1悬索桥方案.9711.2斜拉桥方案.0112设计概算.10312.1编制依据.10312.2工、料、机单价.12.3其他工程费和间接费.12.4计划利润和税金.12.5各方案建安费.13问题与建议.13.1关于技术标准.13.2桥位控制点.0413.3大跨度桥梁科研工作建议.13.4施工组织.10413.5关于设计审批程序.1项目概况1.1项目背景广西滨海公路规划方案主线起于中越边境东兴市经江平江山至防城港再往东经龙门，跨茅尾海到钦州港，经犀牛脚、船厂街、西场、高德、铁山港，在闸口附近接合浦至山口高速公路，沿高速公路往东至山口，主线全长248.3k。本项目为广西滨海公路公车至大风江段二期工程龙门港至钦州港段，全长8.438k。起点接滨海公路公车至大风江段一期工程，位于淡水龙水库附近，利用北村和擦人墩的最窄水面跨越龙门海峡，经旱泾长岭和背风墩，终点接钦州港区金鼓大道。本项目包括龙门大桥主桥、引桥、旱泾长岭大桥以及钦州港立交等主体工程。龙门海峡连接钦州湾的内湾与外湾。钦州湾是中国南海北部湾的一部分，位于广西壮族自治区南部钦州市以南，海岸线长约120公里，水域面积约400平方公里。钦州湾由内湾、外湾及连接两者的潮汐通道构成，内湾又称茅尾海，是半封闭式的内海。地理位置图

1.2工可阶阶段主要结结论、批复复意见及执执行情况本项目工可报告告由广西交交通规划勘勘察设计研研究院和中中交公路规规划设计院院有限公司（以下简简称“广西交通通院”和“公规院”）共同编编制完成。2012年8月广西发改委对工可报告进行了审查，2013年1月广西发发改委批复复工可报告告。工可报告告主要结论论见初步设设计第一卷卷第一册。工可阶段开展的主要专题研究见下表：专题种类专题名称承担单位审批单位行政许可类通航安全论证交通部规划院广西交通厅通航净空尺度论证交通部规划院广西交通厅海域使用论证海洋一所广西海洋局海岛使用论证海洋一所广西海洋局海洋环评报告专题种类专题名称承担单位审批单位行政许可类通航安全论证交通部规划院广西交通厅通航净空尺度论证交通部规划院广西交通厅海域使用论证海洋一所广西海洋局海岛使用论证海洋一所广西海洋局海洋环评报告海洋一所广西海洋局环境评价报告中山大学广西环保厅地震安全性评价广西防震工程研究院广西地震局防洪纳潮评价广西水电勘测设计院广西水利厅文物考古广西文物考古所广西文化厅地质灾害评估广西交通院广西国土资源厅用地预审广西交通院广西国土资源厅基础资料类工程地质勘察广西交通院水下地形测量广西交通院水文测验南京水科院水文分析计算南京水科院潮流泥沙数学模型南京水科院气象及风参数观测广西气候中心2设计规范、规程程和标准2.1设计遵遵循的主要要规范(1)《公路工工程技术标标准》(JTGGB01--20033)(2)《公路自自然区划标标准》(JTJJ003--86)(3)《公路工工程地质勘勘察规范》(JTGC20-201)(4)《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30-2002)(5)《公路勘勘测规范》(JTGC10-2007)(6)《公路路路线设计规规范》(JTGGD20--20066)(7)《公路路路基设计规规范》(JTGGD30--20044)(8)《公路沥沥青路面设设计规范》(JTGD50-2006)(9)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(10)《公路钢钢筋混凝土土及预应力力混凝土桥桥涵设计规规范》(JTGGD62--20044)(1)《公路桥桥涵地基与与基础设计计规范》(JTGGD63--20077)(12))《公路桥桥涵钢结构构及木结构构设计规范范》(JTJJ025--86)(13)《公路污污工桥涵设设计规范》(JTGD61-2005)(14)《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTGD80-2006)(15)《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2006)(16)《公公路排水设设计技范》(JTG/TD33-2012)(17)《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)(18)《公路工工程基本建建设项目设设计文件编编制办法》(交公路发[2007]358号)(19)《公公路工程基基本建设项项目概算预预算编制办办法》(JTGGB06--20077)(20))《公路环环境保护设设计规范》(JTGB04-2010)(21)《公路工工程概算定定额》(JTGG/TB06--01-22007))(22))《公路工工程预算定定额》(JTGG/TB06--02-22007))(23))《公路工工程机械台台班费用定定额》(JTGG/TB06--03-22007))(24)《公公路工程项项目建设用用地指标》(建标［201］124号)(25)《公路基本建设工程交通工程概(预)算编制的规定》(公设技字[2000]285号)(26)《道路工程制图标准》(GB50162-92)2.2设计参参考的主要要规范

(2)设计速速度：800k/h。(3)设计荷荷载：公路路-Ⅰ级。(4)设计洪洪水频率：：特大桥1/3000，其余余桥涵、路路基1/1000。(5)桥梁宽宽度：277。(6)地震动动峰值加速速度系数：：0.055g。(7)通航净空空：5300×42m。(8)其他他指标按交交通运输部部《公路工工程技术标标准（JTGB01--20033）的规定定执行。4建设条条件4.1地形形地貌钦州湾是是中国南海海北部湾的的一部分，位位于广西壮壮族自治区区南部钦州州市以南，东东以犀牛脚脚半岛南面的大面墩墩(玳瑁洲)西以企沙沙半岛的天天堂角间的的连线为其其南界海岸线长长约120kk域面积约4000k2。钦州湾湾属于典型型溺谷型海海湾，呈哑哑铃状,由内湾、外外湾及连接接两者的潮潮汐通道构成，内内湾又称茅茅尾海，水水面开阔、纳纳潮量大，湾湾口向南，内内宽口窄，形形似布袋状状，是半封封闭式的内内海，连接接内海和外外湾的潮汐汐通道即龙龙门海峡。(1)《钢桥、混凝土桥及结合桥》(1)《钢桥、混凝土桥及结合桥》(英国标准学会，BS54001978-82版)(2)《道路桥示方书.同解说》(日本道路协会，平成8年12月)(3)《钢床版设计要领.同解说》(日本本四国联络公团，1989)(4)《上部构造设计基准.同解说》(日本本四国联络公团，1989)(5)《钢道路桥设计便览》(日本道路协会，昭和54年2月)(6)《钢道路桥疲劳设计指针》(日本道路协会，平成14年3月)(7)《美国公路桥梁设计规范》(AASHO，1994)(8)《AASHOLRFDBridgeDesignSpecifications》(SIunits4thEdition200)(9)《铁路桥涵设计基本规范》(TB100021-2005)(10)《公路钢结构桥梁设计规范》(报批稿)(1)《公路悬索桥设计规范》(报批稿)3主要技术标准(1)公路等等级：一级级公路。

桥位处地形地貌貌平面图由于北北东向压压扭断裂和和南南东向向张性断裂裂作用构成成钦州湾断断陷受第四纪纪冰期后期期海侵，使湾内岸岸线曲折，岛岛屿棋布，港港汊众多，南南北纵深约约18k，东西最最宽处为12.66k；青菜头头以南为外湾(狭义义钦州湾))呈喇叭形形展布湾内沿岸岸低山丘陵陵环绕东侧有三三墩石梗西侧有象象骨沙；茅尾海有有钦江、茅茅岭江淡水水汇入，众众多岛屿之之间的曲折折水道形成成的龙门七七十二泾是是钦州八景之一一。钦州湾及其沿岸岸附近属中中国沿海开开放带。钦钦州湾地区区面向东南南亚，背靠靠大西南，是是广西和中国西南南地区通向向东南亚和和非洲欧洲进入国际际市场的最最便捷出海海通道,地理位置置优越气候条件良好好，是发展展对外贸易易和旅游业业的“黄金海岸岸”。桥址西侧为龙门门港镇镇址址高程4～23镇上民居密密集北面边缘缘主要分布布水产养殖殖场，房屋稀疏疏。龙门海海峡东侧擦擦人墩、樟樟木环岛、鬼鬼仔坪岛、旱旱泾长岭、大大娥眉岭、小小娥眉岭、背背风墩等大大小岛屿星星罗棋布，岛岛上植被茂茂密，高程程在10～40m之间。4.2气象(1)气温温多年平均气温21.9℃，最高高月平均气气温28.3℃，最低低月平均气气温13.5℃，极端端最高气温温37.5℃，极极端最低气气温1.1℃，年年平均日气气温高于35℃的日日数为12天。(2)降水水降水主要集中在在6～9月，四个个月降水量量占全年降降水量66.77％，尤以以8月的降水水量最多，为449.5mm，占年降水量的20.1％；1月至翌年3月期间的降水量仅占全年降水量的1.3％。多年平均降水量量22344.8mm，年最大大降水量29611.5mm，年最小小降水量14255.0mmm，日最大大降水量359..9m，年平均均日降水量量大于25mmm的日数为为26天。(3)风全年常风向为频率为26％次常风向向为E频率为9.2％正N向最大风风速为31/s；多年平均均风速为3.8/s风速≥6级的大风风日数多年年平均为34天风速≥8级的大风风日数多年年平均为7天各风向频频率和最大大风速见下下表每年5～1月份受台台风影响其中7～9月较为集集中。影响本地地区的台风风每年2～4次，最多多5次。本项目在工可阶阶段已开展展气象和风风参数观测测专题研究究，201年12月在桥位位区炮台角角建立气象观测测塔，20012年1月正式开开始观测，2012年6月完成第一年的半年度观测报告，2013年1月完成第一年度度观测报告告，通过专专家审查，提提出了桥位位设计风速速。

桥位不同高度各各重现期最最大风速，综综合考虑防防城、北海海参证站以以及实际桥桥位所在的的地理位置推算得到龙门大大桥桥位区区距海平面面各高度各重现期期10in平均风速速如下表龙门大桥桥设计风速速取用防城城参证站推推算数据，即即s10=38..5/s。多年平均各风向向频率和最大风风速表风向NNNENEENEEESESESSES频率(％)2603.04.57.07.07.0最大风速(//s)312212191521151621风向SSWSWWSWWWNWNWNNWC频率(％)7.29.4最大风速(//s)161511891627参证站重现期(a)高度51020305010防城站10m30532434335参证站重现期(a)高度51020305010防城站10m30532434335336638520m33235337438539941930m34937239340542044140m36238540741943545750m37239641943144747060m38140542844145748070m38841343644946649080m39442044445747449810m40543145647048751220m44247049751253155830m465494523538558587北海站10m29331633935236838920m31934436938340142430m33536238840342244640m34737540241843746250m35738541342944947560m36539442343946048670m37240243144846949680m37940843845547650410m38942045046849051820m42445749151053456530m4464815165365615944.3水文(1)海床床概况桥位处于于龙门海峡峡内湾口附附近发育有两两条潮流冲冲刷深槽主槽偏向向龙门岛宽约400，最大水深188，辅槽紧紧靠擦人墩墩，宽约130，最大水水深19。两冲冲刷深槽之之间为潮间间浅滩，宽宽约300，长约700，潮位较较浅时有礁礁石出露。(1)(2)(3)

桥位海床平面图图桥位海床剖面图图各基面换算关系系

历年涨最大潮潮差：5.955(168年)多年涨平均潮潮差：2.466m历年落最大潮差差：5.699(187年)多年落平均潮差差：2.466m多年平涨潮历时时：10小时9分多年平落潮历时时：7小时7分(3)波浪浪钦州湾浪以风风浪为主，常常向为SSW向，频为17.67％；次常向为NNE向，频率率为17.22％；浪向SSW向，S和E向次之；实测测大波高为3.4，向为ESE向；实测最大周期6.8钦州湾波高小于1.m的浪级频率为96.1％波高大于1.5mm的浪级频率为1.1％。根据三湾海洋洋站多年的测测资料，三娘湾各向分级频频率统计表波玫瑰图图如下：波级()H/＜0.50.5～1波级()H/＜0.50.5～101.0151.5252.5～35>35频率(P)663729842.1.020.080综合上资料表表明：本海波级一般般在3级以下这对钦州湾岸线发利用以以及船舶航行行均是有利因因，对大桥建设不产生较大大影响。(2)汐汐

桥位海床平面及及海床剖面图桥位平均潮差差

2.55，最大大潮差达

5.49，涨涨潮潮流流流向西北，落落潮流流向向东南，流速速

三娘湾波玫瑰图约1.5/s均水温21.3℃根据龙门门潮位站19666～20022年观测资资料计算其潮位特征值(11985国家高程准))如下：历年高高潮位位：3.988(19886年7月22日)历年低低潮位位：-2.772(19668年12月22日)

(4)泥沙沙钦州湾内湾的茅茅尾海北面面有茅岭江江和钦江注注入其中茅岭岭江年径流流量为15.997亿3均输沙量为331.866万吨；钦钦江年径流流量为1.699亿3，年均输输沙量为26.999万吨。两两河携带来来的泥沙，绝绝大部分沉沉积在河口口区和茅尾尾海内，只只有极少量量极细的颗颗粒才会随随潮进入钦钦州湾。钦州湾属沙质海海岸，水体体含沙量极极小，据19922年8月7～28日和20033年7月的全潮潮观测，全潮潮平均含沙沙量为0.00072～0.0337kg//3，为极细细的粘性泥泥沙，海床床浅滩泥沙沙0一般为0.125mmm左右，拦拦门沙滩脊脊d50==0.466m。大桥轴线线沿程的地地质勘探与与底质调查查资料表明明主跨区桥桥下以岩床床为主海床具有有抗冲性，而该段潮流通道道内的流速速又是钦州州湾海域最最强劲区段段，泥沙落落淤可能性性小。4.4工程地质质4.4.1区域地质质构造桥位区属茅尾海海及其海积积漫滩地貌貌，地形起起伏不大，地地面高程3.8--35.66m，最大大相对高差差31.8m。覆覆盖层通常常较薄，水水位线附近近基岩出露。分分布地层主主要为侏罗系中统统及志留系系下统连滩群地层层，在K12++195处发育一一条次生断断层，倾向向北西，倾倾角约37°。岩岩体表层裂裂隙发育，密密集，岩体体多被切割割呈碎块状状、块状，岩岩体破碎，裂裂隙面较粗粗糙，裂隙隙多充填泥泥质，岩体体深部节理裂隙多多为构造剪剪节理，裂裂隙中多被被砂、泥质质充填、部部分为方解解石脉充填填，延展性性较好。桥位区地地层岩性西塔区上覆第四四系地层为为素填土细砂下伏基岩岩为侏罗系系中统强风风化泥质粉粉砂岩中风化泥质粉砂岩岩、强风化化砂岩、中中风化砂岩岩及中风化化砂岩与页页岩互层。西锚碇上覆第四系地层为粉质黏土、碎石中砂、淤泥，下伏基岩为侏罗系中统强风化泥质粉砂岩、中中风化泥质质粉砂岩、强强风化砂岩岩、中风化化砂岩。第四系(QQ)①、素填土(人人工填土)：褐黄色色，密实，松松散，主要要由中风化化泥质砂岩岩碎块、细细砂及少量量

⑥-1、粉质黏土土：浅紫红红色，可塑塑，含约20%的强强风化泥质质粉砂岩碎碎石及角砾砾，碎石粒粒径30m-500mm，层层厚2.9。⑥-2粉质黏土土棕红色硬塑含20-225粒径2-20m的强风化化砂岩角砾砾层厚1.7。⑧碎石灰褐色稍密稍湿粒径大于于20mmm的颗粒含含量约65%一般0-60m，多呈棱角角状，母岩岩成分主要要为强风化化页岩、砂砂岩，层厚厚0.8-2.2。侏罗系中统(JJ2)⑾-1、强风化泥质粉粉砂岩：黄黄褐色，原原岩结构大部分破破坏，风化化裂隙极发发育，岩芯芯多呈土状，该层层广泛分布布于桥位区区起点-KK12+1195段，层厚厚2.0-7.99。⑾-2中风化泥泥质粉砂岩岩浅红色紫灰色粉砂状结结构中厚-巨厚层状状构造泥质胶结结，节理裂隙隙较发育，多多呈闭合状状，微张状状，裂隙见见铁质浸染染，部分裂裂隙见钙、泥泥质充填，该该层广泛分布于于桥位区起起点-K112+1995段，最大大揭露厚度度51.77。⑿-1、强风化砂岩：：褐黄色，浅浅灰紫色，浅浅灰白色，砂砂状结构，中中厚层状构构造，铁、泥泥质胶结，节节理裂隙极极发育，裂裂隙多呈闭闭合状，裂裂隙面见铁铁质浸染，该该层广泛分分布于桥位位区起点-K12+1995段，层厚厚1.3-1.0。⑿-2、中风化砂岩：：浅灰白色色、褐黄色色，灰紫色，砂状状结构，中中厚层状构构造，铁、泥泥质胶结，节理理裂隙极发发育，裂隙隙多呈闭合合状，裂隙隙面见铁质质浸染，该该层广泛分分布于桥位位区起点-K12+1995段，最大大揭露厚度度31.88。⒀中风化砂岩与页页岩互层：紫红色紫灰色浅灰绿色色粉砂状泥质结构构中厚-厚层状、页理理状构造，粉粉砂岩为铁铁、泥质胶胶结，裂隙隙充填砂质质，岩芯多多呈短柱状状、块状，该该层仅桥位区起点点-K122+1955段少量钻钻孔有揭露露，最大揭揭露厚度1.7。东塔区塔区基基岩裸露出露基岩岩为志留系系下统连滩滩组强风化化砂岩中风化砂砂岩强风化页岩、中中风化页岩岩。东锚碇上覆第第四系地层层为粉质黏黏土、碎石石角砾，部部分地段基基岩裸露，下下伏基岩为为志留角砾、碎石组成成，该层主主要分布于于地方道路路及船厂((西主塔)附近，层层厚0.7-6.7。

系下统连滩群((S1lnn

)强风化页岩、强强风化砂岩岩、中风化化砂岩、中中风化页岩岩。②细砂褐黄色褐灰色稍密饱和主要矿物物成分为石石英长石含约10-115%的泥质，颗粒级配差差，层厚3.3-4.5。③、淤泥：褐灰灰色，软塑塑，湿，含含腐殖质，有有异味，含含粉砂，层层厚2.0-5.2。④中砂灰褐色松散潮湿主要矿物物成分为石石英长石含20-330%的泥质和和腐殖质，层厚1.2-2.2。

第四系(Q)⑦、角砾：褐黄黄色，稍密密，粒径大大于2m的颗粒含含量55-660%，母岩主主要为强风风化砂岩，粒径一般2mm-10mm，少量粒径10-20，多呈棱角状，该层CZZK16钻孔有揭露，层厚1.0。志留系下统连滩滩群(S1ln)⒁-1、强风化页岩：：灰白色、褐褐黄色，泥泥质结构，页理理状构造，节节理裂隙发发育，裂隙隙面见铁质浸染染，岩芯呈呈块状，块块径2cm--10cm，岩质软软，岩体破破碎，该层层主要分布布于K12++195--桥梁终点段，该该层厚2.0-20.33。⒁-2、中风化页岩：：灰色，泥泥质结构，页页理状构造，节节理裂隙发发育，裂隙隙多呈闭合合状，充填石英细细脉，岩芯芯多呈柱状状，柱长一一般8c-25c，该层主主要分布于于K12++195--桥梁终点点段，最大揭露厚厚度19.00。⒂-1、强风化砂岩：：褐黄色，砂砂状结构，中中厚层状构造造，钙泥质质胶结，节节理裂隙发发育，裂隙宽1m-2m，裂隙面面见铁质浸浸染，岩芯芯呈块状，块块径一般3c-10c，岩质软软，岩体破破碎，该层厚2.7-21..2。⒂-2、中风化砂岩：：灰色，砂砂状结构，中中厚层状构造，钙钙泥质胶结结，裂隙较较发育，裂裂隙宽0.5mm-22m微张状裂隙面见见铁质浸染染局部裂隙隙被石英脉脉充填岩芯呈块块状短柱状该层广泛分分布于K12++195--桥梁终点点段，最大大揭露厚度度24.00。桥位地基岩土的的力学参数数推荐值见见下表。地质时代岩土名称地质时代岩土名称及编号承载力基本容许值[fa0](kPa)摩阻力标准值(kPa)岩石单轴饱和抗压强度标准值推荐值frk(MPa)基底摩擦系数μQ4mc细砂②1035/0.30淤泥③6025/0.25中砂④245/0.30砾砂⑤260/0.30Qpdl粉质黏土⑥-1250/0.25粉质黏土⑥-2260/0.25角砾⑦31/0.30碎石⑧41/0.40J2强风化泥岩⑨41/0.40中风化页岩⑩82/0.40强风化泥质粉砂岩⑾-151/0.45中风化泥质粉砂岩⑾-21002090.60强风化砂岩⑿-161/0.45中风化砂岩⑿-210050340.60中风化砂岩与页岩互层⒀8290.55S1ln强风化页岩⒁-14130.40中风化页岩⒁-28240.55

a0地质时代地质时代岩土名称及编号承载力基本容许值[f](kPa)摩阻力标准值(kPa)岩石单轴饱和抗压强度标准值推荐值frk(MPa)基底摩擦系数μ强风化砂岩⒂-16150.45中风化砂岩⒂-210050190.60微风化砂岩⒂-320060330.65西锚碇：中砂、粉粉质黏土、碎碎石承载力力低、强风风化岩节理理裂隙发育育，分布厚厚度小，均不宜作作为锚碇基基础的天然然地基持力力层，中风风化泥质粉砂砂岩、中风风化砂岩可可作为锚碇碇基础的地基基持力层。西塔区：细砂层层承载力低低、强风化化岩节理裂裂隙发育，分分布厚度小小，均不宜宜作为主塔塔区扩大基础的天天然地基持持力层，西西塔区宜采采用端承桩桩基础，以以中风化泥泥质粉砂岩岩或中风化化砂岩作为为桩端持力层层。东塔区：强风化化岩分布厚厚度大，但但节理裂隙隙发育，岩岩体完整性性较差，均均不宜作为为主塔区扩扩大基础的的天然地基基持力层，塔塔区宜采用用端承桩基基础，以中中风化砂岩岩或微风化化砂岩作为为桩端持力力层。东锚碇强风化化岩厚度大大发育底层层标高为-21..9m~-35..0m(埋深24.77m-54.55m)起伏面大，强强风化砂岩岩、中风化化岩层可作作为锚碇地地基的持力力层，CZZK19钻孔揭露露孔深44.8m-446.0mm为破碎带带，钻孔揭露露岩芯呈泥泥状、碎屑状、碎石状，该段埋深深较大，承载力较低，对对工程的影影响主要表表现在抗拉拉较差。水水文地质条条件⑴地下水类型及及特征地下水分分为松散岩岩类孔隙潜潜水和基岩岩裂隙水两两大类。孔隙水主要赋存存于浅滩地地貌区及水水下斜坡地地貌区含水层主主要为浅部部的粉细砂砾砂，孔隙潜水与海水水相连通性性较好，主主要接受大大气降水和和海水补给给，排泄以以蒸发和侧侧向泾流补补给地表水和入入渗补给基基岩裂隙水水为主。基岩裂隙水：该该含水岩组组在桥位区区广泛分布布，其含水水介质主要要为基岩的的风化裂隙隙和构造裂裂隙，桥位位区地大部部分地段基基岩裸露，覆覆盖层厚度度小，一般般接受大气气降水和松松散岩类孔孔隙潜水入入渗补给，其其富水性的的强弱主要要取决于裂裂隙的发育育程度、连连通程度及及其与地表表水、松散散岩类孔隙隙潜水之间间联系的密密切程度。⑵环境水腐蚀性性评价本桥位地表水发发育，部分分混凝土常常年浸泡于于海水中，处处于长期浸浸水状态，部部分位于水水位变动段处于干湿湿交替状态态下属Ⅱ类环环境桥位区地地表水及地地下水对混混凝土的腐腐蚀性见下下表4-5。由表中可可知处于干干湿交替处处水对钢筋筋混凝土结结构中钢筋筋的腐蚀性性强长期浸水水时的腐蚀蚀性较弱，故对于悬悬索桥锚体体的放置位位置应避开开干湿交替替处。海水腐蚀性评价地点水对混凝土结结构的腐蚀等级水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀等级判定依据(对混凝土的腐蚀性)判定依据(对钢筋的腐蚀性)长期浸水干湿交替西锚碇弱微中SO42-(3415g/L)CL-(55574g/L)西主塔弱微中SO42-(3013g/L)CL-(57738g/L)东锚碇中弱强SO42-(165.g/L))CL-9669g/L)东主塔中弱强SO42-(150.g/L))CL-5447g/L)4.5地震地震活动动性区域大部部分位于华华南沿海地地震带，未未来百年内内，地震活活动处于本本活动期相相对活跃期期的后期和下一活跃期相相对平静的的早期在华南沿沿海地震带带大的背景景下区域内可可能发生6-6..5级地震。本工程场场地自有历历史资料记记载以来共共遭受Ⅳ度度以上的历历史地震影影响共有7次最大影响响烈度为Ⅴ度。近场区自公元15000年有地震震记录以来来至19699年记述了3级以上地地震1次4级以上地地震1次，历史史最大地震震为19544年4级地震，自自19700年有区域域地震台网网观测以来来，共记录录了ML≥1.0级地震58次，台网网记录最大大地震为19766年钦州市市龙门ML3..5级地震。近近场区地震震分布与断裂裂有一定关关系，地震震多数发生生在北东向向断裂与北北西向断裂裂交汇部位位。地震构造造背景近场区新新构造时期期总体表现现为间歇性性升降运动动、断块间间的水平和和垂直运动动均有表现现，但幅度不大。近场区区断裂有北北东向和北北西向两组组断裂，其其中北东向向断裂中大大部分是防防城——灵山断断裂带组成成的断裂，其其规模大、延延伸长，为为早第四纪纪或前第四四纪断裂。这这两组断裂裂是主要的的控震构造。综综合分析近近场区的地地震构造环环境，近场场区不具备备发生6.5级以上地地震的构造造条件。

工工程场地建建筑场地类类别根据场地测试结结果和覆盖盖层厚度并并结合场地地现场勘查查，建筑场场地类别大大部分为ⅠⅠ1类，局部为Ⅱ类类，综合判判定工程场场地建筑场场地类别为为Ⅱ类。地地震地质灾灾害评价根据区域域和近场区区地震地质质调查研究究结果，场场地未发现现晚更新世世以来的活活动断层通通过，本工程场地可不考考虑地震地地表破裂问问题。东引桥东东部的工程程场地海底底分布有一一层淤泥质质粘土，经经判别为软软土，具备备发生软土土震陷的条件。建议在设设计和施工工建设过程程中，采取取有效的地地基处理措措施，防止止软土震陷陷对工程场场地建筑造成破破坏。工程场地可能液液化土层为为全新世中中砂③，经经判别该层层为可液化化土层，液液化等级为为中等。建建议注意砂砂土液化影影响，采取取适当措施施，避免因因地震砂土土液化对建建筑造成破破坏。工程场地地形高高低起伏，但但起伏不大大，不存在在产生崩塌塌、滑坡和和泥石流等等地震地质质灾害的条件，可可不考虑崩崩塌、滑坡坡和泥石流流等地震地地质灾害问问题。工工程场地设设计地震动动参数本项目工工程场地设设计地震动动加速度反反应谱《公路桥桥梁抗震设设计细则(JTGG/TB02--01-22008))中的归准化形式式。水平向向设计地震震动参数如如下表所示示，竖向设设计地震动动参数取水水平向设计计地震动参数的的0.655倍。龙门大桥主桥设设计地震动参数数(2阻尼比)位置分量超载概率水平2max(ccm/s)βmaxαmaxg1(s)2(s)γ地表水平50年10%50年2%竖向50年10%9002.70.450年2%近近场区主要要断裂及其其活动性评评定距离桥位最近的的陆域断裂裂有大番坡坡断裂(FF2)和那丁断断裂(F3)，均属于于防城—灵山断裂裂带派生断裂。另另外，从地地貌上推测测，龙门海海槽发育一一条北西向向的海域断断裂，即钦钦州湾断裂裂(F1))。大番坡断裂和光光坡——东场断断裂都为中中更新世断断裂，晚更更新世以来来不活动、钦钦州湾断裂裂为早第四纪纪断裂晚更新世世以来不活活动根《岩土工工程勘察规规范(GB5500211-20001)中5.8节的有关规定，“非非全新活动动断裂可不不采取避让让措施”，据此，大大番坡断裂裂、钦州湾湾断裂和光光坡——东场断裂对龙门门大桥越地地点影响不不大，龙门门大桥场址址可以“不采取避避让措施”。大番坡断断裂、钦州州湾断裂和和光坡———东场断裂裂发生地震震时其最大大震级大于于6.0级的可能能性不大。根据国内内外研究结结果，震级级小于6..0时发生地地震地表破破裂的可能能性很小，可可以认为地地震时渠黎断断裂南支和和北支不会会产生地震震地表破裂裂。由于断裂破碎带带宽度7-8m左右破碎带组组成了相对对软弱的地地基容易造成成地基沉降降由此对建筑筑物造成危危害，对建建在破碎带带或跨过破破碎带的建建筑，要对对地基进行行相应处理理。

航设施简陋茅茅岭港区已已建500吨级通用用件杂泊位位6个码头岸线线长250年通过能能力30万吨沙井港点已建500吨级通用用件杂泊位位2个码头岸线线长12年通过能能力30万吨另外，与本桥梁梁有关的还还有茅尾海海内防城港港的茅岭港港区已建20000吨级以下下泊位13个码头岸线线968，年通过能能力162万吨。龙门岛东侧目前前有龙港船船舶修造有有限公司。龙龙港船舶修修造有限公公司现有19577年建成的的船坞一座20000年前后改改建主要从事事船舶修理理和制造机械零部部件的修理理及制造主要经营营船型为散货货船、集装装箱船、游游船、特种种船舶、拖拖轮、挖沙沙船等。(2)发展展规划

龙门大桥航道布布置图与拟建龙门大桥桥相关的港港区和小港港点有龙门门港区(观音堂作作业区)、茅岭港港区、沙井井岸线、金谷港区樟木环环作业区和和防城港的的茅岭港区区，具体规规划情况分分述如下：：4.6航运(1)现状状

龙门大桥近场断断裂构造图图钦州港域已建码码头泊位主主要位于龙龙门口以南南的深水岸岸线与本桥梁梁有关的茅茅尾海内仅仅建有茅岭港区和沙井井港点，茅茅岭港区和和沙井岸线线位于龙门门口以北的的茅尾海内内，在龙门门口以南利利用同一条进港港航道，在在龙门口以以北分别使使用各自航航道；位于于亚公山西西侧的茅岭岭进出港航航道是钦州州港茅岭港区区进出茅尾尾海的专用用航道，目目前最大通通航500吨级船舶舶，通航设设施较简陋陋；位于亚亚公山东侧的沙沙井航道是是进出沙井井岸线运输输船舶和渔渔船的专用用航道，目目前最大通通航500吨级船舶舶，通龙门大桥港区分分布图①港口规划A观音堂、樟木环环作业区樟木环、观观音堂作业业区在原规规划基础上上均向南收收缩岸线，满满足与大桥桥10000m的安全距距离。樟木环作业区10万吨级泊泊位等级保保持不变功能调整整为客运旅旅游港区码头岸线线调整为10400，面积为78公顷，布布局大型邮邮轮码头，规规划区内小小岛原则上上大部分保保留，并尽尽可能保留留原有潮汐通道，港港区项目具具体设计与与龙门大桥桥周围景观观相协调；；观音堂作作业区保留留南面部分分，码头岸岸线调整为为27600面积143公顷功能调整整为通用码码头区预留位平平陆运河换换装港区以适应今后平陆陆运河开通通后江海联联运的需要要，同时可可布局游艇艇产业，具具体项目设设计时，规规划区内北北端小岛尽量量保持原貌貌。同时两两作业区之之间的距离离调整为102，较大的的打开茅尾尾海潮汐通通道。B钦州港茅岭港区区规划茅岭港区为为当地生产产生活以及及旅游客运运服务规划岸线线长2536610000～30000吨级泊位21个，年通通过能力约约900万吨。C钦州港沙井岸线线规划沙井岸线为为当地生产产生活以及及旅游客运运服务，规规划岸线长长18000m，年通过过能力约50万人次。

D防城港港茅岭港港区茅岭港区西侧预预留港口岸岸线长17866，规划发发展10000～30000吨级干散散货、件杂杂货泊位。②航道发展规划划龙门大桥桥北侧钦州州湾内湾茅茅尾海拟实实施综合整整治，对规规划航道进进行清淤和和拓宽。按按照钦州港总体规划，茅茅岭港区规规划为生产产生活以及及旅游客运运服务，最最大泊位为为30000吨级。沙沙井岸线规划为生生产生活以以及旅游客客运服务，按按照茅尾海海航道规划划及钦州湾湾潮汐条件件，拟规划划通航最大大2万总吨客船，并并兼顾帆船船、游艇的的通航需求求。预测未未来桥区通通航代表船船型如下表表所示。通航区域控制船船型预测表表船型载重吨级(吨)主尺度水线以上净高高度()备注总长()型宽()吃水()散杂货船300181665.9288液体散货船300971525.9285多用途集装箱船船100501283.6250江海直达船邮轮200GT102546.7391高速客船30GT10客位以下帆船225.74.5315沃尔沃极限70型樟木环、观音堂堂作业区调整后后示意图专题名称主要内容进展情况(3)专题名称主要内容进展情况(3)进行岩石蠕变试验获取相关计算参数(4)通过现场试桩测试桩基水平和竖向岩土参数反演三维计算(5)通过室内模型试验对方案进行验证(6)研究特定条件下的桩土共同作用简化公式214年月结题悬索桥组合梁结构设计与施工成套技术(1)组合梁混凝土桥面板设计理论和设计方法研究(2)组合梁结构体系和构造合理性研究(3)组合梁混凝土桥面板钢梁连接工艺研究(4)混凝土桥面板预应力技术研究(5)悬索桥组合梁工厂与工地施工技术研究规划特殊环境下锚碇锚体混凝土的耐久性研究(1)提出混凝土原材料优选控制指标(2)海工混凝土配置技术研究(3)混凝土施工质量控制要求(4)质量检验评定标准(5)适用于本项目的防腐措施规划海洋环境下钢梁防腐技术研究(1)钢梁防腐涂装方案(2)钢梁除湿系统方案(3)钢梁防腐关键施工工艺(4)钢梁防腐体系维护技术规划悬索桥缆索系统主动防护体系研究(1)开发出新型弹性包裹系统（低温加热型）(2)弹性包裹系统施工工艺(3)除湿监控参数设置及数据传输(4)干空气系统的闭环控制技术(5)索夹处主缆缠丝密封技术(6)锌铝合金镀层技术在主缆钢丝防腐中的应用规划5.1专题及及科研工作作概况专题根据本项项目合同要要求和勘察察设计工作作实际需要要设计阶段段将开展桥桥梁抗风性性能桥梁抗震震性能、行车安全全研究、安安全风险评评估、通航航安全评估估五项专题题研究。专题名称主要内容进展情况抗风性能研究初步设计阶段风参数研究动力特性分析专题名称主要内容进展情况抗风性能研究初步设计阶段风参数研究动力特性分析主梁数值风洞及气动优化；主梁节段模型风洞试验三维风振响应及稳定性能分析已完成动力特性分析及数值风动计算、悬索桥方案节段模型试验施工图阶段大比例尺箱梁渦振风洞试验；全桥气动弹模风洞试验抗震性能研究初步设计阶段确定设防标准三维有限元建模及动力特性分析桥梁结构反应谱分析对推荐桥梁方案进行时程分析针对初步设计方案提出减震设计方案论证确定抗震设防标准，完成动力分析完成悬索桥方案的反应谱和时程分析提出初步的减震设计参数根据施工图设计方案进行线性及非线性时程分析结构体系优化及减隔震设计；关键结构抗震性能评价行车安全研究代表车型选取及参数研究行车安全风速标准分析行车风环境数值模拟风对车辆通行影响评估风障工程措施对结构气动性能影响分析施工图阶段完成安全风险评估确定风险源风险源发生概率和风险损失确定确定风险等级控制措施风险存在的部位和方式分析风险评估的科学性、可行性、合理性及问题完成初步设计阶段要求的安全风险评估报告通航安全评估活动组织方案及其占用水域的符合性和适应性活动所需船舶和设施的航行停泊作业安全性分析活动或建设期间通航安全影响分析系统保障性分析及对策和建议专题的前期准备确定推荐桥型方案后完成报告编制科研根据本项项目建设条条件的特点点和初步设设计阶段桥桥型和结构构方案的技技术难度和和创新需求求初步设计阶段设计单单位配合业业主对可能能存在的科科研项目进进行了规划划目前已有有一项科研研项目通过过自治区交通通厅立项。主主要科研项项目规划如如下：专题名称主要内容进展情况桩基-重力式复合锚碇基础创新型设计(1)专题名称主要内容进展情况桩基-重力式复合锚碇基础创新型设计(1)提出桩基-重力式锚碇复合基础设计方案(2)通过三维数值分析模拟桩土共同作用，优化方案已在交通厅立项

5.2桥梁抗抗风性能研研究初初设阶段主主要研究内内容1）两种设计方案案主梁静力力三分力系系数的数值值模拟；2）两种设计方案案主梁颤振振临界风速速数值模拟拟；3）两种设计方案案动力特性性计算；4）两种设计方案案主梁静力力三分力系系数风洞试试验；5）桥梁的抗风安安全：即颤颤振临界风风速的确定定，静风失失稳临界风风速的确定定；6）风致振动桥梁梁的舒适度度：涡激振振动的发生生风速区间间、涡激振振动的振幅幅确定；7）主要构件的静静风荷载计计算；8）主要构件关键键部位的风风致响应计计算；9）提高桥梁抗风风性能的气气动措施及及有效性检检验5.2.2初步设计计阶段研究究结论1）涡振：主跨1600m组合梁方方案主跨915mm组合梁方方案主跨160mm钢箱梁方方案在5个攻角下下无明显涡振振现象。三三个方案的的涡振检验验均满足要要求。2）颤振主跨1600m组合梁方方案主跨915mm组合梁方方案两个方方案在+33°攻角下下颤振临界界风速较低低，主跨160mm组合梁方方案的颤振振临界风速速为73.776/s主跨915mm组合梁方方案的颤振振临界风速速为73.95m/s，对应的的检验风速速为69m//s。主跨跨60m钢箱梁方方案在试验验的5个攻角下下的颤振临临界风速均大大于颤振检检验风速。主跨1600m组合梁方方案主跨915mm组合梁的的颤振临界界风速低于于主跨160mm钢箱梁的的原因可能缘于于组合梁的的扭转质量量惯距大于于钢箱梁，导导致叠合梁梁的扭转频频率降低过过多，扭弯弯频率比小小于钢箱梁梁方案的扭扭弯频率比比。3）三分力组合合梁方案的的主梁阻力力系数最小小值比钢箱箱梁最小值值小，缘于于组合梁的的高度小于于钢箱梁。但但组合梁的升力系系数平均斜斜率（0..047，相相对于攻角角）约为钢钢箱梁（00.0155）的3倍。由于于组合梁的升力系系数平均斜斜率大，升升力系数的的由负变正正的攻角要要小于钢箱箱梁的值，因因此组合梁梁的颤振临临界风速会会低于钢箱箱梁方案。5.3桥梁抗震震性能研究究5.3.1初设阶段段主要研究究内容(1)根据据龙门大桥桥的重要性性及该地区区的设防烈烈度，同时时考虑近年年来地震频频发以及地地震破坏后桥梁结结构的修复复（抢修）的的难易程度度及经济性性，分析、推推荐采用龙龙门大桥的的设防标准准。(2)建立立龙门大桥桥全桥三维维有限元分分析模型，并进行龙龙门大桥动动力特性分分析，完善善龙门大桥模型，以以正确反映映实际结构构的质量、刚刚度分布和和阻尼特性性以及支撑撑连接装置置的力学特特性等。(3)根据据桥址场地地的地震安安全性评价价报告，以以及采用的的抗震设防防标准，分分别选定龙龙门大桥E1、E2两两水准的地地震输入（包包括加速度度反应谱及及时程两种种。

(4)采用用上述龙门门大桥三维维有限元分分析模型及及地震输入入对龙门大大桥在E1E2两水准下下的地震响应进行分分析。用反反应谱方法法计算模型型的地震反反应，用非非线性进程程分析方法法，对龙门门大桥大塔梁间间设置阻尼尼器的动力力响应进行行分析。已已完成的工工作及主要要成果（1）设防水准龙门大桥主桥主主跨为915mm单跨悬索索桥属A类桥梁根《公路桥桥梁抗震设设计细则（JTG//TB02--01-22008主桥地震震设防水准准选取为：E1水准重现现期约为475年E2水准重现现期约为20000年。考虑虑到龙门大大桥的重要要性，以及及该地区设设防烈度较较低，且近近年来地震震频发，如如20088川地震20133年的雅安安地震等为了提高高桥梁的抗抗震安全性性能E2水准采取取较高的设设防标准，重现期为2500年。龙门大桥的设防防水准为：：E1为450年重现期期，E2为25000年重现期期。（2）动力特性分析析采用有限元分析析软件SAP22000建立龙门门大桥主桥桥空间有限限元模型坐标系取取顺桥向为为x横桥向为为y轴，竖向向为z轴。主塔塔、主梁、桩桩基础等匀匀采用空间间梁单元模模拟，吊索索、主缆采采用桁架单元元模拟。考考虑恒载引引起的几何何刚度影响响；考虑垂垂度效应和和恒载引起起的几何刚刚度影响，并并施加初始始索力。两两侧主塔均均在岸上，桩桩基础采用用承台以下下3倍桩径底底部进行固固结。在进行反应谱地地震响应分分析时，结结构阻尼比比选取参照照《公路桥桥梁抗震设设计细则（JTG//TB02--01-22008）进进行，阻尼尼比取为2%。位置△x△y△zθxθyθz位置△x△y△zθxθyθz塔－梁连接1（左幅）011000塔－梁连接2（右幅）001000注：0”表示示无主从约约束，1”表示主从从约束。根据建立龙门大大桥主桥空空间动力分分析模型，对对其结构动动力特性的的分析研究究，了解结结构的动力响应特特性。结构构动力特性性分析中特特征方程求求解采用子子空间迭代代法。阶次周期（阶次周期（）频率（Hz）振型特点113.9740.072主梁一阶对称侧向振动210.4720.095主梁一阶纵向振动36.9940.143主梁二阶纵向振动46.4920.154主梁一阶对称竖向振动54.6700.214主梁二阶对称侧向振动64.5920.218主梁一阶反对称称竖向振动动74.3510.230主梁二阶反对称称竖向振动动83.4100.293主梁二阶对称竖竖向振动93.3120.302主缆一阶对称侧侧向振动102.9630.338主缆一阶反对称称侧向振动动（3）地震输入根据《广西滨海海公路龙门门大桥工程程场地地震震安全性评评价报告，选取主主桥设计地地震动参数数数值（2%%阻尼比）中中的地表所所在位置的的地震动设设计参数，如如下表所示示。主桥设计地震动动参数（阻尼比比）位置分量超载概率水平2max(cm/s)βmaxαmaxg1()T2(γ地表水平50年10%820.070.251.050年2%2450.070.251.0竖向50年10%90.02.70.2480.070.251.050年2%840.070.251.0位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上554495062438715160上横梁下2244371614841127位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上554495062438715160上横梁下224437161484112716007下横梁上395073651458107414091下横梁下420493692632215817197塔底455912232066208250554承台底5408168886931105161346东塔上横梁上46015618142268989上横梁下18865487119298949162下横梁上329353481205991915919下横梁下349980722127191315906塔底374413342100170036476承台底41783110884809947333锚碇处主缆西塔106--------东塔753--------E1、E2水水准下的水水平向与竖竖向地震波波，每个水水准下各方方向为3条地震波波。（4）反应谱分析在进行龙门大桥桥915mm单跨悬索索桥反应谱谱分析时，利利用前述动动力特性分分析所采用用的结构有有限元模型型，输入桥桥址处E1、E2水准的场场地加速度度反应谱，阻阻尼比取为为2%，对全全桥结构进行反应应谱分析，取取前800阶振型，振振型组合按按C方法进行行。地震输输入采用两两种方式：：1）纵向＋竖竖向；2）横向＋＋竖向，方方向组合采采用SRSSS方法。主塔关键截面位位移示意图图如下图所所示。

1）E1水准、纵纵向+竖向输入入

主塔关键截面位位移示意图图关键截面内内力响应（单单位：kN,mm）主梁梁端与塔顶顶位移（单位：：）

关键截面内力响响应（单位：kN,mm）位置纵向横向塔顶位移西塔0.0510.000东塔0.2130.000梁端位移西塔0.0350.000东塔0.2130.000位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上1085185位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上108518594875729501上横梁下438972552899220831292下横梁上772614392847210627492下横梁下822518225140421933436塔底889223934037406498718承台底105533292169021640119290东塔上横梁上898410992844217581上横梁下368210732328193617839下横梁上642910412353193631135下横梁下682715794156373531033塔底730225944101332671195承台底8158607817261580492494锚碇处主缆西塔257--------东塔117--------位置纵向位移横向位移西塔023--东塔029--2）E1水准、横横向+竖向输入入

关键截面内力响响应（单位：kN,mm）位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上2218130153478772080上横梁下251位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上2218130153478772080上横梁下251914653825190492327下横梁上41177844506184173128下横梁下466711016010119133299塔底497825908919172255525承台底579514431875237006617东塔上横梁上2175126146268262018上横梁下23056376695179241791下横梁上39318757269170522070下横梁下44439571042176012141塔底470212291403304833722承台底508645993218406844216锚碇处主缆西塔245--------东塔252--------位置纵向横向塔顶位移西塔0.1000.001东塔0.4160.000梁端位移西塔0.0680.000东塔0.4160.000支座位移（单位位：）位置纵向位移横向位移西塔046--东塔048--4）E2水准、横横向+竖向输入入主梁梁端与塔顶顶位移（单位：：）

关键截面内力响响应（单位：kN,mm）位置纵向横向塔顶位移西塔0.0120.095东塔0.0010.032梁端位移西塔0.0110.068东塔0.0010.011位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上433225401042153位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上43322540104215374072上横梁下490028607469372294547下横梁上803215328798360646102下横梁下911021511175234196424塔底9725505717433372410774承台底11319281736534635212926东塔上横梁上4249246390313353947上横梁下449712441301350993493下横梁上768417101412332084042下横梁下868518702038343164180位置纵向位移横向位移西塔002--东塔001--3）E2水准、纵纵向+竖向输入入位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩塔底91992400274位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩塔底919924002745593747266承台底993189836274793128238锚碇处主缆西塔257--------东塔117--------位置纵向横向塔顶位移西塔0.0380.000东塔0.1740.000梁端位移西塔0.0270.000东塔0.1730.000位置纵向横向塔顶位移西塔0.0230.185东塔0.0030.062梁端位移西塔0.0220.134位置纵向横向塔顶位移西塔0.0230.185东塔0.0030.062梁端位移西塔0.0220.134东塔0.0020.021

支座位移（单位位：）位置纵向位移横向位移西塔0.185--东塔0.177--位置纵向位移横向位移西塔003位置纵向位移横向位移西塔003--东塔002--

2）E1水准、横横向+竖向输入入

关键截面内力响响应（单位：kN,mm）位置轴力纵向剪力横向剪力位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上2172373151483上横梁下185103382712423下横梁上252265462998185下横梁下37627528652191塔底379307302386225承台底371431012732200东塔上横梁上2693953809550上横梁下197173211487477下横梁上127204781607167下横梁下26937515760134塔底239327321565208承台底273421432401334锚碇处主缆西塔278--------东塔207--------在进行非线性时时程分析时时，研究了了桥梁结构构在E1、E2水准下两两种方向组组合地震输输入的地震反应，地地震输入采采用两种方方式：1）纵向＋＋竖向；22）横向＋＋竖向。取取3组波输入入下结构最最大响应的最最大值作为为输出结果果。1）E1水准、纵纵向+竖向输入入关键截面内力响响应（单位：kN,mm）位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上3296592381位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上32965923819上横梁下7391966719712下横梁上16653277129805下横梁下1856842633214塔底105833872353938承台底150105161444395东塔上横梁上317388576558上横梁下75715667118607下横梁上19038884103995下横梁下17235725440908塔底16253552922037承台底103112111522595锚碇处主缆西塔871--------东塔533--------位置纵向横向塔顶位移西塔0.0130.136东塔0.0020.027梁端位移西塔0.0130.095东塔0.0010.008支座位移（单位位：）位置纵向位移横向位移西塔0.013--东塔0.012--3）E2水准、纵纵向+竖向输入入位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩塔底3326位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩塔底332621813559498承台底391882165961496锚碇处主缆西塔402--------东塔416--------位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上9641834672位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上9641834672790上横梁下14131163012467下横梁上278173173892239下横梁下22615344778215塔底210158124917456承台底305258462928448东塔上横梁上84571510121224上横梁下195286142591085下横梁上220661223832787下横梁下225880419272980塔底243150171694379承台底257249262045425锚碇处主缆西塔110--------东塔173--------位置纵向横向塔顶位移西塔0.210.83东塔0.030.47梁端位移西塔0.200.21东塔0.020.15支座位移（单位位：）位置纵向位移横向位移西塔0.25--东塔0.23--主梁梁端与塔顶顶位移（单位：：）

主主要截面抗抗震计算对以上时程分析析的抗震内内力按以下下荷载组合合对915mm组合梁悬悬索桥方案案进行控制制截面的承承载力计算算，荷载组组合及计算算结果如下下：位置纵向横向塔顶位移西塔位置纵向横向塔顶位移西塔0.900.90东塔0.490.49梁端位移西塔0.640.64东塔0.510.51荷载组合编号荷载组合组合一永久作用＋顺向地震（E1水准荷载组合编号荷载组合组合一永久作用＋顺向地震（E1水准50年10%）组合二永久作用＋横向地震（E1水准50年10%）组合三永久作用＋顺向地震（E2水准50年2%）组合四永久作用＋横向地震（E2水准50年2%）位置纵向位移横向位移西塔0.49东塔0.644）E2水准、横横向+竖向输入入关键截面内力响响应（单位：kN,mm）

95m组合梁悬索桥方案案西塔塔底截截面承载力计计算结果荷载组合内力（KN.mm)承载力Nr（KN)N/s轴力Ns顺弯矩Mx横弯矩My组合一372644396236120.71367.43.6组合二347244279.62471971009.24.3组合三339144748036136.79988162.4组合四335144413.63160971065.53.4位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上38266141801位置轴力纵向剪力横向剪力横向弯矩纵向弯矩主塔西塔上横梁上3826614180177上横梁下273374673362802下横梁上234497773558208下横梁下461448931018245塔底400651282075479承台底566932113691499东塔上横梁上3596893168181上横梁下270295232789161下横梁上221467402156280下横梁下347521931063234荷载组合内力（KN.mm)承载力NrNr/Ns轴力Ns顺弯矩Mx横弯矩My（KN)组合一3201672轴力Ns顺弯矩Mx横弯矩My（KN)组合一320167218503103.51515.33.4组合二398467161303419.51586.64.3组合三317067442703180.533.13.8组合四395167486.336406500.53.0组合西塔东塔单桩轴力承载力容许值单桩轴力承载力容许值（kN）（kN）（kN）（kN）工况一4628965911060工况二4738964691060工况三5838965211060工况四596896537106095m组合梁悬索桥方案案西塔桩基截截面承载力计计算结果荷载组合工况内力（KN.m)截面抗力NrNr/Ns竖向力Ns顺弯矩Ms组合一m483.荷载组合工况内力（KN.m)截面抗力NrNr/Ns竖向力Ns顺弯矩Ms组合一m483.6206.9830.51.7m164.6206.9438.22.3组合二m419.6112.3991.22.1m114.9112.3580.33.3组合三m583.5326.7704.51.4m64446326.7848631.8组合四m492.5267.9862.01.7m181.2267.9383.32.9组合西塔东塔单桩轴力承载力容许值单桩轴力承载力容许值（kN）（kN）（kN）（kN）工况一4347214251060工况二4727214971060工况三4747214411060工况四4097214941060荷载组合工况内力（KN.m)截面抗力NrNr/Ns竖向力Ns顺弯矩Ms组合一m377.5荷载组合工况内力（KN.m)截面抗力NrNr/Ns竖向力Ns顺弯矩Ms组合一m377.543657907.52.9m201.643657886.74.2组合二m316.9337461291722.5m206.433746902.24.5组合三m430.652211927.82.8m185.652211716.85.0组合四ax417.549855908.12.1in192.349855817.75.2按东西塔设计计桩长分别别为5060m对三个悬悬索桥方案案索塔桩基基础单桩承承载力进行行计算，计算结果果如下表：：组合西塔东塔单桩轴力承载力容许值单桩轴力承载力容许值（kN）（kN）（kN组合西塔东塔单桩轴力承载力容许值单桩轴力承载力容许值（kN）（kN）（kN）（kN）工况一5151641494777工况二4391641557777工况三5981641580777工况四5371641558777

初初步设计阶阶段主要结结论（1）主桥横桥向第第一阶振型型为主桥主主梁侧弯，自自振周期为为13.9974秒；纵桥桥向第一阶阶振型为主桥主主梁纵向振振动，自振振周期为10.4472秒。（2按E1E2两种概率率水准时程程分析的地地震荷载三个悬索索桥方案控控制截面极极限承载力力满足弹性性阶段规范范要求。（3）考虑到在纵向向设置粘滞滞阻尼器可可效地减小主桥梁梁端的纵向向地震位移响应应，改善桥桥梁主塔和基基础的受力力性能，在在地震活跃跃期提高桥桥梁整体结结构的抗震震安全系数数及行车安安全，建议议设置纵向阻阻尼器。5.4锚碇桩桩基重力式复复合基础主主要研究内内容锚碇桩基-重力力式复合基基础属创新新型设计方方案需要采用用不同的技技术手段对对桩土分配配机理和荷荷载分配规规律进行验验证和校核核，主要的的研究内容容有：(1)基础础的适用性性条件研究究(2)考虑虑施工阶段段的全过程程三维仿真真分析研究究(3)竖向向、水平承承载力试桩桩与基底摩摩阻力测试试研究(4)岩土土的蠕变特特性研究(5)基础础的室内群群桩模型试试验研究(6)桩基-重重力式复合合基础的简简化理论公公式推导研研究与施工工指南编制制(7)桩基-重重力式复合合基础的可可靠度研究究已已完成的工工作及主要要成果现阶段课课题完成的的主要工作作有基础的的适用性条条件研究和和三维数值值分析计算算的初步成成果通过现场踏勘和锚位位区的初勘勘地质成果果认为锚位位区地质条条件复杂采用桩基基-重力式复复合基础具具有一定的适用用性三维数值值分析计算算对不同地地质参数下下的基础结结构方案进进行了桩土土分配计算算和岩土参参数敏感性性分析，计计算针对的的结构方案案和计算选选用参数选选择如下表表：三维数值分析计计算方案一栏表表

算结果如下表：：

方案结构方案基岩参数后锚体区桩/m前散索鞍区桩长/m荷载工况地基土方案结构方案基岩参数后锚体区桩/m前散索鞍区桩长/m荷载工况地基土(竖向分配系数/水平分配系数）桩基(竖向分配系数/水平分配系数）方案一(推荐)72根桩LM13225a0.53/0.000.47/0.00b0.900.10LM23225a0.38/0.000.62/0.00b0.200.80LM166a0.67/0.000.33/0.00b0.100.90LM1，承下0.5m基岩弹性模量取LM1的20%66a0.64/0.000.36/0.00b0.800.20方案二56根桩LM12818a0.54/0.000.46/0.00b0.000.00LM22818a0.39/0.000.61/0.00b0.500.50方案三72根桩LM12410a0.51/0.000.49/0.00b0.600.40LM22410a0.37/0.000.63/0.00b0.100.90LM1，承下0.5m基岩弹性模量取LM1的20%2410a0.37/0.000.63/0.00b0.200.80LM1，承下0.5m基岩弹性模量取LM1的50%2410a0.36/0.000.64/0.00b0.100.90LM1，承下0.5m基岩弹性模量取LM1的20%66a0.57/0.000.43/0.00b0.100.90方案东锚基础桩基方方案基岩参数后锚体区桩长长/m前散索鞍区桩桩长/m承台尺寸方案一（推荐）72根桩LM13225757.88，承台厚8.5，桩间间距8mLM23225LM166LM1，承下下05m基岩弹性模量取LMM1的20%66方案二56根桩LM128187557，承台厚8.5，桩间间距8mLM22818方案三72根桩LM124107557，承台厚7.5，桩间间距75mLM22410LM1，承下下05m基岩弹性模量取LMM1的20%2410LM1，承下下05m基岩弹性模量取LMM1的50%2410LM1，承下下05m基岩弹性模量取LMM1的20%66注：LM1参数为初勘勘地质勘查查报告提供供，LM22为LM1参的一半，具具体数值本本表未显示示。对以上结构方案案采用不同同的地质参参数对桩土土受力分配配进行计算算主要的计计算工况按按以下两种工况：：a.锚体施工完完成，未挂挂主缆b.全桥施工完完成，按运运营阶段荷荷载施加最最大缆力对上述结结构一览表表的各参数数下采用三三维数值分分析程序计计算桩土受受力由于桩基基重力式重重点关注桩土荷载分分配系数，所所以初步结结果中只列列出各结构构方案下的的桩土荷载载分配系数数，主要的的计

通过各方案的桩桩土荷载分分配系数对对地基与桩桩基进行受受力分析，基基础方案一一相比方案案二、三桩土受力力分配的计计算结果更更为理想，所所以选择基基础方案一一作为推荐荐方案进行行重点研究究。存存在的技术术难点及解解决方案由于锚碇桩基--重力式复复合基础由由于为国内内特大悬索索桥的首次次应用在结构设设计桩土受力力分配、施工等方面面无可借鉴鉴的成熟经经验。主要要存在的技技术难点是基础础结构的桩桩土受力分分配的模式式、结构的安全度把把握在关键岩岩土参数的的选取方面面还存在一一定的不确确定性下阶段将将重点针对对桩基土体共同同受力的关关键岩土参参数进行研研究通过岩石石蠕变试验验桩基水平平力与岩土土水平抗力力的现场测试等特特定的专项项试验提高高岩土参数数选用的准准确性修正结构构计算三维维模型的本本构关系进行桩土共同作作用的非线线性分析通过室内内模型试验验进行试验验验证在确保结结构安全和和经济合理理的前提下，提出出桩基-重力式锚锚碇的设计计方案。目前该课题交通通厅已对依依托本项目目的《锚碇碇桩基重力力式复合基基础》科研研项目立项项，根据课课题的工作作大纲进行行有序的推推进研究工工作。课题题主要的研研究内容和和技术保证证手段如下下：.基于目前的初勘勘成果，利利用现有的地地质参数，考考虑桩-岩土-结构间的共同作作用，按照照岩土体材材料的应力力应变的非非线性特性性按两种程程序进行三三维数值有有限元分析析计算研究桩基基与土体的受力力机理、荷荷载分配规规律。B.在施工图详详勘阶段为研究岩岩石蠕变对对本项目基基础受力和和变形的影影响选择强风风化砂岩和和页岩两种种岩样进行行岩石蠕变变试验根据确定定的蠕变模模型参数开展考虑虑岩石蠕变变环境下的的三维有限差分数数值模拟研究考虑虑强风化岩岩蠕变情况况下桩基础荷荷载分配基础变形形等为群桩基基础设计提供重重要参考。C