一、项目概况
杭瑞国家高速公路临湘(湘鄂界)至岳阳公路岳阳洞庭湖大桥悬索桥桥跨布置为3×60m悬浇刚构+(1480+453.6)m双塔双跨钢桁架梁悬索桥+(32.18+4×60.5)m悬浇连续梁，主桥全长1933.6m。索塔采用门式框架索塔，索塔下单塔设40根D280cm桩基础。两岸锚碇均为地连墙基础重力式锚。
锚碇平面布置采用葫芦形，面积5000平米。君山锚碇基坑最大深度39.5m、地连墙最大深度49.5m，为湖积软土地区罕见的超深超大基坑。
洞庭湖大桥夜景
项目于2018年1月15日通过验收。
桥位区覆盖层厚度大、软土发育，附近发育有区域性断裂-湘江断裂，下伏基岩面起伏大、次级断裂发育，桥位区地质条件非常复杂。工程地质勘察必须解决诸多难题，包括：场地稳定性与适宜性评价、查明桥位区断裂构造发育情况为索塔及锚碇位置的选择提供依据、准确测定软土层物理力学参数，以及查明场地内水文地质条件，为锚碇基坑设计提供基础资料。
二、场地条件
桥位区构造发育，其中湘江大断裂及其分支是绕避不开的主要构造，湘江大断裂沿湘江河道延伸。是控制洞庭湖盆地东缘的一条重要断裂构造，并控制着沿线第四系沉积，造成断裂东侧第四系厚度不到40米，西侧第四系厚度却超过100米。
君山锚碇软土场地
项目区软土范围广、厚度大，灰色、灰绿色，夹极薄层状粉细砂层，呈“千层饼”状，君山锚碇场地软土平均厚度达28m。
桥位处受构造控制，岩体破碎，尤其是断层破碎带一般都成散体状，胶结程度差或者无胶结，手捏易碎。
三、工程问题和技术难点
识别了控制洞庭湖盆地边界的湘江大断裂为非全新活动性断裂，为场地稳定性与适宜性评价为适宜提供了地质基础；
基于采用高密度电法、钻探、孔内电视等勘探手段探明的地质构造，将君山岸索塔右移50m避开了F1断层，在隐伏的大断裂带中，为大桥塔基找到了较完整的岩体基座，确定了场地稳定性，为桥梁主跨跨径从初设的1800m缩短为1480m提供了支撑，既节约了投资，又确保了工程安全。
君山锚碇场地软土平均厚度达28m，为准确确定软土抗剪强度，现场采用了大量静力触探、十字板剪切、扁铲侧胀等试验，结合室内三轴试验、不排水剪强度试验等，经过反复对比、演算，最终提供了合理的基坑稳定性计算设计参数，经后期施工验证，所提供参数合理。
四、技术创新和特色
1）通过自编程序形成了提高信噪比的水上物探高精度解译方法。采用预测反褶积法消除多次波，用一维带通滤波和二维FK滤波法相结合设计了一个扇形滤波器，有效分离出二次冲击波形的干扰，提高信噪比，提高了定量解译精度。
2）基于金刚石钻具与植物胶钻井液结合，建立了破碎岩体无损钻进完整取芯技术。
3）根据桥位区软土工程地质研究，确定了洞庭湖砂纹淤泥质土的组份特征、微观结构和工程特性，通过原位测试与室内试验的软土强度增加对比研究，揭示了其强度增长规律。
4）形成了锚碇环形地连墙设计新理论。
首先在平面设计上进行创新，洞庭湖大桥君山岸锚碇基础采用地下连续墙支护结构，为国内首次采用大小圆不对称的“∞”形结构，结构安全，且节省造价，发明了一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础，并形成专利。
岳阳锚碇和君山锚碇施工现场
其次进行了超深超大基坑结构设计创新，在地质条件和受力条件复杂条件下，进行了包括葫芦形地连墙基础受力与变形的时空效应分析、葫芦形地连墙基础受力体系研究、葫芦形地连墙止、降水方案研究、葫芦形地连墙监控与信息化施工技术研究、汛期葫芦形基坑施工防护技术及安全性分析等多方面的创新研究。
多套计算程序平行计算、相互校核
五、工程效益与效果
本项目的工程地质勘察工作取得了很好的经济效益与社会效益，并具有典型的工程示范作用。提出的勘察结论与建议科学合理，并在工程中实行，为锚碇基坑防护设计提供准确的基础资料，并降低了工程规模。减少投资约0.85亿元，缩短建设工期6个月。
地下连续墙基础结构设计计算过程中，利用Flac3D、Midas GTS、同济启明星FRWS、理正深基坑6.5等多套计算程序平行计算、相互校核。在“减少墙厚、增大内衬厚”思想指导下，探寻地连墙墙厚的合理厚度，将常规墙厚由1.5m优化为1.2m，地连墙墙身混凝土减少约6800方。
六、项目第一承担单位简介
湖南省交通规划勘察设计院有限公司成立于 1960 年，是具有对外经济合作经营资格的国家甲级综合大型勘察设计企业，同时是湖南省高新技术企业。现隶属于湖南省国资委旗下湖南省交通水利建设集团有限公司。
持有国家工程勘察综合类、公路全行业、水运全行业、市政行业、建筑行业、风景园林专项等 6 大类甲级勘察设计资质及国家工程咨询、工程测量、试验检测、地质灾害防治等 4 大类甲级资质及资信。
业务涵盖交通与城乡规划、公路、水运、市政、轨道、建筑、水利环保、工程勘察等八大核心业务板块。
累积获国家级、部省级科技进步、优秀工程勘察设计、咨询奖 500 余项，其中，包括 1 项国家科技进步一等奖、6 项国家科技进步二等奖、7 项国家优秀工程勘察、设计金奖、7 项詹天佑土木工程大奖等。
湖南省交通规划勘察设计院有限公司
联系电话：0731-84367012
地址：湖南省长沙市望城区月亮岛路一段598号
网址：http://www.hnjtsjy.com