随着各地区间经济、政治交流的愈加密切,交通运输的便捷直接影响着城市的发展。跨海大桥结构不仅解决了临海(或入海口)城市与近海岛屿、跨海湾、海峡两岸城市的交通运输问题,同时,兼具景观效果。目前国内建成的跨海大桥如杭州湾大桥、青岛海湾大桥等即成为了地标性景观建筑。跨海大桥的跨度一般都较大,对桥梁技术要求很高,是顶尖桥梁技术的体现。地锚式悬索桥以其可适应大跨径且具有外形优美等优点,对景观有要求的工程更为适用。地锚式悬索桥的下部结构设计一直是整个工程的重点和难点。海上地锚悬索桥下部基础面临的海洋环境更加恶劣,波浪力、水流力等荷载较大,地质情况和泥沙冲淤情况复杂。因此,锚碇基础的选取及设计尤为重要。悬索桥的锚碇一般有隧道式锚碇和重力式锚碇,海域中可采用重力式锚碇。为了使荷载完全传至持力层,一般采用扩大基础、桩基础、沉井基础、管柱基础、组合基础等深水下基础,这些结构水上施工作业量大,施工工艺相对复杂,且工期较长。本研究将港口工程码头结构中常用的沉箱结构设计理念引入跨海大桥锚碇基础的设计中,以超大型沉箱结构替代传统的锚碇结构,降低了水上施工作业量,节省工期。构建用于跨海大桥锚碇结构的超大型沉箱结构的有限元分析模型,提出结构设计方法。并以大连南部星海大道主桥采用地锚式悬索桥超大沉箱锚碇基础为例,对其进行结构设计。最后通过物理模型试验,提出超大型沉箱锚碇基础在实际工程中的施工方法,证明这种超大型沉箱锚碇结构的实用性。本研究结论为海上人工构筑大型基础结构具有一定的参考意义。