基坑工程是岩土、结构及施工相互交叉的学科。随着城市的快速发展，市区的土地资源越来越稀少。城市高层建筑普及，地下空间的开发使得地下室越做越深^[1,2,3,4,5]，基坑的规模越来越大，地下室边线与周边房屋或道路距离越来越近，有的地方政府还给出了基坑支护工程若采用锚杆、锚索等则锚杆、锚索不得超出用地红线的限制规定，如果场地地质条件很差，那基坑支护设计就更加困难了。

　　 广东省佛山市南海区西樵镇纺织科技大厦基坑支护工程，合理地采用了地下连续墙+半逆作法内支撑的支护方案，成功解决了上述基坑支护难题，现场施工照片见图1。本文详细介绍该基坑支护方案及其巧妙设计。

　　 本工程位于广东省佛山市南海区西樵镇，主体部分地下两层，地下二层层高为5.0m(设有六级人防)，地下一层层高为4.5m，地上25层，建筑主要屋面的高度约99.6m，建筑面积约32 718m²。主体结构为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础为钻孔灌注桩基础，桩端持力层为中风化岩。

　　 基坑平面面积为3 333m²，周长为234m。本项目基坑开挖深度一般约为9.75m。计算地下水位标高取室外地面以下1.65m。

　　 地下室侧壁外边线东侧距离广东南方技术创新中心(4层)墙边很近，仅约6.5m，西侧距离轻纺大道中心线约10m，北侧距离城市道路中心线约10m，南侧距离城市道路中心线约19m，见图2。故东侧基坑安全等级^[6]为一级，其余处基坑安全等级为二级。

　　 拟建场地位于珠江三角洲地区，属冲积平原地貌，场地地势较为平整，场地内未发现有影响场区稳定性的构造形迹等不良地质作用，场地的区域稳定性较好。

　　 物探资料显示，基坑周边各市政道路下均有市政管线分布，且需要保护。

　　 (1)周边场地限制。周边场地既有现状道路及地下市政管线限制，又有紧贴的既有建筑限制，同时需保证既有建筑不得产生开裂或沉降。

　　 (2)地质条件总体很差。既有很厚的淤泥质黏土层，基坑底面还有透水性较强的砂层。

　　 (3)当地政府规定基坑支护采用锚索、锚杆、土钉时，锚索、锚杆、土钉的端头均不得超出用地红线。从图2可以看出，本工程建筑边线离红线边较近，若采用锚索、锚杆、土钉等势必超出工程的用地红线范围，故基坑支护无法采用锚索、锚杆、土钉。

　　 本场地地质情况自上而下分为:

　　 (1)层砂性素填土:浅灰黄色，松散，主要由中、细砂组成为主，欠压实，层厚2.90～5.40m。

　　 (2)₁层粉质黏土:浅黄色，软塑～可塑，粘性较好，以粉、粘粒组成为主，稍有光泽，干强度为中等，韧性为中等。层厚0.90～2.00m。

　　 (2)₂层淤泥质粉质黏土:深灰色，饱和，流塑，含腐殖质，有腐殖臭味。层厚2.50～6.00m。

　　 (2)₃层粉质黏土:浅黄色，软塑～可塑，黏性较好，以粉、黏粒组成为主，稍有光泽，干强度为中等，韧性为中等。层厚2.00～6.40m。

　　 (2)₄层粉砂:深灰色，饱和，松散，分选性好，以石英砂为主，含较多泥质。层厚1.00～5.10m。

　　 (2)₅层淤泥质粉质黏土:深灰色，饱和，流塑，含腐殖质，有腐殖臭味。层厚8.70～20.40m。

　　 (2)₆层粗砂:灰色，饱和，中密，分选性差，以石英砂为主，呈次棱角状。层厚1.70～10.30m。

　　 (2)₇层粉砂:深灰色，饱和，稍密，分选性好，以石英砂为主，含较多泥质。层厚3.00～6.30m。

　　 (2)₈层淤泥质粉质黏土:深灰色，饱和，流塑，含腐殖质，有腐殖臭味。层厚1.00～8.30m。

　　 (2)₉层中砂:灰色，饱和，中密，分选性差，以石英砂为主，呈次棱角状。层厚1.20～3.60m。

　　 (4)₁层强风化泥质粉砂岩、粗砂岩:泥质粉砂岩呈暗红色，具原岩结构。层厚4.10～19.00m。层顶面埋深33.00～35.00m。

　　 (4)₂层中风化泥质粉砂岩、粗砂岩:泥质粉砂岩呈暗红色，粉砂质结构。层厚1.50～10.10m，层顶面埋深38.50～53.00m。

　　 地质勘察报告中各土层岩土参数如表1所示。

　　 综合考虑第2节所述基坑支护设计面临的三大困难，经方案比选，拟采用地下连续墙+半逆作法内支撑的基坑支护方案，并尽可能地将内支撑结构与永久结构结合起来，以方便施工并减少后续拆除临时内支撑结构的工程量。因此，综合考虑地下室结构、场地岩土条件及方便施工等因素，经设计认真分析、计算，利用地下一层周边1～2跨的楼盖梁板作为内支撑结构(图3)，对地下连续墙提供支撑反力，地下一层以上采用明挖正作法施工，地下一层以下采用掏挖半逆作法施工。连续墙一般厚度为0.8m，个别槽段厚度为1m。

　　 本基坑支护工程半逆作法是先从上往下施工，并在地下一层楼板中间预留取土的大洞，从预留大洞挖取地下二层的土方，然后再从下(地下二层底板)往上施工并封闭地下一层中间的预留大洞。典型基坑支护剖面图如图4所示，基坑东侧旁为4层无地下室的既有建筑物。

　　 基坑支护设计采用理正深基坑支护结构设计软件F-SPW V6.5^[7]进行分析计算。经计算，东侧地下连续墙的位移和内力包络图如图5所示。虽然图5中东侧连续墙的计算变形值稍大于30mm，但后续实际基坑监测结果表明，此处连续墙变形的实测值远小于计算值。地下连续墙内力计算结果均满足规范限值^[6]。

　　 该基坑支护方案具有安全可靠、施工较方便、节约工期、经济性较好、环保性好等优点。其主要特点有:

　　 (1)场地存在深厚的淤泥质土、砂层，基坑周边环境复杂，地下连续墙既是支护结构又是地下室的侧壁，集止水、挡土、侧壁结构“三合一”。与支护桩+内支撑或支护桩+锚索支护方案相比，地下连续墙+半逆作法内支撑的施工工艺简易，节省工期;止水性能非常优越，后期实际开挖表明，除南面因地质复杂在个别地下连续墙接头处有局部渗漏外，其余整个地下室侧壁没有出现渗漏现象，大大降低了后期维护费用。

　　 (2)基坑设计巧妙借用地下一层周边钢筋混凝土楼盖兼作内支撑结构，做到了基坑临时支撑结构与永久楼盖结构“二合一”。利用地下一层周边楼盖结构做内支撑，支撑安全性能大大提高，从跟踪检测结果看，连续墙变形值较小，故这种“二合一”支护做法，给整个地下室施工提供了强有力的安全支护保障。

　　 (3)地下一层周边楼盖结构不必拆除，对比一些传统的临时内支撑结构，节省了采用临时内支撑体系时需进行的拆、换撑施工工序及时间，节约了成本，达到了节材、省工、省能耗的效果。

　　 (4)基坑内支撑结构中设置于地下二层的钢格构柱，既可以作为竖向临时支撑用的钢立柱，后期也可以作为地下二层混凝土柱的钢筋，充分利用而不必拆除，兼顾了施工操作方便性。

　　 (5)地下一层中间预留的大洞方便土方开挖以及地下二层底板施工材料的运送等。

　　 (6)考虑到场地施工荷载要求，因出土运输坡道需临时填土，土方及运土车辆荷载大，故将出土运输坡道设置在人防区域，根据人防荷载计算设计的楼盖结构足够满足运输施工荷载要求;并将部分材料堆场、加工场等施工荷载较大区域设置于地下一层非出土坡道区域的人防区，满足了场地施工空间狭小条件下的施工荷载要求，地下一层内支撑结构不需进一步进行加固处理。

　　 综上所述，本工程基坑支护方案多处体现了“一种结构，多种用途”的巧妙设计。

　　 地下连续墙+半逆作法内支撑施工的主要工序为:先施工地下连续墙，开挖地下室地下一层土方，施工地下一层周边楼盖，以作为内支撑结构，并预留梁板钢筋，中间预留大洞，由此洞从上往下挖取地下二层土方，取完土后施工地下室底板，待地下室底板施工完后，施工地下一层原来预留的中间大洞，再施工首层楼盖(即地下室顶板)。

　　 该半逆作法施工较为细致的步骤描述如下:1)平整施工场地，拆除及迁移管线;2)地面导墙放线，并修筑导墙;3)泥浆护壁成槽，采用导杆式挖斗成槽机直接成槽，并清底;4)地下连续墙钢筋笼加工和吊放;5)地下连续墙混凝土浇筑，墙段之间的接缝选用工字钢接头;6)施工主体工程的灌注桩基础并一起放置钢格构柱(以后不拆除);7)施工地下连续墙冠梁并预留冠梁上的首层梁板钢筋;8)基坑外放坡，基坑内开挖土方至地下一层底部的-5.60m标高;9)施工地下一层周边的钢筋混凝土八字撑及梁板内支撑楼盖;10)搭设栈桥式运土的钢结构坡道;11)待地下一层周边内支撑结构的混凝土强度达到70%时，在地下一层中间预留大洞处向下开挖地下二层土方(图6)至底板垫层下，地下一层周边内支撑楼盖下的土方采用小型挖土机掏掘，土方挖掘完成后的照片如图7所示;12)施工排水及安全防护系统和底板下垫层;13)施工地下室底板大体积混凝土;14)施工地下一层中间部分的楼盖结构，封上原来此处预留的大洞，如图8所示;15)拆除车道及楼梯处的各道临时内支撑;16)施工地下室内车道、楼梯;17)施工地下室顶板楼盖结构;18)施工首层及以上各层结构。

　　 本工程基坑支护全过程的第三方监测是根据规范^[8]及设计监测方案，由深圳市勘察设计研究院佛山分院完成的。从全过程的跟踪监测总结报告看，第120次即最后一次观测结论为“建筑基坑支护结构及建筑基坑周边建(构)筑物在整个监测期间内处于可控状态”，且连续墙变形值较小，周边建筑物及地面未出现新增裂缝或下沉现象。

　　 监测结果汇总见表2，可以看出所测各点变形值均较小。此外，主要市政道路未出现新增裂缝，未使地下管线遭到破坏;基坑周边房屋尤其是紧贴基坑的既有建筑未出现新增裂缝，在施工过程中，未出现原有房屋因下沉或开裂而产生的纠纷;地下室未出现渗漏水现象，止水防水及支护效果很理想。

　　 本基坑支护设计经过反复研究、仔细推敲，结合复杂场地施工条件、既有建筑保护、施工工期、经济及安全等综合考虑，进行了全面分析比较，采用了“地下连续墙+半逆作法内支撑”的支护方案，克服了场地狭窄、紧邻既有建筑物和道路、地质条件差等三大困难。

　　 基坑支护方案施工安全便利，大大节省了施工工期。基坑支护及地下室施工期间未发现地面明显开裂和下沉，未出现地下室市政管线遭遇破坏情况，紧贴的既有建筑未发生新增裂缝或下沉现象。基坑支护效果达到了预期的支护效果，在经济、社会、环保方面均具有良好的效益。基坑支护方案多处体现了“一种结构，多种用途”的巧妙设计，在2017年度全国优秀工程勘察设计行业评选中获三等奖。