随着城市地下空间开发进程的不断推进，越来越多的深基坑工程需要在城市密集城区内施工，这将对基坑变形控制提出更高的要求[1]。相比常规深度基坑，超深基坑开挖将伴随着更大的变形、更大的地层影响范围[2]。目前众多学者通过理论解析[3]、数值模拟[4-5]和模型试验[6-8]等手段对基坑围护结构变形特性展开了研究并取得了丰富的成果。然而鉴于深基坑工程的复杂性和综合性，基于现场观测的半理论半经验方法更具实用性和指导性[9-10]。徐中华等[11]统计分析了上海地区93个深度为10~20 m的基坑工程实测数据，研究表明墙体最大侧移基本分布在（0.1%~1.0%）He，He为开挖深度，且墙体最大侧移与开挖深度和墙底以上软土厚度呈正相关，与坑底抗隆起稳定系数呈负相关，与支撑系统刚度关系不大。廖少明等[12]通过对苏州地铁车站基坑的实测分析，表明墙体最大侧移为（0.04%~ 0.40%）He，墙后地表沉降为（0.04%~0.27%）He，指出插入比或支撑系统刚度的增加对减小围护结构变形的作用有限。Tan等[13]通过对上海大尺度深基坑与该地区其他33个基坑的施工数据进行分析比较，指出基坑平面尺寸是影响基坑开挖变形性状的关键因素，基坑尺寸越大，墙体变形和地表沉降也越大。由此可见基坑变形特性具有明显的地域性，且影响因素众多。
然而，根据文献[14]统计的近20年来上海地区592例深基坑工程数据库，超过30 m以上的深基坑仅有5例，占比不足1%，因此对于深度超过30 m超深基坑的变形特性的认识依然有限。同时，现有研究鲜有关注围护结构沿基坑边长方向的横向挠曲特征。尤其对于地下连续墙结构，由横向挠曲引起的接缝张开问题将对结构的抗渗性能造成不利影响，在工程中同样需要重点关注。此外，作为深基坑开挖的前置条件，疏干降水多采用在开挖前将坑内水位降低至最终开挖面以下的方式，即“一次性超前降水”。由于常规深度基坑的降水影响不甚显著、抑或未及时监测，“一次性超前降水”卸荷导致的挡墙先期变形往往在工程实践中被忽视。殊不知，超前降水相当于无支撑条件下的坑内侧向卸荷，对于超过一定深度的深基坑而言，其产生的先期变形是十分显著的，对于环境敏感的超深基坑工程施工安全将尤为不利。郑刚等[15]、曾超峰等[16]通过工程实测与数值模拟手段研究了软土基坑开挖前预降水引起的支护结构变形性状，结果表明预降水不仅会导致支护结构产生较大的初始变形，还会进一步引起周边地表和建（构）筑物沉降。
结合上海中心城区某超深基坑工程案例，基于地下连续墙侧向变形、立柱和墙顶回弹变形、坑内外水位等大量实测数据，探究上海软土地层中超深基坑在开挖和超前预降水耦合作用下地下连续墙的空间变形规律；同时，与上海其他常规深度（16~20 m）的基坑工程实测数据进行对比，考察它们的内在差异性及成因，从而发掘软土超深基坑围护结构特有的空间变形特征与规律，为今后软土超深基坑设计与施工优化提供借鉴或指导。
基于实测数据，探究了上海软土地层31.5 m超深基坑在开挖和降水耦合作用下地下连续墙围护结构的三维变形特性，得到4点结论和建议。
（1）受基坑尺寸及坑角效应影响，地下连续墙由中部向坑角快速收敛变形，呈现显著的三维效应；另外由于基坑形状不规则且土方开挖存在先后顺序，导致沿长边变形分布出现较为明显的不对称。
（2）靠近坑角两侧的局部挠跨比大于中部，最大局部挠跨比接近整体挠跨比；墙体跨中位置横向挠跨比平均值约为（0.15~0.23）δh/He，靠近坑角两侧的横向挠跨比平均值约为（0.32~0.56）δh/He；过大的横向挠曲可能会引发地连墙接缝渗漏，在设计和施工中应引起重视。
（3）地下连续墙最大侧移位于（0.18%~0.7%）H，立柱和墙顶竖向变形分别位于（0.02%~0.2%）H和（-0.08%~0.1%）H，均明显大于上海地铁标准车站基坑统计数据，且最大侧移所在深度Hm向下移动。该差异与基坑深度及超前预降水深度存在显著相关性。
（4）大幅度坑内超前预降水会造成地连墙先期变形显著增加267.5%，占最终变形量的19.2%，也导致基坑开挖累计变形的大幅增加。因此预降水的先期卸荷效应在超深基坑施工过程中应引起特别注意，应尽量采用分步降水方式，避免一次性预降水。
本文有关地连墙空间效应及超前预降水影响的讨论，可对类似超深基坑设计和施工提供的一定参考。然而，预降水的影响与控制、地连墙横向挠曲分布特性与接缝张变形渗漏的关系仍有待进一步研究。本文结论建立在较小尺寸形状影响下，存在一定局限性，需要进一步积累其他基坑案例实测数据，进行对比验证。
论文评审意见与作者答复
