花岗岩残积土在我国,尤其是在东南部省份普遍存在,是大部分工程建设的地基基础和地质环境的重要介质。其力学性质受水的影响很大,浸水饱和后的花岗岩残积土容易发生软化崩解导致地基承载力迅速减小。近年,花岗岩残积土分布广泛的福建省地区正在实施海峡西岸经济区发展战略,经济持续发展,城市化水平不断提高。经济的持续发展伴随着市民出行需求的日益增长及轨道交通换乘的迫切需求。为了缓解不断增长的交通问题,福州市轨道交通根据实际情况规划了9条地铁线路,设置地铁车站215座。厦门市依据城市总体规划和综合交通规划拟建6条线路,设有车站138座。轨道交通的发展伴随着大量基坑工程的设计与施工。因此,研究花岗岩残积土的物理力学特性,以及在花岗岩残积土地层条件下深基坑的变形特性和对周边环境的影响情况,对于福建地区深基坑的设计与施工具有重要指导意义。本文采用室内土工试验、室内模型试验、理论分析和数值模拟等方法,对花岗岩残积土特性及该土层条件下基坑围护结构(地下连续墙)施工和基坑开挖引起的围护结构变形、受力及对周边地表、桩基的影响进行了研究。主要研究内容及成果有:1)以厦门地区花岗岩残积土为代表性土样,通过固结试验、常规三轴压缩试验等室内土工试验方法研究花岗岩残积土的物理力学特性,得到花岗岩残积土的力学参数,为文中的模型试验、理论分析及数值模拟提供参考。2)结合深基坑工程实践,采用三维条件下的试验模型来模拟地铁换乘节点异形深基坑的开挖,定性地探讨基坑支护结构的受力、位移、周边土体变形及周边桩基础变形受力等各方面的相互影响关系,同时进一步揭示基坑开挖过程中空间效应及群桩效应的影响规律。3)在G.H.Lei等人提出的地连墙开挖引起的地表沉降近似解析解的基础上提出考虑矩形孔洞形成过程中产生应力重分布时的解析解。其次根据现有基坑开挖引起周边地表沉降的理论总结出基坑开挖引起周边地表沉降的估算方法,并通过实例验证该估算方法的可行性。4)对厦门地铁吕厝站换乘段深基坑建立了考虑土、围护结构、水平支撑体系共同作用的三维模拟,实现了对基坑施工过程的仿真模拟,系统地分析了深基坑开挖引起的围护结构和地表的变形行为。同时,在分析基坑开挖基本性状的基础上,分析基坑开挖对周边不同长度桩基及距基坑不同距离桩基的受力和变形的影响情况。本文的研究具有一定实用价值,可为今后相关工程的设计与施工提供借鉴。