随着房屋建筑和市政基础设施的快速发展,城市建设过程中将会面临更为严苛的施工要求。对于西北地区来说,传统深基坑支护多采用土钉墙、复合土钉墙、排桩+预应力锚索（杆）支护体系,但针对目前城市建设的发展趋势,上述支护体系在西北地区城市基坑工程中的应用受到了很大限制。预应力鱼腹式钢支撑具有高冗余度、绿色环保、施工空间大、整体刚度大等优点,被广泛应用于基坑支护中。本文将围绕预应力鱼腹式钢支撑在西北地区的应用展开研究,通过理论计算得到预应力鱼腹式钢内支撑支护下支护桩的受力变形情况;采用科学的方法对基坑支护方案进行优选;采用数值模拟的方法对基坑工程实例作开挖全过程模拟,并对其开挖过程进行优化分析,所得到的模拟结果与监测结果对比,来阐述基坑的变形性状。具体内容如下:（1）为综合考虑基坑的周边环境、地质条件、施工要求等因素在基坑支护方案的比选过程中的影响,本文以西安某深基坑为例,构建3层次13指标的该基坑3种支护方案综合评价指标体系,采用层次分析法从“安全可行、环境影响、造价经济、施工便捷”4方面对13个指标作初始权重计算,然后采用熵权法修正层次分析法中得到的各指标权重,得到各指标的综合权重,结合模糊综合评价法对3种支护方案进行综合排序。结果表明:排桩+三道双层预应力鱼腹式钢支撑支护体系为最优方案,符合工程实际情况;熵权法改进的层次分析法既降低了层次分析法的主观随意性,又克服了熵权法权重层次之间的关联性差的缺点,使得决策结果更加科学化。（2）支护桩作为基坑开挖过程中直接挡土结构,在水平荷载作用下,桩身的内力与变形情况对基坑工程的安全性和经济性影响较大。为了更准确地计算支护桩的内力与变形,故依据桩土相互作用的非线性土抗力-桩身侧移（p-y）曲线,得到呈非线性变化的地基反力模量,同时引入Pasternak双参数地基模型充分考虑桩侧土体受力变形的连续性。推导了考虑桩-撑变形协调的支护桩挠曲微分方程,并利用传递矩阵法求得支护桩的内力与变形。结合工程实例编制计算程序,并将程序计算结果与有限元软件模拟结果对比分析,来验证基非线性Pasternak双参数地基模型的基坑支护桩计算方法的合理性和适用性。（3）为研究装配式预应力鱼腹式钢支撑在西北地区复杂环境下深基坑中的应用,根据基坑支护桩顶部位移、坑周地表沉降、周边建筑物沉降以及支撑轴力的监测结果,分析了基坑在开挖过程中的变形规律和基坑开挖对周边环境的影响。结果表明:桩顶位移、坑周地表沉降、周边建筑物沉降以及支撑轴力四者的变化相互影响,且均与基坑施工过程密切相关;为减小基坑开挖对周边建筑物的影响,有必要对邻近既有建筑物处的土体作加固处理;排桩加预应力鱼腹式钢支撑的支护体系能有效控制基坑变形,说明该支护形式适用于西北地区复杂环境下深基坑工程。同时采用PLAXIS 3D有限元软件对该基坑开挖作数值模拟研究,将模拟结果与监测结果对比分析,发现两者的变化趋势基本一致,证明了该基坑支护结构的合理性。研究成果可为今后装配式预应力鱼腹式钢支撑在西北地区深基坑中的应用提供指导。（4）合理的施工步骤可以有效减小基坑开挖过程中的位移幅值。为优化基坑开挖的施工步骤,首先对原施工步骤方案的优缺点进行了探讨,在此基础上提出了优化方案,然后通过三维有限元数值分析软件PLAXIS 3D计算了不同施工方案下基坑的变形量,对不同方案下基坑变形量进行了对比研究。结果表明:在不改变支护结构的前提下,采取快速施工、分区分层开挖、减少围护结构无支撑工作时间等方法,使得基坑开挖在方案优化后桩顶水平位移幅值和地表沉降位移幅值均有所减小。