对于基坑支护工程，无支撑支护技术有很大优势，目前已在实际工程中得到了较为广泛的应用。其中，梯级支护技术与倾斜桩支护技术具备控制变形效果佳、施工速度快、工程造价低等优点。目前有关梯级支护技术、倾斜桩支护技术的设计参数对支护结构变形特性的影响研究较少，缺乏两种支护技术的优化设计指导。本文应用有限元软件对两种支护形式进行了参数分析与优化设计，主要内容如下：
　　(1)对梯级支护技术进行变形分析。依托一个位于中国天津的梯级支护基坑工程，应用数值模拟分析软件PLAXIS3D，考虑了土体的小应变特性，研究梯级支护设计参数对梯级支护结构变形的影响。根据大量分析表明，使用较大的两级支护间距、较长的一二级支护桩可较好地控制一级支护桩的变形。二级基坑深度取为0.5倍基坑开挖深度时，对控制一级支护桩变形有利。
　　(2)对倾斜桩支护技术进行变形分析。基于倾斜桩支护工程实测数据与数值模拟计算结果对比，采用有限元软件PLAXIS3D，结合小应变土体硬化模型，进行了多种倾斜桩支护形式与传统支护的变形的对比。“人”字形倾斜桩支护结构中的内斜桩起斜撑作用，外斜桩起锚固作用，能较好地控制支护结构位移。增加内斜桩桩长和外斜桩桩长可使桩身轴力增加，提供更多水平支撑分力，有利于控制桩身变形。增加内斜桩倾角和外斜桩倾角可优化支护桩布置形式，增加支撑力水平分量，减小桩顶的位移。
　　(3)基于两种支护技术的变形参数分析，利用多元自适应回归样条(MARS)分析手段，研究了梯级支护技术、倾斜桩支护技术的各设计参数对变形结果的敏感性，提出了有助于实际应用的优化设计方法。对梯级支护结构，增大两级支护间距是最佳的变形控制手段；两级支护间距较小时，建议使用较大的两级支护结构长度；增大一级支护桩长比增大二级支护桩长能起到更为显著的位移控制作用。对倾斜桩支护结构，选用较大的内斜桩倾角，能达到最佳的支护效果；增加内斜桩桩长比增加外斜桩桩长更利于支护结构的变形控制；在外斜桩倾角较大时，增加外斜桩桩长能起到较好的位移限制作用。