软土地区承压水基坑在开挖施工中易产突涌、流砂或流土破坏；采用降水法 施工，若设计、施工参数选择不当，坑周地表易产生过大的沉降变形，影响到邻近 建筑物或构筑物安全。既有的承压水基坑抗突涌稳定分析方法、降压地面沉降计算 模型、以及降压设计施工参数这几个方面研究还存在一些不足。为解决这些技术难题， 确保承压水基坑安全、经济、合理地设计与施工，本文研究了承压水基坑抗突涌稳定 分析计算模型和影响承压水基坑突涌稳定的敏感性因素；采用分析控制方程法，推导 了承压水基坑渗流-应力耦合场离心试验的相似参数，并开展了离心试验；研究了承 压水基坑降压地面沉降计算模型，以及降压设计参数、施工参数和基坑土层特性参数 与地面沉降之间的变化规律。具体研究内容如下： 1、采用分析控制方程法，推导了承压水基坑渗流-应力耦合场离心模型试验的 相似规律，得到离心试验的相似指标和相似系数。针对上海地铁M8线黄兴路车站深 基坑，研究了承压水基坑离心试验关键技术；并将承压水基坑变形的试验结果与现场 实测结果进行了比较，结果表明：离心试验与现场实测的基坑变形规律比较一致。 通过承压水基坑离心模型试验，分析了基坑承压水头、基坑开挖深度和第⑥硬土隔水 层缺失与否等因素对基坑变形稳定的影响，探讨了承压水基坑开挖降压施工基坑变形 简化计算方法。 2、针对不透水隔水层承压水基坑，从坑底土产生突涌塑性变形破坏的力学机理 出发，提出了承压水基坑突涌塑性破坏整体分析模型(应力场-渗流场耦合分析模型) 和局部分析模型(三维弹塑性分析模型)。用考证实例将模型计算结果与离心模型试 验结果、现场观察结果、以及压力平衡理论计算结果进行了比较。结果表明：模型计 算结果与离心试验结果和现场观察结果比较吻合；对于软土地区坑底存在不透水隔水 层的承压水基坑，采用突涌塑性破坏模型分析基坑抗突涌稳定性是合理有效的。 3、针对含弱透水层承压水基坑，从坑底出渗面土体稳定条件着手，提出了坑底 弱透水层土体突涌渗透破坏力学模型。用离心模型试验和现场观察试验验证了弱透水 层基坑突涌渗透破坏计算模型的合理可行性。对于弱透水层的承压水基坑，建议采用 突涌渗透破坏模型分析基坑抗突涌稳定性。 4、针对坑底存在不透水和弱透水层的承压水基坑，应用基坑突涌塑性破坏和渗 透破坏计算模型，分析了影响承压水基坑突涌稳定的敏感性因素(即承压水水头压 力、坑底隔水层厚度、坑底隔水层土体粘聚力和摩擦角、基坑的平面尺寸等因素)与 基坑突涌破坏之间关系；基于回归分析理论，采用FORTRAN语言研制了多元回归分 析程序MLRAP，给出了弱透水层承压水基坑突涌渗透破坏简易计算判断公式。根据 研究成果，对设计和施工提出一些建议。 5、根据虚功原理，应用分步积分法和高斯公式，给出了承压水基坑渗流场与应 力场耦合固结有限元方程推导过程；建立了承压水基坑降压抽水地面沉降的有限元计 算模型。计算模型的验证算例表明：模型计算结果与离心模型试验结果和现场实测结 果比较吻合。 6、采用基坑降压抽水地面沉降的有限元计算模型，针对第⑥硬土隔水层存在缺 失的上海地铁M8线黄兴路车站深基坑，系统研究了承压水降压设计参数(降压井揭 露承压含水层深度、降压井位置和数量)、施工参数(承压含水层水位降深和降水 时间)、以及基坑土层特性参数(硬土隔水层缺失与否、含水层厚度、含水层渗透系 数和渗透系数比)与地面沉降之间的变化规律；给出了基坑降压坑周地表最大沉降 简化计算公式。根据研究成果，对设计和施工提出一些建议。 关键词：承压水基坑，突涌，降压，地面沉降，计算模型，离心试验，变形，稳定性，简化计算法