近年来,基坑工程的规模不断向大、长、深的方向发展。大长度基坑发生了一些沿长度方向上由局部破坏引发数十米至一百米以上的连续破坏事故,但由局部破坏引发大长度连续破坏或局部超挖对支护结构整体的影响机理却较少有深入研究。现有的针对基坑事故的分析理论多基于二维的理论或是弹性地基梁法,这些理论并不能对基坑沿长度破坏的机理进行分析,更无法为对基坑进行抗连续倒塌设计提供理论基础。本文主要研究成果如下:(1)本文探索了采用模型试验手段模拟基坑大变形破坏的方法,设计了大型物理模型试验平台,并对试验用的各类型模型支护桩进行设计,建立了试验数据采集系统,为模型试验的进行奠定了基础。(2)对不同条件下的基坑局部开挖进行了试验与模拟,结果均表明局部开挖不仅会导致开挖范围内支护桩内力大幅增长,还会导致周边一定范围内支护桩内力增长。局部开挖导致的支护桩弯矩增长有可能超过其参考极限值,从而会导致基坑垮塌事故的发生。不同的大面积开挖深度下,大面积开挖深度越深,同样深度的局部超挖会引发更大程度的周边支护桩内力增长。当大面积开挖深度相同时,周边支护桩弯矩与位移随局部开挖范围增长而增长,当局部开挖范围达到一定值后,弯矩和位移增长趋势将减缓。(3)对基坑局部破坏的情况进行了试验与模拟,结果证明基坑沿长度方向连续破坏的产生是由于土体间的拱效应造成的。由于初始破坏桩的破坏,初始破坏桩后的土体与邻近土体间产生了位移差,产生了以邻近支护桩为拱脚的土拱效应,造成邻近支护桩的内力有了较大增长,当邻近的支护桩较弱时,就会产生沿基坑长度方向的连续破坏,例如工况4中由4根初始破坏桩的破坏造成了4根后续破坏桩接连破坏。(4)定义了连续破坏中的支护桩的荷载传递系数。离局部破坏位置越近,支护桩的荷载传递系数越大。当正常开挖深度相同时,初始破坏桩破坏的数目与邻近范围支护桩的荷载传递系数成正比;当初始破坏桩数目相同时,正常开挖深度较浅的工况对应的支护桩荷载传递系数反而更大。(5)初始破坏桩断裂后,支护结构沿基坑长度方向不断倒塌,支护桩后土体也开始滑塌卸荷,土体滑塌造成的卸荷使得土拱效应不足以使后续破坏桩出现破坏,连续破坏自然终止。