随着城市化水平快速提高,地上可利用空间逐渐趋于饱和,地下空间的开发利用对基坑开挖支护技术提出了新的要求。逆作法深大基坑的变形计算、软黏土强度各向异性对坑底抗隆起稳定性的影响和狭长线形基坑的土压力取值及抗隆起稳定分析等问题都是伴随着地下空间综合开发而产生的新课题。本文针对上述问题通过数值、解析和模型试验方法分别进行了研究,主要工作和结论如下:1、通过有限元建模分析逆作法深大基坑盆边不同留土尺寸及坑底工程桩条件下的基坑水平变形,拟合得到考虑留土顶宽、高度、坡率及工程桩作用影响的杭州地区典型土体等效m参数取值计算公式,提出可以考虑逆作法基坑盆边留土与坑底工程桩影响的基坑支护结构三维分析方法。研究结果表明,逆作法基坑盆边预留土堤和坑底密集的工程桩都能减小地下连续墙的变形,基坑地表沉降及坑底隆起量;工程桩桩间距S/D大于10时,可不考虑工程桩的作用。2、天然黏土表现出明显的强度各向异性,在软黏土地区中的基坑抗隆起分析时有必要考虑土体各向异性的影响。采用基于空心圆柱仪(HCA)杭州原状软黏土试验结果的土体强度各向异性不排水强度公式,针对桩墙式支护基坑绕下道支撑的圆弧滑动抗隆起稳定模式,推导得到坑底抗隆起稳定分析公式。结果表明:不考虑土体强度各向异性的软黏土基坑抗隆起分析和基于传统Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。3、针对地铁车站、地下综合管廊等狭长线性基坑,研制室内土压力试验模型装置,开展不同填土宽度、墙土摩擦角以及砂土密实度下刚性挡墙相对平动模式模型试验,采用土压力盒(SPT)量测移动挡墙从静止状态到被动极限状态过程中水平土压力,利用颗粒图像测速技术(PIV)研究墙后土体滑裂面发展规律。试验结果表明土体宽度、墙土摩擦角及砂土密实度对挡墙上的土压力有显著影响,有限土体宽度下,土体宽度越窄,墙土摩擦角越大,砂土越密实,挡墙上极限状态水平被动土压力值越大,土压力合力作用点向墙底移动;密砂条件下,土压力达到峰值后呈快速衰减趋势;对比临近既有挡墙或基岩面的刚性挡墙上的土压力,相对平动刚性挡墙的土压力更易达到被动极限状态。4、采用有限元软件Plaxis建模分析不同开挖宽度的基坑,得到了基坑隆起破坏潜在滑裂面,依据滑裂面分布规律提出了考虑基坑宽度影响的抗隆起稳定分析模式。通过算例,分析了淤泥质黏土和砂性土地基中基坑宽度、支挡墙嵌入深度对基坑坑底抗隆起稳定安全系数的影响。结果表明:其他几何参数相同条件下,基坑宽度越小,坑底抗隆起稳定安全系数越大;粉砂土基坑抗隆起稳定的宽度效应较淤泥质黏土基坑更加明显。