随着基础设施建设的不断发展,基坑围护工程日益增多,建设规模也越来越大,所遇到的工程问题和涉及的方面也日益广泛。在基坑建设中,支护结构对于基坑的安全稳定有着不容忽视的作用,而对支护结构的优化设计也逐渐成为目前主要研究的问题之一。本文依托《泵站深基坑支护结构优化研究》项目,利用数值模拟与离心模型试验,对基坑支护结构进行优化,并确定最优支护结构方案。主要的研究内容及成果如下:(1)考虑到实际基坑开挖深度与支护形式的不同,将其分为左右两部分分别进行计算研究,采用有限元软件ABAQUS模拟原支护结构下左侧基坑的开挖过程,研究基坑围护结构变形、弯矩变化及周围地表沉降规律,为后续优化提供参考。研究结果表明:随着开挖深度的增加,地连墙水平位移、墙体弯矩及地表沉降也逐渐增大,且墙体的最大水平位移及弯矩值随着开挖深度的增加逐渐向下移动。(2)结合原支护结构基坑变形理论分析,建立左侧基坑有限元模型,基于有限元模拟结果,分析不同支护参数对基坑变形影响情况,并运用正交试验确定左侧基坑最优支护结构。研究结果表明:对基坑变形影响最大的是桩径,其次是桩长,再者是支撑截面尺寸和桩体混凝土强度等级,而支撑混凝土强度等级对其几乎无影响。(3)根据左侧基坑支护结构优化结果,初步确定右侧基坑新支护结构并建立相应有限元模型,通过对比分析两种支护结构下的基坑变形情况,验证新支护结构的合理性。研究结果表明:右侧基坑在新支护结构下各项变形均有所增加,但基坑仍处于安全稳定状态。(4)进行室内离心模型试验,模拟原支护结构与新支护结构下基坑开挖过程,通过对比分析两种支护结构下基坑变形情况,验证试验方法的可行性及新支护结构的合理性,并为今后类似工程提供有益借鉴。研究结果表明:新支护结构下基坑支护桩体水平位移与弯矩及周围地表沉降相应于原支护结构都有所增加,但是都在合理控制范围内,证明新支护结构下基坑是安全稳定的。