随着我国沿海城市步入高质量发展的新阶段,为适应区域经济发展和产业转型升级的现实需要,城市地下空间作为拓宽城市发展空间、提升城市品质的宝贵资源,而得到大规模地开发和有效利用,并由此带来许多深基坑工程开始涌现在原先的填海造陆地区,以平衡我国沿海地区城市可持续发展与建设用地短缺的矛盾。但由于填海地区工程具有土层性状差、设计难度大及不确定性影响因素多等特点,易产生支护结构变形增大、周边环境及地下管道破坏等不利影响,轻则延误工期,重则引起结构失效或坍塌事故发生,这对填海地区深基坑支护结构设计的科学性及理论性提出了迫切需求。因此,本文以“深圳首条跨海隧道—妈湾跨海通道填海段深基坑工程”为研究对象,对填海地区深基坑支护结构的优化设计进行了下列研究:首先,通过多渠道、多角度广泛调研国内外深基坑支护结构优化设计的相关文献后,系统性分析了深基坑支护工程发展历程、支护结构优化设计的研究现状及BIM技术在深基坑工程领域的应用现状,探讨了深基坑支护结构设计及优化相关理论,并对参数化设计理念的内涵及支撑软件进行了对比分析。其次,在分析深圳市妈湾跨海通道工程概况、地质水文条件、施工难点的基础上,先从环境适用性和技术适用性两方面,深入探究了BIM技术在本工程的应用价值。再以支护桩族库构建为例,详细剖析了支护结构BIM族库的参数化建模流程,并通过整合竖向支护结构模型及内支撑体系模型,构建了支护结构BIM整体模型,为后续设计修改奠定了模型基础。再次,根据支护结构优化设计的基本原则和整体思路,对优化变量、目标函数、约束条件进行具体分析后,以优化问题数学模型为基础,建立了优化设计模型,并基于遗传算法和Matlab具体设计了求解步骤。通过借助理正深基坑支护软件对优化后设计参数进行结构内力分析及整体稳定性验算后,发现优化后参数不仅降低了工程造价,还减少了支护结构所承担的弯矩值。最后,为确保复杂条件下深基坑优化设计后的参数能得以安全实施,从信息化监测方案设计和信息化监测管理系统应用两方面,论述了本项目基于BIM技术的深基坑监测信息化管理具体内容及核心功能。研究表明,在填海地区,利用BIM技术和遗传算法理论进行支护结构优化设计及监测管理,有利于提高项目管理效率及项目信息化水平,对今后类似工程的高质量建造具有借鉴意义。