近几十年来,我国城市化进程不断推进,城市中超高层商业楼、高层住宅、地铁轻轨、地下(或水下)隧道、大型地下停车场等工程迅速增多,工程规模亦越来越大。基坑工程设计理论不断发展完善,施工技术水平也日趋成熟。目前大家关注的重点在于如何在确保安全的前提下,使基坑工程做到既有经济效益,又能获得社会效益和环境效益;既有现实意义,又具有理论意义及研究意义。我们必须不断地深入研究基坑工程的优化设计。本论文以红大明珠基坑工程为例,进行支护结构的优化设计。本工程基坑设计针对工程特点及周边环境条件基坑支护方案包括土钉墙+预应力锚索护坡、土钉墙+预应力锚索+微型桩、土钉墙+预应力锚索+排桩三种支护方案式。主要进行如下工作:(1)介绍基坑工程在国内外的研究现状,总结现有常用基坑设计理论基础。针对依托工程实际情况采用理正深基坑软件验算(规范法)进行分析设计,并在计算结果基础上对支护方案进行优化设计,达到既可以满足工程安全要求,又能有效降低工程造价。(2)采用MIDAS/GTS NX有限元软件数值模拟方法对设计方案进行数值模拟。取典型剖面进行初步优化,模拟各开挖工况下的位移、应力变化情况,通过位移和应力云图分析基坑开挖过程的变化特征,并提出相关建议。(3)通过监测数据与数值模拟结果进行比对分析,二者得出的围护结构位移和受力变化趋势与实际基本吻合;地表土体水平位移最大差别12.5%,沉降变形量模拟数值与监测数据差别较大,但大体趋势相同,表明模拟结果比较符合工程实际情况。通过数值对比分析,表明此围护结构方案安全储备较大,略偏保守,设计可在排桩、土钉或锚索等设计参数方面进一步优化调整,以期做到工程安全可靠,经济效益最优。本方案计算及数值模拟结果对于同类工程的基坑支护具有一定参考借鉴意义。