长大深基坑是一个三维空间结构,具有空间效应特性。为了简化计算,在以往的设计和研究中,常将深基坑看作二维平面应变问题进行分析,而平面应变分析不能反映基坑的实际土压力值及位移值,只能得到保守的结果,尤其对于基坑几何形状复杂或支护系统复杂的深基坑,这不符合经济合理施工控制基坑变形的原则。本文以“武汉绿地中心”项目为依托,基于基坑的空间效应理论,结合三维有限元建模及项目实测资料,研究长大深基坑的变形控制技术。主要内容如下:(1)通过分析武汉绿地中心深基坑工程实际监测资料,从基坑开挖对墙体侧向位移、坑外土体水平位移及墙后地表沉降的变形3个方面,探讨了深基坑几何尺寸及其支护体系的空间形状对开挖过程中各部位支护结构和地层的受力、变形的影响,研究了不同基坑尺寸、支撑体系对基坑施工过程空间效应的影响规律。(2)将长大深基坑坑壁土体的三维破坏模式分为轴对称抛物线型及中间直线两边曲线型,基于极限分析上限法以及极限平衡分析理论,研究了粘性土长大深基坑空间效应理论,分别得出三维状态以及二维状态下总主动土压力上限值和临界滑裂面倾角,并在此基础上提出深基坑坑壁任意截面的空间效应影响系数计算方法。结合算例分析了基坑长深比以及黏聚力对空间效应系数的影响规律。(3)综合地勘资料、实际施工资料以及类似工程的经验取值,建立武汉绿地中心深基坑三维有限元模型;根据施工过程前期实测结果,反演分析得到了合理土体参数,进一步优化调整计算模型,模拟分析了施工全过程深基坑的地连墙墙体变形及墙后地表沉降规律,并与施工后期实测结果进行了对比。(4)以武汉绿地中心深基坑三维有限元模型为基础,利用分隔墙将长大深基坑分区后,分析了不同开挖顺序、水平支撑刚度、角撑刚度以及围护结构厚度对于超大面积开挖基坑变形的影响规律,提出了指导长大深基坑经济合理施工的原则。