随着社会的进步和人民需求的变化，城市建设用地日益紧张，致使土地及住宅价格飞涨，人们希望通过改造既有建筑物来获取更大的使用空间，基础托换技术是实现这一愿望的有效手段之一。板式基础托换法是一种新型的实现既有建筑物地下加层的基础托换技术，具有很好的社会效益和广阔的应用前景。板式基础托换法利用拟建地下室的部分项板和底板作为托换构件，起到临时基础的作用，承担上部荷载，以施工地下室的竖向构件。本文对板式基础托换法进行了数值分析和室外模型试验研究，论文的研究工作包括以下方面： 1、在板式基础托换法施工过程中，支撑托换顶板的立方土体随着四周土体的开挖，减少了四周土体的侧限，成为四面临空的立方土体，稳定性明显降低。采用极限分析法求解了服从Tresca屈服条件的顶部受压四面临空土体的极限荷载，求解的结果可为板式托换基础法的应用提供参考；利用三维有限元软件进行数值分析，求得不同开挖深度下单块土体及“梅花形”布置土体的极限承载力，数据表明“梅花形”布置土体顶部受压稳定极限荷载应比单块土体小很多。 2、分五个工况对板式基础托换法施工过程进行数值分析，得到各部位柱脚的沉降规律：在土方开挖之前，中间部位柱脚的沉降大于周边部位的柱脚；土方开挖后，中间部位柱脚的沉降小于周边部位的柱脚；板式基础托换法施工过程中最危险的工况是基础托换之后基坑开挖之前，不均匀沉降值的大小和地基土的弹性模量以及上部结构是否加载有关，各工况不均匀沉降值会随着地基土弹性模量的增大而减小，增大上部结构的荷载可有效减少柱脚部位的不均匀沉降。 3、为了研究板式基础托换法柱脚沉降规律，进行1：10模型试验，将托换过程分为顶板托换、托换顶板四周的土方开挖、接长坑内立柱、底板托换、托换顶板下方土体开挖等五个工况，用百分表测量立杆底部位置各工况沉降的变化值并计算出沉降差。从试验的结果可以看出，顶板托换、项板四周的土方开挖和立柱接长三工况出现了中间大、四周小的“盆式”沉降；而底板托换和顶板下方土体开挖工况出现了中间小、四周大沉降规律。最大不均匀沉降出现在立柱接长工况，底板托换工况之后沉降差减少。立柱接长工况为引起上部结构最大附加内力的最不利工况。板式基础托换法的试验研究验证了数值分析的正确性。 最后，对板式基础托换法进一步研究方向给出了一些建议。