近年来,因为建设工程而引发的安全事故层出不穷,特别是在深基坑开挖与围护过程中,因基坑沉降、变形而造成的周边建构筑物开裂、倾斜甚至坍塌事故频发。因此,建筑施工如深基坑等危大工程的科学设计与灾害防治工作显得尤为重要。总体来看,深基坑开挖施工存在诸多不利条件,周围环境情况复杂,而以强度控制为主的深基坑支护设计难以满足复杂环境下深基坑的稳定性和变形的要求,正逐步向变形控制转变。所以,需要研究基坑开挖过程中支护结构和周边重要建筑物的位移变化,对基坑设计结果进行验证分析,论证支护设计的合理安全性,对支护方案进行优化,提出有效的工程措施,从而事先保障基坑施工安全,意义重大。本文从沿江平原沙洲区某隧道工程深基坑背景入手,详细阐述了该区域基坑工程对于建筑项目安全保障的重大意义,再简要介绍目前国内外的研究现状和主要做法,细致阐述深基坑工程设计的内容、特点、基坑支护优化设计理论和主要计算方法,在充分对比可供深基坑选用的几种常用基坑支护方案的利与弊及适用范围的基础上,综合考虑了拟建场地的地质条件以及周边环境等因素,运用MIDAS/GTS NX软件对基坑施工过程中围护结构以及临近建筑物变形进行模拟,与现场监测数据进行了对比分析,探讨了基坑外土体位移的变化规律。根据基坑实际情况选择较合适的支护结构具体参数,拟定支护设计方案,合理划分基坑开挖过程施工工况顺序,以不同的工况分别展开模拟,研究支护结构在不同情况下的内力与形变,进行支护结构计算,从而得到整个支护体系的稳定性分析。从计算结果来看,设计的基坑支护方案具有合理性,位移及稳定性验算都能满足现行规范要求。结果表明:基坑支护方案合理,有限元计算结果与实测结果基本吻合,深基坑支护结构与模拟深基坑的开挖过程结果,证明有限元分析能够较为真实的反映深基坑开挖过程的实际状态。在深基坑开挖过程中,控制变形是关键。这里的变形主要指因土体压力、水压力、荷载压力等多种因素造成的围护结构位移,由于围护结构是支撑坑边土体稳定的关键,其变形位移将引起周边土体、建构筑物、地下管线管廊等位移变形,特别对于隧道施工而言,细微的土体形变将引发连锁效应,危害巨大,所以变形控制成为了深基坑施工的第一要素。鉴于变形的规律主要与施工方案及控制距离相关,应针对深基坑支护结构设计方案,建立有限元模型,模拟分析深基坑各开挖施工阶段的位移场,研究了围护结构的刚度、内支撑的层数及内支撑的横向间距对基坑开挖变形的影响。研究结果表明,地下连续墙的厚度、内支撑的层数及内支撑的横向间距对基坑变形均存在影响,其中内支撑的布设对基坑变形影响较为明显。通过分析总结支护结构对基坑开挖变形的影响规律,提出深基坑设计及施工过程中控制变形的优化措施建议,为同类型的深基坑工程设计与施工提供参考。图[101]表[17]参[57]