随着高层建筑及地下工程的大量兴建,基坑工程越来越多,其设计和施工的难度不断增大。目前,国内外对基坑工程支护设计的理论与计算方法主要有极限平衡法、土抗力法和有限元分析法三类。极限平衡法忽略的因素太多,常常不能满足工程设计的要求,应用已越来越少。有限元分析法在理论上较成熟,但因其存在土体模型和土性参数难确定等困难,难以实际应用。近年来,土抗力法中的弹性地基反力法的应用日益广泛,但由于对其研究的局限性,目前应用的弹性地基反力法还没有考虑支护结构—土体的非线性共同作用。此外,目前考虑深基坑空间效应的各种分析方法有的过于复杂,有的又简化太多,实用性较差。为了进一步完善弹性地基反力法和探索新的考虑深基坑空间效应的实用分析方法,本文所做研究及取得的成果主要有:(1)为了考虑多层地基土中排桩预应力锚杆支护结构与土体相互作用的非线性,提出由集中力弹簧模型建立支护桩与土体相互作用的p-y曲线,进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,并考虑排桩与锚杆的变形协调,推导出非线性共同作用的排桩预应力锚杆的挠曲微分方程,应用有限差分法计算排桩预应力锚杆的位移和内力。计算实例表明,采用本文方法的计算结果能更好地满足工程实际的要求。(2)利用matlab编制一系列计算模块与其优化计算功能相结合,对工程实例中的排桩预应力锚杆支护结构进行优化计算。(3)分析了深基坑工程施工监测的现状,提出了基于排桩预应力锚杆一土体空间非线性共同作用位移反分析和安全预报双重要求的深基坑工程施工监测问题。拓展传统的以安全预报为主要目的的深基坑工程施工监测;在监测内容和成本增加不多的情况下,满足本文位移反分析对监测数据的要求。明确了其监测的目的、监测系统设计的原则、监测的基本要求及监测准备工作。重点研究了位移测点的布置和数据处理等问题,提出在平面上根据深基坑的空间效应表现规律布置测点;在剖面上根据土层、支护结构形式等布置测点。