随着城市规模的不断扩大和人口数量的不断增多,为了缓解沈阳市区高峰期拥堵的交通状况,方便市民出行,沈阳市开始大规模修建地铁,随之而来的是深基坑的大量开挖。内支撑排桩支护结构由于对周边环境适应性强、施工方便以及能够较好的确保基坑的稳定性与安全性,被广泛地应用于深基坑支护工程中。但在实际工程中,支护工程的设计比较偏保守,不能起到节约成本的作用。如果能够对支护结构的细部参数进行合理的优化,使其既能够满足稳定性的要求,又能够减小围护成本,这就能带来很大的经济效益。因此需要对深基坑内支撑排桩支护结构进行数值模拟研究,积累一些该方面的经验。本文以沈阳地铁深基坑支护设计为例,利用ABAQUS有限元软件对深基坑标准段排桩加内支撑结构进行数值模拟分析,并与实测数据进行对比,验证有限元模型的正确性。同时对支护桩的桩长、桩径、桩间距进行细部优化,得出最佳方案。本文主要研究成果如下:(1)总体来看支护桩水平位移随着开挖深度的增加而增加,且最大位移在设置第二道支撑后上移到桩顶;从局部观察,桩体水平位移沿桩埋置深度的增加先增大后减小,曲线呈弓形,说明预应力钢支撑对约束支护桩水平位移起到了很大作用。(2)在开挖土体完成后设置的支撑对桩体竖向位移基本不产生影响,这是由于桩体和周边土体在支撑添加之前应力已经得到完全释放,应变基本完成。(3)基坑支护桩附近土体有不同程度的隆起,并随着开挖深度的增加而升高。这主要是由于在开挖过程中,应力得到释放,基坑内部土体隆起带动支护桩上移,从而引起支护桩附近土体上移。(4)土压力在开挖完第二层土体后变化最大,数值上相比第一步开挖后有明显的减小,说明第二层土的开挖及支撑的添加在本工程中起着关键的作用。(5)通过正交试验对支护桩进行优化计算后,可以得出对支护结构水平位移影响最大的因素是桩径,其次是桩长,最后是桩间距。