随着居民汽车保有量的增长,城市中心停车位需求与现有停车位数量的矛盾日益加剧。地下扩建停车场是解决停车难问题的有效路径之一。目前的地下扩建案例以扩建地下车站为主,对既有建筑的扩建案例较少。因此对既有建筑的扩建地下空间方法研究十分重要。本文通过理论推导、模型试验与数值模拟的方式对板式托换法地下扩建既有建筑的过程进行了研究,以板下土体稳定性、既有建筑的沉降量与新旧结构的应力状况为参照,探究了扩建过程中既有建筑的沉降规律与受力体系转换的过程。主要工作如下。（1）运用极限分析法,通过构建忽略重力的动力场以及忽略外力的静力场来求解土体的上限解与下限解。基于极限分析法理论,对四面临空顶部受压土体与双面临空顶部受压土体的极限荷载进行了研究。前者解的范围为70 k Pa至100 k Pa之间,后者解的范围为80 k Pa至130 k Pa之间。通过FLAC3D软件进行了模拟,以研究板下土体的极限荷载。四面临空顶部受压土体的极限荷载为80 k Pa,双面临空顶部受压土体的极限荷载为100 k Pa。随着均部荷载的逐渐加大,下部土体的影响范围也会逐渐扩大。（2）开挖的施工步骤,柱脚沉降量是较大的。柱脚接长与底板施工的施工步骤下,各柱脚的累计沉降量较小。在施工步骤5时产生了最大单次沉降量,是整个地下扩建的关键步骤。而且施工步骤5时,结构的不均匀沉降差为最大值,因此应注意施工过程中的防护措施。数值模拟结果与试验结果吻合较好,数值模型有很好的施工指导作用。（3）“回字形”板式托换法的累计沉降量小于“十字形”板式托换法的累计沉降量,说明了“回字形”板式托换法的对土体的扰动较小。从上部框架的应力云图来看,当大部分板下土体开挖完成时,整个框架的受力状况将发生重大变化。无论是“十字形”还是“回字形”,在施工步骤5与施工步骤6时,结构的受力体系会发生转变。上部框架的薄弱位置主要在托换顶板与柱体交接的节点处。既有框架结构的受力体系逐渐由托换顶板与柱体向托换底板与新柱体转移。从托换顶板的应力云图来看,进行土体开挖时,要注意相邻托换顶板的保护。以及在部分托换完成后,进行土体临空面的支护。从托换底板的应力云图来看,“回字形”板式托换法的承力体系转换过程要晚于“十字形”板式托换法的转换过程。