在经济迅速发展的今天,城市面临人口密度大,土地利用率低,交通拥挤、环境污染严重等问题日益显现,其中交通拥堵和空气污染成为城市发展突出的问题,为了解决交通拥堵等问题充分开发和利用地下空间已刻不容缓。深基坑工程正是在解决地下空间拓展的基础上应运而生的,基坑工程集中了结构工程和岩土工程于一体的系统性工程,具有综合性,实践性,区域性和风险性的特征,既是一个涉及基础和地下工程施工的传统课题,又是一个综合性的岩土问题。以承德中良大厦基坑为研究实例,首先,在岩土工程勘察报告和土工试验数据的基础上,分析了中良大厦基坑工程地质条件,得出场地地层情况、水文地质条件和主要物理力学指标;其次,结合本工程的实际工程地质条件,通过分析承德地区常用支护结构的类型及相应适用条件基础上选择适合本工程的方案,利用理正深基坑设计软件对该基坑优选的支护方案设计并进行基坑稳定性验算分析,初步验证了该支护方案的可行性;最后,以理正深基坑软件设计验算分析为基础,引入有限元理论,运用基于岩土分析软件Midas GTS NX建立有限元分析模型,对支护结构进行数值模拟分析与监测结果进行对比,以此来验证承德中良大厦基坑支护方案选取的可行性。本文的具体研究结论如下:(1)场地地层自上而下依次为:第四系全新统(Q4ml)的杂填土,第四系全新统(Q4al-pl)的粉土、圆砾,局部粉土夹薄层粉砂,局部圆砾夹有粉土、中砂夹层,下覆白垩系(J2t)的安山岩。勘察深度范围内有一层地下水,属潜水类型。本地区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组,设计特征周期为0.45s。从场地土的性质判定,属于中硬土,场地覆盖层厚度大于5m,场地类别为Ⅱ类,属可进行建设的一般场地。(2)工程的特殊性以及周边环境的保护要求,结合承德地区常用的基坑支护类型,确定承德中良大厦基坑采用排桩类型桩锚固定式的支护形式,上部满足土体放坡要求的采用土钉墙支护形式,下部采用锚固式排桩支护结构。对中良大厦支护形式进行了优化设计,在不同的剖面采用了不同的支护方案,即在基坑西侧上部采用构造柱支护形式、下部采用了护坡桩结合锚索的支护形式,而在其他三侧则上部采用放坡结合土钉支护、下部采用锚索结合支护止水桩的支护形式。并通过理正深基坑计算软件对该支护方案的整体稳定性、抗倾覆稳定性和抗隆起等验算,验证该设计方案可行满足规范设计要求。确定了基坑的监测、降排水方案。(3)基坑开挖进行了三维全过程数值仿真分析,所提出的支护方案对基坑开挖均能达到有效支护,基坑以及周边环境的变形均能在规范规定的范围之内。对基坑西侧主干道的地表沉降进行了计算并绘制趋势曲线。对基坑西侧主干道地表沉降的理论计算值与监测值进行了对比,工况CS1中数值模拟最大变形为4.44mm,地表实测变形为4.65mm,较模拟数值大0.21mm;工况CS2中数值模拟最大变形为4.43mm,地表实测变形为4.57mm,比模拟数值大0.14mmmm;工况CS3中模拟数值最大变形为9.67mm,比地表实测变形小0.65mm,实测变形为10.32mm。工况CS4中数值模拟最大变形为9.94mm,地表实测变形为10.98mm,较模拟数值大1.04mm,;工况CS5中模拟数值最大变形为22.72mm,实际地表变形为23.15mm,比模拟数值大0.43mm。对比发现,实测值稍大于模拟值,其主要原因可能是基坑内土方开挖较快,基坑暴露时间较长造成的。(4)对基坑西侧第二道锚索内力进行分析,锚索采用的是受拉桁架单元,锚索轴向内力变化值自工况CS2到工况CS5分别为135KN、190KN、168KN和250KN。从西侧第二道锚索内力变化值中可以得出随着基坑开挖,锚索内力不断增大,特别是在基坑卸土时,锚索内力变化较大。(5)对土体的水平应力与竖向应力进行了分析,二者的分布及变化趋势类似。接近基坑坑底部的应力较小,应力释放效应越明显,当坑底下部的深度达到开挖深度的1～1.2倍时,土体应力云图分布形态趋于稳定状态,表明其对应力的影响深度约为基坑开挖深度的1～1.2倍左右。中良大厦基坑支护设计方案达到了安全、经济、合理的要求,对解决承德地区基坑设计理论不足和工程中遇到的不确定等因素等方面具有重要意义,为以后承德地区开展类似工程提供了借鉴。