沈阳市地处辽河及浑河冲洪积平原,全市大部分地区主要由中粗砂、砾砂、圆砾类土组成,因此,对沈阳地区粗颗粒土的物理力学特性研究有着极大的实际意义。针对这一问题,论文以沈阳地区中粗砂、砾砂和圆砾为研究对象,经现场取样后进行含水率试验、质量密度试验、颗粒比重试验和相对密实度试验,得出三类土样的物理参数,并以相对密实度作为三类粗颗粒土的分组标准,进行中粗砂、砾砂和圆砾的大型三轴固结排水剪切试验。通过对三轴固结排水剪切试验数据的处理,可知中粗砂、砾砂和圆砾的初始模量和峰值强度受相对密实度影响较大,经曲线拟合后得出初始模量公式中系数K和峰值强度公式中系数M与相对密实度的经验公式。随后,论文基于扰动状态理论,采用相对密实度Dr为扰动参量,提出既能考虑负面扰动影响又能考虑正面扰动影响的统一扰动度函数,并结合三轴试验结果,将扰动度函数引入Duncan-Chang模型中,提出适用于沈阳地区中粗砂、砾砂和圆砾的非线性弹性本构模型,并将试验曲线与理论计算曲线进行对比分析。以此为基础,论文将提出的考虑扰动影响的修正本构模型植入ABAQUS有限元分析程序,自定义该模型的子程序UMAT,分别实现了中粗砂、砾砂及圆砾三种土体的修正本构本构模型的计算。最后,论文对沈阳市地铁九号线曹仲站基坑工程及沈阳某住宅楼基坑工程各施工阶段分别采用M-C模型及本文的修正模型进行计算,并对比理正深基坑软件结果及现场监测数据,分析基坑开挖过程中不同施工阶段的桩身水平位移及基坑周围地面沉降的发展变化。试验及有限元分析结果表明:采用论文提出的考虑扰动影响的修正模型计算结果较传统Duncan-Chang模型更接近于真实的试验结果。针对粗颗粒土基坑的变形问题,与规范计算方法和采用M-C本构模型模拟方法相比,论文提出的考虑扰动影响的修正本构模型更适合于计算基坑周围土体变形。