随着城市建设发展的加快,涌现出许多紧邻建筑物的基坑工程,这种基坑两侧受到不对称荷载的作用,形成偏压基坑。目前学者大多是针对对称荷载条件下基坑受力变形及基坑周边土体变形机理的研究。偏压下基坑受力变形及周边土体变形会发生很大改变,并呈现非对称变形。目前尚无相关标准、规范对其设计、施工等问题做出专门规定,因此正确认识偏压作用下基坑围护结构与土体的相互作用机理以及偏压基坑变形对工程指导具有一定的意义。本文基于相似定理推导了基坑模型试验的相似性关系,分别开展了偏压下悬臂式基坑模型试验研究和偏压下内撑式基坑模型试验研究,分析了两种模式基坑在偏压作用下的基坑的受力变形特征,并给出了在偏压作用下两种模式基坑的围护结构与土体相互作用的关系,其主要工作成果为:(1)通过第二相似定理推导出模型试验相似性,确定了围护结构、内支撑和土样模型材料,设计模型箱的尺寸为2.5m×2.0m×1.5m。(2)通过偏压下悬臂式基坑模型试验,研究偏压作用下悬臂式基坑受力变形及土体变形的特点。发现在偏压加载过程中,偏压侧围护结构外侧所受的侧向土压力表现为上部减小,下部增加;非偏压侧围护结构外侧所受的外侧土压力表现为上部减小,下部略微增加。偏压作用下偏压侧围护结构的水平位移要大于非偏压侧围护结构的水平位移,偏压侧围护结构顶部最大位移为3.21mm,是基坑最大深度的1.07%。距偏压侧围护结构最近的点隆起位移最大为0.17mm;非偏压侧地表沉降位移最大值为0.53mm。(3)通过偏压下内撑式基坑模型试验,研究偏压作用下支撑式基坑受力变形及土体变形的特点。开挖过程中,非偏压侧围护结构上部往基坑外侧移动,上部所受侧向土压力增大,非偏压侧围护结构中下部向基坑内侧移动,中下部侧向土压力减小。在偏压加载过程中,基坑围护结构整体往非偏压侧移动,偏压侧围护结构外侧所受的侧向土压力表现为上部减小,中下部增大;非偏压侧围护结构外侧所受的侧向土压力表现为增大。偏压侧围护结构最大位移为2.01mm,是基坑最大深度的0.67%。非偏压侧围护结构上部往基坑外侧移动最大位移量为0.32mm,是基坑最大深度的0.11%。非偏压侧围护结构中下部向基坑内侧移动,最大位移量在开挖完成阶段为0.16mm,是基坑最大深度的0.05%。在偏压作用下靠近非偏压侧围护结构土体产生隆起位移最大为0.082mm。地表沉降位移最大为0.14mm。地表在距离围护结构较近出表现为隆起位移,隆起位移最大值为0.05mm。(4)通过偏压下悬臂式基坑模型试验和偏压下内撑式基坑模型试验的结果分析,给出了偏压作用下两种基坑围护结构与土体的相互作用关系及基坑整体变形的模式,发现偏压作用下两种模式基坑的土与围护结构相互协调变形的作用关系存在一定的差异性。(5)偏压下悬臂式基坑变形位移累积量和内撑式基坑变形位移累积量通过相似比换算,与规范控制值进行对比分析。发现在偏压作用下,悬臂式基坑偏压侧围护结构的顶部位移以及地表的沉降位移已超出规范控制值,在该处基坑容易达到失稳状态;内撑式基坑的偏压侧基坑围护结构深层处水平位移超出规范控制值。在实际工程中,若基坑存在偏压的作用应引起重视。