近年来，随着高层建筑以及地下工程的建设，超大基坑及超深坑中坑等异形复杂基坑工程的数量和型式也越来越多。在实际工程建设中，由于建筑和结构本身的特点、使用功能及施工技术在时空上的要求，需要在已开挖基坑底部进行二次甚至多次开挖，形成坑中坑式复杂基坑。目前随着超大型地下空间迅速发展，对异形复杂基坑工程呈现更加多样性趋势，然而国内外对坑中坑异形基坑的相关研究和文献资料却十分有限，还没有专门指导坑中坑异形基坑支护设计、施工、监测的规范。因此，对坑中坑异形基坑变形特性的研究十分必要。
　　本文以坑中坑异形深基坑工程中影响支护安全的关键因素为研究靶点，主要研究异形坑中坑对外坑支护桩结构的变形影响及控制，并以实际工程为研究背景，采用有限元软件MIDAS/GTS分析武汉某坑中坑异形深基坑开挖作用下外坑支护桩结构变形规律。在此基础上，通过调整基坑作业过程中的控制变量、正交实验设计等研究方法，分析坑中坑异形深基坑所处土体性质、内外坑深度比、内外坑间距、内坑支护桩刚度以及长度等不同内坑特征参数对外坑支护桩结构变形的影响及规律。结合实际工程控制难点，以软土情况下坑中坑异形深基坑工程被动区加固为研究对象，通过有限元模拟的方式分析坑中坑异形深基坑被动区加固的最佳方案。主要的研究内容和成果如下：
　　（1）对武汉某坑中坑异形深基坑工程进行了非线性有限元三维模拟分析，根据模拟结果绘制外坑开挖完成和内坑开挖完成两个工况下外坑支护桩结构水平位移变形曲线，与实际监测桩深变形曲线整体趋势一致。对该实际工程整个开挖过程的模拟结果进行分析整理，总结了坑中坑异形深基坑开挖作用下支护桩结构的位移变化规律。
　　（2）在经过验证模型基础上，通过调整基坑作业过程中的控制变量的方法分析并确定影响坑中坑异形基坑支护桩结构变形的内坑特征参数，如：坑中坑异形深基坑所处地层性质、内外坑深度比、内外坑间距、内坑支护桩刚度、内坑支护桩长度等多个参数，从而总结内坑各特征参数对坑中坑异形深基坑外坑支护桩结构变形的影响规律。
　　（3）将正交实验设计的研究成果与前文单因素分析的结果进行对比，通过综合分析和相关因素影响度的评判，总结出内坑各特征参数对坑中坑异形深基坑外坑支护桩结构变形的敏感因素。
　　（4）基于以上相关参数分析结果，对软土地域工程常用的被动区加固方案进行分析，并通过MIDAS/GTS对被动区加固三个主要影响因素进行模拟，选择出最合理的被动区加固方案。