随着我国城市化进程的推进,大量的高层建筑、地铁车站、地下商场、地下市政设施等工程涌现,因此也带来规模庞大的需大面积开挖的深基坑工程。咬合桩具有施工速度快、安全性高、经济节约等诸多优点,其与预应力锚索组成的围护体系可提供更多的施工作业空间,同时还具有止水的功能,具有广泛的应用前景。位于城市中的深基坑工程,周围建筑物密集,对围护结构变形和周边地表沉降控制提出了更高的要求。如果施工方法存在不合理造成基坑周边土体失稳等情况,则可能带来严重后果。因此,研究深基坑变形特征对施工过程的安全性控制具有重要的意义。本文以天水成纪新城地下净水厂深基坑工程为背景,通过理论分析的方法对基坑变形的各种形态进行了说明,通过数值模拟的手段对各施工阶段的基坑变形规律进行了研究,通过现场监测的办法对基坑及围护结构的变形规律进行了分析并对数值计算结果进行了验证。本文的研究主要进行了以下几个方面的工作:(1)根据相关规范及实际基坑工程的特点制定监测方案,并依据该方案在基坑开挖与支护过程中对各监测指标进行监测。通过对基坑不同开挖阶段的监测数据进行分析,总结围护结构水平位移、桩顶位移、地表沉降及锚索拉力变化规律,尤其在开挖后期发生了超挖现象,上述几项监测指标数据变化极为明显。(2)以数值模拟软件对基坑开挖与围护过程进行整体的数值模拟,并设置与实际开挖过程基本相符的有超挖工况和与原施工计划相符的无超挖工况进行对比分析。超挖工况的模拟结果与监测数据变化规律基本一致,验证了模型简化与参数选取的合理性,而超挖对基坑及围护结构变形的影响极为明显。(3)以光纤光栅传感原理为基础,设计了一个可以测斜的光纤光栅传感装置,并对现有的光纤土压力传感装置进行改进,设计了新的光纤光栅土压力盒。灵活运用光纤光栅传感原理,并结合现有的监测系统的通用软件平台,建立适用于桩锚支护基坑的实时在线监测系统。