本文通过型钢-水泥土组合梁试验,研究了型钢与水泥土共同作用关系、加载过程中组合梁的抗弯刚度变化规律、组合梁的抗弯承载力和破坏模式等问题;基于弹性支点法给出了基坑支护结构的位移及内力计算公式,并将西安某基坑支护工程实例的理论计算结果与FLAC3D模拟及现场实测结果进行了对比,研究了黄土地区SMW工法基坑围护结构设计理论与变形规律。论文的主要工作与结论如下:(1)通过型钢-水泥土组合梁的试验研究可以得出以下结论:组合梁工作过程经历共同作用、型钢单独作用两个阶段,组合梁在不同阶段裂缝开展、型钢应变变化及组合刚度的变化表现出显著的差异;不同的受力状态下组合梁的刚度、承载力及破坏性状存在较大差异。水泥土的包裹作用有利于对组合梁中型钢的稳定和承载性能的发挥,使组合梁表现出较好的延性,水泥土对型钢的约束作用越强其承载力和变形能力越强;在进行实际工程设计计算时当墙体变形较小,水泥土较完整对组合结构刚度提高作用较大,可采用本文给出的公式进行组合梁刚度计算;当墙体变形较大时,水泥土开裂严重退出工作,由型钢单独承担荷载此时不应考虑水泥土的贡献。(2)基于弹性支点法并结合结构水平位移叠加原理,给出了支护位移及内力计算公式,并对西安某基坑工程实例进行了计算,结果表明:计算与实测的支护结构水平位移均呈“S形”发展,本文计算方法所得到的支护结构水平位移规律可为类似工程设计提供参考。(3)以西安某深基坑工程为背景,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了基坑各开挖工况下水平位移变化规律并与实际监测数据进行对比,得到两者变化规律相似。另外分析了基坑的周边环境沉降及基底隆起规律发现:基坑周边沉降出现出现“勺状”分布,最大的沉降值并非发生在基坑边缘,沉降量和影响范围均较小;在整个开挖过程基底坑底隆起量较小,表明围护桩对桩后土体的变形有较大的限制,研究结论对黄土地区SMW工法设计施工有借鉴意义。