随着基坑工程的发展,基坑所在地复杂的地质条件等是基坑工程面临的问题。结合相关因素,选择合适的基坑支护方式是解决问题的关键。在土质二元结构基坑中,考虑经济性和安全性,二级及多级放坡基坑将土体自身稳定性和复合土钉墙结构结合起来,这是一种因地制宜且其他支护结构不具备的优点,在基坑工程中值得广泛应用和推广。本文从已有复合土钉支护研究现状出发,分析二级及多级放坡对土质二元结构基坑(指土质性质差别较大的两层边坡)变形和安全性的影响。依托杭州复兴4号地块三期基坑工程项目,应用有限元分析软件Abaqus,依照实际基坑开挖支护顺序建立模型,研究了二级放坡在复合土钉墙支护结构中对土质二元基坑的变形特征的影响,并深入研究了退台宽度和基坑坡度系数的影响规律,然后运用理正深基坑对各个影响因素下的安全性能和滑裂面位置进行运算,对比Abaqus得到的结果,进一步验证了结论的可靠性。在此基础上,以洛阳正大国际城市广场基坑工程项目为案例,进一步研究了多级放坡在复合土钉墙支护结构中对土质二元基坑的变形特征的影响。本文主要的研究内容和结论如下:1、总结分析复合土钉墙支护的理论、实验和模拟方面的成果,以及复合土钉墙稳定性验算及其各构件的作用机理。2、借助有限元Abaqus软件,对复合土钉墙工程案例模拟分析,对比实际监测数据可知,有限元模拟结果与实际监测比较吻合,证明结果真实可靠,为数值模拟研究提供可靠依据。3、增加二级放坡退台宽度的情况时,可以有效的减小基坑顶部最大沉降位移、基坑深层水平位移、退台处的水平位移及竖直位移,但是对基坑底部隆起位移影响较弱;另外随退台宽度的增加,基坑顶部沉降影响范围逐渐减小。4、改变二级退台基坑上部坡度系数、基坑下部坡度系数、基坑上下部坡度系数的情况时,分别考虑各个影响因素时,基坑变形受影响的程度不同。基坑上下部坡度系数不应同步调整,应分别考虑基坑上部坡度系数和基坑下部坡度系数,二者取值符合“上缓下陡”。5、改变多级放坡上退台、下退台、上下退台宽度的情况时,上退台宽度的变化对基坑上部的变形变化影响明显;下退台宽度的变化对下退台以上基坑无影响,对基坑下部的变形影响也不明显,只有下退台宽度较大时,对其影响才逐渐显现;同步改变上下退台的宽度时,对比仅改变上退台的宽度和仅改变下退台的宽度的情况,两个退台宽度应分别考虑,取值符合“上宽下窄”。6、改变多级放坡基坑上部坡度系数、基坑中部坡度系数、基坑下部坡度系数、基坑上中下部坡度系数的情况时,应分别考虑各个坡段的坡度系数,各个坡段的坡度系数取值接近“上缓下陡”的趋势,中间坡段取值在二者中间取值较合理。7、运用理正深基坑对二级放坡基坑和多级放坡基坑的安全系数进行模拟,考虑退台宽度和坡度系数的影响,分析各个影响因素对基坑安全系数的影响,从而验证有限元软件Abaqus模拟的正确性。8、运用理正深基坑对二级放坡基坑和多级放坡基坑的滑裂面进行模拟,对比Abaqus模拟得到的基坑顶部沉降影响范围,二者得到的变化曲线高度一致。尤其是退台距基坑顶部较近时,二者规律性更加接近;而退台距基坑顶部较远和改变基坑下部坡度系数时,滑裂面距基坑坡肩的距离减小的速度相对较慢。