基坑工程受场地工程水文地质条件和场地周边环境的影响很大,排桩加内支撑支护体系以其较高的可靠性、不侵越红线,场地适应性强等优点而得到广泛运用。然而,排桩加内支撑支护体系的受力和变形规律仍然不太清楚,还需要进一步的研究。因此,研究基坑开挖过程中排桩的内力和变形规律、土体的沉降规律以及影响因素,对基坑相关设计参数的确定、预测基坑开挖对周边建筑物和地下管线等的影响,以及保证基坑工程的安全性具有重要的理论和现实意义。本文以佳木斯某基坑工程为背景,研究了排桩加内支撑支护结构的内力和变形的变化规律以及基坑周围土体的变形规律及影响因素,主要内容如下:(1)简要论述了基坑工程的发展概况,归纳了基坑开挖引起的围护结构内的力和变形以及基坑土体变形规律的国内外研究现状和研究成果。(2)简要概述了基坑的变形理论、经典土压力理论以及常见的基坑支护形式的类型和特点,并根据背景工程的实际地质条件,依据规范设计计算理论对基坑支护结构进行计算,确定了本工程的支护方案。(3)采用数值模拟软件FLAC3D对本基坑进行三维数值模拟,分析了排桩的变形和内力以及基坑土体位移随基坑开挖的变化规律,得到:随着基坑的开挖深度不断增加,排桩桩身弯矩明显增大,最大弯矩的位置随着基坑开挖不断下移,在架设支撑位置桩身弯矩曲线出现明显内凹现象,说明架设内支撑可以有效控制桩身弯矩;排桩发生明显的侧向变形,沿深度方向呈现出先增大后减小的弓形,并且随着基坑开挖深度的增加变形不断增大,最大变形位置发生在基坑中下部接近坑底位置;排桩变形具有明显的空间效应,沿基坑边方向,基坑边中部位置位移最大,在基坑边角处由于受到坑角效应位移逐渐减小;基坑的开挖引起基坑底部土体发生隆起,其总体变化趋势是基坑中部隆起量最大,距离基坑边缘越近则隆起量越小,并且隆起量随着开挖的逐渐进行有不断增大的趋势。(4)采用数值模拟的方法分析了改变本基坑工程的排桩桩径、排桩桩长、支撑位置等影响因素对排桩的内力和变形以及基坑周围土体沉降的影响和规律,通过轮流调整上述参数,研究了以上几种因素对基坑周围土体沉降的影响,得到:增大排桩的桩径或桩长都能够在一定程度上减小排桩的变形和基坑周围土体的沉降,但排桩的桩径或桩长增大到一定程度后,对减小基坑变形的效果逐渐减小;改变支撑的位置也会影响基坑变形的大小,适当降低支撑的位置可以避免基坑周围地表产生过大的沉降。在满足工程需要的情况下,继续增加排桩桩径或排桩桩长对减小基坑变形的作用逐渐减弱,过度降低支撑位置可能会造成悬臂开挖状态导致排桩桩顶位移增加和基坑周围土体水平位移影响范围的增大。