就基坑工程在开挖过程中的内力和变形规律,岩土工作者已做了大量的研究,但对于狭长型基坑在开挖过程中基坑受力、变形机理的实测和分析却较少。随着我国大规模的进行城市轨道建设,这类型基坑会大量遇到,对此类基坑在开挖过程中的受力和变形机理进行研究探讨,可以为以后类似工程的设计和施工积累经验。在阅读大量国内外相关文献,总结相关研究成果的基础上。本文以哈尔滨到牡丹江客运专线(哈牡客专)爱民隧道出口明挖段狭长型深基坑在开挖过程中的现场监测为依托,结合理论分析及三维数值模拟分析,指导现场施工、反馈设计的同时对本地区狭长基坑在开挖过程中围护结构的受力、变形以及开挖对周边环境的影响进行了初步探讨。最后,通过三维数值模拟分析的方法对围护结构参数进行了多方位优化,为工程后续施工以及本地区类似基坑工程设计、施工提供参考。本文主要内容及相关结论如下:(1)通过现场监测可知,基坑施工全过程中,各监测项目的量均未达到报警值,围护结构正常工作。基坑从开挖暴露到底板施做完毕全过程中,桩身水平位移最大值达到13.72mm,位于撑间桩上距桩顶往下8.0m左右处,位置随着最大值增加不断下移,刚开挖到底时最大值在距桩顶7.0m左右处;桩身弯矩最大值也发生在撑间桩上,最大值达到了464.0kN.m,与桩身正截面抗弯承载力1410kN.m相距甚远,究其原因,是由于现场实测得到的桩顶和桩底均发生了一定量的水平位移,这样势必会对围护桩的内力产生一定的释放作用;现场实测得到的横撑和冠梁位移及受力均处于较小状态。(2)对比现场实测、三维有限元分析及规范法得到的桩身水平位移,规范法得到的值最大,最大值达到了16.78mm,最大值发生位置与三维有限元分析得到的最大值位置一致,发生在距桩顶7.5m左右处,现场实测得到的最大值位置略微向下,位于距桩顶8.0m左右处;对桩身弯矩而言,三维有限元分析下的最大值为883.1kN.m,规范法计算的最大值为966.5kN.m,现场实测结果却小很多,最大值只有464.0kN.m,由内里释放引起;冠梁的内力及变形三种方法得到的结果大小与趋势均较接近。(3)为了综合评价基坑的稳定性,通过经验公式和三维有限元分析对地表沉降和坑底隆起进行估算。经验公式得到的地表沉降最大值为10.7mm,发生在距桩顶6.9m处;三维有限元分析得到的地表最大沉降为11.2mm,距桩顶6.5m处;经验公式得到的坑底隆起最大值为10.2mm,三维有限元分析得到的坑底隆起最大值为12.1mm,发生在距离围护结构约1.0m处。(4)各优化方案中,改变锚固段长度对围护结构的受力及变形影响均最小;改变桩径对围护桩及横撑的影响最为剧烈,当桩径从1.0m减小到0.7m时,水平位移最大值达到28.0mm,与30mm的报警值已非常接近,桩身弯矩已达到了桩身正截面弯矩承载力的85.4%,此时横撑弯矩相较原模型增大了139%,已经超过了横撑正截面抗弯承载力815kN.m;冠梁弯矩却是对桩间距的改变最为敏感,但是在整个优化过程中,冠梁弯矩均处于较小状态。最后提出一种适用于按照现场施工工序施工的围护结构设计方案,此方案在保证施工安全的前提下,经济合理。