本论文的主要目的是提出深基坑开挖水平位移综合预测系统，对深基坑开挖引起的水平位移进行预报，防忠于未然，同时也可以对降低围护工程造价提供依据。其研究方法是针对深基坑开挖水平位移预测的有关理论和方法，回顾和评价当前的研究状况和发展趋势，对现存的预测方法进行归纳分析，指出在这一领域的不足和存在的问题，改进其不足，并将其他领域的新理论引进深基坑开挖水平位移预测，然后将预测方法有机联系在一起，建立深基坑开挖水平位移综合预测系统。强调多种计算方法并重，综合预报的理念，使各预测方法互相关联协调，达到具有不可分的统一性，以避免单一预测方法带来的不足。 本论文着重在以下几个方面进行了自己的研究工作：1)以在博士学习期间主持的三个工程监测项目为例，全面介绍了三个北京地区深基坑开挖的工程概况、监测点布置。根据北京地区深基坑开挖的特点，即有相当多的情况是在非饱和土的环境中进行的，从非饱和土的四相组成与工程性质入手，对非饱和土的基质吸力进行了探讨；分析了护坡桩桩身刚度对水平位移的影响；锚杆入坡面深度对水平位移的影响，由实测数据总结得出锚杆与土界面的摩阻力分布规律；分析了土压力在开挖过程中的变化机理；进而分析了深基坑开挖水平位移的变形机理。 2)采用Mohr-Coulomb模型，对基于工程实例的多层土加两道钢支撑一道锚杆情况做了相应的FLAC数值模拟及分析，得出各阶段基坑最大水平位移实测值基本小于预测值，模拟预测的变形趋势与实际位移趋势基本相符，进而提出了基于摩尔-库仑弹塑性破坏准则的反演预测方法。 3)对深基坑开挖变形预测的误差反向传播的前馈神经网络模型进行了总结和分析，指出了目前深基坑开挖预测中应用的神经网络模型的不足之处。针对深基坑开挖的特点，提出了变步长神经网络预测法，将该神经网络预测法应用到实际工程中进行了验证。 4)将混沌理论引进深基坑开挖水平预测，提出了混沌神经网络预测法：用Lyapunov指数是否大于零，判断水平位移是否处于混沌状态。由时间序列项空间重构法确定饱和嵌入维，即输入神经元的个数。应用混沌控制对输出参数进行反馈控制。预测值的混沌控制可通过对原有监测数据的规律进行总结，选择混沌态内含的某些临界点为控制值，当神经网络输出达到控制值任意近的邻域时，启动控制机制，用较小信号将系统捕捉到目标轨道上去。对工程实例进行了计算，验证了该方法的可行性。 5)对数据离散比较大、概率分布不易确定的情况，结合深基坑开挖水平位移的规律确定可信域，提出基于加权一阶局域法与可信域相结合的基坑水平位移预报模型。深基坑开挖时邻近点到预报中心点的距离越远，说明数据离散性越大，预测值的预测区间范围就越大，此规律可通过邻近点到预报中心点的最大距离与最小距离的差的正弦反映出来，因此本文提出了考虑邻近点距离差的影响系数，以量化邻近点距离差对预报中心的影响；当平均变形速率加快时，基坑水平位移在较短的时间内增加很快，考虑这种影响，结合实测数据分析，本文提出变形速率影响系数；由于基坑开挖是动态过程，可信域的范围是随着施工进程的变化而变化的，当位移值变化大、变形速率大时，可信域的范围就大，因而本文提出可信域由邻近点距离差影响系数、变形速率影响系数决定。由此提出水平位移的一步预测公式。将该方法编制成相关的计算软件，通过工程实例进行了验证。 6)深基坑开挖水平位移的多种预测方法，是相互联系、互为补充的，可组成一个集FLAC数值模拟计算、神经网络理论、混沌理论等各子系统于一身的系统。该系统是一个综合统一体，该系统的发展变化取决于实际水平位移的变化，由水平位移变化对各种预测方法的影响分析，得出以下结论：FLAC方法在数值分析、提前预测等方面起着不可取代的作用，因此，该方法可在开挖前提前预测每一开挖阶段的最大值和开挖结束的最大值，并在开挖后根据各阶段的水平实测位移值修改参数进行阶段和最终预测。神经网络预测方法依赖于水平位移变化，它的优点是不必首先建立数学模型，可利用实测水平位移值建立模型反映系统在近期和现在状态下的特性。混沌预测方法的前提是根据水平位移变化判断系统是否处于混沌状态，若处于混沌状态，则混沌神经网络预测法可实现对输出数据的控制，达到准确输出预测值的目的。同时也可应用混沌理论与可信域相结合的预测方法，该方法最大的优点是运算速度大大快于其他预测方法，计算结果可靠度也较高。 7)将基坑开挖水平位移的综合预测系统编制成相关的计算软件。将预测结果与实测数据进行了对比和评价。该预测系统在实际工程中得到了验证，具有很强的实用性，可对深基坑开挖支护结构设计提供参考依据，可指出施工过程中出现的问题，可预防深基坑开挖事故，具有较高的社会价值和经济价值。