随着城市的建设，经济的快速发展，人口数量以及人群消费水平的高速提升，人们日益关注地下空间的开发利用，愈益要求开发三维城市空间。目前各类用途的地下空间已在世界各大城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库、地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。现如今评价一个城市的交通、经济、国际化等要素，通常要看此城市所具有的一系列地下工程设施。与此同时，对基坑支护技术的要求也是日益提升^[1]。

1.国内外发展状况

基坑工程在我国出现比较晚，我国70年代国内开挖深度达到10m以上的基坑工程比较少，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区，当时，上海的高层建筑的地下室大多埋深在4m左右。北京在七十年代初建成了深20m的地下铁道区间车站。八十年代后，北京、上海、广东、天津以及其他城市施工的深基坑陆续增加，开挖深度一般在8m左右。进入九十年代，我国的高层建筑迅猛发展，同时各地还兴建了许多大型地下设施，基坑开挖深度超过10m的比比皆是^[2]。

随着改革开放和经济建设高潮的兴起，许多城市新建和进行改建、扩建，特别是近年在沿海开放城市中高层建筑的大量兴建或地下空间的逐渐开发和利用，基坑工程的设计和施工技术的开发和实践，形成了近年国内岩土工程建设项目的热点。多种形式的围护结构，如排桩挡土、排桩与水泥土复合围护、水泥土搅拌桩支挡、引进的SMW工法以及地下连续墙等，已经逐步打破了以前单一的板桩(钢板桩、混凝土板桩等)围护的模式而形成了多样化格局，呈现出前所未有的技术发展与更新的势头。

在国内发展的同时，国外基坑的发展也是日新月异。

随着科技的发展，特别是电子计算机的广泛应用，极大地推动了岩土工程界的发展(其中深基坑工程也不例外)，各种新的设计计算理论和先进的测试技术不断地被用到建筑基坑工程中，室内外的调查和测试正在实现着半自动化和自动化，有效地减轻了劳动，提高了效率；岩土工程中非线性计算和数值分析方法得以具体操作和实现，促进了岩土工程关系和计算从线性向非线性这一质变的过渡；而岩土工程监测技术(包括测试手段、方法与工具)的进步，加速了基坑工程中信息化施工的推行，反过来又迅速提高了人们对基坑工程设计方法和理论的认识，建筑基坑工程的设计原则正从强度破坏极限状态向着变形极限状态控制发展。近年来，大、重型机械制造技术，特别是美国、日本及欧洲发达国家的大功率、强动力施工机械和大型静动态测试仪器的问世，更加推动了基坑工程理论与技术的迅速发展；而在法国、意大利、日本等国家率先使用的新的基础施工法(如SMW工法等)的相继问世，又极大地发展了软土开挖与围护的技术^[2]。

2.基坑设计计算理念及方法

基坑为房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工和监测等，称为基坑工程^[3]。它是地下基础施工中内容丰富而富于变化的领域，是一项风险工程，是一门古老而具有划时代特点的综合性的新型学科，它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多学科问题。基坑工程采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。基坑支护工程包含挡土、支护、降水、挖土等许多紧密联系的环节，如其中某一环节失效，将会导致整个工程的失败^[4]。

2.1 设计计算理论

随着计算机技术的发展和计算手段的改进，矩阵位移法、有限单元法等数值计算方法得到了长足的发展。地下工程的计算理论也从原先的荷载结构法向前迈了一大步，进入了”地层#8212;结构法理论”阶段。深基坑工程设计应包括支护结构设计和降水、隔渗设计以及施工工法与施工组织设计等。目前，对于悬臂桩支护结构、桩#8212;锚、桩撑支护结构的内力分析方法大多采用类似于Blum理论的古典方法。由于该古典方法作了很大简化，其计算结果与支护结构内力实测结果相比，在大部分情况下偏大。弹性抗力法在理论上比古典方法较为成熟。它假定土压力己知且横撑轴力及挡土结构弯矩在下道支撑设置以后均不变化，考虑了挡土结构的变形，但未考虑支撑的变形。由于作用于支护结构上荷载确定及土体参数取值的困难而限制了弹性理论计算支护结构的发展^[5]。