为满足城市交通流量的不断增长，越来越多的大型深基坑在城市中出现。基坑支护是确保深基坑施工安全的关键措施。然而，为了保障安全，支护设计往往过于保守，导致支撑体系中内部支撑数量过多，增加了工程成本、工期和施工难度。减少内部支撑数量又难以保证基坑施工安全。因此，进行基坑支护优化不但能降低经济成本和施工难度，同时能够缩短工期，满足安全需求。
本文以六安市淠河南路某大型深基坑工程为研究背景，根据施工需要，分别从安全和经济两个方面对基坑在竖直方向和纵向方向上的内支撑布置进行优化研究。本文的主要研究内容如下：
（1）采用朗肯土压力模型计算支护桩在内、外侧受到的地基反力和主动土压力。将支护桩沿竖直方向分成多个单元，建立桩身单元平衡微分方程，并采用有限差分法求解在不同横撑布置情况下的桩身水平位移。使用JAVA语言编写优化程序，利用优化程序分别从降低经济成本和提高安全性两个方面对基坑支护方案进行了优化。利用ABAQUS软件建立模型，并将优化后的支护墙水平变形、基坑外围沉降以及基坑底部隆起数据与原始设计方案下的数据进行对比以验证优化方法和优化程序的可行性。
（2）通过研究冠梁与腰梁的变形对基坑纵向上的支护设计进行优化，将冠梁和腰梁划分成多个小单元，建立整体单元刚度矩阵，并确定梁单元的边界条件，求解在均布荷载作用下任何一种支撑方案下梁单元的侧位移。设计内支撑之间水平间距优化方案，并结合梁侧位移计算方法，使用JAVA编程语言编写优化程序，分别对横向支护墙上的斜撑和纵向支护墙上的横撑进行支护设计的优化，通过优化前后基坑各项数据的对比，验证了优化结果的正确性。
（3）结合工程施工环境，通过研究均布堆载和集中堆载作用下支护墙所受水平方向土压力的变化，得到支护墙荷载大小。利用竖向和纵向支护设计优化程序，对基坑周边有均布堆载作用下的竖向支护方案和有集中堆载作用下的纵向支护方案从提高安全性的角度进行了支护优化，提高优化方法和优化程序的适用范围。
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