深基坑开挖与支护及相关理论是各类建筑和地下工程面对的最主要问题之一。随着深基坑开挖越来越深，深基坑支护所需投入的费用也越来越大，这就给工程界提出了新的问题和挑战。由于支护工程方案的非唯一性，在深基坑工程中采用优化设计己成为技术发展的必由之路。因此，深入讨论深基坑支护设计方法，合理地选择支护型式和施工工艺，协调好安全、经济、可行三者之间的关系，是岩土工程界进行深基坑支护设计的关键。本文对深基坑支护方案的优选和深基坑支护设计参数的优化问题进行了研究，主要内容与创新性工作如下： (1)依据深基坑安全等级和变形控制等级初步选择深基坑支护方案，在此基础上，利用模糊综合评判法进行方案的进一步优选，按安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷等基本准则进行一级模糊评判。根据深基坑支护体系设计应满足强度、变形和稳定性验算等基本原则，经过分析，确定影响安全性的因素，进行二级模糊评判；根据深基坑支护体系施工费用、土方开挖费、施工监测及检测费、环保费用等基本原则确定影响经济性的因素，进行二级模糊评判；根据施工对周围居民生活的影响、施工对周围建筑物和地下管线的影响、施工产生的次生灾害影响等基本原则确定影响环境保护的因素，进行二级模糊评判。运用该法，对东大国际中心深基坑支护初选方案进行模糊综合评判，得出优选方案——桩锚支护方案，达到了安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷的目的，收到了很好的经济、社会效益。实践证明，模糊综合评判优选是一个较科学的方法，用于具有极大模糊性的深基坑支护工程中是合理、有效的，可供类似工程借鉴、参考。 (2)根据深基坑支护结构参数优化的需要，对标准遗传算法(SGA)提出了若干改进。通过引入单亲遗传算子和转基因算子得到的改进遗传算法(IGA)，很好地保持了群体的多样性，并有效地防止了未成熟收敛现象和振荡现象的发生；提出了具有局部搜索能力强和收敛快等特点的三等分割算法，并与SGA混合，开发出混合遗传算法(HGA)，该算法既发挥了三等分割算法局部搜索能力强的特点，又发挥了SGA全局性好的特点，使搜索不至于陷入局部最优；将三等分割算法与IGA混合，开发出改进混合遗传算法(IHGA)，该算法成功地解决了SGA在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、最优个体被破坏而发生振荡、随机性太大和停滞等问题，并且，SGA法局部搜索能力差、迭代过程缓慢的缺点也得到了有效的改善。 (3)分别对排桩支护、土钉支护及水泥土墙等三种深基坑支护结构的参数优化进行了较系统研究，通过对支护结构设计变量的详细讨论，分别得到了三种深基坑支护结构的不同约束条件，建立了排桩、土钉、水泥土墙等三种深基坑支护结构的设计参数优化模型，利用自行开发的改进混合遗传算法(IHGA)可以实现对这些重要参数的优化设计。 利用本文提出的支护参数优化设计方法和自行开发的改进混合遗传算法(IHGA)计算机程序，分别结合工程实例进行了深基坑排桩支护、土钉支护和水泥土墙支护结构参数的优化设计。结果表明，对于不同支护类型采用的不同约束条件是合理的，所建立的排桩、土钉、水泥土墙等三种深基坑支护结构的设计参数优化模型是正确的，自行开发的改进混合遗传算法(IHGA)可以实现对这些重要参数的优化设计。通过合理建模并采用IHGA进行优化，不仅保证了深基坑支护工程的稳定性，而且，大大降低了工程材料成本。