随着内河航运量的不断激增,水运枢纽的船闸通航能力逐步趋于饱和,大量的船闸新建或扩建工程已动工或处于筹备论证阶段。为了减少征地面积并提高土体利用率,大量的多线船闸建设需要紧邻已建船闸,为研究基坑开挖对邻近船闸的影响问题,首先是对有限土体的变形破坏特征进行研究。本文依托“湘江永州至衡阳三级航道改扩建一期工程”进行模型试验及数值模拟。实际工程中,传统土压力理论的计算方法仍在沿用,但是传统理论假定挡墙后方填土为半无限土体,与实际情况明显存在差异。本文针对有限土体的变形破坏特征,开展物理模型试验和有限元数值模拟分析,主要工作和结论如下:（1）针对大型土工试验设备试验周期长、观测难度大等问题,自制模型试验设备并结合颗粒图像测速技术（PIV）对土体破坏特征进行分析。试验设备及观测方法的优点在于试验周期短、自动化控制、可以实现多种变位模式的试验研究、微观和过程性观测等。试验后期通过PIV技术对试验结果采用一种新的滑裂面判别方法,即对墙后土体剪应变云图中的剪应变线达到连续、贯穿的瞬间,认为土体达到极限破坏状态。（2）对主动、被动的三种位移模式（平动、绕墙顶转动和绕墙底转动）下,进行不同填土宽度的土体变形破坏特征的物理模型试验研究,由此分析土体在不同填土宽度下的滑裂面形态及变化规律,并判定有限土体的宽深比界限。（3）挡墙绕墙底转动发生主动位移的试验结果与前人得出的滑裂面形态有较大差别,挡墙绕墙顶转动及绕墙底转动发生被动位移的模型试验较少,由此结合颗粒图像测速技术（PIV）首先对滑裂面使用新的判定方法,然后对土体破坏特征进行过程性及最终状态的分析,得出以下结论:挡墙绕墙底转动发生主动位移的滑裂面由土体表面发展至活动挡墙墙面,滑裂面在活动挡墙墙面上的位置是距离底部约1/3～1/2倍墙高的位置处;挡墙绕墙底转动发生被动位移时,首先在活动挡墙距底部约1/4倍墙高的下部土体处产生土拱效应,然后滑裂面从活动挡墙距底部约1/2倍墙高的位置处开始发展直至贯穿土体表层;挡墙绕墙顶转动发生被动位移时,滑裂面由活动挡墙墙踵发展至固定挡墙墙面或上层土体表面。（4）采用PLAXIS有限元数值模拟对挡墙绕墙底转动发生主动、被动位移时的土体变形破坏特征进行分析研究。