随着我国城市化进程的推进,城市地下空间开发正由点—线—面向区块化及网络化发展,建设空间大型化、形状多样化的城市地下空间已成为必然发展趋势。当基坑的建设规模及开挖深度达到一定程度后,整个空间很难一次成型,常规的基坑设计施工方法已无法满足工程的实际需要,分区分块施工则变得愈发常见,而多次开挖会对地层造成多次重复扰动,开挖步序的增多将使基坑的施工风险显著提高。基坑圆形围护结构具有空间中心对称性,可有效利用结构自身的抗压特性抵御外部荷载,工程实践中正被越来越多地使用,但圆形围护结构在超深超大基坑中的设计施工理论和方法还没研究透彻,需要进一步研究探索。本研究依托国家重点研发计划课题“城市地下大空间施工重大风险耦合演变机理及安全评价体系”(2018YFC0808701)开展,结合武汉光谷广场综合体工程,以分区开挖的圆形深大基坑为研究对象,通过运用历史事故案例分析、现场监测数据分析及数值模拟的方法,分析了基坑周边地层变形及围护结构变形规律,揭示了圆形深大基坑的变形特性。基于有限元数值模型,分别探讨了基坑分步、同步两种分区开挖条件下的基坑分区开挖的影响性规律,以控制基坑变形为目的,得到一些适用于圆形深大基坑施工的指导原则。具体研究内容如下:(1)基坑事故案例分析及变形理论研究。搜集到国内近年来发生的288起基坑事故案例,统计分析了事故的发生规律;运用因果图分析法识别出导致事故发生的基坑变形影响因素,归纳总结了常见的基坑变形表现形式,运用弹性地基梁理论揭示了基坑分区开挖的相互影响机理。(2)圆形基坑变形特性研究。结合光谷广场综合体的监测数据及数值计算结果,分析了圆形基坑在开挖过程中的坑外土体沉降规律、各区域围护结构的侧向变形规律及各层支撑轴力分布规律,揭示了圆形深大基坑的变形特性。并将各测点的变形情况与基坑变形控制标准比对,论证了钻孔灌注桩作为围护结构在圆形深大基坑工程中的适用性。(3)深大基坑分区开挖影响性研究。以优化后的有限元模型为基础,研究了基坑开挖步序的变形影响性理论。分别分析了基坑分步、同步开挖两种开挖条件下,周边土体变形及围护结构变形规律,根据基坑各区域的变形特性规律,提出了深大基坑经济合理施工的指导原则。