大型深基坑因施工周期较长经历越冬冻融阶段,土体受低温影响发生冻胀现象,当产生较大水平冻胀力时基坑支护结构出现水平位移、基底隆起及地表沉降等变形现象,如果变形严重将造成基坑坍塌,对深基坑支护结构的稳定性及施工安全造成严重威胁。本文基于北京某实际深基坑工程,通过查阅资料及国内外研究现状针对深基坑冻胀理论及支挡结构受冻胀现象影响进行分析,总结基坑变形机理及监测方法,依据本深基坑工程实测数据进行整理,将实测数据划分为开挖阶段、冻胀阶段及地下主体施工三个不同工期阶段并且分别针对三个不同工期阶段进行机理分析。依据深基坑工程实际情况建立模型,计算模型的温度场并对深基坑冻结深度进行机理分析,之后将得到的温度场作为温度初始条件导入模型,最后运用ABAQUS数值模拟软件进行热力耦合运算。本文将位移场云图进行数据输出并绘制数据变化曲线完成对比分析,之后在墙后土体埋深2m处做水平路径,提取路径上节点的水平应力与竖向应力,输出应力场云图,根据应力场云图分布情况绘制深基坑水平应力及竖向应力分布曲线,完成模型中深基坑东坡、西坡最大变形值的提取输出及变形机理分析,最后在模型中输出与实际相同监测点位的模拟数据,将模拟数据与实测数据进行对比分析并对基坑模型的可靠性进行验证。通过上述分析,得出结论如下:(1)土体分别经过一月份与二月份冻结作用再经过三月份融化作用,冻结时土体的最大冻深分别为3.6m与3.2m。基坑侧壁土体受到土体上表面及桩侧两个方向的负温作用,发生双向冻结,冻结深度值显著增大。(2)水平冻胀力随深度增加而增加,且环境温度越低,同一深度冻胀力越大。在基底附近,冻胀力有减小趋势,桩侧土体受双向冻结作用,温度等值线呈曲线,基底附近水平冻结距离减小。(3)由于锚杆位于桩顶以下5-5.5m处,顶部无有效约束,支护桩上部为悬臂变形,下部为内凸形变形。支护桩最大变形位于桩顶,在冻胀力作用下,一月份桩顶位移比三月份位移东西坡分别增加4.42mm、9.10mm,冻结作用对支护桩位移有明显的影响并且随着基坑开挖深度增大位移影响越明显的结论。(4)水平冻胀力与深度呈正相关,随深度增加而增加,与环境温度呈负相关,环境温度越低,冻胀力越大。由于桩侧土体受双向冻结作用,温度等值线呈曲线,基底附近水平冻结距离减小,故在基底附近,冻胀力有减小趋势。(5)一般在冻胀作用前期,基坑支护结构所受影响最为明显,随后支护结构水平位移伴随土体冻胀量的稳定而逐渐趋于稳定。