在厦门、广州、青岛等覆盖层较薄的滨海区域,基坑开挖常遇到上软下硬的典型地质条件,即所谓的土岩二元地层。这种地质条件下中下部岩层起伏较大,不同的土岩交界面深度造成了不同的基坑变形特点,设计施工难度大。与软土地区相比,国内学者对土岩二元地层结构的基坑硏究较少,只有一些比较经验性的分析,少量研究成果与工程建设的实际需求相差甚远。本文依托于厦门地区某土岩二元地层深基坑,该基坑场地基岩面最大高差超过6.5m,高基岩面桩底位于坑底线以上7m,低基岩面桩底位于坑底线以下2m,基坑施工工况复杂。采用现场实测和数值模拟分析的方法,对基坑变形性状进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)采用现场实测的方法,获取基坑施工过程的各项变形数据。通过分析,得出不利地质条件、施工条件下基坑变形特征量的变化规律,探究了影响基坑变形形态和变形量增长的主要因素。实测高岩面桩体最大水平位移达70.39mm,约0.40%H,最大地表沉降为-26.81mm;低岩面桩体最大水平位移达105.42mm,约0.58%H,最大地表沉降为-45.95mm,基岩面越低,其变形受基坑开挖和周边土体扰动的影响越大;在首道锚索支护不利的情况下,嵌固深度不足的围护桩变形呈悬臂状的内倾型和平移型相结合的变形分布,嵌固深度足够的围护桩呈内倾型变形;复杂工况下,如支护不利的情况下开挖面暴露、坑外土体加固对变形量的增长,特别对低岩面区域基坑变形有显著影响。(2)根据基坑的实际工况和地质条件,利用FLAC3D建立考虑基岩面起伏的精细化三维数值模型,模拟基坑开挖过程中围护结构和周围土体的变形情况。数值模拟结果高岩面最大桩体水平位移为77.01mm,低岩面区域达到112.16mm,与实测结果吻合较好,验证了数值模型合理性;桩后土体位移表现出与围护桩一致的变形规律,基坑变形表现出明显的空间特性。在此基础上,得出基岩面起伏较大的土岩二元地层深基坑空间变形模式。(3)研究土岩二元地层条件下典型的桩锚组合支护结构各参数对基坑变形的影响,结果表明:锚索预加预应力的大小是影响围护结构水平位移的重要影响因素,锁脚锚索锁脚力大小对减小桩底水平位移效果明显;第一道锚索对抑制围护结构变形作用最大;桩顶水平位移随嵌岩深度和预留岩肩宽度的增加呈现出线性递减的关系;最后在此基础上提出了施工过程中基坑变形控制的相关建议。