本文以中国航空研究院研发保障基地基坑开挖与支护工程为依托,在分析深基坑工程施工重难点基础上为深度不同的区域设计合理的支护方案,同时采用MIDAS/GTS有限元软件模拟基坑开挖施工过程,基于数值模拟结果为支护方案的优化和基坑安全监测方案的拟定提供指导,最后通过基坑施工安全监测对深基坑开挖与支护的安全性进行评估,主要得到以下结论:(1)对于深度和跨度较大、地下水条件丰富且周边环境复杂的深基坑工程,可以采用“上部2.0m插筋帷幕桩+下部桩锚”和“止水帷幕+减压井”的形式进行基坑支护和地下水处理,同时对护坡桩、桩间土护壁、帷幕桩、锚杆及减压疏干井等分项工程,宜结合工程地质条件和周边环境对施工工艺和技术要求进行适用性改进。(2)利用MIDAS/GTS有限元软件模拟基坑开挖施工过程,并对数值分析结果进行深入探索,从基坑土体水平位移、地表竖向沉降、基坑底部隆起等角度对基坑设计方案的安全性进行分析。基坑开挖所产生的土体水平位移影响范围是以基坑开挖区域为中心展开的圆弧形态,水平位移的最大值-16.16mm发生在基坑侧壁的中间位置,在基坑支护方案设计时应在此段加强支护,同时在基坑监测时重点观测该位置的变形;由于基坑支护结构的支撑作用,地表竖向位移沿基坑侧壁呈两边小、中间大的分布形态,地表竖向最大位移-29.58mm发生在基坑侧壁跨中位置;基坑周边竖向位移在基坑周边呈现先增大后减小的变化趋势,在距离基坑支护桩10~20m处达到最大值;由于基坑周边支护桩和锚杆等支撑结构的约束,基坑底部土体隆起值以圆环形状沿周边向基坑中心逐渐增加,坑底土体最大隆起值33.12mm发生在基坑中心;随着基坑开挖深度的增加,基坑支撑结构对基坑底部土体的约束作用逐渐减小,在基坑支护方案设计时应加强下层支护结构的设计。(3)根据基坑设计方案和数值模拟分析结果,为中国航空研究院研发保障基地基坑开挖与支护工程拟定适宜的安全监测方案,通过对护坡水平位移、护坡竖向位移、深层水平位移、桩身内力、锚杆拉力、周边建筑物沉降、周边路面沉降和周边地面沉降等项目的监测结果进行分析,以便及时发现工程风险并采取应急措施,同时对比分析有限元计算结果和安全监测结果,本文所采用的本构模型和材料参数可以较为真实的反映基坑开挖施工过程,为基坑开挖与支护工程方案设计和风险预判提供参考。