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现代城市建设和经济发展以及技术进步对越来越多的深基坑工程提出了一个更高的要求：“最优”设计，这就需要深入研究深基坑工程的设计理论和方法。深基坑工程是一项风险工程、其风险表现为基坑支护是临时性结构，一旦地下室施工完成就作废。因此基坑工程的风险体现在支护方案的合理性与投资的经济性。如何在两者间选择出最好的方案，这就是深基坑支护优化设计的目的。支护结构的作用是为了保证基坑开挖期间基坑的稳定和周边建筑物及周边环境设施的安全，支护结构的选择和设计过于保守就会造成不必要的浪费，因此在基坑工程设计中采用优化设计是十分重要的。
1．基于上述目标和多年实践经验，本文首先对深基坑设计中，支挡结构的土压力进行了分析，探讨了在深基坑开挖过程中土压力的计算；
2．分析了几种有代表性的围护结构并对其中的部分参数进行了讨论；研究了深基坑支护结构的几种破坏形式：
3．分析了几种有代表性的深基坑支护结构，包括排桩支护结构，土钉支护结构和内支撑支护结构；分析了当前常用的几种优化理论和方法。
在此基础上，本文以武汉音乐学院深基坑为例，探讨了在桩锚支护结构中，支撑位置的确定对支护结构的影响是很大的，因此支撑位置的优化将导致其他参数发生变化，同样地，嵌固深度、桩径等参数也具有相互关联地影响。
从系统工程的观点出发，运用最优化理论，介绍了深基坑工程优化的概念，研究了深基坑工程优化设计的基本原理，提出了深基坑工程优化设计的新方法，即从四个方面：技术、经济、环境和工期，分为三个阶段：系统优化、设计计算优化和动态实时反演分析优化分别进行。
概念设计是深基坑工程第一步优化——系统(方案)优化设计中的关键，文中重点讨论了概念设计中的几个难点问题，如土性参数的确定、土压力的选取、深基坑工程的安全度和可靠度分析等。
第二步设计计算优化首先应是设计计算方法的优选。本文对目前常用的几种支护结构设计方法进行了讨论，分别对悬臂排桩、单支点排桩和多支点排桩的各种计算方法的结果进行了对比分析。
目前我国深基坑支护结构种类很多，如何根据实际需要选择一种合适的支护结构并合理地确定支护结构的参数仍然是一个难题。
本课题研究的目的是通过对武汉音乐学院深基坑支护设计中不同桩径和不同锚点位置进行比较研究，建立合适的数学模型，选择合适的参数，对深基坑支护结构设计进行优化计算。经后期的监测资料验证，该方法起到了可观的经济效果。