基坑工程是指建筑物和构筑物的地下结构部分施工时，进行的地下坑体开挖、降水和支护，同时，对周边构筑物和地下管线进行保护以确保施工正常、安全的综合性工程。是基础工程施工中的一个传统课题。同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。 深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，其支护方案的优劣直接影响工程进度、质量和成本，在整个工程中占有重要的地位。虽然近年来深基坑工程得到了极大地发展，但国内对其支护方案的选择仍具有一定的局限性和盲目性。因此，遵循安全可行、经济合理、施工便捷、环境保护等原则，找出一套科学合理且操作性强的方案优选方法，是非常必要和有意义的。 深基坑工程的设计面临着既要安全可靠又要经济合理的矛盾，因此产生了深基坑工程优化设计方法。本文在前人研究成果的基础上，针对广州地区基坑工程现状及广州地区地质情况。对该地区深基坑工程方案选择和结构参数设计方法进行了研究，探讨了几种优化方法在深基坑工程优化设计中的应用。综述了简单遗传算法的基本理论和步骤以及简单遗传算法存在的不足，阐述了改进复合形遗传算法的基本原理和计算方法和基本模拟退火算法的基本原理和步骤，深入分析了其优越性和存在的不足，最终，作者在此基础上把复合形算法与基本模拟退火算法结合起来，提出了一种新型的混合优化算法-复合形模拟退火算法。 同时，在讨论广州地区地质条件的基础上，对现有各种深基础支护型式的特点和适用范围进行综述，分析深基坑支护优化选型的基本原则和依据，探讨优化选型的方法，提出新的适合于工程实际的深基坑支护优化选型方法。 具体研究过程中，首先，本文对简单遗传算法的基本理论和步骤进行了综述，并阐述了改进复合形遗传算法的基本原理和计算方法。同时，本文介绍了模拟退火算法的基本原理和计算步骤，并深入分析了基本模拟退火算法，把复合形算法与基本模拟退火算法结合起来，提出了混合优化算法-复合形模拟退火算法。然后，本文总结了深基坑支护工程常用的支护型式并对其特点和适用范围作了简要的评述，分析了深基坑工程支护方案优化选型的原则和依据，在分析深基坑支护方案优化选型传统方法不足的基础上，提出了基于欧氏距离深基坑支护方案优化选型范例推理方法。 在以上研究的基础上，选取广州地区比较典型的常用支护结构：单支点排桩支护结构，对其进行优化设计研究，通过分析单支点排桩支护结构设计计算原理，建立了单支点排桩支护结构优化设计数学模型，提出了单支点排桩支护结构改进复合形遗传算法优化设计方法和单支点排桩支护结构复合形模拟退火混合优化设计方法，仿真分析结果表明，该算法比基本模拟退火算法和复合形算法具有更优的搜索性能。同时，本文还讨论了桩身侧向位移和桩身弯矩与支撑位置变化的关系，支撑位置距桩顶距离过大，会导致过大的桩顶位移和桩身最大侧向位移，也会使桩身弯矩极小值的绝对值大幅度增加，反超桩身弯矩极大值，不利于桩身节约用材。