Im Städtebau sind Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Baugrubenarbeiten von entscheidender Bedeutung. Da traditionelle Entwurfsmethoden für Baugrubenverbaustrukturen häufig auf konservativen Strategien basieren und sich hauptsächlich auf die Festigkeitskontrolle konzentrieren, sind sie bei der genauen Verformungskontrolle ineffizient und können den komplexen Anforderungen des modernen Städtebaus nicht gerecht werden. Zur Lösung dieser Probleme wurde ein neues inverses Design-Multiobjektiv-Optimierungsmodell vorgeschlagen, das Verformungskontrolle und Wirtschaftlichkeit integriert, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Entwurfs von Baugrubenverbaustrukturen zu verbessern. Das Modell umfasst ein zweiseitig gekoppeltes Verformungsberechnungsmodell für Baugrubenverbaustrukturen, einen Multiobjektiv-Rahmen, der Verformungskontrolle und Kostenoptimierung integriert, sowie eine Lösungsstrategie, die auf metaheuristischen Algorithmen basiert. Der Vergleich mit vier metaheuristischen Algorithmen und die eingehende Analyse eines realen Ingenieurprojekts zeigen, dass diese Methode nicht nur eine genaue Verformungskontrolle der Baugrubenverbaustrukturen ermöglicht, sondern auch die Kosteneffizienz optimiert. Besonders der halb-empirische halb-zufällige heuristische Algorithmus zeigt bei der Behandlung komplexer Optimierungsprobleme eine höhere Effizienz und breite Anwendbarkeit.