随着我国城市化进程的不断推进,城市底下空间的大量开发,深基坑工程不断涌现。在施工技术、水文地质、周边环境等复杂因素影响下,如何保证基坑施工安全有序的进行是现阶段基坑工程研究的重点。本文以大连地铁5号线青泥洼桥地铁车站为研究对象,拟采用数值仿真方法研究深基坑施工过程,并且应用马尔可夫链预测模型对深基坑工程中的变形进行深入的分析研究,以此对深基坑变形进行预测,保证深基坑工程安全有序进行。本文研究内容包括以下几个方面:(1)针对地铁车站深基坑自身特点以及周边环境因素,通过对比分析当地常见的支护结构类型及适用条件,选取合理的深基坑支护结构。(2)以大连地铁5号线青泥洼桥地铁车站为工程背景,对地铁车站深基坑开挖支护进行数值仿真分析,重点研究了在深基坑开挖支护过程中支护结构的受力、变形以及深基坑土体沉降、隆起情况,仿真结果显示,在深基坑开挖支护的过程中支护结构的应力、变形以及土体变形均满足相关规范要求;将模拟数据与实测数据进行对比分析,结果显示二者变化曲线拟合较好,说明建模过程中参数选取合理,采用数值仿真方法能够较为准确地预测深基坑施工过程中的应力与变形,从而对施工过程中应对不当变形具有一定的指导意义。(3)基于上述仿真模型,采用控制变量的方法通过分析设计参数中桩嵌固深度、桩身刚度、桩间距以及内支撑间距对深基坑变形的影响分析,得出上述参数对深基坑地表沉降、底部土体隆起以及支护结构侧向变形的影响规律。(4)将深基坑工程实测数据作为原始数据序列,建立多种GM(1,1)模型以及马尔可夫链模型对基坑变形进行预测分析,并且对比各个模型与实测值的相对误差,得出最优预测模型,预测深基坑变形。研究结果表明,预测误差精度满足实际工程需求。该预测方法对提前发现深基坑施工过程中可能存在的不当变形具有一定的指导作用。