伴随着城市化进程不断加剧,基坑工程及周边环境逐步引发广泛关注。基坑开挖会改变土体初始应力状态,加速土体位移变化趋势,会使基坑周边环境遭到破坏。城市地下管线是维持城市基础功能正常运行的先决条件,对邻近基坑的地下管线实施变形预测具有重要意义,能够改进基坑工程设计以及明确施工环节存在的不足,提升基坑工程应急防灾水平具有一定的现实价值。本文采用Midas GTX有限元分析软件对邻近地下管线的基坑工程进行全方位的数值仿真模拟,探讨不同因素耦合作用下管线的位移变化规律,利用正交试验设计原理,发现各影响因素对管线变形的重要性排序,提出相关参数优化建议,并以西安某地铁车站深基坑为例,利用过往监测数据,借助神经网络与有限元结合对施工后续变形情况进行预测分析。本文主要研究内容如下:探究地铁车站基坑施工过程的受力状态和变形机理,汇总出导致基坑变形的原因,归纳总结基坑安全控制标准,发掘地下管线变形和受力机理,列举管线破坏的五种模式,分析破坏原因,提出基坑开挖对邻近管线变形控制标准。通过三维有限元分析软件构建基坑及其周边环境三维仿真模型,分析预测管线在各埋深位置和不同埋距条件下的水平和竖向位移规律,针对邻近基坑的管线产生的位移变化影响,列出相对应得管线安全保护方法。借助西安某地铁车站深基坑开挖为工程背景,设置管线距基坑水平距离、管线埋置深度、支撑竖向间距、围护结构刚度作为变量,将管线最大水平和竖向位移作为考核指标,选择正确合适的正交表,借助三维有限元分析软件,计算不同组合搭配条件下数值模拟结果,对各组结果值进行极差分析与方差分析,发掘四个变量对管线变形的显著性排序,提出参数优化建议,找出使管线变形量最小的变量组合。利用Elman神经网络预测模型,选取样本数据为实测数据与数值模拟值的差,预测后续阶段两者数据的差值,再与数值模拟值相加得到修正后的预测值。对比三者数据可得,修正后的预测值将数值模拟值的误差缩小了一半。研究结果对基坑开挖诱发邻近管线变形预测具有一定参考作用。