随着城市的快速发展、城市人口的急剧增长,所出现的一系列问题也迫切需要解决,其中城市交通压力越来越大、全国交通线路的不平衡等问题严重限制着城市化进程,地铁交通的出现很好地解决了该问题。因此,深基坑工程各种问题也逐渐显现,保证深基坑安全稳定、避免发生安全事故显得尤为重要,研究深基坑变形破坏、变形规律具有十分重要的意义。本文依托于济南黄河隧道南岸工作井深基坑工程,运用理论分析、现场监测、数值模拟等方法,研究了粉质黏土层明挖深基坑变形破坏机理;通过现场监测技术及现场数据分析,研究了粉质黏土层深基坑开挖中地下连续墙的深层水平位移、墙顶水平位移、墙顶竖向位移、支撑轴力、坑底隆起位移以及周边地表沉降量变化规律,并且利用数值模拟软件对基坑变形进行了拟合;研究了围护结构的厚度、嵌入深度和土体弹性模量对基坑变形的影响,明确了基坑变形的影响因素。本文通过上述研究,主要得到的结论如下:(1)在国内外研究学者的成果基础上,研究了围护结构与支撑体系的变形形式、破坏模式,研究了基坑底部隆起机理、围护结构变形机理及周边地表沉降变形机理,分析了坑底隆起变形、围护结构变形以及地表沉降的变化规律;分析了深基坑周边地表沉降、围护结构水平位移和坑底隆起的变形计算方法,确定了适合该粉质黏土层深基坑的变形计算方法。(2)基于济南黄河隧道南岸工作井明挖深基坑工程,制定适合于该工程监测方案,利用获取的监测数据,分析得到了该粉质黏土层深基坑开挖过程中地连墙深层水平位移呈“弓形”变化、墙顶水平位移与墙顶竖向位移逐渐增大,且其短边方向的变化量比长边方向的变化量小、支撑轴力也不断增加,且支撑体系中钢支撑轴力值明显比混凝土支撑轴力值小、周边地表沉降变形曲线逐渐呈“勺状”趋势,最大地表沉降变化量均出现在距离基坑边缘10m处,各项监测数据都在控制值范围之内。(3)通过利用Midas/GTS NX数值模拟软件,模拟研究了不同工况条件下粉质黏土层深基坑工程围护结构变形、坑底隆起及地表沉降的开挖变形规律,并将其与现场监测数据作对比分析,其结果显示,模拟结果和现场实际变形规律基本一致。(4)通过研究围护结构厚度、围护结构嵌入深度以及土体弹性模量对基坑开挖的影响程度,得到了围护结构在适当增加地连墙厚度、增大地连墙的嵌入深度以及增加土体弹性模量都降低围护结构深层水平位移变形量、周边的地表沉降量和坑底隆起的变化量,因此,明确了围护结构最优参数值,针对工程实际可制定针对性控制措施。