深基坑围护结构设计及其变形规律研究是地铁车站建设中的重要问题之一,开展地铁车站深基坑变形规律研究具有重要的工程应用价值。本文以北京地铁奥运支线折返线车站基坑工程为背景,采用理论研究、现场监测和数值模拟相结合的方法,对车站深基坑变形规律进行了研究,分析了深基坑围护体系的空间效应。主要内容和结论如下:(1)对地铁深基坑的变形机理及破坏模式进行了分析,得出了影响深基坑稳定的主要因素:水文地质条件、基坑规模及土压力值、设计方案及施工方法与组织的合理性等。(2)给出了地铁深基坑围护结构施工监测方案,完成了现场监测工作。监测结果表明:随着基坑开挖深度的增加和钢支撑的施加,围护桩的变形形态由向坑内的前倾型曲线逐渐变为弓形,最大水平位移发生的位置也随之下移。围护桩的水平位移、水平钢支撑的轴力、围护桩钢筋应力也随着基坑开挖深度的增加而增大,但其实测值都远小于警戒值,说明围护结构设计偏于保守。(3)运用有限差分软件FLAC3D,对深基坑开挖支护的全过程进行了三维模拟,分析了六种工况下围护结构的受力特性,研究了深基坑的变形规律。围护桩最大水平位移计算结果和监测结果基本一致。(4)深基坑工程空间效应FLAC分析表明:围护结构变形呈现出较强的空间效应,基坑中部的围护结构水平位移最大,越靠近基坑的角点,围护结构的水平位移越小;水平支撑轴力分布也呈现出明显的空间效应,位于基坑中部的水平支撑轴力最大,离角点越近,水平支撑轴力越小。研究结果表明三维计算是分析深基坑空间效应的有效手段。