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随着社会经济的快速发展,城市地下轨道交通发展迅速,很多二线城市甚至三线城市都开始地下轨道交通的建设,而地铁车站建设的深基坑经常位于城市繁华地带,周围建筑物多,地下管网分布复杂,路面交通流量大,这种情况下的深基坑支护设计难度较大,为了控制基坑开挖施工对周围环境影响降到最低,有些深基坑的支护结构设计存在部分偏保守的情况。现如今深基坑支护结构的设计理论越发成熟,既要保证安全又要经济环保,因此在原基坑支护方案基础上进行优化设计,确保车站深基坑工程安全稳定的同时又争取缩短工期提高经济效益具有十分重要的工程价值。本文以合肥地铁4号线创新大道站车站深基坑工程为研究背景,按照工程概况提供的地质和支护方案资料,利用有限元Midas数值模拟软件动态模拟深基坑开挖过程,对比现场监测数据,研究分析基坑开挖的支护结构受力变形和地表沉降,具体研究内容:(1)依据相关基坑支护设计规范以及合肥4号线创新大道站深基坑的支护设计方案,利用理正深基坑电算软件对创新大道站深基坑的标准段和端头井段分别进行设计验算,得出现有支护方案满足要求。(2)利用Midas/GTS有限元数值软件建立三维仿真动态模拟,模拟结果表明创新大道站端头井段开挖结束后坑外地表沉降趋势从坑边向外开始呈先增大后减小的“凹勺”形,围护结构水平位移呈两头小中间大的抛物线形,钢支撑轴力随基坑开挖逐渐增大最终趋于稳定。(3)将地表沉降、围护结构水平位移、支撑轴力模拟结果与现场监测数据对比分析,发现两者最大值略微存在误差,但两者变化规律趋势基本吻合,考虑到数值模拟参数选取的局限性和现场施工的偶然因素影响,可以认为本次数值模拟结果具备可靠性。(4)考虑到原支护方案下,基坑整体受力变形值距离危险值仍存在较大空间,为提高施工效率和经济效益,在前文三维模型建立准确的基础上对车站基坑的东端头井部位支护结构方案进行优化模拟研究,分析得出支护方案优化后的地表沉降、围护结构内力变形、支撑轴力值均较原方案有所增加,但仍然在安全限值之内,初步验证了优化方案的可行性。