黄土地区地铁换乘车站基坑支护结构体系稳定性研究是黄土地区城市地铁建设中的关键课题之一,开展黄土地区地铁换乘站深基坑围护结构变形规律研究对确定基坑开挖工序、反馈工程监测信息、及时施做支护结构体系、稳定基坑和确保周边建筑物安全具有重要的理论意义和经济价值。本文以西安市地铁二号线小寨站深基坑工程为依托,针对该工程黄土的应力应变关系的非线性、换乘节点结构受力复杂等问题,运用理论分析、现场监测和有限元数值模拟相结合的研究方法,进行了地铁“T”形换乘站深基坑稳定性及其围护体系变形规律和受力性状研究。主要工作与研究成果有:(1)通过方案比选采用钻孔灌注桩+钢支撑并结合旋喷桩止水帷幕的地铁“T”换形乘站深基坑支护方案,基于弹性地基梁法对该换乘站深基坑的支护体系进行结构内力计算,并制定与之适应的施工方案。(2)根据工程实际情况,制定切实可行的现场监测方案,对深基坑开挖施工过程进行现场实时监测,并对监测数据进行分析、处理,得到各开挖阶段围护桩的水平位移和钢支撑轴力所对应的变化规律。(3)对有限元法模拟基坑开挖的相关理论和方法进行了深入研究和分析,结合工程试验的具体情况,基于邓肯-张模型作为土体的本构模型,在桩土间设置无厚度单元,基坑开挖释放荷载采用Mana法计算,以及确定了本工程支护体系支撑轴力的控制值和预加轴力值。(4)基于监测数据进行反演分析,并结合室内岩土力学试验确定土层材料的有关力学参数,建立基于邓肯.张模型的基坑动态施工开挖的有限元计算模型,获得支护体系的内力和变形规律,并将计算结果与监测结果进行对比分析。(5)采用有限元法模拟基坑开挖过程的同时对坑周黄土体的应力和变形规律进行分析,研究坑周黄土体的应力和变形规律对基坑稳定性的影响。