为了缓解城市交通压力,我国地铁事业迅速发展,地铁车站深基坑工程是一项风险性很高的工程,其安全和对周边环境的影响日益受到人们的重视。地铁基坑各部分支护结构的受力和变形相互影响,基坑开挖存在明显的空间效应,如何有效的利用基坑的空间效应来控制基坑的变形,需要针对基坑空间效应特性开展研究。本文在总结国内外研究现状的基础上,依托济南市轨道交通R2线一期土建工程万盛北街站工程实例,开展理论分析、工程实测和三维有限元分析,本文主要研究成果如下:(1)分析了黏性土的工程力学特性;研究了基坑空间效应表现形式和规律;釆用了水平条分法探讨了黏性土的非极限主动土压力计算公式,此方法能够反映土压力分布的非线性这一特征;分析考虑分步开挖的计算原理,研究了运用空间效应系数k来定量表示深基坑边角效应的大小,通过支护结构的基本挠曲方程,分析了空间效应系数k对围护结构变形的影响规律,研究发现受基坑空间效应影响范围内支护结构的位移与弯矩是空间效应影响区以外支护结构位移与弯矩的k倍左右,并根据边角效应的影响范围确定了地铁基坑土方开挖的分块长度在20m左右可以充分利用基坑的空间效应。(2)研究了基坑施工变形过程控制原理,分析了过程控制在深基坑变形控制中的应用,依托实际工程背景,根据周边环境要求确定了基坑变形控制值,并把总变形控制值分配到了每一施工步序上,研究了基坑变形分步控制值,施工过程中应及时监测并严格控制基坑的变形。(3)支撑架设时机对基坑变形的影响不容忽视,架设时机越晚则基坑变形就越大,研究发现随着超挖深度的增加围护结构变形急剧增加,第三道支撑的架设时机对围护结构的变形影响较大,施工过程中应随撑随挖,严谨超挖;基坑上部土压力小,下部土压力大,第二道支撑向上移动会增大围护结构变形,向下移动可以减少围护结构变形;在不影响工程施工的前提下,适当降低第二道支撑的位置更有利于基坑的变形。