随着我国经济的快速发展和城市化率的不断提高,城市交通拥堵问题日益严重。地铁作为城市轨道交通中一种高效便捷的交通方式,已成为各大城市解决交通堵塞问题的有效途径。由于地铁建设时间周期较长,不同地铁线路在换乘站处的建设不能同时完成,不可避免地出现新建地铁车站基坑施工十字交叉既有运营地铁车站的情况。如何在新建地铁车站的施工过程中对邻近既有运营车站进行合理的风险分析和采取有效的保护措施,是当前亟待解决的问题。鉴于此,本文依托郑州地铁4号线新建国基路站与既有2号线沙门站的十字型交叉车站换乘基坑工程,首先,运用智能机器人自动化监测系统,对新建车站基坑开挖过程中既有车站的轨道和侧墙进行自动化监测,揭示位移变化规律,并进行风险分析。其次,运用ABAQUS软件对新建4号线国基路站建设全过程进行数值模拟,并通过参数分析,揭示了不同施工方案和不同支护结构对既有2号线地铁车站与周围环境的影响规律;最后,基于数值模拟结果,综合提出合理有效的保护措施。主要研究内容如下:（1）基于现场试验,应用了智能机器人自动化监测系统,探索了该系统在此工程现场的应用价值,实时收集了新建车站基坑开挖过程中既有2号线沙门站上、下行线轨道与车站侧墙的三维实时变形数据,揭示了既有车站的变形规律,并进行了风险分析。（2）基于数值模拟,建立了考虑既有运营车站、新建车站基坑开挖、支护体系在内的三维整体分析模型,研究了 4号线国基路车站基坑开挖过程中既有2号线沙门站上、下行线轨道和侧墙的水平、竖向变形发展规律以及周围地表沉降规律。并将现场实测值与数值模拟计算结果进行对比、验证,证明模型的准确性。在此基础上,通过先东后西、先西后东、东西同步三种开挖方案,对比既有车站和周围环境的变形规律。（3）基于以上现场试验和数值模拟的分析结果,结合工程实例,通过多参数分析,模拟了新建4号线国基路车站基坑开挖支护结构中不同地连墙厚度与不同支撑刚度对既有2号线车站位移和周围地表沉降的影响规律。结果表明,增大地连墙厚度、提高支撑刚度能显著减小车站位移与地表沉降,提高工程安全性,但也存在着最优的地连墙厚度与支撑刚度。（4）基于以上研究,对此类地质条件不良情况下基坑开挖对十字交叉既有建构筑物的影响,提出了综合控制措施,包括选择合理的基坑开挖方式、合适的支护结构形式以及对既有车站进行加固等。