浅埋暗挖洞桩法凭借着适应性强、对地面影响小、无需大量拆迁等优点,在国内地铁车站施工中得到了广泛地使用。地表的沉降规律、边桩和关键节点的力学效应是研究洞桩法的关键。因此本文以工程实例为依托,首先通过数值模拟方法,建立平面与空间两种模型,计算在开挖过程中地表的沉降规律以及边桩的力学特性。然后通过数理统计方法分析实测的地表沉降数据,研究隧道沉降特征,建立适合研究区间的沉降预测模型。最后通过有限元软件得出的数据,对结构中整体性不足的关键节点进行分析,找出对节点最不利的施工工序。本文的主要研究成果如下:(1)利用常规的荷载—结构法进行地铁车站的分析,得出地铁车站的轴力、剪力和弯矩,并针对荷载—结构法中的问题进行更深一步地优化,建立了地层—荷载平面模型,对地表沉降进行计算,结果表明:在导洞开挖阶段地表的沉降量最大,占总体沉降量的70%。(2)建立空间模型考虑纵向开挖对地铁车站的影响,研究开挖导洞在不同开挖顺序下对地表的影响,结果表明:对于导洞开挖采用先开挖上导洞的错步跳挖对地表沉降的影响最小。(3)采用回归分析法对地表实测沉降数据拟合,确定了 Peck回归预测方法的可行性。通过数理统计,引入沉降修正因子,获得沉降修正因子取值范围,确定修正后的Peck预测模型地表沉降预测精度提升。结果表明:隧道中心线地表最大沉降修正系数α在0.6～0.9区间范围内,地表沉降槽宽度修正系数β在1～1.19的区间,修正后的数据预测更准确。(4)洞桩法施工过程中所形成特殊的共同支护体系,利用数值模拟方法重点对桩拱协同作用与力的转换进行了具体分析,并对围护桩的安全性进行验证。结果表明:围护桩承受的荷载要大于拱部结构,并主要受到轴力作用。随着施工的进行,轴力峰值随着开挖土体的加深而向下移动。(5)分析不同施工顺序下顶拱与顶梁连接点的应力值、中柱与顶纵梁连接点的水平位移,找出施工过程中的最不利工序,分析不同施工顺序下应力和位移的变化规律,结果表明:先边后中的开挖方式产生的内力值小。应力变化量最大值发生在导洞初支破除与扣拱开始施作的阶段。中柱与顶纵梁的水平位移,会随着施工阶段的进行中柱不断向一侧偏移,但在边衬施工时会明显变小。上述的研究结果能为洞桩法在设计及施工上提供理论支持。