地铁具备准时性、安全性、高效性、舒适性等诸多优点。因此,我国越来越多的城市修建了地铁系统,其逐渐成为城市居民出行的重要交通方式之一。地铁作为城市公共交通动脉,其安全性备受关注。同时,地铁建成带来集中性的人口流量,使得地铁沿线成为商业活动的聚集地。城市规模不断扩大,国内许多城市出现用地紧张、人口密度大等城市化问题,使得现代建(构)筑物向更高、更集约化的趋势发展,致使在地铁邻近或正上方区域频繁出现更大、更深、更近的复杂基坑工程。因此,如何在地铁保护红线区域内进行基坑施工,保证地铁安全运营,成为重要的科研问题。首先,本文依托某市已运营地铁线路正上方某基坑开挖工程,依据工程场地数据及施工资料,建立“基坑-隧道”三维有限元数值模型。为监测地铁50 m保护红线范围内侧向基坑开挖对地铁隧道的影响,进行了现场分层沉降监测。同时,根据现场侧向基坑开挖的实际施工进度,同步展开有限元数值模拟,并分析侧向基坑开挖对隧道产生的影响。最终将模拟数据与现场分层沉降监测数据对比,验证模型的可靠性。随后,基于“基坑-隧道”三维有限元数值模型,参考国内外类似工程中成功案例所采用的加固防控手段,并结合该工程的自身特点,对地铁隧道正上方基坑开挖区域展开不同防控工法模拟,并分析不同工法下隧道的形变特点及防控效果。模拟防控工法主要包括:先端部后中部+未加固法、跳仓抽条+底板反压法、先端部后中部+底板反压法、顺序抽条+底板反压法以及更为严格的抽条+底板反压+单排桩法、抽条+底板反压+多排桩法。结果表明,不同防控手段有如下规律:排桩法>抽条开挖+底板反压法>未加固法;同时,各防控工法中未超过地铁保护预警值(10毫米)的有:抽条+底板反压+打多排桩法、抽条+底板反压+单排桩法、先端部后中部+底板反压法、跳仓抽条+底板反压法。最后,选取防控效果最佳的打设排桩法,对其展开单排桩、多排桩参数分析,探究打设排桩法在不同参数下的加固特点及机理。其中主要针对桩长、桩径、桩间距、底板厚度、堆载、桩净间距以及侧向建筑结构荷载等参数下,隧道的形变特点及隧道的上浮量值。最终结果显示,打设多排桩防控手段,隧道上浮量值最小且隧道形变状态良好。同时,希望通过对该工程研究,有助于为以后类似工程案例提供类比参考的依据。