中国作为世界人口大国之一,交通问题不容忽视。而中国的城市化正如火如荼的进行,城市交通是评价一个城市发展程度要主要考虑的因素之一,地面的传统交通方式有公路,铁路,轻轨等,这些交通方式虽然仍然发展迅速,但无法满足现在的交通日益发展的需要,而且地上交通的发展会对现有建筑、环境造成一定影响。相比之下,地铁是一种较新型的交通方式,可研究性和可发展空间巨大,而且地铁属于地下建筑,能充分利用地下空间,地下空间的开发对缓解交通压力,保护环境,防止污染,防震减灾都有重要意义,对扩展空间交通网络有十分重要的作用,在寸土寸金的城市更有研究意义。自由大路站位于长春地铁一号线中央区域,自由大路站位于长春市人民大街与自由大路交叉口,周围原有建筑物较多,地下原有管线稠密,施工期间交通流量繁忙,车站为长春地铁施工中典型的地下两层站、车站主体双层双跨拱顶直墙结构,并且自由大路站是长春地铁工程的一期工程,施工工期较短,为确保自由大路地铁站的安全施工,本文在大量文献调研的基础上,运用理论分析、现场实测以及数值模拟相结合的方法对地铁站关键部位的土体变形进行了研究。本文具体工作和成果如下:(1)在对长春地铁地铁一号线自由大路站工程概况、地质概况及周边环境等进行总结分析的基础上,对长春地铁自由大路站总体施工部署及施工顺序、施工安排进行了介绍,根据监测区段的概况,制定施工监测方案,并进行风险源分析。提出数据采集、数据整理、数据分析的方法及步骤。(2)自由大路站风道CRD(Cross Diaphragm)工法施工土体变形的数值模拟研究针对长春地铁自由大路站风道断面确定CRD工法十导洞开挖方案,并比较两种十导洞不同开挖顺序方案的数值模拟结果,确定最优导洞开挖顺序。且对整个施工过程中的CRD工法的土体变形进行数值模拟,通过不同阶段的模拟结果分析各个阶段对整个风道结构的影响,并对比模拟结果找出整个施工过程中的重要变形阶段,结合实际工程提出恰当的解决方案。将数值模拟分析与实际监测数据进行对比分析,证明通过数值模拟制定的施工方案可行,并为今后实际工程提供技术指导。(3)自由大路站主体结构PBA(Pile-Beam-Arc)法施工土体变形数值模拟研究针对长春地铁自由大路站车站主体断面,确定PBA工法六导洞开挖方案,并对车站六导洞开挖的四种PBA工法导洞开挖顺序方案的数值模拟对比分析,得出最优开挖方案。通过分析开挖过程中不同阶段对整体沉降的影响,找出施工中的关键工序和土体变形的危险点,并结合实际工程给出恰当的施工解决方案。将数值模拟分析与实际监测数据进行对比分析,证明通过数值模拟选择的施工方案可行,并为以后实际工程提供技术指导。(4)自由大路站暗挖风道对上方管线沉降影响的数值模拟研究针对自由大路站横穿风道上方的管线通过数值模拟分析,得出如施工中不对管线下方土体进行加固,其管道变形值与风道上方土体变形值相吻合,且超出管道设计允许变形值。进而通过数值模拟制定合理的管道下方土体加固方案,为实际工程提供指导。