济南地区富含地下水,如何处理地下水-土-岩压力下的基坑围护结构的选型及优化是当前基坑工程的重难点。本文依托《济南地铁施工地下水微扰动及围护结构选型优化关键技术研究项目》,在分析总结济南地质和深基坑研究资料的基础上,采用实测分析、经验公式、理论分析、数值模拟等对济南地铁车站深基坑进行研究。本文主要工作和研究结论如下:(1)分析地下水对基坑工程的影响,开展济南地区的工程水文地质概况分析、基坑开挖出现渗漏水和坑底涌水等现象,依据济南地区地下水埋藏将济南地铁车站深基坑进行分类;根据富水地层的特点,列举分析常用于富水地层类型的基坑围护结构及其特点,为后续的选型提供依据。(2)分析基坑变形机理,收集统计分析济南地区地铁车站深基坑变形实测数据,结合理论分析、经验曲线等进行基坑变形分析。通过数据分析可知:济南地区的地铁车站深基坑的围护结构最大水平位移变化范围在0.11%～0.25%H内,地表沉降变化范围为0.11%～0.23%H,地表沉降与围护结构最大水平位移比值为0.99～1.1。结合有限元对基坑进行渗流-应力耦合数值分析,模拟基坑在地下水、围护设计参数、施工参数等改变情况下对基坑变形影响,总结归纳富水地层地铁车站基坑变形特性。(3)以实际地铁车站为基坑围护结构选型对象,提出变形控制指标、围护结构选型要求。对地铁车站深基坑围护结构进行初步对比选择,根据车站基坑参数信息、地下水状况、富水地层常用围护结构等综合选型得出了初步选型方案;在初步选出的方案上,通过影响因素层次分析结构、基于专家评定、权重确定、方案模糊综合评价等来计算比较评判方案综合值,得出方案评判值最大的围护结构,为选型最优深基坑围护结构。(4)针对现场基坑施工围护结构存在的工程问题,进行围护结构选型后细部优化。在基于时空效应的围护结构设计基础上,运用正交试验进行可变因素的正交计算来进行参数设计优化分析,得出深基坑围护结构细部优化参数。通过工程优化评价分析,在基坑安全、变形控制方面,优化后围护结构达到要求,验证优化后的围护结构的有效性和合理性。