本文以福州地铁三江口车站深基坑工程为背景,全面系统研究降水开挖下支护结构和地表沉降的变形情况及受力特征。采用理论计算、现场监测、数值模拟等手段相结合,对基坑的支护结构方案进行设计计算,主要工作及成果如下:(1)调研6个福州地铁明挖法施工的基坑工程案例,总结明挖法基坑不同支护结构类型。根据三江口车站地层主要为中砂和淤泥夹砂,地下水位高等特点,西侧明挖区间采用SMW桩、钢筋混凝土支撑和钢支撑支护方案,主体结构和东侧基坑采用1:1.5的放坡开挖支护形式,东侧靠近环岛路端头处采用SMW工法桩和一道钢筋混凝土支撑支护形式。采用理正深基坑软件设计验算基坑支护结构通过整体稳定、倾覆稳定、坑底隆起、流土稳定规范要求。(2)对三江口站西侧明挖区间的施工展开实时监测研究。采用全站仪测量15个桩顶水平位移点,经纬仪测量14个桩顶沉降点和39个地表沉降点,水位计测14孔地下水位和测斜仪测14孔土体水平位移,采用频率计测7个钢筋混凝土支撑轴力和7个钢支撑轴力。得出坑外地下水位在施工中,下降的高度不超过0.5m,地表沉降量最大值7.55 mm,出现在长条形基坑的中部位置。说明25 m深的SMW工法桩刚度大,变形小,。止水效果好。监测结果表明支护结构稳定安全。因此施工中取消侧墙换撑,优化设计方案。(3)利用GTS/NX有限元软件对西侧明挖区间建立三维模型,由于场地为砂土和淤泥夹砂地区选择修正摩尔库伦模型,根据实测的数据,反演分析确定模型材料参数,模拟基坑降水开挖支护的变形情况。地表沉降的最大值出现在基坑长条形中部的变截面处与监测结果相同。模型证明降水可以有效减小变形,施工第二道钢支撑后,使得坑底地表隆起减小,基坑周围地表沉降量增大。基坑长条形方向剖而中地表沉降呈“凹”形变化。土体中的弹性模量对地表沉降变形影响最大,弹性模量越大,地表沉降变形越小,内摩擦角和黏聚力对地表沉降的影响较小,基坑变形量主要由支护体系即SMW工法桩控制。