随着城市的基础建设日益完善,周围环境对地铁车站明挖基坑的变形要求越来越高。浙江金华市地区拥有较为特殊的土岩组合地层条件,即基坑开挖地层由上覆土层与下部岩层组成,因其土层与岩层物理力学性质差异较大而使基坑有其独特的变形特性。本文以金华市人民路地铁车站基坑为背景,基于硬化土小应变(HSS)模型对土岩组合地层基坑的变形特性展开研究。首先通过遗传算法优化的BP神经网络对硬化土小应变(HSS)模型参数进行反演,进一步利用三维数值模拟软件PLAXIS 3D,采用硬化土小应变(HSS)模型研究土岩组合地层基坑的变形特性,同时结合实测数据分析展开研究,得到主要内容及结论如下:(1)通过正交分析设计,确定基坑变形对HSS模型典型参数敏感性大小,研究发现HSS模型的小应变参数和参考切线模量对基坑变形影响较大。并选取较敏感的三个参数,通过建立遗传算法优化的BP神经网络模型,反演出本次研究中土岩组合地层的HSS模型参数。(2)基于HSS模型研究发现,基坑开挖过程中变形经历了平缓-急剧增长-稳定这三个阶段。第一个阶段基坑开挖深度浅,变形较平缓;第二阶段当开挖至土岩分界面时,基坑变形发展较快,为急剧增长阶段;第三阶段当开挖进入下部岩层,基坑变形明显放缓,趋于稳定。且基坑变形主要发生上覆土层开挖过程中,下部岩层开挖时基坑变形明显趋缓,表明与土质基坑相比,土岩组合地层基坑由于下部岩层的存在使得基坑稳定性有所提高。(3)基于HSS模型对基坑变形特性影响因素的模拟研究表明,在施工影响因素和设计参数影响因素控制合理的前提下,上覆土层厚度、土岩强度以及嵌岩深度为土岩组合地层基坑变形的主要影响因素。随着基坑上覆土层厚度的增加基坑变形显著增加,说明土岩组合地层基坑中,下部岩层的存在对基坑变形的发展具有一定的限制作用;土岩强度变化对基坑变形会产生一定影响,上覆土层强度减小时,基坑变形逐渐增大;下部岩层强度的变化对基坑变形也有所影响,在一定程度上能够起到限制基坑变形的作用;嵌岩深度对基坑变形特性的影响比较有限,当嵌岩深度的增加到一定值后对基坑围护结构变形的约束作用不是很明显。