城市地铁工程通常位于城市的繁华地段，场地周围建筑物密集，各种地下管线分布较为复杂。地铁车站的开挖不可避免地对周围岩土体产生扰动，使岩土体内的初始应力场发生变化，引起地应力的重分布。地铁车站马头门施工是整个车站结构建设的薄弱环节，整个过程施工工艺复杂、围岩扰动频繁，在力系转化过程中极易导致拱顶坍塌或引起地表过大沉降。地表沉降达到一定程度将影响地面建筑物安全与既有管线设施的正常使用，开展地铁车站马头门开挖工程的监测分析，研究马头门施工引起的变形特性，对完善隧道施工的支护工程设计具有重要的理论与现实意义。　　本文以长春地铁一号线自由大路车站工程为依托，基于MIDAS数值模拟与现场监测相结合的方法，从施工顺序、施工方法、施工进尺、施工通道方式等方面优化马头门施工方案，分析地铁车站PBA法马头门施工引起地表、拱顶沉降变形规律，研究土岩复合地层中地铁车站PBA法马头门施工力学机理，提出马头门施工的安全控制对策。　　本文主要得出了以下研究成果:　　(1)地铁车站PBA法马头门施工诱发地表沉降、拱顶沉降具有“复杂性”、“突变性”，现场拱顶沉降与净空收敛监测数据存在“滞后性”。　　(2)土岩复合地层中采用PBA工法施做车站马头门时，下层马头门破除对地表沉降贡献率较大，约占67％。马头门施工造成拉应力区主要集中在导洞拱部，压应力区主要分布在导洞侧壁与底板部位。　　(3)地铁车站PBA法马头门总体施工方案优化:施工顺序优先选择先上层、后下层，先边洞，后中洞;施工方式适合采用台阶法转全断面法，马头门破除过程中间预留30cm竖向支撑;开挖时相邻导洞错距应为15-20米;开挖进尺应为0.1-0.2L（L为导洞宽度）;施工通道方式应选择高通道施工方式。　　(4)马头门正上方地表沉降是联络通道与车站施工共同作用的结果，车站现场施工地表沉降监测须按主要工序分解变形控制值，从联络通道施工就开始监测。