随着城市的快速发展,城市内地面交通出现拥挤的概率也越来越高,同时地上空间上的交通路线的拓展也面临着用地紧张的问题。开发利用地下空间为解决市内地面交通拥挤问题提供了新思路,开发方式主要包括建设地铁和地下高速公路。环境条件复杂、施工安全要求高、工程的变形控制要求严格是地下空间开发利用工程面临的重大挑战。因此,依托北运河节点穿河明挖深基坑工程,通过基坑现场监测数据分析和基坑数值模拟计算分析两种方法研究了该基坑的变形和支护受力变化规律,然后结合数值模拟方法对这些变化规律做了参数敏感性分析研究,最后结合数值模拟对基坑内支撑设计方案做了优化探究,为以后穿河基坑工程的施工设计和研究提供参考。主要研究工作和结论如下:（1）依据监测数据,对基坑开挖过程中地连墙顶部位移、地连墙侧移变形、基坑外地表沉降变形、基坑内支撑轴力的监测数据进行了分析,确定了地连墙侧移变形为“中凸形”特征,发现地连墙顶部发生上抬位移,第一层钢筋混凝土支撑大部分为受拉状态,其余四层钢支撑为受压状态。（2）通过基坑勘察报告资料和基坑施工设计资料,建立三维分层分段开挖基坑模型。依据数值模拟计算结果分析,地连墙侧移变形特征与监测分析一致,确定了基坑坑底隆起变形为“n形”特征,基坑外地表沉降变形为“凹槽形”特征,地连墙顶部的上抬位移变形与监测分析一致,第一层钢筋混凝土支撑最终的受力状态与监测分析一致。通过ZQT2-2（地连墙侧移变形）监测点的实测值与数值模拟值的对比分析,说明数值模型的计算结果具有一定参考性。（3）使用控制变量法,设计了47组不同参数的基坑模型,针对47组数值模拟计算结果进行统计分析,依据敏感度系数定义对统计结果进行线性拟合。基于拟合结果进行参数敏感性分析,地连墙最大侧移变形、坑底最大隆起变形、坑外最大沉降变形、一支撑轴力、三支撑轴力、四支撑轴力、五支撑轴力对土体内摩擦角以及二支撑轴力对基坑初始水位高程的敏感度系数绝对值最大,对土体内摩擦角的敏感度系数均为负值（负相关）,对基坑初始水位高程的敏感度系数均为正值（正相关）。（4）依据内支撑设计优化目标,确定了内支撑设计优化的参数,基于这些优化参数以及第三章基坑模型设计了四种内支撑支护方案。根据四种方案计算结果分析,优化内支撑设计可以从减小钢支撑直径、适当增加钢支撑水平间距、适当下移第一层钢筋混凝土支撑竖向位置这三个方面进行。初步确定第一层支撑下移方案为最佳优化方案。文中图51幅,表29个,参考文献59篇。