随着世界人口的不断增加及城市现代化进程的高速发展,城市交通已由单一且拥堵的地表交通逐渐向地下发展起来,形成了新时代的三维立体空间城市。地铁交通因其具有的诸多优点而被越来越多的城市选择用于缓解各种交通问题。地铁车站设置的位置往往处于城市较为繁华的地段,在施工时,往往要穿越地面建筑基础、地下管廊、既有地铁车站等既有建(构)筑物,这会使地层出现临空面,造成地层损失,进而导致上部地表产生沉降变形。如果对于沉降的控制不到位,那么极易发生安全事故,造成无法挽回的人员伤亡和经济损失。在地铁车站建设方法中,盖挖逆做法因其占地时间短、施工组织灵活、安全系数高等优点而成为目前修建城市地铁较为普遍的方法。为避免施工过程中对地上及地下风险项产生影响,同时合理控制施工成本,需要对地铁修建的整个过程进行模拟分析。本文以沈阳地铁四号线沈阳北站站为实际工程背景,针对富水砂土地层,使用ABAQUS有限元软件对地铁站主体结构施工步序进行模拟分析,模拟各施工阶段对不同风险的影响,并将数值模拟结果与规范经验相对比,为施工的安全与危险的把控提供参考的依据。本文研究内容如下:(1)基于地表变形沉降机理及地表沉降预测理论,分析地铁车站在开挖过程中产生沉降的因素,并结合建筑地基基础设计规范得到各建筑物使用功能要求、建筑结构类型及地层条件下的地基变形允许值,以此为后续数值模拟仿真分析提供参考。(2)基于沈阳北站地铁车站相关图纸及地质勘探报告,以ABAQUS有限元软件为分析平台,模拟地铁车站整个施工步序,并以此研究车站的施工对地表沉降变形的影响。结果表明:随基坑深度的增加,地表沉降量随之增大,最大沉降处于车站上方回填土位置处,沉降量为59.8mm。(3)基于等值梁理论计算理论及ABAQUS模拟结果,对车站周边风险进行分析。结果表明:沿深度方向地连墙内侧受到压应力的作用,而外侧受拉,说明地连墙在土压力作用下会受弯,这种受力形式与等值梁理论简图相似,且地连墙水平位移随开挖深度的增加而增大。对于中间桩柱,由于基地的隆起导致中间柱产生上拔。而对于既有建筑物,车站施工使靠近车站一侧沉降量始终大于距离车站较远的一侧,且随着基坑开挖深度的增加,沉降量也随之增大,由3.99mm增大至18.25mm,最大沉降量满足规范要求。验证了地连墙较好的承重和挡土功能。