地铁车站大都位于城市闹区，场地狭窄、周边环境复杂。需要对基坑开挖变形量进行严格的控制，要减小基坑的变形量必然需要增加工程造价，如何做到安全和经济的协调统一，是深基坑工程中的一个重要课题。本文通过现场监测、数值模拟和优化设计等手段对内撑式车站深基坑开挖变形及支撑方案优化进行了分析研究。主要工作包括以下几个方面：总结了内撑式方案的基坑工程研究成果，在此基础上，以郑州市黄河东路车站基坑为背景，对基坑开挖过程中的桩体水平位移、周边地表沉降和水平支撑体系内力的现场监测数据进行分析研究，提出了基坑各部分在开挖中的变形规律。为了全面地了解基坑在开挖过程中整体变形情况，通过有限元数值分析的方法对基坑的开挖过程进行了模拟，分析时将土体、围护桩和支撑体系看作一个整体，同时考虑支护结构和土体的相互作用，分析了在不同工况条件下基坑支护体系及周边土体的变形、内力变化情况，并将计算结果和实测数据进行对比分析，表明了支护形式对该工程的适用性。利用有限元数值模拟的方法分析了支撑安装位置、支撑水平间距、支撑预加应力三个参数变化对车站基坑开挖过程的影响。总结出各参数对基坑开挖的影响规律，并对车站基坑工程支撑体系原设计方案进行了分析和优化。通过与原设计方案的对比分析，得出优化后的设计方案在控制基坑变形和节省工程造价两个方面有较大改善。