随着我国大量高层建筑和超高层建筑的出现,基础埋置深度越来越深,地下空间规模越来越大。开放式隧道、地铁车站和城市广场等大型项目的数量正在增加。因此,对此合理优化基坑支护结构系统是开发深基坑支护技术行之有效的方法。本文在搜集整理相关文献和勘察资料的基础上,以洛阳火车站地铁车站明挖基坑的支护工程为研究背景,开展了大型深基坑支护体系及专项施工研究。首先,介绍了洛阳地区区域地质背景及工程地质概况,并现场调查分析了地铁车站场地的岩土工程特性。然后以此为研究对象,通过物理模型试验方法研究基坑开挖后基坑及支护系统的变形效应,重点研究了基坑横向位移引起的桩身位移变化特征,揭示了开挖后基坑及支护结构的稳定性,为基坑设计提供了依据。其次,利用FLAC3D有限差分软件建立了基坑与支护结构的数值模型,通过数值计算,分析了基坑整体的应力、位移变化规律,同时分析支护结构的应力、位移变化规律,并与模型试验结果进行对比,对模型试验进行了优化与补充。最后,对洛阳地铁火车站深基坑工程进行专项施工设计研究,重点进行了基坑开挖、排水、支护设计,同时进行基坑施工安全与监测。本文研究成果对洛阳地铁火车站深基坑工程设计具有重要的指导意义,对同类基坑的开挖和支护设计具有参考价值。