在我国西北地区深基坑支护工程中,由于基坑深度及周边环境等因素的影响促使桩锚支护结构成为最为主要且最为经济的一种支护形式,其具有施工工艺相对简单且成熟、对于基坑变形控制效果良好、工程造价较低等优点。目前基坑理论知识落后实践,因此存在的不足需要继续试验研究分析。本文通过对兰州城关区某深基坑工程为例进行试验研究,选择3个支护桩单元剖面,通过埋设传感器和测斜管对不同工况下支护结构的内力、桩身水平位移进行监测分析。由于场地土层以回填土为主且土层深度较大,因此通过采集土样进行土工试验得到详细精确的土体参数,以便为有限元数值模拟时参数设置提供可靠依据,最后进行有限元数值模拟对本次基坑工程进行模拟,具体工作如下:(1)结合桩锚支护结构目前国内外发展现状,对桩锚支护的工作机理、桩侧土压力、支护桩内力及锚杆(索)的内力计算等方面分析。对桩锚支护的相互作用及协调作用进行了研究;对桩土之间的相互作用及土压力在不同土层中的作用特点进行分析;对支护桩及锚杆(索)的内力进行分析研究,并对锚杆(索)的自由端及锚固段长度进行计算分析。(2)结合实际工程进行了室内试验及现场试验。土工试验主要对土体的密度、含水率、内摩擦角、黏聚力及渗透系数方面进行试验。现场试验通过对支护桩埋设混凝土应变计及钢筋应力计进行监测,锚索内力通过锚索计进行监测,桩身水平位移通过埋设测斜管进行监测。但由于施工及天气等多方面的不可抗拒因素导致传感器的局部损坏,对后续的实验数据分析造成了一定的影响。(3)通过对现场监测数据的分析,对支护桩、预应力旋喷锚索的受力及桩身水平位移在不同施工过程中的变化规律进行总结,得出:随着基坑的开挖,预应力旋喷锚索轴力稳定增大,轴力最大处位于基坑中部,现场施工时预应力施加值远小于设计值,且锚索张拉锁定初期预应力损失严重,因此需要提高施工质量并严格遵循分级张拉要求;根据桩身传感器推出弯矩值,但由于环境复杂且局部存在饱和土,导致两个试验桩弯矩规律不太相同,但最大值均出现在基坑开挖完全后;随着基坑开挖深度的增大桩身水平位移呈稳定增长趋势,在基坑开挖后期位移增长速度加快,直至主体底板浇筑完成后桩身水平位移慢慢趋于稳定。(4)通过有限元软件模拟得出:随着开挖深度增大桩身水平位移的整体变化趋势与现场实测基本吻合,但数值偏大,基坑底部会出现隆起现象且周边土体会出现小幅下沉;支护桩剪力普遍较小,剪力最值均出现在基坑阴角部位,基坑弯矩在阴角处为正弯矩其它部分为负弯矩,受力情况良好;锚索轴力最小值位于基坑阴角处,最下排锚索轴力较小,中部位置锚索轴力值较大。