随着我国经济建设的高速发展，高层建筑和地下空间的利用也日益加快，各种大型工程建设项目不断涌现，深基坑支护结构设计的问题也日益突出。桩锚支护结构由于其抗滑稳定效果好，施工简单方便，对工程场地要求低等特点，在深基坑工程中被广泛应用。但目前桩锚支护结构的设计计算方法尚不成熟、现有的计算模型均难以反映结构的实际受力特性，导致理论远落后于工程实践，因而开展这方面的研究具有重要的工程实际意义。为此，本文针对多层预应力锚索+护壁桩这种多层支锚结构形式，探讨其工程特性与设计计算方法，并基于数值模拟分析，对桩-土-锚体系的内力位移分布规律及其影响因素、以及相应的施工工艺等进行了较为深入的研究，所完成的工作主要如下：首先，结合已有的理论研究基础、试验资料和数值模拟分析结果，总结归纳出深基坑工程的发展现状、特点与支护方法以及桩锚支护结构的工程特性和研究现状，同时探讨和研究了桩锚支护结构的内力计算方法，并针对多层支锚护壁桩支护结构的特点，提出合理的多层预应力锚索护壁桩这种支护结构的施工工艺流程及施工注意事项。其次，选取合理的土体本构模型及桩锚参数，并基于Mohr-Coulomb强度准则，采用FLAC3D建立出多层预应力锚索+护壁桩数值分析模型，并考虑初始应力场的影响及不同工况，获得了分层开挖和分步支护过程中桩锚支护体系的应力与应变分布，进而获得桩、土及锚索的内力位移变化规律及预应力大小对桩身内力位移的影响规律。最后，将本文方法结合长沙市简牍博物馆绿化广场及地下停车场深基坑西向桩锚支护结构进行了分析，通过数值建模分析，获得了桩顶水平位移、竖向位移、桩身内外侧钢筋应力大小与分布、桩身弯矩分布等结果，经与实测值对比分析表明：桩身内力位移大小与变化规律与实测值具有一致性，可为工程实践提供参考。