当前我国的高层与超高层建筑物越来越多,基坑深度也越来越深,对基坑支护结构的设计与变形控制的要求也越来越高。桩锚式作为一个兼顾安全性与经济性的支护结构,广泛应用于诸多基坑工程,但在设计与施工中尚有不足之处,设计参数较为保守,为了确保在基坑开挖过程中施工人员的安全,减少工程事故发生,故需对支护结构的变形特点进行研究并加以优化。本文依托河北省邯郸市某高层住宅小区深基坑工程为案例,结合工程现场勘察报告,分析土层信息,参考了相关规范与规程,经过多方面的对比,最终选取桩锚支护结构形式。结合理正深基坑设计软件对基坑西侧1-1单元进行支护结构设计与验算,得到了弹性支点法下支护结构的变形量,整理现场监测数据,发现变形规律。运用FLAC3D软件建模,进行有限元模拟,对基坑开挖阶段土层位移、周边土体沉降、支护桩位移与锚索轴力进行分析。经过研究发现,支护桩水平位移随着开挖进行而不断增大,在二分之一开挖深度附近达到最大值,为13.36mm,周边土体沉降随着开挖进行而不断变大,影响距离逐渐变远,最远为9m,在坑壁外3m附近产生最大沉降量,为8.39mm。将设计值、模拟值与监测值进行对比分析,发现基坑变形规律具有一致性,且均小于设计值,满足规范要求,体现本次数值模拟的正确性。在原有的设计方案基础上,通过控制变量法研究改变桩径、桩长、桩间距、锚索预应力与锚索倾角对支护结构变形的影响,通过正交试验法选取16组参数进行优化,得到最终优化方案,并得以验证,新方案在保证了经济性的基础上,减小了变形量,使支护结构更安全可靠,进而达到优化目的。