深基坑工程涉及范围广,是结构工程、岩土工程、环境工程等多个学科交汇在一起形成的一个综合性课题,研究时既要考虑强度问题、稳定问题和变形问题,还要考虑土与支护结构相互作用等问题。深基坑开挖的复杂性,对深基坑工程的理论研究、设计与施工均提出了挑战。地下工程规模的不断扩大,使得地下工程的开发和建造的成本越来越高,而开挖区域周边密集的建筑物、地下市政管线设施以及复杂的地质环境又使传统开挖的难度越来越大,传统的开挖技术已不能满足现代化建设的需要,因此,这一问题需要更加深入的研究。桩锚支护结构由于其力学性能优越、性价比高而受到业界的广泛关注,已在国内外越来越多的基坑工程中得到应用。锚杆与排桩是两种不同的结构,二者组合后的系统受力情况比较复杂,不但要考虑结构与土体的相互作用,而且要考虑锚杆和排桩受力的合理分配。一般情况下,锚杆的轴向变形模量要大于岩土的轴向变形模量,而横向变形模量,锚杆的要比岩土的小。极限平衡法、弹性地基梁法和有限元法是计算桩锚支护结构内力的三类方法,其中有限元法是模拟基坑开挖问题的有效方法,在基坑工程中的应用较为广泛。兰州中心深基坑工程属于超大、超深的基坑工程,本工程实施过程中受基坑开挖、大气降水以及施工动载等诸多不确定因素的影响,因此对于本工程的深入研究很具有意义。本文结合兰州中心深基坑工程,对在复杂地质条件下的深基坑开挖和支护问题,采用理论分析、实测数据分析、数值模拟等方法进行研究。文章先总结了深基坑研究应用现状及常见深基坑支护形式的优缺点,并对现场监测数据进行了分析,总结出基坑变形随时间变形的一般规律,然后运用Midas/Gts有限元软件建立合理的基坑桩锚支护模型,分析锚索预应力、支护桩的刚度、支护桩嵌固深度等因素对支护结构的影响,最后将软件模拟结果与实测结果进行对比,论证了所建模型和参数的合理性。深基坑在开挖之后,基坑周围土体的沉降位移随时间在不断的增大,增大的趋势基本一致,基坑变形具有明显的时空效应,随着支护体系内部结构施工的完成,基坑变形逐渐趋于稳定。研究表明兰州中心深基坑支护体系采用桩锚支护结构较为合理,基坑变形控制在规范允许的范围内,充分发挥了桩锚支护体系的优势;桩锚支护结构的性能要优于排桩支护结构,因为锚索可以大幅度的减小基坑水平位移和提高桩的受力性能;作用在锚索上预应力的大小会影响基坑的变形及支护桩的受力性能,在一定范围内,基坑的变形是随着预应力的增大而减小,而钻孔桩的弯矩随预应力的增大而增大,因此在进行桩锚支护设计时,选择合理的预应力,充分发挥这种支护形式的优势,可以取得良好的经济效果;基坑变形是随着钻孔桩刚度的增大而减小,因此通过增加钻孔桩刚度在一定程度上可以控制基坑的变形;有限元模拟结果和实测结果的变化趋势一致,且二者相差较小,说明模型分析可以预测基坑变形,可以用来指导现场施工。