经过几十年发展,基坑工程的设计理念已由强度控制逐渐转变为变形控制,桩锚支护结构因其限制位移效果好、工艺简单及造价相对低廉等优点在西北地区应用日趋广泛。但是由于基坑工程的地域复杂性和周边环境不确定性,所有深基坑工程不可能一概而论,这就涉及到不同基坑工程及不同支护结构的理论发展。现有基坑工程理论还是基于边实践边发展形成的半经验半理论成果,仍然存在诸多不足,为此需要研究本地区桩锚支护深基坑变形规律,不同土体本构模型对稳定性的影响规律及不同设计参数对稳定安全系数的灵敏度。本文通过理论分析与数值模拟相结合的方法对上述问题进行研究,具体工作如下:(1)在分析了基坑支护结构变形机理及计算方法后,考虑基坑开挖时由于土体卸荷作用支护桩后土压力会随着开挖深度发生变化,因此对桩后土体采用考虑卸荷影响的土压力模型,并将开挖面以下土体假定为土弹簧,建立支护桩挠曲微分方程,通过差分法求解得到桩身位移。最后基于工程实例和有限元数值模拟方法进行了对比,结果表明本文方法求解的桩身位移合理可靠。(2)通过有限元数值模拟研究基坑开挖时稳定性的变化规律,通过引入两种不同土体本构模型M-C模型和H-S模型通过强度折减法计算桩锚支护结构的整体稳定安全系数,结果表明,H-S模型对应的安全系数略高于M-S模型,这是因为H-S模型可以模拟真实的加卸载过程,结果也更真实,最后和三种条分法进行了对比,发现强度折减法的计算结果大于条分法计算结果,由于条分法假定条件过多,无法考虑土体相互作用,故强度折减法较条分法更适宜于评价桩锚支护深基坑稳定性。(3)通过建立基于设计参数的安全系数灵敏度分析模型,分析了自然参数和人工设计参数这两类参数对稳定系数影响的变化规律,依据各设计参数的影响程度将设计参数定性为主要设计变量、次要设计变量及设计不变量,最后通过分析总结出了适宜于本地区桩锚支护结构部分设计参数的建议取值,从而可以供本地区桩锚支护结构设计作为参考和指导依据。