随着中国城市化建设的快速推进,地下空间的利用率越来越高,而基坑工程是其重要环节,特别是大于23m的超深基坑,其面临城市内部空间狭小、周边地下管线密布等诸多问题和挑战。本文以北京市皇都艺术中心超深基坑工程为依托,根据工程地质条件和本地区经验对该超深基坑采用桩锚支护结构,并利用FLAC 3D软件对该超深基坑的开挖支护过程进行模拟分析,主要研究了北京地区特有的砂卵石地层下超深基坑桩锚支护结构的变形规律。本基坑紧邻建筑物和管线,开挖深度达29.20m,这对其变形有严格的要求,鉴于此,对本基坑采取护坡桩加预应力锚联合支护方案,并使用理正软件对本超深基坑桩锚支护结构进行设计验算,结果表明能满足规范要求。建立基于FLAC 3D的皇都艺术中心超深基坑桩锚支护结构的数值模型,研究模拟超深基坑在分步开挖支护过程中基坑周边地表沉降、护坡桩桩身变形、坑底隆起和锚杆最大轴向应力等的变化规律,表明:①在北京地区砂卵石地层中,坑壁土体水平位移变形最大的是砂卵石层所在位置;②护坡桩后地表沉降较大的部位是护坡桩后约16m范围的土体,沉降最大值出现在距护坡桩约6-8m的位置;③开挖过程中,桩顶水平位移值变化速率从小到大,最后趋于稳定;另外,每次开挖到预应力锚杆施工完成后,桩顶水平位移有一个往坑内变形再回弹的过程;④护坡桩桩身变形随开挖深度变大,桩身变形增大,变形最大值出现在深度为20m处,到基坑开挖最大深度处,位移值趋近于零;⑤锚杆承受的轴向拉应力最大值出现在第四排锚杆处,每根锚杆最大值点临近自由段的锚固段端部,锚固段往下,受力越来越小,锚固段根部位置受力近似为零。通过对基坑的现场监测,对比地表沉降、桩身变形和坑底隆起的计算值和实测值,验证了数值模拟的有效性,说明本文的研究成果能够对基坑的施工开挖起到超前预测和预报的效果,为今后类似及相关工程提供了重要参考。