在实际的基坑工程中,基坑支护结构的内力、变形受到长宽高三个方向尺寸大小、基坑开挖方式、支护结构的形式、以及支护结构的参数等很多因素的影响。在设计过程中,为了简化计算,一般将基坑作为一个二维问题来分析,这种简化在基坑坑角处与实际情况往往存在较大差异,为了在控制工程造价的同时满足当前建筑物密集区域内对基坑变形控制的严格要求,需要对影响基坑变形的因素进行更加深入的研究。因此需要建立三维模型,并结合实际工程对基坑坑角处支护结构的内力及变形规律进行研究。本文针对以上问题主要完成了以下工作:(1)根据排粧支护结构的土拱效应,将桩侧的土压力分为两个部分,分别为桩后土体所直接引起的土压力和土拱所传递的间接土压力。给出了考虑土拱效应下竖向平均应力和桩侧土压力的求解公式。(2)将基坑在破坏时顶面的滑裂形状简化为梯形,分析了极限平衡状态下坑角效应影响范围内土压力的分布。给出了坑角效应影响系数,用来反映基坑坑角效应的影响程度。(3)统计了桩锚支护结构内力、变形以及土层的沉降,并分别对以上各个三个方面的分布规律进行了讨论。(4)分别建立了不同开挖尺寸、支护刚度以及不同开挖方式的三维模型,分析了这些因素对空间效应的影响。(5)依托北京凯莱大酒店基坑工程的设计与监测结果,通过FLAC 3D模拟了凯莱大酒店HIJ区域的开挖过程,将模拟结果与与监测数据进行了对比分析。研究结果归纳如下:(1)分析了土拱效应的作用原理,通过简化基坑模型,给出了考虑土拱效应下竖向平均应力和桩侧土压力的求解公式。(2)结合基坑破坏时滑裂体的形状和极限平衡原理,得出了坑角效应影响系数求解公式,可以用来表示基坑坑角效应的影响程度。(3)通过模拟不同开挖尺寸、支护刚度以及不同开挖方式的基坑算例,发现当基坑的开挖深度较浅时,以上因素对坑角效应的影响并不明显,桩身土压力分布形式和重力式挡土墙基本一致。当基坑开挖至设计深度后,增大基坑的宽度,会导致基坑长边方向的约束减弱,当基坑宽度增大至3倍的开挖深度以后,基坑开挖宽度的变化对基坑长边方向的影响不再变化;采用分层、分段、分块开挖时,基坑内预留的土体可以起到支撑的作用,通过合理的设置开挖顺序,预留适当的土体,能够有效控制基坑的变形;采用不同刚度的冠梁、腰梁进行模拟时,发现刚度的增大可以在一定程度上增大坑角效应的影响范围,有利于坑角效应的发挥,但是刚度过大时又会导致基坑支护结构的受力不均匀。在基坑开挖、支护的设计中可以参考本文所推导的计算公式,考虑基坑坑角区域的坑角效应,并合理设置开挖顺序,支撑刚度使基坑的变形即能满足设计要求,又能达到变形协调的要求。