预应力锚杆柔性支护方法作为支护深基坑的一种新型支护形式,与其它支护方法相比,该方法由于其经济、可靠、施工便捷、变形小、支护深度大等显著优点,在我国岩土工程领域中已得到广泛的应用。本文首先对预应力锚杆柔性支护法的设计计算进行理论研究,然后使用非线性显示有限差分方法对预应力锚杆支护的力学性能进行数值模拟计算,最后对预应力锚杆柔性支护进行结构变参数研究,并结合具体工程实例,对数值模拟结果与实测结果进行比较分析。本文研究主要结论如下:(1)推导出了基于毕肖普法的预应力锚杆柔性支护稳定计算公式。推导出基于理想弹塑性模型的锚杆抗拔力及临界锚固长度的数学表达式,讨论了砂浆剪切模量和岩土剪切模量对临界锚固长度的影响。计算表明:预应力锚杆柔性支护比较适合从可塑状态到硬塑状态的土层。(2)预应力锚杆支护下基坑的水平位移和地表沉降均呈曲线分布,水平位移最大值发生在基坑顶面;地表沉降最大值发生在坑壁处。锚杆轴力分布是不均匀的,锚固段与自由段相连处轴力最大,锚固段向外轴力逐渐减小。所施加的预应力大小对基坑位移影响很大,但当预应力增加到一定值之后,对基坑位移的影响幅度较小,趋于稳定。(3)对于可塑土层及其条件好于可塑的土层,通过预应力锚杆支护的结构变参数研究,结果表明:锚杆的工程临界锚固长度应介于8～14m之间,锚杆布置的间距在1.8～2.3m范围之内,锚杆倾角设置在15度左右;喷射面层的厚度介于150～200mm时,整个支护体系是比较经济合理的。(4)通过对工程实例的计算分析,验证了模型建立的合理性以及预应力锚杆柔性支护法在深基坑支护中应用的可行性。