隧道式锚碇是悬索桥应用越来越广泛的一种锚碇形式,其承载能力对悬索桥能否安全运营具有重要影响。目前的学术观点认为,隧道锚的应用对地层地质要求较高,且关于层状地层条件下隧道锚的研究还不够深入,缺乏相应的试验研究、数值计算对其承载特性与破坏特征进行系统研究,对其稳定性控制的加固技术研究也未充分展开,仅仅停留在概念设计阶段。因此,本文结合国家自然科学基金项目,围绕层状地层隧道式锚碇承载特性及稳定性控制问题,通过数值模拟分析了层状地层隧道锚承载特性,设计了稳定性控制的室内相似模型试验,分析了控制措施下隧道锚的承载特性以及抗滑桩的力学行为,对抗滑桩设计参数以及层状岩体力学参数对稳定性以及加固效果的影响等方面进行了较为系统深入的研究,本文主要研究内容与成果如下:（1）通过典型隧道锚工程的地质概化模型,确定了典型岩层岩性与厚度。采用单轴压缩、三轴压缩、巴西劈裂等试验方法,对锚址区泥岩与砂岩开展了室内物理力学特性试验,结合专项岩土试验报告,获得了岩石的单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角、抗拉强度和“锚-岩”接触面等相关物理力学参数。（2）通过数值分析,得到了典型顺倾地层下隧道锚位移与变形特征、围岩变形特征、“锚-岩”接触面应力分布特征、围岩应力场分布特征以及隧道锚的破坏模式,研究了地层倾角对隧道锚锚塞体变形特征、围岩变形特征、接触面应力分布特征、围岩应力场分布特征、以及隧道锚破坏模式的影响,研究结果表明,地层倾角为30°时隧道锚承载能力最不利。（3）分析研究隧道锚稳定性控制措施,选用抗滑桩加固进行稳定性控制相似模型试验,通过相似关系设计和室内试验,确定了岩体、锚塞体、接触面以及桩体的相似材料与配比,设计了模型加载、监测、信号记录与处理方案,开展了室内大型相似模型试验。（4）分析模型试验结果,研究了抗滑桩加固下隧道锚承载特性与破坏特征,包括锚塞体位移特征、应力分布与演化特征、地表变形特征、深部围岩变形特征、接触面应力分布特征、围岩应力分布特征以及破坏模式,得到了隧道锚裂纹展开的三个阶段。探究了抗滑桩的弯矩分布特征以及桩体前后土压力分布特征,研究结果表明,桩锚连接处应该进行加固。（5）通过数值计算,分析了抗滑桩对隧道锚位移、应力、失效模式的影响,探讨了抗滑桩桩径、桩长、桩数量、桩弹性模量、泊松比以及位置变化对加固效果的影响,对比了2种桩体角度设置下隧道锚稳定性差异,研究结果表明,垂直岩层界面布置能发挥更好效果,基于灰色关联度理论对桩体参数进行敏感性分析,得到了不同阶段设计参数的敏感性排序,全过程中位移对桩数量的敏感性最小。（6）通过数值计算,分析了砂岩与泥岩强度参数与变形参数对隧道锚稳定性以及加固效果的影响,进行了敏感性分析,得到了不同荷载下隧道锚的主要影响因素,研究结果表明,隧道锚破坏荷载主要由软弱层决定,隧道锚位移在低荷载下对泥岩参数更敏感,高荷载下对变形参数更敏感。