随着国家经济的持续发展,我国的城市化进程不断加快,各类城市高层建筑和城市地下工程不断涌现,由此产生了大量的深基坑工程。随着基坑开挖规模和开挖深度的增大,基坑施工难度也随之加大,尤其是存在湿陷性黄土或软土等土体含水量较高、物理力学性质差的地区,这就对深基坑施工过程中的锚固技术有了更高的要求。而预应力锚杆柔性支护结构因其良好的受力和变形特性,目前在深基坑工程领域中已得到广泛的应用,但是,由于普通的预应力锚杆在施工时必须预先成孔,在软土中经常存在不易成孔、塌孔的问题;而且对于锚固深度较大、长度较长的锚杆来说还存在孔道位置不易控制、锚杆插孔困难等问题,不足以处理一些环境条件较为复杂的工况。本文在深入了解现有预应力锚杆柔性支护结构特点的基础上,提出一种导向钢管锁定预应力锚杆支护结构,并结合理论与数值的方法对其设计方法和稳定性进行研究,得出的主要结论如下:(1)在现有预应力锚杆柔性支护结构的基础上,以避免锚杆成孔工序为出发点,提出一种无需预先成孔、施工简便、受力较好的新型导向钢管锁定预应力锚杆支护结构,对其结构形式和施工流程作了详细介绍,并将结构的工作机理分为导向原理,注浆原理和传力原理三部分。(2)选择经验土压力分布模式对基坑侧壁土压力进行计算;然后将槽钢梁网架拆分为横梁和立柱并对其进行分别计算;最后进行导向钢管锁定预应力锚杆的长度、横截面积等进行设计,最终给出导向钢管锁定预应力锚杆支护结构的设计方法,并给出了设计算例。(3)首先对基坑失稳模式进行了归类,并对其发生的原因进行了探讨;然后利用圆弧滑动法,建立导向钢管锁定预应力锚杆支护基坑的稳定性计算模型,给出最危险滑移面的确定方法,并结合算例,利用MATLAB编程寻找最危险滑移面,从而对导向钢管锁定预应力锚杆支护下基坑的稳定性进行评判。(4)建立导向钢管锁定预应力锚杆支护基坑的有限元计算模型,利用Abaqus有限元软件对该模型进行计算,通过有限元模拟结果分析基坑侧壁的变形和锚杆轴力的分布规律,发现结构支护基坑的确能够达到良好的稳定性效果。