本文针对现有边坡支护设计相对保守及可能造成材料浪费的问题,从锚固参数设置、强度材料参数衰减形式及本构模型三方面进行探索研究,基于正交试验优化了锚杆长度、锚固角度、预应力值等锚固参数及设计方案,论述了强度参数折减过程中的材料衰减情况,并依据Drucker-Prager模型,推导出基于Drucker-Prager系列准则(简称D-P系列准则)的非等比例折减系数公式。除此之外,简述了非等比例折减法在D-P系列准则中的实现过程,并基于Drucker-Prager模型对锚固参数优化后的支护方案给予评价。论文完成的研究工作和主要成果包括以下几个方面:(1)确定正交试验方案,通过数值模拟分析有效锚杆长度和最佳锚固角度之间的关系。结果表明,边坡的不同作用位置存在不同的有效锚杆(索)长度和最佳锚固角度,当锚杆锚固位置固定时,随锚杆(索)长度的增加,最佳锚固角度呈现出由大变小的变化,两者存在着负相关的关系。(2)通过施加不同大小的预应力锚索,分析锚索预应力值与边坡加固效果的关系。结果表明,当预应力值增加到一定程度,边坡加固效果开始减弱,主要原因为预应力锚索的主动受力特征改变了原有的边坡塑性破坏区域,此时再增大预应力值并不会改变边坡已局部破坏的事实。(3)与原支护方案比较,新支护方案的总锚杆用量减少了8.9%,锚索用量减少了31.2%,预应力值总量降低了16.7%,数值模拟结果表明新支护方案具有同样的边坡加固效果。(4)建立下官坊边坡开挖未支护时的三维模型,基于D-P系列准则分析边坡稳定性。结果表明,基于D-P系列准则的边坡稳定性评价差异明显,基于DP1准则获得的边坡安全系数值最大,且相较于M-C强度准则增大了16%左右,而DP4准则与M-C强度准则的计算结果最为接近,其最大差值仅为1.2%。(5)为研究本文推导的非等比例强度折减法对边坡加固效果的影响,基于不同的强度准则,对比分析两种不同强度折减法作用下的计算结果,发现基于M-C强度准则与DP4准则,采用非等比例折减法获取的边坡安全系数值较传统强度折减法的计算结果偏小,而临界失稳位移值偏大,本文推导的非等比例折减法获取的结果更加保守。