随着中国经济建设的发展和社会的不断进步,地下空间的开发与利用愈来愈受到重视.深基坑工程在开发利用地下空间时是必将遇到的工程.复合土钉支护采取多种结构措施并用的方法,保持了土钉支护的优点,弥补了土钉支护的许多缺陷和使用限制,扩展了土钉支护技术的应用范围.虽然国内外对该项技术已进行了一些研究,为其应用提供了一定理论基础,但目前对复合土钉支护受力情况的认识还不十分清楚,缺乏必要的设计分析方法,没有形成较完整的理论体系.开展理论分析、试验或现场测试研究,可促进该项技术更广泛地应用.主要研究内容有:(1)归纳总结复合土钉支护常见结构型式、构造方法和使用条件.(2)进行试验研究,基坑模型按照"相似模型的几何长度与变形时间成反比"的相似法则设计,模拟基坑开挖与支护的实际步骤;测量基坑地表沉降、基底隆起、坡面水平位移及边坡内土体位移,观察地面裂缝及超挖引起的破坏形态.(3)通过理论分析,得到复合土钉支护中土钉与止水帷幕协同工作的机理,以及复合土钉支护中土钉受力分布形态与普通土钉支护中土钉受力分布形态的区别.(4)基于Bishop法对复合土钉支护进行整体稳定性分析,并进行工程实例计算;通过分别移动位于基底、地表水平面和基坑高度一半处水平面上的三个几何控制点,对滑移面进行搜索.在此基础上,对复合土钉支护中的部分支护参数进行分析,为复合土钉支护边坡的设计提供有价值的数据.主要研究结论有:(1)试验研究表明,由于土钉与水泥土搅拌桩的共同作用,使得更多的土体参与作用,有效地分散了边坡内部土体的应力,显著地减小了基坑变形,基坑稳定性明显提高.(2)土钉与止水帷幕复合支护型式,在基坑支护的过程中,土钉的受力状态可分成初始阶段、发展阶段、充分发挥阶段和破坏阶段.在充分发挥阶段中,土钉与水泥土止水帷幕之间存在一个力的传递过程,该传递过程是土钉与水泥土止水帷幕协同工作的表现.(3)理论分析表明:复合土钉支护结构的破坏形式多为深部滑移破坏;计算得到的安全系数一般比瑞典条分法大一些,用于支护设计时较为经济.