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复合土钉支护针对不同的的场地条件和地质条件,采取因地制宜、灵活多变的组合支护结构,即经济可行、又安全可靠,因此在国内外的深基坑支护工程中得到越来越广泛的应用。而国家规范及规程没有复合土钉支护相应的设计及规定,目前对该技术的理论研究远落后于工程实践的发展,大规模模型试验及测试资料较少,该领域尚有许多问题值得继续研究,设计理论有待进一步完善。本文结合唐山市第三空间综合体深基坑支护的工程实例,采用预应力锚索与土钉联合的复合土钉支护技术,运用三维快速拉格朗日差分方法(FLAC3D),建立了考虑基坑分步开挖与支护全过程的三维动态计算模型,对深基坑开挖与支护的全过程进行了数值模拟分析,详细研究了复合土钉支护结构的内力和变形等工作性能。本文的主要工作及所得结论如下:（1）对复合土钉支护的形成和发展、研究现状以及理论成果作了较全面的论述。系统的总结了复合土钉支护结构的类型,及各种类型的优缺点及适用性。（2）简述了复合土钉支护的作用机理,分析了预应力锚索复合土钉支护的土钉和锚索的受力机理。基于经典土压力和统一强度理论的土压力计算理论,采用了土钉墙中间大、上下小的梯形分布的侧向土压力的计算模式。该计算模式较好地描述了土钉墙的侧向土压力的分布。在此基础上,进行了土钉和锚索的设计与计算。（3）结合唐山第三空间综合体深基坑工程中的预应力锚索复合土钉支护,通过现场测试和FLAC3D数值分析,对土钉和锚索的内力、基坑位移等进行了研究。研究结果表明:①土钉的轴力是随着基坑开挖过程而变化的,呈中间大两头小的枣核形分布;②预应力锚索的轴力在自由段和锚固段有明显的不同。在预应力张拉完成后,有一定的预应力损失,之后,轴力沿锚索全长的分布由大变小,逐渐趋于稳定。③预应力锚索复合土钉支护结构的基坑最大水平位移发生在基坑侧壁中偏下的位置。④与传统土钉支护的潜在破裂面相比,复合土钉支护结构的潜在破裂面会后移一定距离;⑤FLAC3D模拟计算的结果和基坑位移监测结果比较接近,说明模型的建立、参数的选取以及采用的计算方法是合理的,计算结果能够体现深基坑变形的一般规律。因此,现场测试与FLAC3D数值计算相结合,能够很好的反映基坑在开挖过程中的变形规律。所得结论,对基坑工程围护结构的设计、施工方案的选择、基坑变形监测方案的确定等具有重要理论指导意义和工程实用价值。