随着科技的不断进步,桩锚式支护体系大量用于实际工程中,土压力计算作为支护结构设计时首要计算的参量,在理论和试验等方面也有了较大的发展。目前关于土压力的计算大都以挡土墙后单一均质土层为研究对象,少有研究考虑土拱效应的桩间单层土及两层土的土压力计算。本文在前人研究的基础上,基于微分层分析法研究了桩间土体主动土压力的计算,论文主要研究内容如下:(1)以现阶段主动土压力计算理论方法为基础,建立了综合考虑土拱效应及滑裂面的桩间主动土压力计算模型,提出了桩间主动土压力的改进计算方法。并基于水平层分析法推导了桩间主动土压力、土压力合力及其合力作用点位置的计算表达式。通过与算例实测数据及数值模拟结果对比,验证了提出的改进算法的合理性。并分析了墙土摩擦角、土体内摩擦角及黏聚力对土压力强度分布、滑裂面倾角、土压力合力以及土压力合力作用点位置的影响。(2)在单层土桩间主动土压力改进算法的基础上,结合水平层分析法推导了滑-拱-滑模式和拱-滑模式下的两层土体桩间主动土压力、主动土压力合力及其合力作用点位置的计算表达式。同时结合斜土层微分法推导了两层土体下考虑土拱效应的桩后主动土压力、土压力合力及其合力作用点位置的表达式。通过算例对比分析,验证了两层土体桩间土压力计算方法的合理性。(3)采用Midas GTS对基坑不同支护桩桩径、桩间距、嵌固深度,以及锚杆间距、锚杆预应力、锚杆倾角进行数值模拟分析,并以基坑水平位移最大值为判定依据,对各影响因素进行了敏感性分析,得出各因素的影响程度高低依次为:桩间距、锚杆间距、锚杆倾角、锚杆预应力、桩径、嵌固深度。(4)基于敏感性分析,提出考虑土拱效应合理桩间距的计算方法,通过算例与现阶段支护桩桩间距计算方法进行对比分析,验证了本文算法的合理性,且结果表明当桩间不设置支挡结构时,桩间距不超过2倍桩径对于工程而言是安全的。并通过数值模拟对比分析了同等支护条件下拱圈挡墙与直挡墙的支护效果,结果表明拱圈挡墙的支护效果优于直挡墙。接着分析了拱圈矢高对拱圈挡墙支护效果的影响,得出结论:拱圈矢高较大时,虽可以得到良好的支护效果,但会受到施工场地限制;当拱圈矢高较小时,基坑变形虽得到控制,但会增大支护结构受力。因此,在实际工程中,拱圈矢高应根据工程实际情况进行确定。