框架锚杆具有防护效果好、施工简易、造价不高等诸多优点,现今已广泛的应用于工程实践之中,并在边坡工程的防护与治理中起到了显著的效果。然而,对于其理论的研究,多是针对于单级框架锚杆而言,对于考虑各级框架锚杆之间相互影响的多级框架锚杆支护的研究几乎没有。为此,本文研究开挖施工过程中各级框架锚杆之间的相互影响规律,及作用于多级框架锚杆上的坡体压力分布模式,形成一套完整的多级框架锚杆设计计算方法,更好的服务于工程实践。本文的主要研究工作如下：(1)通过理论分析和数值模拟方法,具体分析了多级框架锚杆的加固机理、分步开挖过程中框架锚杆内力的变化特征,确定开挖施工过程中坡体开挖松动区的变化特征,提出了开挖过程中的控制设计阶段。(2)依托四川遂宁—资阳—眉山高速公路典型高边坡工程,基于数值模拟结果,并结合以往相关经验,提出了近似确定多级红层软岩高边坡分级开挖过程中松动区的方法,即先可按坡顶0.5-0.6h(h为该级坡高)、坡脚0.2-0.3h法初步确定各级边坡的松动区,然后以上下两级的拐点相连作为当前坡级开挖后的整个边坡松动区内边界。(3)在此基础上,采用极限平衡理论,提出了对于多级框架锚杆的设计计算,可先通过边坡稳定性分析确定锚杆设计拉力,进而根据静力平衡和变形协调关系,然后采用Winkler地基梁方法确定地梁设计内力及坡体反力。并通过室内模型试验,进一步验证了分析方法的合理性,同时获得了在不同开挖工况下,各级坡框架梁下的坡体压力整体均具有中间大两端小的特点。本文研究工作可为红层地区软岩高边坡多级框架锚杆的设计计算提供理论参考,并可推广应用于类似工程中,具有重要的理论与实际意义。