土钉支护技术是一种高效、简便、经济的新型挡土技术，在目前基坑工程中应用极为广泛，然而人们对其作用机理及支护理论的研究还不够透彻深入。作为一种l临时的支护结构，如果设计过于保守就会造成不必要的浪费;反之，如果片面地追求经济效益，降低了基坑稳定性、变形控制和设计安全方面的要求而造成工程事故，导致更大的经济损失。解决这一矛盾的有效途径就是要找到一种有效的土钉支护优化设计方法。本文结合中交四航局科研课题“大断面、超长明挖隧道施工监控技术研究”，采用有限元分析软件MIDAS/GTS，分析基坑分步开挖土钉支护施工过程中的土钉内力及基坑变形规律，在此基础上引入遗传算法对该工程土钉支护结构设计参数进行优化调整处理，并以数值模拟的手段进行优化方案评估。通过本文的工作，可得以下结论：(1)基坑在分步开挖和土钉逐层施工过程中，土钉轴力呈纺锤形分布，当开挖完成后，基坑中部的土钉轴力较大，与之对应的水平位移也较大。(2)遗传算法在土钉支护优化设计中具有独到的优越性，通过调用GAOT工具箱的遗传算法函数，借助Matlab环境，可轻松编制出遗传算法程序，并完成对具体问题的求解。(3)根据遗传算法求解结果进行土钉支护参数优化调整所得优化方案，经评估证明其不但节约了成本，而且保证了基坑稳定性，并更有利于基坑的变形控制。