随着现代城市的快速发展，高层建筑的不断兴起，由于城市建筑用地的局限性，必须高效利用地下空间来节约土地资源，以便让城市中每寸土地都得到充分利用，这样必使深基坑工程日益增多。并且由于城市的密集性，对基坑支护工程的安全稳定性的要求也就越来越严格，因此深基坑支护工程的研究越来越重要。这样同时也促进了深基坑支护技术的发展。近几年该领域涌现出了许多新技术、新方法，并得到较好的发展。其中，土钉墙支护作为一种新型的支护技术，由于其具有施工快捷简便、经济有效等特点在深基坑支护工程中得到了广泛的应用，在基坑支护工程界也积累了相当丰富的经验。但是，这种技术的理论研究还不是十分的成熟，表现为许多深基坑支护工程的设计保证了基坑的稳定性时，却使得耗材量大、经济花费高，大大提高了支护成本，要么在降低了成本的前提下却使基坑的稳定性难以得到保证。因此，对深基坑土钉墙支护的设计及优化研究的理论和方法做更深入的探讨是完全必要的，以便更好的指导以后的基坑支护工程，为以后基坑支护工程实践工作提供可靠的理论依据。　　 本文从土钉墙支护作用机理、设计计算方法和优化设计研究等多方面对深基坑土钉墙支护技术作了全面的分析和探讨。　　 首先，介绍了深基坑土钉墙支护技术的特点、应用范围及其局限性；讲述了土钉墙支护技术的国内外发展现状，并指出了其现存的问题和发展趋势；根据本人以往的实践经验，结合理论知识，在前人的研究基础上，基于摩擦加筋理论、土拱效应分析和似粘聚力理论，阐述了深基坑土钉墙支护结构的作用机理和几种破坏模式，通过土钉与土体的相互作用，详细讲解了土钉墙支护结构中土钉的受力变形特性。　　 其次，本文从土钉墙的设计内容、设计步骤和设计的一般原则出发，介绍了土钉墙支护设计的基本思路；通过极限平衡方法、机动分析法、规程方法等方面总结分析了土钉墙支护结构的设计计算理论，结合直接设计法和分析设计法对土钉墙支护结构中各参数的设计做了详细的说明，并推导出了基坑每步开挖深度公式；探讨了动态设计与信息化施工在土钉墙支护设计与施工中的应用和重要性。　　 然后，利用重力式挡土墙的抗滑、抗倾覆和抗隆起等验算分析了土钉墙支护的外部稳定性，通过土钉墙支护结构的最危险滑动面所对应的稳定性安全系数分析了土钉墙支护的内部稳定性；本文讨论了边坡的多种最优滑动面的搜索方法，并详细介绍了几何控制参数法搜索最危险滑动面来确定安全系数的步骤；对土钉墙支护的优化设计做了更深一步的研究，并且建立了以简化毕肖普(Bishop)条分法的稳定性安全系数公式为目标函数，利用几何控制参数搜索最危险滑动面从而得出最优土钉长度的土钉墙支护优化设计模型，为指导土钉墙支护在实际工程中的设计和应用提供了更多的理论依据。　　 最后，结合作者本人所参加的广东东莞商贸城基坑支护工程项目，利用文中所建立的土钉墙支护优化设计模型，结合该基坑工程的相关土层参数和设计参数，分析了各土钉参数对土钉墙支护结构土钉长度和整体稳定性安全系数的影响程度；并分别选取了该基坑支护工程中原设计方案和优化设计方案所支护基坑段的某个断面进行了监测，通过得到的两种支护方案中基坑顶部水平位移和土钉轴力分布随开挖深度加大的变化曲线图，得出了基坑顶部水平位移在支护过程和支护完成后的变规律，得到了土钉墙支护结构中土钉轴力的分布形式，以及每排土钉轴力的大小随基坑开挖深度的变化情况，以及证明了优化设计方案的优越性、合理有效性等。