随着我国经济的快速发展,基础建设已经成为国民经济的一大经济支柱,修建城市、修筑公路和铁路时都会遇到边坡的开挖和回填问题,为防止滑坡和泥石流的发生则必然要支护。土钉支护技术是近年来在城市建筑深基坑和边坡支护工程中发展起来的一种应用最为广泛的支护技术,克服了传统支护技术缺陷,具有广阔的应用前景。但由于目前我国对土钉支护技术研究不够深入,一般所选用支护结构形式单一陈旧,一般在工程上会造成较大浪费而且使用不安全。所以我们有必要对永久性柔性支护结构设计进行研究,而且必须考虑地震等偶然作用,还要考虑耐久性等问题。本文基于黄土地区支护结构设计理论,研究土钉支护的设计,并且建立三维有限元模型,对土钉支护结构进行较为全面的分析,进一步揭示土钉支护开挖全过程的内力变形特征,试图为土钉支护技术在国内更广泛地应用提供较为科学的依据。本文的研究工作内容为:(1)讨论了土钉支护技术的形成、发展及研究现状,对土钉支护技术的特点、类型、应用范围、发展概况和研究现状进行了介绍;(2)分析了现有的侧土压力分布模型的不足,介绍了一种新的侧土压力分布模型;(3)在借鉴现有文献的基础上,给出土钉支护面层与钉头受力验算的公式;(4)对于永久性土钉支护工程,介绍了一些变形控制及耐久性设计的措施;(5)结合一个深基坑土钉支护结构工程实例,用大型有限元分析软件ADINA对其进行整体三维有限元数值模拟,考虑土钉与土体之间的摩阻力,考虑单元生死中单元刚度在真实刚度与零之间线性变化过程,使其更加符合工程实际,分析施工过程中基坑位移场及土钉轴力的变化过程,并对其进行了最大水平位移及面层与钉头的验算。