土钉支护结构是由土质边坡、边坡土体内部的土钉和喷射钢筋混凝土面层组成的较为常见的边坡支护形式。土钉支护结构能充分地利用土质边坡的自稳能力,通过对边坡土体的主动加固作用,显著提高边坡的整体稳定性和承载力。土钉支护结构轻便,并且施工简易快速,经济效益显著。但由于黄土边坡的地质状况、地下管线的分布和边坡周边建筑的复杂性,土钉支护设计施工方法应因地制宜。本文以黄土边坡为研究背景,并依托西安市第三污水处理厂扩容工程,结合土钉支护基坑边坡设计资料,首先运用MIDAS GTS NX建立土钉支护黄土边坡的数值模型,对土钉支护的黄土边坡变形进行了模拟,将经土钉支护的黄土边坡变形的模拟值与现场监测值进行了对比,分析了黄土边坡土钉支护模型的可靠性。其次,分别研究了土钉布置的横向间距、土钉布置的竖向间距、土钉孔直径和土钉入射角度对黄土边坡支护结构稳定性的影响。并对经土钉支护后黄土边坡基坑顶部水平位移,基坑顶部竖向位移和土钉最大轴力的变化规律进行总结。分析了土钉支护结构参数的改变对黄土边坡稳定性的影响规律。最后,对黄土边坡土钉支护设计参数进行灵敏度计算分析,发现土钉入射角度是影响黄土边坡支护结构稳定性的主要因素,并利用土钉最优入射角度可以有效抑制黄土边坡的变形;结合对土钉布置横向和竖向间距的调整,可以进一步对黄土边坡支护结构的稳定性进行优化。本文研究工作可为黄土地区土钉支护结构的设计和工程应用提供参考。