预应力锚索复合土钉墙因其成本低、施工便捷、稳定性好,在不断普及到基坑支护工程应用上。但由于支护结构和土体之间的相互作用关系复杂,设计过程中经常存在对复合土钉墙工作机理认识不清的问题,出现因过度压缩成本而发生安全事故或一味追求稳定性造成资源浪费的状况。本论文采用理论分析和数值模拟相结合的方式,探讨了预应力锚索、土钉和土体之间的互相作用规律,为基坑支护设计提供参考。本文首先对锚索和土钉的作用机理作了理论分析,阐述了土钉墙的整体作用机理、土钉的受力过程,介绍了摩擦筋机理和准粘聚力理论,并分析了锚索的受力机理。其次,本论文以蓝博D区基坑支护设计工程为依托,利用Midas/GTS软件模拟了基坑开挖过程中,边坡的变形特征和土钉、锚索的轴力变化规律。通过提取坑壁水平位移结果并绘制成折线图得出,水平位移曲线沿基坑深度逐渐凸起,在中下方达到峰值,靠近坡脚位置,位移量又逐渐减小,呈现“鼓肚型”形态;水平位移在锚索设置处出现了的拐点,说明预应力锚索可在一定程度上制约土体位移的发展;预应力施加的位置不同,对土体位移的制约程度也不同。之后分为四个工况绘制了土钉和锚索轴力曲线,将各工况在设置预应力锚索前土钉轴力与施工锚索后作了对比分析。对比发现,锚索预应力的施加,对上方的相邻土钉轴力影响最大,对上方相隔较远的土钉影响较小,对下方的土钉则没有影响;预应力锚索设置位置不同,锚索对土钉的影响也不尽相同,以坡顶为参考点,锚索位置越接近坡顶,对邻近的上方土钉轴力影响越大,越能较好的控制边坡的水平位移,反之,对位移的约束作用越小。预应力能很大程度上影响土钉的受力大小和方式,但土钉的设置对锚索的干扰却微乎其微。因此在设计过程中,可考虑弱化土钉相关参数,强化锚索的设计值,即“强锚弱钉”的方式,可把钉土复合体看作强化后的整体,预应力锚索视为施加在复合土体的外力,以此对复合支护体系进行分析。最后结合工程实例,采用“强锚弱钉”方式对原方案进行优化设计,利用理正深基坑软件验算并判定安全系数是否达到标准,同时借助数值模拟,对位移量和土钉轴力等参考项进行计算,与监测数据对比后,得出优化后的方案安全稳定性符合相关规范要求。