预应力锚杆复合土钉墙支护技术是在基坑或边坡工程对变形要求越来越严格的形势下，基于土钉支护技术发展起来的一种新型支护技术。该项技术兼顾了土钉和预应力锚杆两项技术的优点，能够在满足基坑稳定性要求的同时有效控制坡体位移，降低工程造价。目前，该项技术在我国工程建设中已得到广泛的应用，但其工作机理、稳定性分析等方面的研究相对滞后于工程实践，设计计算主要依据经验和工程类比。因此，对预应力锚杆复合土钉墙支护结构的工作机理进行研究，为合理设计提供科学理论依据，具有重大的实际应用意义。　　 从边坡锚固的思路出发，紧密联系施工开挖过程，分析得出土钉轴力的形成机制：土钉轴力的发生、发展与施工过程中土体的应力释放密切相关，其形成、发展过程反映了边坡潜在滑移趋势的发展过程。　　 基于集中力在土体中产生的附加应力的分布形式，推导出描述坡体对预应力作用响应规律的附加应力分布系数和压缩变形分布系数，并结合三维数值模拟分析单锚、多锚及不同刚度腰梁作用下预应力在坡体中的空间传播规律，得出预应力锚杆对坡体的作用机理。　　 预应力锚杆复合土钉墙支护是一个三维空间问题。在分别研究土钉与预应力锚杆工作机理的基础上，采用三维数值模拟的方法，对比分析使用状态下土钉支护和复合土钉支护在坡体变形、应力应变、土钉轴力等方面的工作性能，得出复合土钉墙支护结构的整体变形破坏机理同土钉支护结构相似。　　 结合施工开挖过程研究了预应力锚杆复合土钉墙支护结构的变形机制、预应力变化机制及土钉轴力的形成机制，得出锚杆与土钉的协同作用机理：由于预应力作用范围有限，预应力锚杆对其作用范围外的土钉的受力状态影响较小；锚杆和土钉联合作用时，两者发挥各自优点，锚杆发挥控制变形和提高稳定性双重作用，土钉发挥加固和锚固的作用。　　 分别从预应力水平、预应力施加位置、锚杆水平间距、锚杆自由段长度、钉-锚水平向和竖向不同布置方式、面层与土钉连接方式等6个方面系统研究了支护结构参数变化对支护结构受力和变形的影响，提出指导实际工程优化设计的思想和方法。　　 在预应力锚杆复合土钉墙支护结构工作机理研究的基础上，明确提出预应力锚杆复合土钉墙支护结构的稳定性分析方法。在极限平衡计算公式中，基于土钉支护机理，提出土钉对坡体抗滑作用的“似摩擦力”项；基于预应力锚杆作用机理，引进预应力作用折减系数，将扩散后的分布力简化为集中力。　　 通过对实际工程的大量现场监测工作，验证了本文研究的成果。