锚杆支护的力学机理

锚杆支护是借助锚杆的抗拉力加固工程围岩的一种支护方法。

按锚固方式可分为两类；端部锚固式锚杆和全长锚固式锚杆。

端部锚固式锚杆:如楔缝式、胀壳式和倒楔式锚杆，都是将锚杆前端锚固在稳固围岩中，后端加垫板和螺帽，达到加固围岩的效果。拧紧螺帽可以产生一定的预拉力，加固效果更好。受力状态：楔体使锚杆头部张开并挤紧在钻孔壁上，锚杆头受到楔体与孔壁挤压而产生的压应力sN，当围岩变形和拧紧外端螺帽时，锚杆受到拉力，由于sN的作用，在锚杆头与孔壁之间产生摩擦力F。

全长锚固式锚杆：如砂浆锚杆和摩擦式锚杆，锚杆全长与孔壁围岩之间具有粘结力或摩擦力。但是这类锚杆没有预拉力，靠砂浆粘结力或锚杆与孔壁的摩擦力加固围岩。

应力分布：由于沿锚杆全长围岩移动或变形不相等，例如，在塑性区中，松弛区与承载区岩体移动速度不相等，塑性区与弹性区岩体移动速度不相等，因而导致锚杆各处所受拉应力不相等，在围岩两部分发生相对移动的交界处，拉应力最大，相应地，两段表面所受的剪应力方向相反。