锚杆尤其是全长粘结式砂浆锚杆是隧道工程广泛应用的支护型式,但由于目前对全长粘结式砂浆锚杆支护作用力学机理认识不足,使其设计方法存在一定的局限性。为此,本文拟从研究全长粘结式砂浆锚杆的作用机理入手,深入探讨其有限元模拟方法,进而为隧道全长粘结式砂浆锚杆的设计提供参考依据,具有重要的理论与工程实际意义。首先,本文在综合分析隧道稳定性影响因素及失稳破坏模式的基础上,对全长粘结式砂浆锚杆作用力学机理进行了深入研究,为全长粘结式砂浆锚杆的有限元模拟分析奠定了基础;其次,针对传统锚杆有限元模拟方法的局限性与不足,在上述全长粘结式砂浆锚杆作用力学机理研究基础上,建立出能反映界面非线性粘结的新型复合砂浆锚杆有限单元模型;然后,运用上述复合砂浆锚杆单元模型,引进非线性有限元分析手段,开发了隧道支护稳定性分析的有限元程序,并就全长粘结式砂浆锚杆的型式与设计参数对支护效果的影响进行了深入探讨,得到了对隧道支护设计具有指导意义的结论;最后,运用本文研究成果对某公路隧道工程实例进行了开挖与支护的模拟计算,探讨了其应用方法,并就隧道变形与应力及塑性区分布规律进行了分析,从而提出了合理的支护方案,为隧道支护设计提供了参考依据,完善了隧道全长粘结式砂浆锚杆支护的理论与方法。