锚杆的力学作用主要有悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、减跨作用、加固作用。锚杆不但支护效果好，且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快!但是锚杆不能封闭围岩，防止围岩风化；不能防止各锚杆之间裂隙岩石的剥落.全长粘结型锚杆设计应遵守下列规定：杆体材料宜采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，钻孔直径为18~32mm的小直径锚杆的杆体材料宜用Q235钢筋；杆体钢筋直径宜为16~32mm；杆体钢筋保护层厚度采用水泥砂浆时不小于8mm，采用树脂时不小于4mm；杆体直径大于32mm的锚杆应采取杆体居中的构造措施；水泥砂浆的强度等级不应低M20；对于自稳时间短的围岩宜用树脂锚杆或早强水泥砂浆锚杆!

　　组合拱理论组合拱理论是由兰氏(TALang)和彭德(Pender)通过光弹试验提出来的!组合拱原理认为，在拱形巷道围岩的破裂区中，安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力，如果沿巷道周边布置的锚杆间距足够小，各个锚杆的压应力维体相互交错，这样使巷道周围的岩层形成一种连续的组合带(拱)。这个组合拱可承受上部岩石的径向载荷，如同碹体起到岩层补强的作用，承载外围的压力。组合拱理论的不足是缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步探讨，与实际情况有一定差距，在分析过程中没深入探索围岩—支护的相互作用.

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　　端头锚固型锚杆设计应遵守下列规定：杆体材料宜用Ⅱ级钢筋杆体直径为16~32mm，树脂锚固剂的固化时间不应大于10min，快硬水泥的终凝时间不应大于12min，树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250mm，快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜300~400mm，托板可用Q235钢厚度不宜小于6mm，尺寸不宜小于150mm*150mm，锚头的设计锚固力不应低于50kN，服务年限大于5年的工程应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆.

　　摩擦型锚杆设计应遵守下列规定：缝管锚杆的管体材料宜用16锰或20锰硅钢壁厚为0~5mm；楔管锚杆的管体材料可用Q235钢，壁厚为75~25mm；缝管锚杆的外径为30~45mm，缝宽为13~18mm；楔管锚杆缝管段的外径为40~45mm，缝宽宜为10~18mm，圆管段内径不宜小于27mm；钻孔直径应小于摩擦型锚杆的外径！宜采用碟形托板材料为Q235钢，厚度不应小4mm，尺寸不应小于120mm*120mm；杆体极限抗拉力不宜小于120kN；挡环与管壁焊接处的抗脱力不应小于80kN；缝管锚杆的初锚固力不应小于25kN/m，当需要较高的初锚固力时，可采用带端头锚塞的缝管锚杆或楔管锚杆；水胀式锚杆材料宜选用直径为48mm，壁厚2mm的无缝钢管并加工成外径为29mm，前后端套管直径为35mm的杆体；水胀式锚杆的托板材料规格同摩擦型锚杆。

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　　水平应力理论澳大利亚学者盖尔(WJGale)在20世纪90年代初提出了水平应力理论！该理论认为:矿井岩层的水平应力一般是垂直应力3～0倍。而且水平应力具有方向性，水平应力一般为小水平应力的5～5倍!巷道顶底板的稳定性主要受水平应力影响，且有三个特点:①与水平应力平行的巷道受水平应力影响小，顶底板稳定性好;②与水平应力呈锐角相交的巷道。其顶板变形破坏偏向巷道某一帮;③与大水平应力垂直的巷道，顶底板稳定性差。