碎石锚固试验是研究破碎岩体锚杆支护机理的基础试验方法。通常采用锚杆预紧形成的压缩带解释碎石锚固机理，但试验证实低预紧甚至无预紧条件下碎石体仍能被成功锚固，这表明采用压缩带解释碎石锚固现象是不恰当的，至少是不充分的。为获得锚杆预紧对破碎岩体锚固与承载特性的影响机制，开展低预紧与高预紧碎石锚固实验室试验，开发碎石锚固数值模拟方法以及预紧力施加方法，开展高、低预紧碎石锚固与承载模拟试验，分析锚固承载结构形成与失稳过程、锚杆受力演化规律，全面揭示碎石锚固机理以及锚固结构的承载失稳特征。研究结果表明：（1）所提出的碎石锚固数值模拟方法以及预紧力施加方法切实可行，能够模拟不同预紧条件的碎石锚固试验，克服实验室试验无法充分获取碎石接触力的弊端。（2）在低预紧和高预紧条件下，碎石体均能被锚杆成功锚固，但锚固机理不同。低预紧条件下，锚固碎石体内形成压力拱承载结构，压力拱承载全部碎石重量，锚杆主要发挥悬支作用，仅承担拱下碎石重量，受力较小；高预紧条件下，锚固碎石体内形成压缩带承载结构，锚杆主要发挥预紧作用，受力较大。（3）压力拱结构承载时，压力拱拱高不断降低，压力拱内部接触力先增大后降低，直至压力拱结构完全破坏，对应锚杆受力先增大后减小；压缩带结构承载时，压缩带结构首先被破坏，对应锚杆受力减小，随后转变为压力拱结构承载，锚杆受力随之增大再减小。（4）锚固碎石体承载力与碎石体内应力表现为显著的正相关协同关系，压缩带结构内应力远大于压力拱结构，导致加载过程中高预紧条件碎石体内应力峰值远大于低预紧条件，因此压缩带结构承载能力远大于压力拱结构。

1 碎石锚固实验室试验
2 碎石锚固数值模拟实现
3 不同预紧力碎石锚固模拟试验
3.1 低预紧试验
3.2 高预紧试验
3.3 承载能力测试
4 锚杆受力分析
4.1 预紧阶段锚杆受力
4.2 低预紧试验锚杆受力
4.3 高预紧试验锚杆受力
5 失稳过程分析
6 结 论