压力分散型锚索可以将锚固荷载分散到不同深度的岩土体中,将集中力分散为若干个较小的力分别作用于长度较小的锚固段上,使得每个锚固单元都具有压力型锚索的受力特点,充分利用整个锚固范围内的岩土体强度,是岩土工程中一项重要的技术手段。通过参考总结前人的研究成果,发现当前压力分散型锚索的研究重点主要围绕注浆体内部、注浆体与围岩之间接触面的应力(变)分布规律,而鲜有围岩不同部位的应力(变)分布规律。本文依托金沙江白鹤滩水电站左岸地下厂房支护工程,以理论归纳为基础,工程应用为依托,物理模拟为主要手段,数值模拟为辅助手段,对锚索加固柱状节理玄武岩的应力分布规律进行了研究,得出了一些有参考价值的结论。首先在参考了大量已有研究文献的基础上,将目前预应力锚索的研究方法归纳总结为理论分析法、试验分析法(现场试验和室内模型试验)、数值模拟法三种。根据工程原型和本文研究目的,以及目前压力分散型锚索研究中存在的问题与不足,选定了室内模型试验法为主要研究方法,数值模拟为辅助方法。在调查白鹤滩水电站左岸地下厂房工程地质条件,尤其是柱状节理玄武岩工程地质特征的基础上,开展了现场压力分散型锚索的生产性试验,根据张拉数据验证了“分级分组循环张拉”和“整体分级张拉”两种张拉方式的可行性。模型试验的首要研究重点即相似材料的研制。根据模型试验的相似理论确定了试验相似比。以水泥、水、石英砂、重晶石粉、铁粉为原料,采用正交试验的方法开展了玄武岩相似材料配比试验研究,从容重、抗压强度、弹性模量、泊松比等方面分析了不同配比的影响,最终确定了本文模型试验所需相似材料的配比。模型进行搭砌前,先在各个柱体上布设应变片,以便进行应变的监测。采用钢丝模拟锚索,圆形铁片模拟承载板,通过增加秤砣个数的方式模拟逐步增加荷载。根据工程原型,采用“分级分组循环加载”和“整体分级加载”两种方式进行张拉,根据应变采集仪记录的试验各阶段的应变,分析了两种不同张拉方式作用下,围岩不同部位柱体的应变分布规律以及变化规律,得出了一些有价值的结论,为压力分散型锚索的优化设计提供了参考依据。最后,应用FLAC 3D分析了局部单根锚索在预应力作用下的锚固区轴向应力分布规律、注浆体轴向应力分布规律、注浆体与围岩接触面剪应力分布规律、临空面部位的应力分布等。然后应用Phase 2有限元计算软件,从地下厂房典型加固断面的位移、应力分布等方面分析了支护效果。