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随着岩土锚固技术的发展,新型锚杆、改良锚固剂等产品日新月异,虽然锚固材料性能得到了很大提高,但并未脱离水参与反应的本质。对于岩土锚固而言,特别是对水较为敏感的岩土体,迫切需要一种无需水参与、能够快速承载的新型锚固材料。本文针对岩土工程锚固技术对新型、无水、快速承载的迫切需要,引入了新型锚固材料—非发泡高聚物。结合非发泡类高聚物注浆技术特点,通过室内试验、室外模型试验以及数值模拟相结合的方法,对非发泡高聚物材料力学特性、非发泡高聚物与螺纹钢筋及混凝土基体间的相互作用机理进行了研究,为岩土锚固,特别是各类应急抢险工程提供新的支护方法,为非发泡高聚物锚杆的应用提供参考依据。完成的主要工作如下:(1)通过室内试验,对非发泡高聚物材料进行了单轴压缩及拉伸试验,得到了非发泡高聚物材料的单轴抗压强度、弹性模量、峰值荷载作用下的形变,以及材料的抗拉强度和拉伸率,非发泡高聚物材料属于柔性材料,其强度指标完全满足灌浆体材料要求。(2)通过模型试验,研究了非发泡高聚物锚固体与钢筋的平均黏结强度,以及钢筋直径、锚固长度对黏结强度的影响规律;发现非发泡高聚物与钢筋界面间的黏结强度受锚固长度及钢筋直径的影响较大,非发泡高聚物与钢筋界面间的黏结强度为4.5MPa～6.8MPa,满足工程应用要求。(3)采用中心拉拔试验,研究了非发泡高聚物与不同强度混凝土基体的黏结特性,得到了不同荷载作用下轴力沿锚固深度的分布规律,分析了基体强度、锚固长度、锚固体厚度对黏结力的影响,当基体强度不大于30MPa时,非发泡高聚物与混凝土基体间的黏结强度可达0.98MPa。(4)采用ABAQUS有限元软件,模拟了非发泡高聚物锚杆在不同锚固长度、锚固体厚度下的极限拉拔力及轴力分布规律,给出了不同锚固长度下的极限拉拔力计算公式;通过和模型试验结果的对比,验证了数值模型的合理性。(5)基于模型试验与数值模拟,进行了大比例尺非发泡高聚物预应力锚杆模型试验,分析了预应力在时间、空间上的分布规律。预应力损失主要集中在张拉、锁定后的前24h,48h后基本稳定,且杆体所受轴力越大,所对应的预应力损失量也越大。