随着国内基础交通建设和资源开采不断向深部发展，工程地质条件越来越恶劣，围岩洞室的大变形问题成为了影响工程质量安全不可忽视的一环。在深埋地下隧道开挖的过程中，不可避免地会扰动原有地应力的平衡，使得应力重新分布，并且随着开挖深度的不断增加，因围岩大变形而产生的剥落、崩塌、岩爆等地质灾害也会越来越频发。
　　锚杆作为一种经济且实用的支护技术已经问世100余年，其中传统锚杆由于刚度大、延展率低等特点难以满足大变形隧道的支护需求。故需要研制出一种新式锚杆，用以在围岩洞室产生大变形破坏的情况下仍能提供稳定的支护力并通过位移滑动来释放围岩内部积蓄的能量。同时为保障围岩洞室的安全施工和后续使用，也要求该新型锚杆具备围岩位移监测预警功能。
　　本文所研究的主要内容是基于大变形自适应释能锚杆，利用数值分析法和静力拉伸试验剖析其力学性质，验证其受力状态的合理性，选取最佳结构尺寸。并通过数值分析方法对其进行动力冲击分析，研究了其在不同动力冲击速度作用下的变形特征和承载力变化规律。通过改变锚杆的几何尺寸，研究了该型锚杆在不同杆体摩擦头直径与套筒内径比和不同套筒外内径比下的受力变化特征。最后我们将预警装置与大变形自适应释能锚杆结合作为一套围岩变形预警系统在某隧道工程内实地研究试验，获取了该型锚杆现场试验的变形特征，进一步验证其工程预警的应用前景。通过上述研究，大变形自适应释能锚杆相比于传统锚杆展示出了更好的力学变形特性、创新的预警功能、以及更好的控制围岩洞室非线性大变形破坏的功能特点。
　　本文创新点：
　　①该型锚杆在结构设计上将套筒作为了受力的一部分，通过杆体的滑动来承担变形释能的作用。此结构将该型锚杆的加工、使用和安装等一系列工序变得简单化。
　　②基于具体的隧道开挖工程对该型锚杆的围岩变形预警功能做了现场研究，通过对数值结果的理论分析，验证了大变形自适应释能锚杆作为一种预警工具的可行性和有效性。
　　③充分利用了材料的抗拉强度，使得大变形自适应释能锚杆在保持变形释能的过程中具有和普通锚杆近似的抗拉强度。
　　④有限元数值分析是一种低成本、快速高效的实验方式，基于该方法分析新型锚杆动力特性的案例却鲜有。本文作者利用ANSYS软件对该型锚杆进行了动力学分析，为以后的试验提供了参考意见。