超前小导管预紧力与杆体轴应力的关系

锚杆杆体轴应力随着预应力的增加而增大，当杆体轴应力达到杆体极限抗拉强度时，施加的预紧力为极限预紧力，若预紧力大于极限预紧力，锚杆杆体轴应力超过杆体极限抗拉强度，锚杆就会被拉断。因此，锚杆预紧力不是越大越好，而是应该有一合理范围，预紧力大小要与锚杆支护体系相匹配，过高的预紧力，可能造成锚杆容易扭曲、甚至屈服变形、被拉断、托盘被拉坏等问题，造成锚杆支护系统失效，过低的预紧力，不能实现真正的主动支护，不能及时抑制围岩离层与滑动。

锚杆杆体轴应力在杆体从锚杆尾部向端头沿锚杆杆体全长呈曲线变化的，轴应力是先增大后减小，锚杆轴应力的最大值，不在锚杆端头和尾端部位，而处在杆体中间部位(中性点处)，随预紧力的增加，轴应力最大值的位置向锚杆尾端移动，锚杆尾端轴应力增大。锚杆最大轴应力不仅取决于围岩的性质，而且取决于锚杆长度与巷道断面之比。锚杆最大轴应力不应超过锚杆杆体材料的允许抗拉强度。

锚杆预紧力与杆体剪应力的关系

全长锚固超前小导管是杆体与围岩体间的黏结力阻止围岩变形的。在锚杆靠近巷道表面一段，围岩要向巷道内移动，锚杆阻止围岩移动，锚杆表面受到指向巷道表面的剪应力；在锚杆远离巷道表面的一段，围岩阻止锚杆移动，锚杆表面受到背向巷道表面的剪应力，在锚杆全长上必有一个中性点，在该处锚杆表面剪应力为零。

超前小导管随预紧力的增大，锚杆杆体剪应力先减小后大，在中性点处，轴力达到最大值，而剪力改变方向，此处剪力最小，为零；同时，随着锚杆预紧力增大，中性点位置逐渐向尾部移动。http://www.lcswzjs.com