近年来,随着隧道工程越来越多地向着深埋大、长度长的趋势发展,各国在修建隧道过程中都陆续出现了不同程度的高地温热害隧道。在高地温隧道中,锚杆作为岩土体加固的基础杆件体系结构,一旦施作便处于高温环境中,灌浆料在高温环境中凝结硬化,势必会导致锚固系统力学性能发生变化。因此本文采用试验方法并结合理论分析对高地温环境下锚杆锚固系统力学特性展开研究。本文所开展工作及主要结论如下:(1)将隧道模型简化为圆形,建立空气-衬砌-围岩理论计算模型,进行时间-空间区域离散化并推导了节点物理量的离散方程,建立了高地温隧道温度场理论预测方法。得出了不同初始温度条件下,围岩在5天内快速降温,随后缓慢降温并趋近于稳定温度的规律,并在此基础上建立了室内试验高温变温养护方法。(2)通过灌浆料抗压强度试验获得了不同养护条件下水泥砂浆的的受压应力-应变关系曲线,高地温环境给灌浆料带来了明显的早强效应和后期强度劣化效应,且养护初始温度越高、养护湿度越低,峰值强度、残余强度、抵抗变形的能力出现劣化的程度越严重。并提出了适用于高地温环境下灌浆料的受压本构方程。(3)通过对锚固系统试件拉拔试验,获得了高地温环境下锚固系统破坏模式的变化规律并分析了破坏机理。试验结果表明:标准养护条件下锚固系统随龄期增长依次发生第一界面粘结破坏(F1)、灌浆体劈裂破坏(F2)、第二界面粘结破坏(F3),高温低湿养护条件下各龄期破坏模式均为F2。28d龄期在高湿条件下仅发生F3破坏,低湿条件下仅发生F2破坏。(4)分析了养护条件下对锚固系统极限拉拔力、粘结强度、粘结滑移量、本构关系等力学特性的影响。极限拉拔力和极限粘结强度与养护初始温度成负相关,与养护湿度成正相关,且同样表现出早强效应和后期强度劣化效应,并建立了锚固系统在不同破坏模式下的本构方程。