在锚杆支撑系统的使用寿命期间,水泥浆结构构件不可避免地会受到不同载荷和环境条件的影响。灌浆的损坏和抗裂性的降低加速了裂纹的开展并导致最终破坏。由于灌浆破裂、灌浆剪切或界面脱粘,锚杆支护系统的破坏大多发生在锚杆灌浆界面处。因此只要灌浆得到加强,这将显著降低工程事故的风险。为此,针对传统灌浆材料的不足,本文采用钢纤维和硅灰（SF）作为全灌浆锚杆材料,研制出了高强度抗裂纤维灌浆材料（FRG）。本研究采用硅灰和钢纤维作为添加剂,以提高水泥的力学属性、抗裂性和粘结强度,其中硅灰取代15%的水泥,条形和波纹型的钢纤维分别占比0.5%、1%、1.5%。本研究工作的主要内容如下:首先,研究了FRG对材料力学性能的影响。试验结果表明FRG改善了水泥浆的力学性能。试验中制备了单轴压缩试样、巴西圆盘和含15%SF及不同体积分数钢纤维的剪切试样。结果表明,掺入15%SF可显著提高水泥浆的抗压、抗拉和抗剪强度。钢纤维的增加改善了水泥浆的力学性能,改善了单轴压缩的应力-应变曲线的峰后行为。随着SF和钢纤维含量的增加,水泥浆的流动性降低。扫描电子显微镜（SEM）分析表明,钢纤维具有良好的裂纹桥接性能。其次,在直剪试验下研究了试样尺寸对素混凝土的影响。用三种不同尺寸的立方体试样（50×50×50、100×100×100、150×150×150 mm）和?50×50 mm的圆柱试样进行直剪试验。实验结果表明,平均峰值剪切强度,内摩擦角和粘聚力随试样尺寸的增加而降低。?50×50 mm的圆柱状试样与50×50×50 mm立方体试样相比,具有较低的剪切强度。文章提出了一个简单的本构模型,用于预测不同尺寸灌浆的抗剪强度。该模型具有良好的预测性能。第三,作为研究的一部分,设计了实验室规模的短封装拉力试验机。该机由四部分组成:改进型Triaxial单元、圆柱形空心柱塞千斤顶、液压动力装置和压力供应装置。文中绘制了机械部件的设计,同时研究了围压对锚杆界面的影响,并对初步结果进行了讨论。最后,研究了SF质量占比15%的试样（SFM）、体积分别占比0.5%、1%、1.5%的条形钢纤维试样（SSF）和波纹型钢纤维试样（SWF）对全注浆钢筋锚杆粘结强度和承载力（LBC）的影响,并与普通注浆（MR）进行了比较。试验共进行了24次不同灌浆混合材料的室内拉拔试验,研究了围压、纤维体积分数、纤维形状、浆液抗压强度等参数对全注浆锚杆粘结强度的影响。研究发现,由于钢纤维具有固有的刚性特点有助于阻止裂纹的快速扩展和合并,增加纤维体积分数可以提高锚杆的粘结强度,使锚杆的破坏由劈裂变为拉拔;粘结强度随围压的增大而增大并且与灌浆的抗压强度呈线性关系。结果表明,FRG提高了普通水泥浆的强度,克服了普通水泥浆的缺点,可用于矿山和隧道工程。