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土层锚杆(土锚)这种特殊的结构因其独特的效应、简便的工艺、轻型的结构、经济的造价等优点，在各类工程中得到广泛的应用，甚至在有些工程中起到了不可替代的作用，它具有显著的经济效益和社会效益。但是对土锚的理论研究远远落后于实践。
本文以土锚为主要研究对象，研究锚杆与土体之间力的相互作用，即锚固体和岩土体的力学传递机理，探讨作用在锚固体上的应力分布状态以及所产生的力学效应。本文首先对土层锚杆锚固机理和变形机理进行了探讨，采用理论分析方法，推导出全长粘结式锚杆、预应力锚杆沿锚固体长度方向应力分布的弹性解析解，并分析其应力分布规律及其受力特征；采用现场试验方法，结合工程实例探讨锚固长度与极限锚固力的关系、分析锚杆位移性状特征；采用数值模拟分析方法，根据具体工程实例建立锚土相互作用的有限元计算模型，分析锚固系统在荷载作用下产生的一系列力学效应，并获得在荷载作用下锚固体沿杆长的应力分布状态。通过上述理论分析、现场试验实测分析、数值计算分析以及等多方面进行深入地研究和探讨，取得了一系列有意义的研究成果：
1.根据锚固系统的受力特征，采用土体-锚固体共同变形原理，获得全长粘结式锚杆以及预应力锚杆锚固段应力分布的弹性理论解，并讨论了其受力特征、应力分布规律及其影响因素。
2.锚固系统的锚固力与锚固长度有关，但不是成线性关系，锚固长度越大，单位长度的锚固力越小，当锚固长度达到一定数值时，再继续加大锚固长度则系统的锚固力增加得小。
3.通过锚杆的荷载-位移P-S曲线分析，锚杆在不断增大的荷载作用下会经历：弹性状态、弹性极限点、弹塑性状态、塑性状态和锚固体破坏五个发展过程。
4.本文根据工程实例中的锚杆拉拔试验建立了一种可反映出锚杆-岩土体相互作用的有限元数值分析模型，能够合理地模拟锚固系统在荷载作用下所产生的一系列力学效应，尤其是本文在有限元模型中考虑了锚杆与土体界面的接触问题。这是本文的创新之处。
5.本文根据接触问题研究锚杆-土体间的相互作用，计算中所需力学参数均有明确物理意义，且这些参数较易获得，这较现有的粘结单元等锚杆计算模型中人为引入计算参数的做法更为合理和实用。
6.本文采用理论分析方法、现场实测的方法和数值模拟方法，对锚固体荷载传递机理进行了综合地分析，并且进行了相互验证，得出比较一致的结论。
岩土工程锚-土相互作用研究是锚固技术应用与发展的重要组成部分，本文所获得的研究成果将为锚固理论分析、锚固设计和计算提供可靠的理论依据。