粉细砂层是土木工程建设中常遇到的软弱地层，当巷道、硐室等地下结构穿越这类地层时，往往会发生坍塌、冒落等工程事故，严重时还会造成地面设施的开裂破坏，影响工程的安全和进展。通过注浆工艺来改善和加固粉细砂层的性能是工程中的常用方法，但由于地层条件的不确定性、含泥粉细砂层的低渗透性、浆液的多变性，及现有理论的局限性，导致注浆设计、施工多依赖于以往的经验。因此，开展粉细砂层注浆机理及设计方法的研究具有重要的理论价值和工程意义。本文结合韩城下峪口煤矿穿越粉细砂层皮带平硐工程，开展了粉细砂层硅化注浆试验研究。在研究并获得粉细砂工程性质和物理力学指标的基础上，从浆液性能、粉细砂层的渗径结构和自渗试验三方面研究分析了粉细砂层的可注性；结合室内和现场试验，对粉细砂层注浆理论及机理进行探讨。根据工程和试验研究需要，自行研制室内模拟注浆试验装置并开展了粉细砂层模拟注浆试验。分析了注浆压力、浆液粘度、渗透系数、注浆时间对注浆效果的影响，建立了注浆量、扩散半径与注浆压力、渗透系数和浆液粘度间的相关关系；从化学角度分析了凝胶体的形成过程，并对影响加固体强度和稳定性的因素进行了分析。基于以上研究成果，开展了现场试验和工程应用，通过硅化双液注浆加固粉细砂层，有效地控制了地层的变形，确保了工作面的稳定及地面建筑设施的安全，提高了工程效率，降低了生产成本，取得了显著的技术、经济和社会效益。