以降低粗糙裂隙表面形态的数值模型和实际裂隙的力学和水力学特性的误差为出发点，分析了粗糙裂隙表面几何形态的模拟原理，对二维平面内的粗糙裂隙网络结构进行了数值建模。建立了宾汉姆流体在劈裂裂隙内流动扩散的物理模型，应用流体本构和伯努利方程推导了流体断面平均流速和水力梯度的关系，从浆液注浆压力损失的根源出发，分析了浆液在裂隙内流动的机械能损失，以此为基础推导了注浆压力在劈裂裂隙内的衰减规律和分布状态。　　本文把粗糙裂隙网络内待劈裂的非贯通裂隙看做半无限大平面内受双向线性荷载的边缘裂隙，应用线弹性断裂力学，建立单裂隙劈裂的物理模型，引入应力强度因子和平面应变断裂韧度，以最大周向应力准则为劈裂判据，推导了岩体结构内非贯通裂隙的纯拉劈裂、拉剪劈裂、纯剪劈裂和压剪劈裂的劈裂条件和劈裂角。在以上研究成果的基础上，以裂隙网络劈裂的物理模型为基础，编写了劈裂注浆的模拟程序。　　论文引入损伤力学中的损伤变量和有效应力，提出了加固因子的概念，以此为基础分析并推导了注浆前后岩体内单节理法向的应力位移关系，在巴顿的JRC-JCS模型和帕顿的结构面强度公式的基础上，深入分析了节理面的爬坡和切齿过程，提出了单节理的抗剪强度曲线和注浆后加固的抗剪强度曲线，研究发现注浆措施有效改善了节理面的力学参数水平，有效提高了节理的强度和刚度。　　本文应用数值手段，分析并研究了劈裂注浆对原岩结构和深部围岩结构的注浆加固机理；研究过程中发现了地应力的侧压力系数对裂隙劈裂方向偏离裂隙自相似扩展程度的影响，验证了最大周向应力准则；针对地面预注浆和深部围岩注浆，给出了各自注浆压力的取值条件和范围；地面预注浆和深部围岩注浆除了可以有效改善节理面的力学参数水平外，地面预注浆主要通过减小原岩内的主应力差来提高岩体结构的整体稳定性，而深部围岩注浆则主要通过提高巷道近场围岩内的主应力水平来提高围岩结构的整体稳定性。