注浆是治理隧道渗漏水等水灾类病害最为常用的技术手段,合理选择防水性能良好的注浆材料是有效治理病害、确保注浆效果的关键因素。工程中常被使用的注浆材料种类繁多,材料特征各不相同,而如何设计一种防水能力突出、性能全面、经济方便的浆液、用于隧道或地下工程渗漏水治理,仍然是一个重点研究方向。本文选择渗透结晶型材料、水泥和各类添加剂,制备出一种新型注浆材料——渗透结晶型浆液,采用室内试验、微观结构观测、模型试验和离散元数值模拟等研究方法,对渗透结晶型浆液的性能、防渗作用机理、材料成分、微观结构特征和注浆效果进行了系统的研究,主要研究内容和结果如下:（1）总结工程中常用防水注浆材料的特点,使用渗透结晶型材料PENETRON Admix（简称材料PA）,设计出渗透结晶型浆液,通过一系列浆液基础性能试验研究,得到了密度、凝结时间、黏度、析水率、结石率、渗透系数和抗压强度等性能随材料PA添加量不同而发生的变化规律,从材料作用机理的角度详细分析了各类变化产生的原因与过程,确定了材料PA在浆液中的合理添加量为水泥总质量的4.0%,给出此时浆液的各项性能参数。（2）为了进一步提升浆液性能和使用范围,对改性渗透结晶型浆液进行研究;各类水泥添加剂能否在浆液中正常使用进行了筛选与研究,解释了各类添加剂与材料PA相互影响的原因;给出了适用于浆液中的添加剂种类和掺入量,确定了改性浆液的性能参数和浆液合理配比。（3）研究了浆液材料成分相互作用过程,分析了材料永久防水和结构微修复能力的产生原因,给出了浆液的防渗机理和材料中各主要成分的作用效果;通过化学试验、X射线荧光光谱和X射线衍射分析技术对渗透结晶型浆液材料成分进行研究,确定了材料成分组成,为浆液成分优化和制备提供借鉴。（4）通过电子计算机断层扫描对渗透结晶型浆液固结体内部结构特征进行研究,分析了不同材料PA添加量对固结体内部结构、孔隙率和孔隙体积的影响;通过扫描电子显微镜对浆液固结体进行微观结构分析,确定了材料在固结体内生成了不溶于水的条状、网格状结晶体物质;从微观结构的角度分析了材料PA对渗透结晶型浆液的结构影响规律和性能改变原因,进一步解释了浆液防渗作用机理。（5）使用自行设计的土工模型试验平台对不同含石量的破碎岩体进行渗透结晶型浆液注浆试验,采用室内抽水试验方法评价了浆液的注浆效果,确定了浆液在不同含石量的破碎岩体中扩散半径、扩散范围和扩散形式。（6）应用离散元软件Mat DEM建立数值计算模型,对渗透结晶型浆液在不同工况下的扩散特征进行数值模拟分析,得到了浆液在不同注浆压力、注浆时间、岩体摩擦系数和浆液黏度等工况下的扩散半径和影响范围,为实际工程中注浆技术参数的取值提供参考。