为研究不同应力状态下水泥充填岩样的渗透规律及微观机理，通过UDEC软件的泰森多边形方法建立水泥充填岩石的离散元数值模型，模型是直径为50 mm、高度为100 mm的标准圆柱体，中间区域分别注入厚度为2,5和8 mm的水泥浆。对比分析模型与室内试验结果，并在此基础上进行渗流演化规律研究。研究结果表明：数值模型所得应力-应变曲线及渗透率的变化规律与相应的注浆岩样的室内试验结果吻合程度较高；随着水泥充填厚度增大，试样的峰值强度逐渐降低，但其初始渗透率增大；随着偏应力增大，试样渗透率呈现出先下降后缓慢增大的变化趋势；当偏应力超过裂纹破坏应力时，试样的渗透率大幅提升，当偏应力达到峰值应力时试样的渗透率增大为初始渗透率的9.9倍；此外，在偏应力较小时，试样中由剪切作用导致的微裂纹数量较多，而偏应力较大时，由张拉作用造成的微裂纹数量不断增加，试样的渗透率也大幅提升；试样的体积应变可以看成是微裂纹发展的宏观结果，据此可建立渗透率与体积应变的拟合关系式。