注浆是目前高速公路下伏采空区治理中最常用的工程方法之一,全面地研究注浆具有重要意义。本文以参与的山西太佳高速公路下伏采空区注浆工程为例,系统地研究了采空区注浆的全过程。包括注浆浆液扩散机理,浆材现场试验,注浆全充填数值模拟分析及其注浆实际过程等几部分内容。根据采空区的地质条件和结构特征,作者将采空区分为岩土塌落体堆积区、煤柱和空洞或岩巷巷道三种地质形态。将渗透注浆理论引入浆液在采空区岩土塌落体堆积区的渗透中,又将劈裂注浆理论应用于煤柱注浆,得出相应的浆液扩散特性与规律,而在空洞区或者岩巷中,笔者认为浆液做的是从层流到紊流的运动过程,最终浆液将采空区全部充填,达到注浆的目的。在理论分析的基础上,笔者依托太佳高速下伏采空区注浆工程,对水泥粉煤灰浆液在无水和有水(绝氧)条件下的不同配比进行现场试验,得出两种外界环境下浆液结石体抗压强度随龄期的变化趋势图；同时,对比分析了自然条件下不同水固比时浆液结石体抗压强度的变化曲线,给出水泥-粉煤灰浆液的“最佳配合比区域”推荐值。根据已有采空区资料,本文建立了采空区简化模型,用ansys有限元数值软件逐步模拟了从采空区只受自重影响、采空预留煤柱、上部加载到最终被全充填注浆的过程。结果表明,预留煤柱对采空区的变形有重要影响,上部路基均布荷载的影响却比较小。在此基础上,对太佳高速公路下伏采空区中线剖面建立二维的地质模型,用该软件进行模拟,结果表明,在注浆全充填后采空区的变形明显减小,甚至接近于零,说明注浆效果明显,得出注浆方法合理、可行、有效的结论。据上述理论分析、试验成果和数值模拟结论,结合太佳高速公路下伏采空区注浆工程项目,分析解述了注浆的全过程,包括注浆工艺的优化、注浆参数的选取和注浆效果检测与监测等,使得理论分析、试验研究和实践检验三者形成一个完整体系,对今后的采空区注浆工程具有一定理论意义和实践指导价值。