目前,地质灾害防治中采用的灌浆法存在浆液凝结时间长、可控性差等影响灌浆效果的不良因素。为消除这些不良因素的影响,致力于寻找一种具有高水固结特性、性能易于控制、结石体满足特殊工程要求、原材料来源丰富、经济实惠的新型高水固结灌浆材料。该材料还可广泛应用于其它工程建设领域。灌浆法是把适宜的灌浆材料注入工程对象,用以达到加固、充填、堵水、防渗以及纠偏等目的。灌浆技术广泛应用于地质钻探漏失、矿山堵水、留空巷充填加固、壁后充填支护、大坝帷幕防渗、地下空洞充填、地基基础加固、路基加固、边坡锚喷固结加固等工程等领域。本文首先根据地质灾害防治对灌浆材料的性能要求,提出了高水固结灌浆材料应具有的特性和主要控制指标。它们分别是：高水固结特性、高流动性、凝结时间可调性、高水灰比条件下的较高强度特性以及环保性。国内外相关文献资料研究表明,要实现浆材的上述性能易于调节和总体工作性能的控制,一般都采用由甲、乙双料来实现,在实际应用中可通过改变甲、乙料的比例来实现对浆液总体工作性能的调控。灌浆材料的基料是决定材料性能的最主要的因素,根据上述研究目标的要求,本研究以无机胶凝材料作为高水固结灌浆材料的基料。常用的无机基料有硅钙型基料、硅铝型基料和硫铝型基料三种类型。在综合分析各种基料性能优劣、原料来源的基础上,选择了硫铝型基料作为本试验研究的基料。由于纯硫铝型基料的浆液性能在高水灰比条件下基本不能满足灌浆材料的性能要求,必须改善其性能。试验通过掺不同类型的石膏和石灰对硫铝型基料性能进行了改性,形成了硫铝型基料外掺硬石膏粉和生石灰粉的高水固结灌浆材料的甲料。为了改善甲料性能,满足不同工程环境和不同使用条件对材料的性能要求,需要浆液的凝结时间和流动性能实现大范围的可调控,这是进一步扩大高水固结灌浆材料应用范围的必然要求。通过大量实验研究,选取了硼酸调节凝结时间,聚羧酸改善流动性能的技术方案,硼酸和聚羧酸构成了高水固结灌浆材料的乙料。为了研究甲、乙料相互配合使用的综合性能,采用了多因素正交试验法进行分析。首先通过单因素试验,在固定基料的基础上,确定了石灰、石膏外掺料,硼酸、聚羧酸的影响水平。利用四因素三水平正交试验表,完成正交试验。根据实验结果,分析了各因素对高水固结灌浆材料性能的影响,分别获得了影响各个性能指标的最优水平组,得到了正交试验的优化配方。最后采用单因素分析法,根据浆液实际应用的性能要求对正交试验优化配方进行适当调整,获得了速凝型和调凝型两种灌浆材料配方,可供实际生产应用中选用。论文还根据灌浆材料的性能要求,对高水固结灌浆材料的主要性能进行了系统的测试研究。研究表明：材料具有较好的高水固结特性、良好的可灌性、凝结时间可调性、满足了高水灰比条件下的强度要求、结石体性能稳定且结石率高。此外,材料还具有原材料来源广,价格较低、对环境无污染的特点。新型高水固结灌浆材料在四川茂县石大关乡野鸡坪成兰客运专线勘探工程的太平一号钻孔的钻孔堵漏中进行了现场初步应用,在两次固结灌浆堵漏试验中,通过调整外加剂改善浆液凝固特性,有效地解决了高海拔低气温条件下浆体凝结异常迟缓、待凝时间特长等技术难题,获得了良好的固结灌浆堵漏效果。