在松散潜水含水层或风积沙下高强度的开采有可能导致突水溃砂等地质灾害,影响资源开采的经济和社会效益。松散潜水含水层也是人类生产生活、地表生态的主要供水水源。本文以水性聚氨酯改性材料为研究对象,结合注浆模拟试验,探究了不同颗粒级配下水性聚氨酯结石体渗透性的影响规律,以期为砂层的渗透性研究和注浆工程技术提供参考和借鉴。论文取得的主要研究成果有:(1)研究了水性聚氨酯结石体的渗透性随粒径变化的规律。在均匀颗粒砂层中,水性聚氨酯砂层结石体的孔隙率和渗透系数均随着砂样粒径的增加而增加,同时0.4-0.6mm和0.6-0.8mm砂石粒径间参数的增加幅度大于0.2-0.4mm和0.4-0.6mm粒径之间,0.2-0.4mm和0.4-0.6mm砂石粒径间参数的增加幅度大于0.2mm以下和0.2-0.4mm粒径之间。然而在混合颗粒砂层中,水性聚氨酯砂层结石体的孔隙率和渗透系数均较小,其孔隙率和渗透系数随着砂样粒径的增加而增加。(2)研究了水性聚氨酯结石体的渗透性随龄期变化的规律。在均匀颗粒砂层中,随着龄期的增长,孔隙率和渗透系数逐渐减小,孔隙率和渗透系数的主要变化区间在3d-7d龄期内,而在14d-28d之间变化较小。在混合颗粒砂层中,砂层中的部分空隙由小粒径砂样充填,其孔隙率和渗透系数较小。水性聚氨酯对砂层的孔隙率和渗透系数的影响显著,可起到减小砂层孔隙率和渗透系数的作用。(3)研究了水性聚氨酯结石体的渗透性随结石体层位变化的规律。在垂直方向上,结石体最顶部和最底部位置的孔隙率和渗透系数要高于中间位置的孔隙率和渗透系数。在水平方向上,边缘位置的孔隙率和渗透系数要高于中间位置的孔隙率和渗透系数,两侧边缘位置的孔隙率和渗透系数变化幅度虽然不同,但其孔隙率和渗透系数相近。(4)研究了龄期和砂石粒径对渗透性的影响敏感性。对于孔隙率和渗透系数两种因变量,龄期对孔隙率和渗透系数的影响敏感性均大于砂石粒径。(5)研究了水性聚氨酯结石体的渗透系数随孔隙率变化的规律。孔隙率和渗透系数有极强的关联性,随着水性聚氨酯和砂层中水分的反应的不断进行,固结体的形成使得砂层中的空隙减小,砂层中的渗透通道随之减少,从而导致渗透系数随着孔隙率的减小而减小。该论文有图34幅,表12个,参考文献105篇。