硅溶胶浆材具有粘度低、可注性好、凝胶时间可控、环保无毒、耐久性高等优点,在岩土注浆领域具有良好的应用前景。但目前硅溶胶浆材凝胶强度较低,其推广应用受到一定限制,且硅溶胶浆材缺乏系统的性能参数指标及试验方法,同时硅溶胶用于粉细砂层注浆的可行性有待研究。因此,提高硅溶胶浆材凝胶强度,系统研究其相关性能参数,并进行粉细砂层注浆模型试验具有重要意义。本研究从筛选硅溶胶原材料出发,在硅溶胶浆材基本配比下研究了影响硅溶胶固砂体抗压强度和浆液性能的主要因素,通过响应面法优化了硅溶胶浆材配比,并对优化后的硅溶胶浆材进行了凝胶体及固砂体性能试验和粉细砂层注浆模型试验,主要研究结论如下:（1）AJN与DQD品种硅溶胶宜作为硅溶胶主剂,氯化钾宜作为硅溶胶胶凝剂,外加剂W1宜作为硅溶胶增强剂。影响硅溶胶固砂体抗压强度的主要因素有硅溶胶浓度（文中浓度均指质量浓度）、硅溶胶粒径、胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比（以下简称硅胶比）和浆材p H值。（2）影响硅溶胶浆材粘度的主要因素是硅溶胶浓度和硅胶比,随着硅溶胶浓度及硅胶比增大,硅溶胶浆材粘度增大。硅溶胶浆材凝胶时间随硅溶胶浓度、胶凝剂浓度及温度的增加而缩短,随硅胶比的增大而延长,随浆材p H值的增大呈先缩短后延长的趋势。硅溶胶浆材具有良好的储存稳定性。（3）单因素对硅溶胶固砂体抗压强度影响显著程度依次为胶凝剂浓度、浆材p H值、硅胶比。双因素交互作用对硅溶胶固砂体抗压强度影响显著程度依次为胶凝剂浓度和浆材p H值、胶凝剂浓度和硅胶比、硅胶比和浆材p H值。采用响应面法获得的硅溶胶固砂体抗压强度最优配比是胶凝剂浓度为7%、硅胶比为7:1、浆材p H值为7。（4）硅溶胶凝胶体的抗剪切强度和抗挤出比降均随养护龄期的增加而增大,凝胶体具有在空气中收缩、在水中膨胀的特性,二氧化硅溶出率低。硅溶胶固砂体渗透系数随养护龄期的增加而降低,抗压强度随养护龄期、养护温度的增加均呈现逐渐增大的趋势,随养护溶液p H值的增大呈现先增大后降低的趋势。硅溶胶浆材耐酸腐蚀性较耐碱腐蚀性差。（5）硅溶胶浆材在饱和粉细砂层中具有良好的渗透扩散性,粉细砂层固结体抗压强度随浆液扩散距离的增大而降低,渗透系数随浆液扩散距离的增大而增大。当粉细砂层中的孔隙水存在排水通道时,硅溶胶浆材在饱和动水粉细砂层中逆水注浆与顺水注浆效果无明显差别,硅溶胶浆材适用于粉细砂层注浆。