岩溶地面塌陷是岩溶区常见的地质灾害之一,对城市基础设施和人身安全构成严重威胁。地面塌陷灾变过程极为复杂,主要机理是岩溶构造上覆土层中细小颗粒被地下水携带流失,造成土体松散,最终导致岩溶地面塌陷。松散土层是诱发地面塌陷的直接因素,也是治理岩溶地面塌陷的关键。注浆法作为松散土层治理的有效措施,受被注介质条件影响显著。目前松散土层注浆研究主要考虑单一均质土层,但实际工程中松散土层具有明显非均质性,现有注浆方法难以指导工程施工,亟需开展非均质松散土层的注浆机理研究。本文依托贵港市岩溶地面塌陷地质灾害治理工程,对治理区典型塌陷土体进行了系统的室内土工试验研究,分析了致塌土体的物理力学特性,总结了岩溶区松散土层的典型特征;基于自主设计的注浆模拟试验装置,开展了室内注浆模拟试验,获得了土层非均质性、注浆压力、注浆段长对浆液扩散和注浆加固的影响规律;采用颗粒流数值模拟软件PFC2D开展了注浆模拟,数值模拟结果与室内试验结果较为吻合,并且在模拟过程中分析了浆液扩散路径;基于室内注浆试验和数值模拟结果,提出了城市岩溶塌陷区非均质松散土层注浆控制方法,并应用于贵港市建成区松散土层注浆治理工程。主要研究内容如下:（1）研究了典型岩溶塌陷土体的物理力学特性:开展了典型岩溶塌陷土体室内土工试验,分析获得了土体物理力学特性;基于正交试验研究了细颗粒含量、密度、含水率对土体抗剪强度、抗崩解性的影响。（2）研究了城市岩溶塌陷区非均质松散土层注浆扩散加固规律:开展了室内注浆模拟试验,综合土体物理场信息、注浆信息、注浆结束后土体开挖信息,研究了土层非均质性、注浆压力、注浆段长对浆液扩散形态、浆液扩散距离、注浆加固效果的影响规律,揭示了岩溶塌陷区非均质松散土层注浆扩散模式及加固机制。（3）基于颗粒流数值模拟软件PFC2D开展了注浆数值模拟研究,一方面验证了室内注浆模拟试验结果的准确性,一方面深度研究了土体结构、注浆参数对浆液扩散、地表隆起的影响规律。注浆数值模拟过程中,能够实时获得浆液扩散位置,解决了实际注浆中浆液扩散过程难以观察的问题。（4）依托贵港市建成区岩溶地面塌陷地质灾害治理工程,开展了工程尺度的非均质松散土层注浆数值模拟研究,提出了注浆管间距、注浆压力等参数并应用于工程施工,取得了良好的治理效果。