提名项目基本情况

提名项目基本情况

一、项目名称

超深与复杂地质条件混凝土防渗墙关键技术

二、提名者及提名意见

提名者：中国施工企业管理协会

提名意见：我单位认真审阅了“超深与复杂地质条件混凝土防渗墙关键技术”项附件材料，确认全部材料真实有效。

随着我国清洁可再生能源开发、水资源配置和水生态保护战略的大力实施，水利水电工程深厚覆盖层地基高坝建设规模巨大。100m以上超深防渗墙作为深厚覆盖层高坝地基处理防渗与渗流控制的必选手段，关系到覆盖层地基高坝能否建设和运行安全，事关人民生命财产安全，其关键施工技术面临诸多世界级挑战。

该项目通过“产学研用”合作，历时13年，系统开展技术攻关，取得了系统的创新性成果：研发了200m级超深防渗墙造孔成槽施工成套装备，提出了超深与复杂地质条件防渗墙造孔成槽施工技术体系，创建了超深与复杂地质条件防渗墙槽孔固壁技术，创新了超深与复杂地质条件防渗墙成墙技术体系，形成了系统的超深与复杂地质条件防渗墙施工技术体系。

研究成果在国内外197项水利水电工程中成功应用，其中包含国内所有超过100m的旁多、向家坝等 11项超深防渗墙工程，创造了防渗墙成墙深度201m的世界纪录。相关技术还推广到交通、市政、矿山、房屋建筑、环保等多个领域，经济、社会和环境效益显著。

研究成果实现了防渗墙技术的重大创新，有力推动了行业技术进步，有效提升了我国水电科技的自主创新能力。将有力支撑我国西部地区未开发水利水电工程建设，支持中国水电企业实施“走出去”战略和服务“一带一路”倡议，并为其他基础设施领域建设提供借鉴。

该项目经专家鉴定，多项技术达到国际领先水平，获中国施工企业管理协会科技创新成果特等奖。根据国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为2018年度国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介：

随着我国清洁可再生能源开发、水资源配置和水生态保护战略的大力实施，水利水电工程深厚覆盖层地基高坝建设规模巨大。超深防渗墙（深度大于100m）作为深厚覆盖层高坝地基处理防渗与渗流控制的必选手段，关系到覆盖层地基高坝能否建设和运行安全，是大坝运行的生命线，事关人民生命财产安全。关键施工技术面临防渗墙深度超深、地层地质条件复杂恶劣和两者耦合作用下的诸多世界级挑战，特别是200m级深度的防渗墙（国外最大施工深度为140m），无成熟技术可循，也缺乏成功案例可借鉴，迫切需要系统开展理论、装备、技术和材料等方面的创新和突破。

该项目历经13年科技攻关，以“产学研用”深度融合创新模式，通过施工理论创新、技术攻关和工程应用，研发形成了超深与复杂地质条件混凝土防渗墙关键技术体系，取得了系统的创新性成果：

1.创建了200m级超深防渗墙造孔成槽施工成套装备。研制了CZF-2000等系列重型冲击反循环钻机和ZD-20型重型钢丝绳冲击抓斗，改进研发了系列重型冲击钻机和重型液压抓斗，研制了JHB-200型泥浆净化机。跨越了传统装备无法满足造孔成槽施工能力要求的难题。

2.提出了超深与复杂地质条件防渗墙造孔成槽施工技术体系。首创了复杂地质条件超深防渗墙造孔成槽施工工法技术体系，研发了防渗墙成槽爆破处理技术、严重漏浆塌孔地层处理技术和陡坡基岩嵌岩技术等。解决了传统施工技术无法满足造孔成槽优质高效施工要求的技术难题。

3.研发了超深与复杂地质条件防渗墙槽孔固壁技术。开展了超深防渗墙槽壁稳定机理研究，提出了“外泥皮+桥塞区+侵染区”的槽孔孔壁泥浆固壁稳定体系理论，研发了新型防渗墙正电胶（MMH）固壁泥浆，研制了大体积泥浆自动搅拌系统。突破了传统固壁泥浆无法满足造孔成槽安全高效施工要求的技术难题。

4.创新了超深与复杂地质条件防渗墙浇筑成墙技术体系。首创了“接头管法”防渗墙相邻墙段接头技术的“限压拔管法”施工方法，形成了国家级工法技术，研制了YBJ系列卡键直顶式大口径液压拔管机，研究形成了超深混凝土防渗墙“气举法”槽孔清孔换浆、泥浆下混凝土浇筑和防渗墙内预埋灌浆管技术。破解了传统成墙施工技术无法满足混凝土成墙质量要求的技术难题。

研究成果成功应用于国内所有超深防渗墙工程（共11项），创造了防渗墙深度201m的世界记录，相关技术还在国内外其它186项水利水电工程中应用，并推广到交通、市政、矿山、环保工程等多个领域，经济、社会和环境效益显著。

研究成果获省部级科学技术特等奖1项、一等奖3项，授权专利35项，其中发明专利12项，获得国家级工法5项，主编行业规范2部，出版论文113篇、专著13部，培养了一大批专业技术人才，研究成果有力推动了行业技术进步，

将有力支撑我国西部地区待开发水利水电工程建设，支持中国水电企业实施“走出去”战略和服务“一带一路”倡议，并为其他基础设施领域建设提供借鉴。

四、客观评价

1.技术对比

目前，国外防渗墙最大深度为140m，本项目已建防渗墙最大深度201m，为世界纪录。国内100m以上深度防渗墙工程均为本项目应用工程，本项目研究成果的各项技术指标均处于国际领先水平，具体对比成果见下表：

2.专家鉴定意见

(1) 2017年3月16日，中国电力建设集团有限公司在北京组织召开了本项目科技成果鉴定会（由张楚汉、陈祖煜、郑守仁院士、高安泽设计大师等专家组成），认为研究成果：“实现了防渗墙技术的重大创新，有力地推动了行业的技术进步…经济社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。该项研究成果达到国际领先水平。”

(2) 2017年11月21日，中国水力发电工程学会在北京组织召开了本项目科技成果鉴定会，马洪琪、郑守仁、钮新强院士和高安泽大师、原国际大坝委员会主席贾金生等专家认为项目研究成果：“形成了超深混凝土防渗墙成槽、固壁与成墙的整套技术，创造了深度达201m的防渗墙世界纪录，实现了防渗墙技术的重大突破…经济社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。研究成果达到国际领先水平”。

3.学术评价

本项目成果发表论文113篇，纳入2部行业规范、出版专著13部，授权发明专利12项，由项目组第一完成人宗敦峰主编的水利水电工程施工技术全书第一卷第二册《混凝土防渗墙》被列为“十二五”国家重点图书。

4.行业评价

张超然院士评价认为“成功研发了具有我国自主产权的100m以上与200m级混凝土防渗墙施工成套装备和关键技术，破解了高坝深厚覆盖层超深与复杂地质条件下的混凝土防渗墙建设的世界级难题”。

王浩院士评价认为：“取得了成套的国际领先性创新成果，有力地推动了行业的技术进步，经济社会效益显著，研究成果达到了国际领先水平，具有广阔的推广应用前景。”

5.权威检测

本项目最重要的应用工程旁多水利枢纽大坝防渗墙工程，经业主和相关单位组成的工程专项验收组验收，防渗墙工程质量评定等级均为优良。2013年10月正式投产运行，实际渗漏量仅为设计要求的2.01%，运行良好。

6.重要科技奖励

2010年11月5日，新浪财经报道了本项目最重要的应用工程西藏旁多水利枢纽大坝防渗墙工程，指出“西藏旁多水利枢纽大坝基础混凝土防渗墙是目前我国在建防渗墙施工中规模最大、墙体最深、难度最大的地下防渗墙工程，具有高海拔、高寒、缺氧、覆盖层深厚等特点。具有世界级难度，该工程创造防渗墙墙体最深（201米）…和水下混凝土浇筑最深（201米）等三项世界纪录…创造了世界防渗