我国的塑性混凝土防渗墙技术的试验研究始于20世纪80年代中期，80年代末期应用于工程实践。

国内的塑性混凝土防渗墙试验研究首先由清华大学、水利部山西水利水电勘测设计研究院、中国水利水电基础工程局等单位率先开展，取得了丰硕的成果，极大地推动了我国塑性混凝土防渗墙技术的发展。试验研究工作的主要内容是：①塑性混凝土材料静、动力学特性研究；②塑性混凝土防渗墙结构设计理论与设计方法研究；③塑性混凝土防渗墙结构静力分析与动力分析；④塑性混凝土防渗墙的耐久性研究；⑤塑性混凝土配合比试验研究；⑥塑性混凝土防渗墙施工工艺和施工方法研究；⑦防渗墙接头试验研究；⑧现场测定、分析塑性墙的墙体应力应变状态和防渗性能。

塑性混凝土防渗墙在我国最早应用于工程实践是在临时围堰上。1989年，北京十三陵抽水蓄能电站进口围堰和福建水口水电站二期主围堰水下部分。后者采用了塑性混凝土防渗墙设计，采用弹性地基梁法对7种不同弹性模量、3种不同墙体材料（刚性混凝土、塑性混凝土、固化灰浆）进行了结构计算，结果表明，刚性混凝土拉应力较大，固化灰浆的强度不够，而塑性混凝土性能指标较好，因此，经过国内专家和世界银行特别咨询团的同意并经过建设单位批准，采用了塑性混凝土防渗墙。该墙最大墙深46.7m，墙厚0.8m，防渗墙总面积17800m2。防渗墙工程于1990年建成投入运用，效果良好。该工程还在国内首次应用了两钻一抓施工工艺，这种方法比单纯用冲击钻造孔提高工效1倍，降低成本23%。

塑性混凝土防渗墙首次应用于我国永久性水利水电工程是山西册田水库南副坝除险加固工程。册田水库位于桑干河干流的大同县境内，于1958年兴建，总库容为5.8亿m3。大坝为均质土坝，最大坝高41.5m，大坝总长1080m，分为主坝、南副坝和北副坝。该水库由于防洪标准低、坝体质量差和存在坝基渗漏问题，不能正常运用，当时被列为全国43座病险水库之一。南副坝坝基覆盖层为Q2河流相亚沙土及砂砾石，1958年建坝时未做处理，1977年发生管涌，最大渗流量达70L/s，1979年在坝上游筑了一道刚性混凝土防渗墙，由于墙体长度短及质量问题，下游仍有大片阴湿区。对大坝质量差及坝基渗漏问题，原设计除险加固工程采用刚性防渗墙及帷幕灌浆处理方案。1989年10月18日山西省册田水库所在的大同地区发生6.1级强烈地震，震中位于距大坝下游3km，大坝震害较为严重，经检查，发现纵向裂缝4条，横向裂缝43条。在册田大坝震后处理方案论证会上，一些专家提出将正在进行设计的该大坝除险加固所用刚性混凝土改为塑性混凝土，但部分专家尚有疑虑，主要是塑性混凝土在国内尚无应用于永久工程的实例，其材料性能及防渗性能能否满足工程要求等方面未作深入的研究。当时国内尚未进行这方面的工作，收集的国外资料又很有限，针对这些问题，清华大学、水利部山西水利水电勘测设计研究院结合册田水库南副坝除险加固工程的实际在国内率先进行了应用塑性混凝土于永久性防渗工程上的研究。首先在现场取坝体、坝基覆盖层岩样做静、动三轴试验，确定防渗墙周围土体的计算参数；然后进行了塑性墙和刚性墙应力应变对比计算；再进行了塑性混凝土防渗墙在地震荷载作用下的动力计算及静、动应力组合计算。计算采用有限元程序，静力计算采用双曲线E、B模型，动力计算采用动剪切模量与阻尼随应变而变化的非线性模型和直接逐步积分法。计算结果显示，刚性墙压应力最大为6MPa，拉应力最大为5.05MPa，而塑性墙在同样条件下，基本无拉应力，压应力不超过0.65MPa；在7度地震作用下，刚性防渗墙的拉应力增加了17%，最大压应力增加12%，而塑性墙压应力仅增加0.5%，不产生拉应力，这表明塑性墙更能适应地基与坝体的变形，抗震性能大大优于刚性墙，是一种好的抗震墙体材料。这一发现当时在国内是首次。该研究还在国内首次对塑性混凝土进行了耐久性试验研究，研究结果显示，塑性混凝土的耐久性可以完全满足工程要求。

1990年设计单位将基于上述研究结果所作的修改设计上报设计审批部门，推荐的部分墙段采用塑性混凝土方案得到批准。册田水库南副坝塑性墙最大深度32.5m，其中穿过坝体10.5m，砂砾石覆盖层17.0m，嵌入玄武岩中5m，防渗墙墙厚0.8m，塑性墙成墙面积1157m2，塑性墙比刚性墙每立方米混凝土节约水泥200kg以上。

该墙于1991年竣工后即投入运用，水库水位逐步达到了正常蓄水位。原型观测成果显示，塑性墙无拉应力，最大压应力为0.2MPa，与结构计算成果的应力分布规律是一致的，数值上略小于计算值。十几年来的观测表明，南副坝下游的阴湿区完全消失，未发现异常现象。实践证明，在国内首次将塑性混凝土防渗墙应用于永久防渗工程上是成功的，它为塑性混凝土防渗墙在我国推广应用奠定了良好基础。课题组总结的册田水库南副坝应用塑性混凝土防渗墙的研究成果，荣获山西省科技进步奖。同时，鉴于塑性混凝土防渗墙的优越性，课题组建议在我国水利水电工程中大力推广应用塑性混凝土防渗墙。

1994年建成的小浪底水利枢纽上游围堰采用塑性混凝土防渗墙作防渗设施，该墙墙深73.4m，厚0.8m，成墙面积达13832m2。根据当地料源情况，小浪底塑性墙土料采用膨润土，使施工工艺简单，造价更低，力学性能指标更好。小浪底塑性墙的弹强比（弹性模量与抗压强度之比，是衡量塑性混凝土质量的一个指标）仅为57.3。

1996年，水利部发布的《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174—96）首次将塑性混凝土列为防渗墙的墙体材料。它标志着我国的塑性混凝土防渗墙技术趋于成熟。

1998年建成的长江三峡水利枢纽工程一、二期围堰防渗墙总面积达129460m2，是我国当时已建防渗墙中规模最大、综合难度最大的工程。尤其是二期围堰防渗墙，采用深度达74m的塑性混凝土防渗墙，工程量大，岩体及河床地质条件复杂，工期短，防洪标准高，是三峡工程的关键技术难题之一。该防渗墙挡水后，墙体上部向下游变位590mm，但围堰运行正常。2003年该围堰完成其历史使命被拆除后，对墙体进行了大量的检测试验，这是防渗墙历史上最大规模的原型检测试验，检测结果表明墙体质量指标与设计和科研成果相一致。这一工程取得的良好应用效果，代表着我国塑性混凝土防渗墙技术的最高水平。(www.daowen.com)

进入21世纪，我国开始了大规模的水库除险加固工程，塑性混凝土防渗墙得到广泛的推广应用，发挥了塑性混凝土防渗墙的优越性。据不完全统计，我国使用塑性混凝土防渗墙的工程已超过60座，成墙面积达80余万m2，其中，2000～2006年我国有20余座水库的病险土石坝采用塑性混凝土防渗墙作除险加固工程的防渗设施，占到同期水库除险加固工程混凝土防渗墙的60%以上。1979～2006年发表在水利水电各类期刊上的有关塑性混凝土方面的论文达300余篇，这说明塑性混凝土防渗墙已被我国水利水电工程界所关注、所青睐，越来越多的工程师认识到塑性混凝土防渗墙的优越性，也说明我国的塑性混凝土防渗墙技术越来越成熟。

据不完全统计，我国已建成塑性混凝土防渗墙超过60座，成墙面积超过80万m2，最大墙深81.8m，用于永久工程的册田水库塑性混凝土防渗墙已正常运用了16年，见表1-5。

2004年发布实施的《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》（DL/T5199—2004）。该规范在总结国内外塑性混凝土防渗墙的经验教训基础上，对塑性混凝土的水泥用量、膨润土用量、水泥与膨润土的合计用量、胶凝材料的总量以及砂率等作了明确规定，使塑性混凝土防渗墙施工有规可依，这也是塑性混凝土防渗墙在我国发展的必然结果。它的实施，必将对我国塑性混凝土防渗墙技术的发展起到积极的推动作用和规范施工的作用。

表1-5　国内部分已建塑性混凝土防渗墙工程特性表

续表

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