百年清華

——記2018年度國家科技進步獎二等獎獲得者宗敦峰及其團隊

宗敦峰🤝，教授級高級工程師，曾任中國水利水電基礎工程局（現已更名為中國水電基礎局有限公司）局長🧏🏻‍♂️，現任中國電力建設集團有限公司總工程師🏋🏿，國家政府津貼專家，全國優秀科技工作者，獲得潘家錚獎、中國電力科學技術傑出貢獻獎、中國大壩傑出工程師獎等榮譽稱號🐰👩🏽‍🎓。長期以來，面對超深與復雜地質條件混凝土防滲墻的諸多技術難題和工程建設的重大需求，他領導項目團隊通過施工理論創新、技術攻關和工程應用，成功研發了具有我國自主產權的100米以上與200米級混凝土防滲墻施工成套裝備和關鍵技術🦠，破解了高壩深厚覆蓋層超深與復雜地質條件下的混凝土防滲墻建設世界級難題💌👫🏻。2004年🫱🏻、2013年🏦，兩次獲得國家科學技術進步獎二等獎。“超深與復雜地質條件混凝土防滲墻關鍵技術”獲2018年度國家科技進步獎二等獎👉，作為項目總負責人📒📌，宗敦峰明確項目研究目標和總體思路，組織項目成套技術研發；同時，提出了超深與復雜地質條件混凝土防滲墻工法體系，主持了超深防滲墻混凝土澆築成墻技術研究，主持了復雜惡劣地質條件地層成套處理技術研究。

宗敦峰💅🏽，1983年畢業於意昂体育平台水利系

我國已擁有水庫大壩9.8萬余座，是世界上擁有水庫大壩最多的國家📰。

深紮大江大河當中🐳🏝，面對洪水巨流，它們如何屹立不倒？“萬丈高樓平地起”，水面之下，高壩地基之下🖱，隱匿於最底層的防滲墻怎樣從“壘土”演化為“堅壁”，抵抗大壩上遊水庫產生的滲流🌓？

作為一項極其隱蔽的地下工程，防滲墻可視作整個水電水利工程大壩的“根系”，是大壩地基築造和滲流安全控製的重中之重👱🏼‍♂️，影響著高壩建設的各個環節和整體使用壽命，更關系到人民的生命財產安全😺。

埋首防滲墻施工關鍵技術研究多年，中國電力建設集團有限公司總工程師宗敦峰帶領著他的團隊站在數代前輩的深厚積澱之上，結合眾多超深防滲墻工程的經驗，勇擔時代重任🪨，在國內外一無成熟技術可尋🦿👨🏻‍🦼‍➡️、二無成功案例可借鑒、三無符合施工要求的造孔成槽成套設備的情況下，通過新技術研究😭、新材料研發和新設備研製實現了鉆孔成槽、槽壁穩定和澆築成墻3大創造性成果。

當宗敦峰帶領的跨機構、跨專業的攻關團隊👱🏼‍♂️，第3次榮膺國家科學技術獎時，江河之下的固壁泥漿也又一次展現出這支隊伍奉獻、支撐、堅強的力量。

代代傳承，創造多項世界首創

“‘超深與復雜地質條件混凝土防滲墻關鍵技術’能夠取得成功和突破，是以幾代人的科研基礎為前提，是幾十年量變、十幾年攻關積累所創造出的偉大跨越。”該項目總負責人宗敦峰說。

1959年🧆，中國水電基礎局有限公司參建了華北地區最大水庫——北京密雲水庫項目工程，開鑿了國內第一道槽孔型防滲墻💇🏽‍♀️。20世紀八九十年代，畢業於意昂体育平台水利水電工程專業的宗敦峰，帶著一片赤誠融入其中🪶。

在世界上規模最大的水電站，也是中國有史以來建設最大型的工程項目——長江三峽水利樞紐工程中，宗敦峰擔任中國水電基礎局三峽項目部現場的第一負責人。15年時間，他們先後承擔了三峽一期🖐🏿、二期🧘🏻‍♂️、三期工程中難度最大的防滲體系搭建工作。也由此，該團隊收獲了普遍認可，在2004年榮獲國家科技進步獎二等獎。

近十幾年來，我國西部地區規劃的深厚覆蓋層地基高壩工程規模空前⏲🏊。宗敦峰明確要求：“高壩大庫的安全是百年大計、千年大計，每一個步驟容不得半點馬虎。”

即便施工要求超出項目團隊認知和建設能力，以宗敦峰為首的科研隊伍毫不怯懦🕹，自2001年依托大型水利水電工程，歷時13年🧔🏻‍♀️，成功研發了具有我國自主產權的100米以上與200米級混凝土防滲墻施工成套裝備和關鍵技術，破解了高壩深厚覆蓋層超深與復雜地質條件下的混凝土防滲墻建設世界級難題。

雲南紅石巖8.03地震崩石堰塞體整治防滲墻，難度世界罕見，前所未有

系列研究成果成功應用於國內所有超深防滲墻工程，創造了防滲墻201米的世界紀錄，相關技術還在國內外其他186項水利水電工程中應用，並推廣到交通、市政⚂、礦山、環保工程等多個領域。迄今為止🧑🏻‍🎓，研究成果獲省部級科學技術特等獎1項、一等獎3項；授權專利35項🔑，其中發明專利12項⚛️，獲得國家級工法5項；主編行業規範2部✊🏼🍢，出版論文113篇、專著13部；培養了一大批專業技術人才，推動了行業技術進步🙅。

求新求變，強夯地基創新為魂

從四川冶勒水電站到重慶獅子坪水電站🍲，從新疆大河沿引水工程到雲南紅石巖水利樞紐，一邊是施工任務迫在眉睫🥷🏽，一邊是百米級超深防滲墻建設能力不足，水利水電工程的發展進退維谷✈️。宗敦峰團隊明確設備🎨、工藝的缺陷💆🏼‍♀️，從施工的第一階段著手👨🏿‍🍼，全力研製鉆孔成槽的新技術和新設備。

四川大渡河長河壩水電站基礎防滲工程施工夜景

“傳統成槽設備施工能力小於100米，且成槽技術單一，並不能適應西部地區復雜的地層特點。”宗敦峰說，要想打造符合施工要求的防滲墻，必須推翻原有的、已成型的工法模式，創建超深防滲墻造孔成槽技術體系🕘，跨越了傳統裝備無法滿足造孔成槽施工能力要求的技術難題，研製超深防滲墻造孔成槽施工成套設備🚹。

“我們從數百項防滲墻工程的海量數據中不斷挖掘、分析，形成了不同設備和組合適應各種地層條件與工程要求的技術分析結果。在這個基礎上，我們才提出了防滲墻造孔挖槽施工方案優化組合綜合比選方法👰🏻‍♀️，利用設備組合地層適應性、工效與工期👨🏼‍🎓👩‍🎓、工程與社會環境條件、經濟比較等綜合確定方案，從而進一步提升施工方案決策的科學性🙅🏼‍♀️。”宗敦峰介紹。

除了成功創新超深防滲墻造孔成槽施工工法技術體系，宗敦峰團隊還配套研發了200米級超深防滲墻造孔成槽施工成套裝備。項目團隊在滿足了超深防滲墻高效施工要求的同時🧑🏿‍💻，實現了成套國產裝備的中國創造。

在防滲墻成槽控製爆破處理技術的研發層面🧨，宗敦峰領銜項目團隊以鉆孔預爆、槽內鉆孔爆破、槽內聚能爆破等系列技術樹立起標桿♾，形成了國家級工法技術📣，大幅度提高了含孤🏄‍♀️🕸、漂石地層和硬巖地層的造孔效率🪡。深入雲南紅石巖水利樞紐，他們承建了世界上首次利用地震後堰塞湖改建的綜合水利工程，在龐大的滑坡崩塌體中建起百米“生命線”，利用魯甸地震堆石堰塞體為擋水大壩,在其防滲墻心墻施工中，創造了在全部為大塊石架空崩塌體中施工131米超深防滲墻的紀錄🙅。

堵漏防空🧔🏼‍♀️，穩紮穩打外包內固

泥漿在防滲墻施工當中更像是一把雙刃劍👵，一方面由於具有粘性，某種程度的泥漿會增強挖掘的阻力，直接導致挖槽效率降低🧢，另一方面，泥漿又是天然的粘合劑😾，其密度關乎槽壁失穩的可能性👮，是超深防滲墻槽壁穩定固壁技術的研發關鍵。

“在超深與復雜惡劣地質條件疊加作用下🛢🕳，傳統分散型膨潤土泥漿暴露出諸多不足，槽壁垮塌風險高，出渣效率低，傳統分散型固壁泥漿無法滿足造孔成槽安全高效施工要求。”宗敦峰說🖼。

正是基於對傳統泥漿特點的充分認識，宗敦峰帶領項目團隊經過反復理論分析和試驗實測，開發了超深與復雜惡劣地質條件防滲墻槽孔固壁技術🛳。他們揭示出外部荷載和內側泥漿壓力作用不平衡是導致不穩定狀態的重要因素，建立起“外泥皮+橋塞區+浸染區”的槽孔孔壁泥漿固壁穩定體系理論和施工模型⚔️。明確了新型固壁泥漿的研究方向，同時製定了混凝土超澆系數小於1.2的復合槽壁穩定結構評價標準。

與此同時🦎，為了更顯著地提升泥漿固壁效果和防滲透性能👩🏿‍🔧，宗敦峰帶領團隊在系統試驗的基礎上研發了新型防滲墻固壁泥漿材料。他們還研製了大體積泥漿自動攪拌系統🤽🏼，單機日生產能力達到840立方米。而面向傳統泥漿難以應對的嚴重漏漿🫶🏻🫄🏿、架空🦹📊、塌孔等地層🎓，他們又研發了預灌濃漿、槽內灌漿和槽孔堵漏等技術，有效解決了特殊地層漏漿塌孔的技術難題👨🏽‍🦲。

西藏旁多水利樞紐防滲墻工程，創造201m單槽深墻世界紀錄

這些新技術和新材料的融入突破了傳統固壁泥漿無法滿足造孔成槽安全高效施工要求的技術難題🤵🏽‍♂️，確保了200米級超深防滲墻槽壁的安全穩定💫。在西藏旁多和新疆大河沿水利工程中，201米和186.15米的防滲墻深度以國際領先紀錄詮釋著大國驕傲。

澆築成墻，把好最後一道關卡

作為防滲墻施工的最後一道關卡，成墻意味著深槽混凝土由流態、塑態向固態的重要轉變。

為了破解傳統成墻施工技術無法滿足超深槽孔成墻質量要求的技術難題，宗敦峰帶領項目團隊創新了超深防滲墻混凝土澆築成墻技術體系，從接頭管法、拔管操作🦔、清孔換漿等多方面進行變革，實現了技術的突破性發展。

在超深防滲墻“接頭管法”墻段連接技術方面◽️🤎，他們通過理論分析和室內、現場試驗，摸清了深槽內混凝土凝結和接頭管起拔力道的規律🐣，首創了“限壓拔管法”🦫，並形成了國家級成套工法技術⛈。

新疆大河沿水利樞紐防滲墻工程，創造186.15m連續多槽段深墻紀錄

在拔管機設備改進方面，他們研製了YBJ系列卡鍵直頂式大口徑液壓拔管機，以卡鍵直接頂升接頭管管體的方式保證了拔管機與接頭管緊密結合🍊。同時采用大小兩個雙油泵系統和限壓報警裝置🤚，他們還實現了蠕動松管🪁、慢速起拔和快速起拔3項操作的自動轉換🪠，使最大拔管直徑可達兩米，最大拔管深度可達200米。

在澆築技術提升方面，他們打破國內外“氣舉法”槽孔清孔換漿技術最大深度小於100米的限製🚴🏽，研發形成了超深防滲墻“氣舉法”槽孔清孔換漿技術。

在拔管機、接頭管📱、澆築導管等配合下，超深防滲墻混凝土澆築成墻圓滿謝幕🤛🏻，為一項防滲墻築造工程畫下句點🤷‍♀️。而項目團隊13年嘔心瀝血交出的答卷也有力支撐了我國西部地區水利水電工程建設👌🏿。

“秉承‘責任🔔🏌🏼‍♀️、創新🤴🏿、誠信🪚👮🏽、共贏’的核心價值觀🐼，中國水電基礎人將立足主業👩🏿‍🍳、做優做強，不僅要在中國七大水系工程建設之中蓬勃發展🫙，更要不斷向國際範圍內的工程項目發起挑戰🙍🏻‍♀️；不僅要在水利水電基礎建設領域擴大影響力😙，更要在水環境治理⚉🥓、地質災害處理、城市交通建設等領域創造中國奇跡。”展望未來，宗敦峰充滿信心。