随着我国水利事业的发展,现阶段长轴线、低水头建筑物的垂直防渗工程越来越多。为更好地适应低水头防渗墙工程施工场地狭小、项目资金紧张、施工周期短等要求,以新建尚善水库防渗墙工程为研究对象,以设计指标为依据,从解决自凝灰浆防渗墙墙体耐压低、均一性差等问题入手,对自凝灰浆防渗墙材料配合比和施工工艺进行了创新性应用研究。其主要内容包括:(1)详尽总结了自凝灰浆浆材配比原料中水泥、粘土、膨润土等的物理、化学性质。对自凝灰浆凝结硬化过程中水泥、粘土、膨润土间相互反应作用机理,进行了归纳分析。为正确理解配合比中水胶比、当地土掺量、膨润土掺量等因素,对灰浆性能指标的影响规律与机理做了较为充分的理论准备。(2)选用可大大降低工作总量的正交试验法,进行了16组自凝灰浆粘度试验,16组自凝灰浆抗压强度试验,16组自凝灰浆渗透系数试验,取得了相关试验数据。对试验数据进行了极差分析、方差分析、回归模型定量分析等,得到了灰浆配合比中水胶比、当地土掺量、膨润土掺量对灰浆性能指标的影响规律,并对影响机理做了阐述。提出了适用尚善水库防渗工程的室内自凝灰浆配合比。(3)以导杆式滚刀开槽机为成槽器具,通过创新自凝灰浆防渗墙施工工法,进行了施工现场的浆材配合比试验。通过现场取样和原位注水试验,取得了现场试验防渗墙体的抗压强度及渗透系数的相关数据,正式提出了尚善水库防渗墙工程施工配合比。(4)归纳总结了研究所得自凝灰浆浆材配比与创新型施工工法,在尚善水库防渗工程中的实际应用过程与效果。现场检测表明该防渗墙体的抗压强度、抗渗性能、连续性等墙体指标均符合设计要求。