本文在阅读大量国内外文献的基础上，研究了一套准确、经实践验证的混凝土防渗墙施工过程质量检测控制，成墙后垂直反射法、瞬变电磁法地面无损普查与少损层析成像详查相结合的混凝土防渗墙质量检测模式，并将研究成果应用于河北省黄壁庄水库副坝混凝土防渗墙质量控制及检测中，取得了良好的效果。为我国今后大量的混凝土防渗墙工程施工质量检测提供了技术保障。主要研究工作及成果如下：(1)对混凝土防渗墙施工过程中常规质量检测指标和检测方法进行分析总结，进一步规范化；针对施工规范及设计提出的混凝土防渗墙垂直度的要求，分析研究施工槽孔孔斜率的检测方法并论证叠加孔斜率方法检测孔斜的严格性和可行性；根据设计提出的混凝土防渗墙厚度的要求和相交圆的性质，分析研究Ⅰ、Ⅱ期槽孔最小套接厚度的检测指标和计算方法。(2)从弹性波传播的基本理论研究出发，推导了弹性波在类似混凝土防渗墙模型的二维垂向不均匀介质中传播的波动方程式；建立了混凝土防渗墙二维弹性薄板模型，研究弹性波在混凝土防渗墙中的传播、衰减、反射、透射规律及能量分配关系；从分辨率的概念出发，提出了垂直反射法检测混凝土防渗墙分辨率的内涵，对影响分辨率的因素进行了分析，推导出了缺陷层复合反射系数、可检测缺陷层极限厚度的表达式；建立了垂直反射法采样系统各环节之间的关系，研究分析了震源特性、接收传感器对测试结果的影响，提出了对测试仪器参数的要求及采集参数的选择原则。从理论、模型、分辨率、测试技术等方面，研究论证了垂直反射法检测混凝土防渗墙质量是一种实用、无损、效果明显的方法，作为一种质量普查方法是比较适宜的。(3)针对混凝土防渗墙的特征，进一步完善瞬变电磁法检测防渗墙的理论体系、数据处理程序以及现场观测系统；利用等效代换的方法建立了瞬变电磁响应的概念、方法以及瞬变电磁场的扩散规律，推导计算出全区视电阻率及视深度参数的计算公式，进行混凝土防渗墙的二维电阻率成像，提高了检测结果定量分析的水平。(4)分析总结了层析成像技术的发展及研究状况，检测混凝土防渗墙质量的物理基础及数学基础；归纳总结了各种射线追踪技术、及算法的优缺点，在此基础之上，编制层析成像直射线及弯曲射线正反演处理系统软件；依据混凝土防渗墙的特点，分别设计不同缺陷模型，进行正反演解析，确定了层析成像技术检测混凝土防渗墙缺陷的准确性、提出提高成像分辨率的措施；建立空洞模型，研究了层析成像最低分辨率的条件以及分辨能力与异常体尺寸、速度之间的关系，并用混凝土模型板试验验证了层析成像技术检测混凝土防渗墙缺陷的有效性；利用标准模块波速测试和抗压强度试验数据，建立了波速和混凝土强度之间的非线性回归方程，提高了层析成像检测混凝土防渗墙的定量化水平。