小湾水电站混凝土双曲拱坝是已建成的世界最高拱坝，许多技术问题难度居世界第一，超出了现行规范及以往的认识水平。围绕小湾300 m级特高拱坝工程的关键技术问题，全面系统地开展了近20年的研究及工程应用。主要针对"拱坝体型结构优化研究"、"超高工程边坡处理设计"、"坝基岩体开挖卸荷松弛处理"、"特高拱坝混凝土温控防裂"、"泄洪消能及雾化研究"、"特高拱坝抗震技术措施"、"300 m级拱坝安全监测技术研究"和"初期蓄水拱坝安全运行研究"等八大方面开展了大量的试验和研究。研究取得了如下创新性成果：进行了特高拱坝体型优化比选，提出设置结构诱导缝，上游防渗体系，抗力体加固措施，以及坝趾设置贴角锚索等结构措施；总结提出了"高清坡、低开口、陡开挖、强支护、先锁口、排水超前"的超高边坡开挖支护原则；总结提出深山狭谷高地应力区强开挖卸荷松驰问题的处理原则和措施；提出并实施了"高强度、中等弹模、低热、微膨胀、大极拉值"的混凝土温控防裂技术路线；实践了"横向单体扩散、纵向分层拉开、整体入水归槽"的泄洪碰撞消能方式，达到了较好的消能效果，建立了"泄洪雾化的人工神经网络预测模型"；研究并实践了梁向和拱向抗震钢筋结合阻尼器的综合抗震措施；系统提出300 m级特高拱坝安全监测系统方案，创新了监测设备和手段；建立了基于监测资料分析，多阶段预测反馈仿真分析的高拱坝初期蓄水安全运行分析评价方法，提出了高拱坝整体全过程仿真的工作性态预测预警模型和方法。根据以上研究成果系统地提出了特高拱坝的设计准则、施工技术及安全评价标准，将其成功应用于澜沧江小湾拱坝的建设中，并推广应用于西南地区多座特高拱坝工程实践中。