在国内大规模实施的土石坝除险加固工程建设中，封闭式坝体混凝土防渗墙得到了大量应用。由于土体固结影响及所承受的荷载形式不同，封闭式坝体防渗墙的承载性状及其与坝体的相互作用规律，与一般土石围堰中的堰体防渗墙或深厚覆盖层中的坝基防渗墙均有明显区别。目前针对土石坝加固工程中增建封闭式坝体防渗墙的情况，关于墙体应力变形及其对坝坡稳定影响的研究很少。此外，关于防渗墙与坝体相互作用的研究方法方面，很少有考虑渗流与应力耦合作用的研究。然而土石坝中存在典型的流固耦合作用，考虑渗流与应力耦合是防渗墙与土石坝相互作用研究方法进一步发展的必然要求。针对上述问题，本文以土石坝加固工程中增建的封闭式坝体防渗墙为研究对象，通过全面分析土石坝加固工程中增建混凝土防渗墙的实际工程条件，建立了同时考虑墙-土接触、渗流与应力耦合共同作用的耦合数值模型。在系统研究防渗墙与坝体相互作用机理的基础上，探讨混凝土防渗墙在不同工程条件下的承载性状、适用性及其对坝坡稳定的影响。本文研究成果对于土石坝加固工程中合理、安全、经济地进行应用混凝土防渗墙具有重要意义，主要研究成果和结论如下。首次针对土石坝加固工程中增建封闭式坝体防渗墙的情况，提出了防渗墙与坝体相互作用的耦合数值模拟方法，实现了同时考虑墙-土接触、渗流与应力耦合共同作用的模拟，并通过典型算例对数值模拟结果进行了验证。通过对比分析是否考虑渗流与应力耦合作用对防渗墙应力、坝体应力场和渗流场的影响，说明简单忽略渗流与应力耦合作用会导致墙体应力计算结果明显偏小。基于渗流与应力耦合计算，系统研究了混凝土防渗墙与坝体相互作用机理与规律，并在此基础上进一步分析了封闭式坝体混凝土防渗墙在不同工程条件下的承载性状及其适用性。正常蓄水工况下，封闭式坝体防渗墙主要承受墙体前后水头差引起的水平荷载作用。刚性混凝土墙以拉应力作用为主，且最大拉应力较大，而塑性混凝土墙则整体处于受压状态。不同坝体填筑材料、坝基透水性能及基岩强度等因素对刚性混凝土墙的应力影响明显，而对塑性混凝土墙的应力影响则相对较小。通过对增建防渗墙前后坝体应力场和渗流场变化的分析，系统研究了增建混凝土防渗墙对土石坝上、下游坝坡稳定的影响。建设防渗墙后，下游坝坡稳定安全系数增加，而上游坝坡的稳定安全系数则有所降低。