我国各大流域河床中都分布有深厚覆盖层,其具有结构松散、岩性不连续、成因类型复杂、物理力学性质不均匀、透水性较强等特性,在深厚覆盖层上修建水利水电工程存在一系列科学技术难题,如坝基土体的工程地质特性及建坝适应性、坝基水文地质结构和相对隔水层的空间分布、土体物理力学参数和抗渗指标的选取、坝基渗漏、坝基变形、抗渗稳定及抗震液化稳定等,与此同时,对于深厚覆盖层坝基施工技术、施工机械、施工工艺等方面也提出了更高的要求。本文以下坂地水利枢纽工程为例,基于坝址区地质资料和现场试验数据,确定了岩土体的物理力学参数,采用数值分析方法研究了坝体和坝基渗流场和位移场的变化规律,并与监测数据进行了对比分析,总结了深厚覆盖层防渗墙和帷幕灌浆关键施工技术。主要研究内容和结论如下所示：(1)采用数值分析方法研究了铺盖的长度、厚度和渗透参数以及垂直防渗墙和防渗帷幕的深度、厚度和渗透参数对坝基渗流控制效果的影响,结果表明：上游水平铺盖的防渗效果随其长度和厚度增加而增强,当水平长度超过4倍坝高或厚度超过2m时,防渗效果未有显著提高,而渗透系数降低时其防渗效果持续增强；垂直防渗墙和帷幕灌浆的防渗效果随其深度增加而增强,提高了垂直防渗体结构的渗透坡降,降低了下游坝坡的渗透坡降；无论垂直防渗结构是否完全截断覆盖层时,增加防渗结构厚度和降低渗透系数,对防渗效果无明显影响。(2)针对深厚覆盖层坝基防渗体布置的特点——上部采用混凝土防渗墙,下部采用防渗帷幕,本次数值模拟主要针对下部防渗帷幕进行优化,优化模型以防渗帷幕的工程量为目标函数,坝基渗流量和最大水力迫降为约束条件,计算结果表明：设置4排防渗帷幕,帷幕厚度为11.01m,最大水力坡降为5.45,满足现行规范要求,并且优化结果与实际工程帷幕排数一致。(3)针对深厚覆盖层不同地层交错、混合出现的情况,对不同级配的砂砾石和细砂进行室内灌浆试验,分析灌浆浆液在不同地层的扩散情况和可灌性,并获取相应砂砾石层的灌浆参数；通过压水试验,分析灌浆对各常见砂砾石地层渗透系数减小、抗渗性能提高的效果,分析在较高水头压力作用下不同地层的渗透稳定性,对防渗帷幕灌浆进行分析论证。(4)研究深厚覆盖层灌浆钻孔方法和固壁泥浆技术,解决覆盖层钻孔难、易塌孔的难题；开发适合深厚覆盖层施工且物理力学性能优异的灌浆新材料;优化现有帷幕灌浆施工设备和工艺,提出一套适合中国国情的深厚覆盖层帷幕灌浆施工技术——孔口封闭循环灌浆法。(5)通过分析深厚覆盖层坝基渗流监测数据,掌握了渗透规律及防渗体运行状况；基于渗流场监测成果,采用BP神经网络反演坝基和防渗体渗透参数,并对坝基渗流场进行了数值模拟,结果表明：正常蓄水位工况下在不同防渗体相连接处应进行加固,在防渗体下游排水部位应做好反滤层设置,避免发生破坏；库水位骤降工况下上游坝坡和混凝土内部浸润线高程影响较大,对下游坝坡影响较小,混凝土防渗墙和防渗帷幕内部渗透坡降随库水位下降而降低。