坝体结构特性和坝基稳定性是重力坝设计中的重要内容。作为本文研究对象的武都RCC重力坝12#、17#及19#坝段,分别为大坝左岸最高非溢流坝段、河床最高溢流坝段和右岸最高非溢流坝段。由于坝基内软弱结构面十分发育,且相互交错,坝基不均匀变形和深层抗滑稳定问题非常突出,成为制约本工程投资和安全的关键技术问题。本文采用三维非线性有限元法对此进行了系统研究,主要内容包括:1.坝体结构特性问题:采用三维非线性有限单元法,首先计算分析各工况加固前后坝体及坝基变位的分布规律,并与均质地基假设条件下的变位,以及同类型坝体的变位对比分析,结果表明,天然地基条件下17#坝段坝顶水平位移极值约为坝高的0.343‰,19#坝段坝顶水平位移极值约为坝高的0.493‰,在地基加固处理之后,坝体变位值减小,不均匀程度明显改善;其次分析了各工况下坝体及坝基应力的分布规律,并重点对比了采取工程措施前后坝踵区域应力特性的变化情况,结果表明,坝踵垂直应力未出现拉应力,符合应力控制标准。最后分析了天然地基和加固地基方案坝基的工作性态,评价了工程措施的针对性和有效性。2.坝基变形稳定性问题:首先根据坝基岩体各类结构面的位置和产状,确定坝基潜在的滑移面组合形式,采用基于有限元法的应力计算成果,计算各组滑移面的抗滑安全系数,结果表明:多组滑移面组合未能满足抗滑安全系数K’=3.00的规范要求,采取工程加固措施后仍有10f2-f114组合面不能满足要求,建议针对10f2断层进一步处理;其次采用超载法和综合法研究坝基破坏的渐进过程,揭示了坝基的破坏机理。计算结果表明,天然地基条件下,17#坝段正常蓄水工况和校核洪水工况超载安全系数为K p=4.5,19#坝段正常蓄水工况超载安全系数为K p=5.0;加固地基条件下,17#坝段正常蓄水工况超载安全系数为