混凝土面板堆石坝具有对不同地基条件适应性强、施工快、工期短、投资省等优点，无论是大型还是中小型水电工程，都成为首选比较坝型，与碾压混凝土坝和高拱坝并列成为最有发展前景的三类坝型。对混凝土面板堆石坝而言，面板及其接缝止水组成的防渗系统是大坝的主要防渗结构，面板的防裂问题是关系到坝体安全和运行性状的一个重要课题。我国在面板堆石坝建设20多年的时间里，取得了一定的成绩，但也有一些失败的教训。西北口面板堆石坝的大量结构性裂缝、株树桥面板堆石坝面板的塌陷以及沟后面板砂砾石坝的垮坝等事故都昭示着我们：进行混凝土面板堆石坝面板破坏机理及效应研究具有重要意义。　　 目前，关于混凝土面板堆石坝面板应力变形的分析研究，主要集中在计算其在水荷载和自重作用下的应力变形，而认为面板尺寸相对较小，将温度应力忽略不计，这显然与混凝土面板堆石坝尤其是处于日温差和年温差较大的寒冷地区的面板坝面板的实际应力变形情况不符。国内外关于面板堆石坝面板裂缝成因的研究结果表明：面板裂缝尤其是贯穿性裂缝的产生主要是由于坝体的不均匀沉降及面板的温度应力共同作用的结果。针对这方面问题，本文模拟混凝土面板堆石坝的施工过程，建立考虑面板温度应力、水荷载及自重等情况的应力变形有限元计算模型，全面系统的研究混凝土面板的应力变形特性，基于断裂力学的基本原理，分析混凝土面板裂缝的产生机理及开裂过程。　　 在充分掌握混凝土面板裂缝分布规律的基础上，预测分析了混凝土面板开裂情况下堆石坝的渗流及应力变形特性。首先，针对面板缝隙的物理特性，以等宽缝隙水流运动的规律为基础，研究建立了面板缝隙渗流的计算模型。然后，以堆石体的孔隙率为桥梁，对多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式进行了推导，研究建立了混凝土面板堆石坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型、有限元计算模型。最后，应用本文建立的计算模型，对公伯峡面板堆石坝进行了渗流场、渗流场与应力场耦合分析有限元仿真计算，预测分析了假定的面板开裂情况下公伯峡混凝土面板堆石坝的渗流场及应力变形分布规律，计算结果与实测结果的对比分析表明，本文的计算方法与计算模型是合理准确的。　　 本论文的研究成果，可以方便、快速、准确地计算面板的应力变形分布规律，研究分析面板裂缝产生的机理及破坏过程，预测分析面板开裂情况下，堆石坝的渗流与应力变形特性，是进一步研究混凝土面板堆石坝的理论基础。