堆石坝面板对大坝正常运行和整体安全起着重要作用,面板开裂会破坏面板的整体性和耐久性,进而影响大坝安全运行,面板防裂是大坝建设中的重要问题。工程经验表明,面板开裂尤其是早龄期开裂普遍存在,在气候温和地区控制较好,但西北严寒地区开裂现象比较严重,到目前为止未得到很好的控制。为有效避免面板开裂,揭示面板开裂机理,找出关键影响因素,提出控制措施是必要研究工作,对我国西北严寒地区堆石面板坝建设具有重要意义。羊曲水电站面板堆石坝在我国西北严寒地区,为待建工程,面板防裂难度大,为确保大坝安全建设,本文对我国西北地区类似环境条件下的三座高面板堆石坝进行调研分析,在此基础上采用仿真分析手段研究揭示面板开裂机理,最后针对羊曲面板堆石坝进行研究,提出防裂应对措施,主要研究成果如下:(1)调研我国西北纳子峡、积石峡、公伯峡等三座高面板堆石坝工程建设情况,对面板施工期开裂现象和成因进行了总结分析。结果表明,三座工程对混凝土面板的防裂抗裂都进行了针对性研究,采取了必要措施,但鉴于开裂机理复杂,在建设和运行过程中,三座面板坝工程的面板仍出现了不同程度的裂缝。面板开裂一般出现在15d龄期前,普遍为水平裂缝,主要受温度和湿度影响。(2)以西北严寒地区气候条件和常规混凝土面板为例,仿真分析外部和内部因素作用下混凝土面板温度、湿度和应力演化分布规律,研究面板厚度、混凝土热力学参数、浇筑和保温措施等对温度应力的影响,揭示严寒地区混凝土面板开裂机理。结果显示外部因素中,环境温度、浇筑温度影响大,日温差和寒潮在不保温或保温效果差时影响明显。湿度、绝热温升量值和面板厚度影响较小。(3)针对羊曲水电站面板坝工程,研究分析不同施工条件下面板温度、湿度和应力场演化分布规律,得到常规施工和保温措施情况下面板开裂可能性大,需要采用更为严格的防裂措施,据此提出对严寒地区堆石坝面板防裂建议,为面板防裂提供新的思路。