贮灰坝作为火力发电厂的重要组成部分,其稳定与否,直接关系着电厂生产安全与人民的生命财产安全,因此,开展电厂贮灰坝渗流场与稳定性研究具有重要意义。依托涂家沟灰坝中期勘测与稳定性评价项目,采取现场勘察、原位测试、室内试验、理论分析和数值模拟相结合的研究手段,针对贮灰坝渗流场与稳定性开展系统研究,揭示贮灰坝渗流场和贮灰坝边坡稳定性规律,直接指导贮灰坝处治工程设计。本文研究工作的主要内容和成果如下:进行了详细的现场勘察和原位测试,较为全面地评价了贮灰坝工程地质特性,取得了可用于贮灰坝渗流场与稳定性分析的典型工程地质剖面图,并对粉煤灰和坝体材料进行了大量的物理、力学性质试验,取得了粉煤灰和坝体材料的各种物性参数。试验结果表明:粉煤灰材料颗粒分布较为集中、级配差,渗透性良好。运用饱和-非饱和渗流理论,分析了子坝前不同挡水历时下贮灰坝暂态渗流场。分析表明:浸润线抬高主要与子坝前挡水历时、坝体材料渗透性以及排渗设施有关。得出了子坝前挡水历时、干滩长度、盲沟淤堵程度、斜墙渗透性、粉煤灰渗透性、渗透各向异性对浸润线的影响规律。随着子坝前挡水历时增长,浸润线逐渐抬高;随着干滩长度增长,浸润线逐渐降低;随着盲沟淤堵程度加剧,浸润线逐渐抬高;随着斜墙渗透性降低,浸润线逐渐降低;随着粉煤灰渗透性降低,浸润线逐渐降低;随着渗透各向异性比降低,浸润线逐渐降低。运用非饱和土边坡稳定性分析方法,对整个贮灰坝进行了稳定性计算,得出了不同工况下坝坡的稳定性特征。分析表明:影响坝坡稳定的因素主要有子坝前挡水时间、干滩长度、坝基土强度、盲沟淤堵程度、粉煤灰渗透性、粉煤灰各向异性以及斜墙渗透性等,其中子坝前挡水时间、干滩长度对边坡稳定的影响最为显著;其次为坝基土的强度参数,其它几种因素影响相对较小。导致贮灰坝发生滑动的原因主要有两个方面:子坝前长期积水使浸润线大幅升高、土体容重增加、抗剪强度降低,是引发贮灰坝滑动的主要原因;坝基盲沟发生淤堵,导致浸润线位置升高,是引发贮灰坝滑动的次要原因。采用有限元方法,对贮灰坝进行了弹塑性有限元分析,计算中,考虑了子坝后150m新子堤排灰和子坝前直接挡水,但经历了不同挡水历时的几种工况。揭示了坝坡滑动的过程及机理。运用有限元应力搜索法,计算了不同时间段坝体的稳定性。分析表明:随着挡水时间的增长,其稳定性逐渐减弱,直至失稳破坏。有关研究成果已成功应用于襄樊电厂贮灰坝工程治理,取得了良好的技术经济效果,对类似工程具有参考价值。