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堆石坝是土石坝的主要坝型之一,它具有适应性强,就地取材,便于机械化施工,工期短,造价较低等优点,在水利枢纽设计中被广泛应用,而且已经积累了丰富的实践经验和成套的科研试验成果,在水利枢纽的坝型选择中具有很强的竞争力。 就堆石坝而言,根据筑坝方式和筑坝材料的不同,也有多种坝型。工程设计中,坝型的选取显得尤为重要,特别对于坝基有深厚覆盖层的堆石坝,心墙和坝基防渗墙的应力和变形是坝体、坝基最敏感的部位,设计方案是否安全、科学和合理,对大坝防渗和稳定起到至观重要的作用。本文研究分析了国内外深厚覆盖层基础防渗设计、坝基混凝土防渗墙与坝体防渗体衔接形式及工程实际应用效果,为下坂地水利枢纽工程深厚覆盖层基础防渗设计的方案选择提供了参考;在吸收和归纳了国内外堆石坝的设计研究成果的基础上,对粘土心墙和坝基垂直防渗方案、沥青混凝土心墙和坝基垂直防渗方案以及粘土斜心墙和坝基水平铺盖防渗方案,分别按竣工期和蓄水运行期的不同工作情况进行了有限元非线性计算分析;对左岸高陡边坡的大坝防渗体与基础混凝土防渗墙的不同结合型式进行了三维有限元静力计算分析和研究;对混凝土防渗墙不同弹性模量对墙体应力和变位的影响进行了三维有限元静力计算分析和研究。 通过对不同方案的计算分析和研究,比较全面的了解了各方案坝体,尤其是防渗体的应力和变形分布规律,为坝型选择、坝体结构设计、基础防渗墙与坝体防渗体的结合型式以及塑性区大小的确定提供了重要依据。研究结论和建议对类似工程的设计和施工具有重要参考价值。