堆石坝作为坝工中的主要坝型之一,受坝体自身材料影响及上游库水位作用,易发生渗透破坏。工作为堆石坝主要组成材料,受水流作用后,孔隙水压力变化致使有效应力改变,同时,土中流体会对流体体积产生反作用,而传统方式对于堆石坝的稳定计算,往往是渗流场和应力场分开进行。因此,分析堆石坝流固耦合作用,具有工程应用价值。本文以小浪底工程堆石坝黏土心墙部位布置的土压力计、渗压计监测资料为研究背景,对该工程得到的实测成果进行分析,同时选取大坝典型断面B-B剖面,建立准三维数值模型,在FLAC3D数值软件模拟历史最高水位作用下流固耦合作用对坝体的影响。主要研究内容与结论如下:(1)研究混凝土防渗墙与周围土料接触面切向刚度的理想取值,选定切向刚度不断叠加的5种计算方案,对比发现:①墙土竖直位移先减小后增大;②防渗墙沉降在不断减小,方案2后墙顶沉降变化数值较小,均未超过1cm;③整个墙土接触面及周围土体最大水平位移整体呈现增大的趋向,当达到最初设定的接触面切向刚度之后,墙土接触面及周围土体最大水平位移增势平缓;④在未达到初始设定的切向刚度时,竖直方向应力变化下降明显,直到达到初步设定的切向刚度之后,整个墙土体系关系曲线图下,存在骤变点即竖直方向应力变化减小;⑤计算迭代步数指数增加。(2)整个模拟的堆石坝坝体,受历史最高水位作用,坝体产生较大的工后变形,且顺河道下游堆石产生的变形明显大于上游堆石体;各应力云图计算结果显示,心墙内应力分布呈明显拱效应;水头在经过混凝土防渗墙时,由于该处墙体材料渗透系数小,导致水头下降明显;心墙内部的孔隙水压力明显大于受上游库水位作用的堆石孔隙水压力,上游作用下的水流,在流经坝体以后,在下游石渣区溢出;定量分析P115、P116、P117的孔隙水压力:P115处的孔隙水压力,受流固耦合作用,先增加后减小,且最大孔压的数值,基本与上游库水位齐,而P116、P117孔隙水压力要大于上游库水位作用的孔隙水压力,这与实测资料情况相似。