前言

河口村水库混凝土面板堆石坝为国内目前最为复杂的混凝土面板坝覆盖层基础。河口村面板坝设计坝高122.5m建在深覆盖层上，面临的主要技术难题有高面板坝变形控制技术、适应变形的止水结构及深覆盖层基础处理措施等一系列高面板坝筑坝技术难题。黄河勘测规划设计有限公司、黄河水利委员会水利科学研究院、河海大学进行重点科技攻关：河口村面板坝三维有限元静力应力应变分析，针对河口村面板坝关键技术难题开展了联合攻关。

根据已建成的大量面板堆石坝的运行实态，由于坝体变形和不均匀变形引起的面板断裂、接缝张开、止水失效，并导致大量渗漏，影响工程的正常运行，甚至造成大坝安全或溃决。因此，大坝和面板的应力变形分析及其预测受到坝工界的普遍重视，成为研究的重点课题。

本书中以河口村面板坝工程为依托，介绍了多种设计方案的三维静力非线性有限元应力变形计算分析研究。尤其是在复杂坝基深覆盖层上修建面板坝，进行反复深入细致地计算分析研究更显得十分必要。书中对混凝土面板堆石坝的应力变形特性问题，从分析方法、坝基多种处理措施以及设计和施工等方面进行了系统、全面的分析，研究了混凝土面板堆石坝在各种情况下的应力变形规律及其相关影响因素。该科研项目计算分析研究可以降低工程投资、减少施工难度、缩短施工工期，项目的研究可为工程方案的论证比较提出决策性的意见。一方面可以直接应用于工程建设；另一方面对国内类似工程具有普遍的指导意义，社会和经济效益显著。

在面板堆石坝的设计和施工中，大坝和面板结构的应力变形特是关系到坝体安全和运行性状的一个重要问题。以往的面板堆石坝应力变形分析研究虽取得了一定的成果，但有关面板堆石坝应力变形特性方面的多种处理措施计算研究成果尚不多见。书中不乏创新性的研究成果，不但具有重要的学术意义，同时也具有较大的工程实用价值。

河口村工程于2008年开始前期施工，2011年10月截流，2014年7月坝体填筑完成，工程施工总工期60个月。

河口村面板坝在三维有限元静力应力应变分析中，可将研究完成的研究及成果共享，一些成果已公开发表，但尚无系统介绍这些研究成果的专著，为此，现将河口村大坝有限元计算过程中对一些技术难题的计算过程及主要研究成果进行系统的介绍，希望能对推动我国面板坝计算分析的发展尽绵薄之力。

全书由赵寿刚、秦忠国、姜苏阳、严实总体策划及统稿并编写了内容提要：本书由李远程、崔莹、陈勤、霍鹤飞编写了第1章、附录1、第4章中4.1节、第4.2节；贾超、刘少丽、刘新云、梁成彦编写了第2章、附录2，李娜、吕静静、严克兵、丁旭编写了前言、第3章、附录3、第4章中4.3节；严实编写了第4章中4.4节、第4.5节；邢建营、卢玲、韩健编写了第5章内容。

本书引用了大量的设计科研成果和文献资料，并得到了多家单位和多位专家的大力支持，在此，谨一并表示衷心的感谢！由于本书涉及专业众多，编写时间仓促，错误和不当之处难免，敬请同行专家和广大读者赐教指正。

谨以此书献给所有参与和关心河口村大坝计算研究、论证和建设的单位、专家、学者，并向他们表示崇高的敬意与衷心地感谢！

编者

2014年8月