塑性混凝土防渗墙作为一种重要的防渗结构,防渗效果可靠,施工方法成熟,被广泛应用于各类土石围堰(坝)防渗工程中。土石围堰中防渗墙的结构对坝基渗流量及坝体稳定性具有重要的影响,因此优化防渗墙的尺寸十分有必要。因此本文以珠江流域某土石围堰工程为研究对象,采用有限元法,对土石围堰工程的塑性混凝土防渗墙厚度和入岩深度优化设计进行研究,并对优化设计的土石围堰工程进行渗流-应力耦合分析。本文主要的工作内容和计算成果如下:1.对防渗墙的厚度和嵌入弱风化层基岩的深度进行了优化研究,分别模拟了有防渗墙和没有防渗墙两种情况下围堰的防渗效果,共设计了33种计算方案,将坝基单宽渗流量、防渗墙后作用水头、防渗墙底部和坝脚逸出点的渗透坡降分别与其允许值进行了对比分析;然后对不同防渗墙入岩深度下的施工工期和施工费用进行归一化分析,最后得到防渗墙的优化设计组合为防渗墙厚度0.8m、嵌入弱风化层基岩深度2m。2.对已确定防渗墙优化设计参数的土石围堰进行稳态和非稳态渗流计算,并介绍其发展变形规律,计算结果表明:防渗墙防渗效果显著;防渗墙底端存在着水流绕渗现象,渗透路径呈半环形;浸润线形状呈“Z”字形;浸润线降落滞后于围堰上游水位的降落;坝脚出逸处和防渗墙内部的渗透坡降随着水位的降低而降低。3.对围堰应力场稳定性进行计算,并介绍其发展变形规律,计算结果表明:土石围堰发生失稳破坏时的最薄弱部位是下游坝脚逸出段附近和防渗墙上部与周围筑坝料连接处;防渗墙附近存在着应力集中现象;土石围堰坝坡的抗滑稳定安全系数值在2.10~2.71之间,说明本工程所设计的防渗墙防渗设施效果良好且安全可靠。