水利水电工程建设中,土石过水围堰在施工导流中应用越来越广泛。土石过水围堰汛期度汛洪量大,下游堰面在水流作用下可能发生失稳,引起围堰结构破坏,给主体工程施工安全与施工进度带来不利影响。因此,提高土石过水围堰下游护面结构稳定性,对水利工程建设具有重要意义。本文从土石过水围堰过流状态下护面破坏特性出发,设计围堰排水加强结构并分析其对护面作用力的影响,构建排水加强结构作用下的护面结构稳定性分析方法,基于滩坑水电站工程上游围堰模型试验资料的对比分析,系统研究排水加强结构提高土石过水围堰护面结构稳定性的可行性。本文研究内容概述如下:分析土石过水围堰主要过流流态、围堰内渗流流动特征以及护面破坏渐变过程,根据过流状态下围堰护面破坏特性设计排水加强结构优化其下游护面结构,并分析排水加强结构对护面作用力的影响。研究围堰下游护面整体护板在排水加强结构作用下的受力状况,分析其所受作用力与不利受力区域,建立不利受力区域护板裂隙产生后发生失效破坏时的稳定性分析方法。同时,考虑围堰护面下垫层材料参数随机分布与相关特性,建立排水加强结构下的护面垫层渗透稳定分析方法。基于滩坑水电站工程上游过水围堰模型试验资料,对比分析排水加强结构下围堰整体护板所受作用力与不利受力区域的变化,同时分析排水加强结构对护板失效破坏下的稳定性影响。分析验证了排水加强结构提高土石过水围堰护面结构稳定性的可行性,为水利工程建设中土石过水围堰护面设计与施工提供参考。