混凝土面板堆石坝(CFRDs)由于其施工方便、造价低、稳定性好,而被广泛采用。然而,这一领域的许多设计仍然基于经验关系。虽然这些经验关系能够满足以前的CFRDs的设计要求,但随着大坝越来越大,面临的情况越来越复杂,似乎有必要采用一种更好的基于物理的方法。这种情况之一是内部侵蚀。虽然国际大坝委员会确实规定了过滤层和缓冲层的材料等级的标准,但沟后坝在达到这些标准的同时,仍会在内侵蚀作用下发生破坏。因此,本文提出了一种可以真实模拟CFRDs面板损伤后内部侵蚀情况的方法。目前,分别对堆石坝的沉降、面板变形、坝体渗流和内侵蚀等已有很多研究,本文尝试将这些问题综合考虑进来。以天生桥大坝几何结构二维平面应变模型为例,分别研究了在考虑和不考虑垫层和过渡层侵蚀的情况下的坝体侵蚀情况。为了实现这一点,Mazars的混凝土损伤模型是一个连续损伤模型,将它与面板上的渗透率关系相结合。流体通过面板和碎石体的流动是用达西定律模拟的。下垫层和过渡层的流体速度用Sterpi的侵蚀模型来描述。质量守恒方程将侵蚀损失的质量转化为孔隙率的增加,利用Kozeny Carman方程计算由碎石土孔隙率变化引起的渗透率变化。最后,利用多孔介质模型将碎石土中的流体压力和速度与应变耦合起来,并假定岩体是弹性的。模拟结果表明,即使颗粒级配满足ICOLD规定的要求,仍可能存在内部不稳定。同时,当水库蓄水时,面板的损伤集中在板下四分之一处。在面板的脆性破坏阶段,损伤在短时间内迅速增长。坝基附近渗流速度和内侵蚀最大。冯米塞斯应力、八面体剪切应变、孔隙压力在损伤区域下垫层脆性损伤后均呈现急剧增长。对比两种情况,冯米塞斯应力变化很小,孔隙压力变化很小(最大1.5%),比流量变化很大(50%)。从上述结果可得出结论,内侵蚀会导致CFRDs的水密性持续降低,并且需要监测侵蚀与混凝土表面损伤形成的恶性循环。在数值模型中,为了模拟真实情况必须耦合相关的现象。即使定义结构安全的代码是随着时间变化的,所涉及物理的过程也将保持相关性。