面板堆石坝适应基础变形能力强、经济环保、技术成熟，在众多坝型中具有很强的竞争力。随着社会能源需求增长，大坝填筑高度与规模不断增加，施工运行中面临着变形控制[1-2]、渗透安全[3]、结构抗震[4-5]等重要问题。混凝土面板是面板坝的主要防渗结构，其应力安全直接关系到工程整体安全和效益发挥，但目前实施的混凝土面板坝设计规范[6]中缺乏混凝土面板应力安全评价方法，一般参照《水工混凝土结构设计规范》[7]，以材料的单轴受压、受拉强度来判断其强度安全性[8]。实践表明，对于百米级的面板堆石坝，由于坝体、面板整体的应力变形均较小，应力状态对混凝土强度的影响也较小，采用单轴强度指标判断面板应力安全是基本可行的，但对于200 m以上的特高坝或坝料（地基）条件较差的面板堆石坝，面板整体应力较大，尤其是面板河床中下部、压性竖缝边沿部位会出现较大压应力，而两岸坝肩面板可能出现较大拉应力，此时若不考虑应力状态引起的面板强度变化则可能对面板安全作出错误的判断。另外，强震过程中的面板动态破坏评价也存在同样的问题，现有评价标准无法反映面板在地震过程中复杂受力导致的强度动态变化情况，以静应力与动应力包络值叠加结果超过单轴极限强度作为评价动力破坏的标准是不合理的。
综上所述，本文将混凝土多轴强度理论与面板堆石坝高精度模拟技术相结合提出了面板破坏评价方法，该方法主要特点有：①采用非协调网格计算技术[9]实现面板精细化模拟，避免稀疏网格“平均效应”导致的模拟精度降低问题；②采用改进的黏弹性方法[10]全面考虑动位移和永久变形对面板动应力的影响，真实反映地震过程中面板破坏发展过程；③将面板应力状态与混凝土多轴强度准则相结合，提出以混凝土多轴应力水平作为面板安全评价指标。以国内拟建的240
m特高面板堆石坝工程为例，对比分析了单轴强度方法与本文采用的多轴强度方法在评价面板应力安全方面的差异，研究结论可为特高面板堆石坝面板破坏标准评价提供技术支撑。
（1）静力状态下，混凝土面板基本以坝肩两侧为“抗压强度削减区”，其他部位为“抗压强度增强区”，对应区域混凝土材料强度存在不同程度的增强或削弱；传统单轴强度方法低估了面板受压时的抗压强度，两种方法在判断面板受压破坏范围时存在较大差异。
（2）地震动力荷载下，采用多轴强度方法得出的拉坏范围与单轴强度方法评价结果基本一致，但动力压坏规律及范围存在较大差异，多轴强度方法可以反映由于压应力引起的面板抗压强度的提高及拉应力引起的抗压强度的降低。
（3）由于单轴强度方法无法考虑面板应力对其强度的影响和可能导致的面板危险区的误判，建议采用多轴强度准则指导特高面板坝混凝土面板设计和施工。
