堆石坝作为土石坝的重要坝型之一，以其具有安全性、经济性和适用性等优点，近年来得到了广泛的应用。然而，随着工程的老化和长久失修，很多堆石坝需要进行除险加固，才能解除安全运行隐患，达到水库正常蓄水功能进而恢复设计灌溉效益的目的。　　本文结合桐子仑水库堆石坝工程的实际情况，通过病险机理研究，利用多种数值分析软件对坝体进行渗流和坝坡稳定分析，通过计算比选，确定适合桐子仑水库的最佳防渗措施。　　主要研究内容如下:　　(1)综合评述国内外堆石坝常用的防渗措施，对面板防渗和土工膜防渗的应用状况和研究现状进行系统分析。分析得知，采用面板和土工膜防渗的工程应用实例较多，应用状况良好，另外，在面板坝的筑坝技术和土工膜防渗体的特性研究方面也取得了较大的进展。　　(2)对桐子仑水库大坝的病险情况进行系统分析，针对其中突出的坝体渗漏问题作出全面评价，提出复合土工膜防渗、面板防渗、粘土斜墙防渗三种防渗加固方案。　　(3)采用GEO-STUDIO软件的SEEP/W模块和理正渗流分析软件，对复合土工膜防渗、面板防渗、粘土斜墙防渗三种方案在四种不同工况下的防渗效果进行研究，对比三个方案的渗漏量、浸润线和出逸坡降等指标。在渗流分析的基础上，采用GEO-STUDIO软件中SLOPE/W模块和FLAC3D边坡稳定性分析软件对坝坡进行了抗滑稳定计算，得出了三种防渗方案在不同工况下的坝坡最小安全系数，并与规范值比较，评判大坝的稳定性，供桐子仑水库大坝防渗方案选择。　　(4)综合三个方案的计算分析结果和经济技术比较，确定桐子仑水库大坝的最佳防渗方案为复合土工膜防渗。　　(5)对复合土工膜的主要受力性能、种类选型进行实验研究，确定复合土工膜的厚度和品种，为复合土工膜的选择和堆石坝的设计提供依据。　　实践证明，桐子仑水库在2012年采用复合土工膜防渗加固后，坝体渗漏得到了有效控制，上、下游坝坡稳定性满足要求，大坝的安全得到了保障。因此，所选防渗措施可行有效，今后复合土工膜防渗可以在类似大坝的除险加固工程中推广应用。