平板坝设计

平板坝的基本尺寸应满足稳定、强度和施工要求。考虑到简支面板的受力条件,支墩间距较小。土基上的平板坝,支墩间距一般不超过5m,岩基上可用到12～13m。因平板坝比较单薄,需要利用更多的水重维持坝体稳定，所以上游坡度较缓，上游坡角一般采用40°～60°，下游坡角常用60°～85°。根据工程及施工要求，面板顶部和支墩顶部的厚度,视情况一般采用0.3～0.5m。牛腿宽度一般采用0.5～1.0倍的面板厚度。

简支面板可按简支梁计算。荷载有上游水压力、面板自重在计算平面内的分力、温度降低时牛腿作用于面板的摩擦力等。面板设计应注意限制跨中的最大挠度，以防止产生裂缝。

支墩的侧向抗震及纵向弯曲稳定分析，应考虑加劲梁的抗力作用。支墩牛腿可按悬臂梁计算，面板作用于牛腿的压力可假定为按三角形分布的线性荷载，同时还有温度降低时面板作用于牛腿的摩擦力。牛腿附近的应力比较复杂，精确的分析可采用有限单元法或光弹试验法。

与其他形式的支墩坝比较，平板坝有下列特点。

①两端简支的平板面板，跨中承受很大的弯矩，两端承受很大切力,受力条件差,钢筋用量大，因此只能采用较小的支墩间距，坝的高度也不能很大。当坝高超过30～40m时,常常是不经济的,近来已较少修建平板坝。

②因面板与支墩之间设有伸缩缝,可适应地基变形,高度不大的平板坝可修建在土基上。

③可作成溢流坝，因溢流面板比较单薄,单宽泄量不大,一般选用10～20m3/(s.m)。

面板与支墩的连接有以下三种形式分类:

①简支式：面板简支在支墩托肩（牛腿）上，接缝涂沥青玛蹄脂等柔性材料，并设置止水。简支式能适应地基和温度变形，采用最多。

②连续板式：面板跨过支墩，每隔两三跨设一道伸缩缝。连续式可以减小板的跨中弯矩，但在跨过支墩处产生负弯矩，易在迎水面产生裂缝，所以较少采用。

③悬臂式：面板与支墩刚性连接，在跨中设缝，要求变形小，以防接缝漏水，只能用于低坝。平板坝支墩有单支墩和双支墩两种形式，双支墩用于高坝。

面板应嵌入地基一定深度，有的工程沿地基设置大体积混凝土底座。在严寒地区修建平板坝，应设下游面板，使坝腔保持一定温度。为防止施工期产生裂缝，支墩应设竖直的或倾斜的收缩缝，收缩缝需进行灌浆。土基上的平板坝应设基础底板，以减轻对地基的压应力。为了减小作用于底板的扬压力，底板应有排水孔。有时在有底板的坝腔内填入渣料，以增强坝体稳定性。2100433B

由平板面板和支墩组成的支墩坝 。自1903年修建了第一座有倾斜面板的安布生平板坝以后，世界各国修建了很多中、低高度的平板坝。阿根廷在1948年修建的埃斯卡巴平板坝，坝高83m,是世界上最高的平板坝。苏联修建了一些土基上的溢流平板坝。中国在1958及1973年分别建成高54m的金江平板坝和高42m的龙亭平板坝。

根据面板的形式，支墩坝可分为三种类型。

支墩坝平板坝

由平板面板和支墩组成的 支墩坝 。自1903年修建了第一座有倾斜面板的安布生平板坝以后，世界各国修建了很多中、低高度的平板坝。阿根廷在1948年修建的埃斯卡巴平板坝，坝高83m,是世界上最高的平板坝。苏联修建了一些土基上的溢流平板坝。中国在1958及1973年分别建成高54m的金江平板坝和高42m的龙亭平板坝。

面板与支墩的连接有以下三种形式分类:

①简支式：面板简支在支墩托肩（牛腿）上，接缝涂沥青玛蹄脂等柔性材料，并设置止水。简支式能适应地基和温度变形，采用最多。

②连续板式：面板跨过支墩，每隔两三跨设一道伸缩缝。连续式可以减小板的跨中弯矩，但在跨过支墩处产生负弯矩，易在迎水面产生裂缝，所以较少采用。

③悬臂式：面板与支墩刚性连接，在跨中设缝，要求变形小，以防接缝漏水，只能用于低坝。平板坝支墩有单支墩和双支墩两种形式，双支墩用于高坝。

支墩坝连拱坝

由拱形面板和支墩组成的支墩坝。

与其他形式的支墩坝比较，连拱坝有下列特点：

①拱形面板为受压构件，承载能力强，可以做得较薄。支墩间距可以增大。混凝土用量最少，但钢筋用量较多。混凝土平均含钢筋量可达30～40kg/m3。施工模板也较复杂。混凝土单位体积的造价高。

②面板与支墩整体连接，对地基变形和温度变化的反应比较灵敏，要求修建在气候温和地区，且地基比较坚固。

③上游拱形面板与溢流面板的连接比较复杂，因此很少用作溢流坝。

支墩坝大头坝

面板由支墩上游部分扩宽形成，称为头部。相邻支墩的头部用伸缩缝分开，为大体积混凝土结构。对于高度不大的支墩坝，除平板坝的面板外，也可用浆砌石建造。

大头坝与宽缝重力坝结构体型相似，其区别为

①大头坝支墩间的空距一般大于支墩厚度，而宽缝重力坝则相反；

②大头坝上游面的倾斜度一般较宽缝重力坝大；

③大头坝支墩下游部分可以不扩宽，坝腔是开敞的，而宽缝重力坝则是封闭的。

大头坝头部有以下三种形式：

①平板式：上游面为平面,施工简单。但在水压力作用下,上游面易产生拉应力,引起裂缝。

②圆弧式:上游面为圆弧。作用于弧面上的水压力向头部中心辐集,应力条件好,但施工模板较复杂。

③钻石式:上游面由三个折面组成，兼有平板式和圆弧式的优点，最常采用。大头坝支墩有单支墩和双支墩两种形式，高坝多采用双支墩以增强其侧向稳定性。为了提高支墩的侧向劲度或为了防寒，也可将下游部分扩宽，使坝腔封闭，这时在结构体形上接近宽缝重力坝。

根据面板的形式，混凝土支墩坝可分为三种类型。

(1)平板坝。面板为平板，通常简支于支墩的托肩(牛腿)上，面板和支墩为钢筋混凝土结构。根据面板与支墩的连接形式，平板坝又可以分为三种：①简支式：面板简支在支墩托肩上，能适应一定的地基变形和温度引起的胀缩，采用最多。②连续板式：面板跨过支墩，每隔两三跨设一道伸缩缝。连续板式可以减小板的跨中弯矩，但在跨过支墩处产生负弯矩，在迎水面易产生裂缝，所以较少采用。③悬臂式：面板与支墩刚性连接，在跨中设缝，要求地基变形小，以防接缝漏水，只能用于低坝。

(2)连拱坝。上游为拱形面板与支墩连成整体，拱坝承压能力强，面板可以做得很薄，支墩间距可以较大，因此使用的混凝土方量最少、钢筋量最多。由于面板与支墩整体连接，对地基变形和温度变化的反应比较灵敏，要求修建在气候变化小的地区，对地基的要求是承载力大、变形小。

(3)大头坝。面板由支墩上游部分扩宽形成，称为头部。相邻支墩的头部用伸缩缝分开，为大体积混凝土结构。