大坝类型

第一、

重力坝

重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。

重力坝的工作原理

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。重力坝基本剖面呈三角形。在平面上，坝轴线通常呈直线，有时为了适应地形、地质条件，或为了枢纽布置上的要求，也可布置成折线或曲率不大的拱向上游的拱形。

重力坝的优点

(1)结构作用明确，设计方法简单，安全可靠。据统计，在各种坝型中，重力坝的失事率是较低的。

(2)对地形、地质条件适应性强。任何形状的河谷都可以修建重力坝。

(3)枢纽泄洪问题容易解决。重力坝可以做成溢流的，也可以在坝身不同高度设置泄水孔，一般不需要另设溢洪道或泄水隧洞，枢纽布置紧凑。

(4)便于施工导流。在施工期间可以利用坝体导流，一般不需要另设导流隧洞。

(5)施工方便。

重力坝的缺点

(1)坝体剖面尺寸大，材料用量多。

(2)坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。

(3)坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利。

(4)坝体体积大，由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩，将产生不利的温度应力和收缩应力，因此，在浇筑混凝土时，需要有较严格的温度控制措施。

第二、

拱坝

拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直的或向上游凸出的曲线形。

拱坝工作原理

拱坝坝体结构既有拱作用又有梁作用，其承受的荷载一部分通过拱的作用压向两岸，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。

拱坝的特点

(1)稳定特点。拱坝坝体的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用，不像重力坝那样依靠自重来维持稳定。因此拱坝对坝址的地形、地质条件要求较高，对地基处理的要求也较严格。

(2)结构特点。拱坝属于高次超静定结构，超载能力强，安全度高，当外荷载增大或坝的某一部分发生局部开裂时，坝体的拱和梁作用将会自行调整，使坝体应力重新分配。拱坝是整体空间结构，坝体轻韧，弹性较好，工程实践表明，其抗震能力也很强。另外，由于拱是一种主要承受轴向压力的推力结构，拱内弯矩较小，应力分布较为均匀，有利于发挥材料的强度。从经济意义上讲，拱坝是一种很优越的坝型。

(3)荷载特点。拱坝坝身不设永久伸缩缝，温度变化和基岩变形对坝体应力的影响较为显著，设计时，必须考虑基岩变形，并将温度作用列为一项主要荷载。

由于拱坝剖面较薄，坝体几何形状复杂，因此，对于施工质量、筑坝材料强度和防渗要求等都较重力坝严格。

第三、

土石坝

土石坝是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝，是历史最为悠久的一种坝型，土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。

土石坝得以广泛应用和发展的原因

(1)可以就地、就近取材，节省大量水泥、木材和钢材，减少工地的外线运输量。几乎任何土石料均可筑坝。

(2)能适应各种不同的地形、地质和气候条件。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂和高烈度地震区的情况下，土石坝实际上是唯一可取的坝型。

(3)大容量、多功能、高效率施工机械的发展、提高了土石坝的压实密度，减小了土石坝的断面，加快了施工进度，降低了造价，促进了高土石坝建设的发展。

(4)由于岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展，提高了分析计算的水平，加快了设计进度，进一步保障了大坝设计的安全可靠性。

(5)高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展，对加速土石坝的建设和推广也起到了重要的促进作用。

第四、

堆石坝

堆石坝泛指使用石料经抛填、碾压等方法堆筑成的一种坝型。因为堆石体是透水的，故需要用土、混凝土或沥青混凝土等材料作为防渗体。

堆石坝的特点

(1)结构特点。碾压堆石的密度大，抗剪强度高，坝坡可以做的比较陡，不仅节约了坝的填筑量，而且坝底宽度较小，输水建筑物和泄水建筑物的长度可相应减小，枢纽布置紧凑，使工程量进一步减小。

(2)施工特点。根据坝体各部分的受力情况，堆石体可以分区，对各区的石料和压实度可有不同的要求，枢纽中修建泄水建筑物时开挖的石料等可以得到 充分合理的应用，使造价降低。面板堆石坝的施工受雨季和严寒等气候条件的干扰小，可以比较均衡正常地进行施工。

(3)运行和维修特点。碾压堆石体的沉降变形量很小。

按不同的标准，大坝的分类也有所不同。比如，根据抵抗水头压力的机制不同，可分为重力坝和拱坝。

重力坝，顾名思义就是利用坝体自身重量来抵抗上游水压力并保持自身稳定，比如著名的三峡大坝就是混凝土重力坝；

而拱坝则是像拱桥一样，是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，借助拱的作用将水压力的全部或部分传到河谷两岸的基岩上，比如美国著名的胡佛拱坝。

按筑坝材料的不同，可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝、钢闸门坝等。土石坝的断面一般为梯形，由土料、石料等，经过抛填、碾压等方法筑成，是历史最悠久的一种坝型，比如小浪底大坝；橡胶坝是将充满气体或者水的橡胶固定于河床上，用来挡水，主要用于城市景观、河流生态修复等。另外，按施工方式的不同，大坝还可以分为冲填坝、抛石坝、常规浇注的混凝土坝、碾压混凝土坝等。