反應器傳遞過程

[拼音]：zhidunba

[英文]：buttress dam

由一系列傾斜的面板和支承面板的支墩(扶壁)組成的壩。面板直接承受上游水壓力和泥沙壓力等荷載，通過支墩將荷載傳給地基。面板和支墩連成整體，或用縫分開。

簡史

16世紀西班牙修建的埃爾切砌石連拱壩，壩高23m，是世界上第一座支墩壩。進入20世紀以後，連拱壩有較大發展，1968年加拿大修建的馬尼克五級連拱壩，壩高214m，是當前世界上最高的支墩壩。大頭壩是F.A.內茨利在1926年首先提出的。1975年巴西和巴拉圭修建的伊泰普水電站大頭壩，壩高196m，是當前世界上最高的大頭壩。1903年安布生設計並建造了第一座有傾斜蓋面的平板壩。1948年阿根廷建造了艾斯卡巴壩，壩高83m，是當前世界上最高的平板壩。中國自1949年以來也建造了很多高支墩壩。1956年建成的梅山連拱壩，壩高88.24m。1958年建成的金江平板壩，壩高54m。1960年建成的新豐江大頭壩，壩高105m。1980年建成的湖南鎮梯形壩，壩高129m，是中國最高的支墩壩。

型別

根據面板的形式，支墩壩可分為三種類型。

（1）平板壩（圖a）：面板為平板，通常簡支於支墩的託肩（牛腿）上，面板和支墩為鋼筋混凝土結構；

（2）連拱壩(圖b):上游為拱形面板，常採用圓拱，與支墩連成整體，一般為鋼筋混凝土結構；

（3）大頭壩（圖c）:面板由支墩上游部分擴寬形成，稱為頭部。相鄰支墩的頭部用伸縮縫分開，為大體積混凝土結構。對於高度不大的支墩壩，除平板壩的面板外，也可用漿砌石建造。

大頭壩與寬縫重力壩結構體型相似，其區別為：

（1）大頭壩支墩間的空距一般大於支墩厚度，而寬縫重力壩則相反；

（2）大頭壩上游面的傾斜度一般較寬縫重力壩大；

（3）大頭壩支墩下游部分可以不擴寬，壩腔是開敞的，而寬縫重力壩則是封閉的。

支墩的基本剖面呈三角形，按結構形式可分為兩種型別。

（1）單支墩：支墩為一變厚的，上游邊承壓、下游邊自由、底邊嵌於彈性地基的受壓板。為了提高其側向勁度以抵抗側向地震作用，並增強其上游承壓時的縱向彎曲穩定性，必要時可在支墩側面佈設加勁肋、加勁樑（直樑或拱樑）或加勁牆。

（2）雙支墩：支墩由兩片受壓板組成，中間可用隔牆連線。雙支墩的側向勁度大，適用於高壩。

特點

與其他壩型比較，支墩壩特點是：

（1）面板是傾斜的，可利用其上的水重幫助壩體穩定；

（2）通過地基的滲流可以從支墩兩側敞開裸露的巖面逸出，作用於支墩底面的揚壓力較小，有利於壩體穩定；

（3）地基中繞過面板底面的滲流，滲透途徑短，水力坡降大，單位巖體承受的滲流體積力也大，要求面板與地基的連線以及防滲帷幕都必須做得十分可靠；

（4）面板和支墩的厚度小，內部應力大，可以充分利用材料的強度；

（5）施工期混凝土散熱條件好，溫度控制較重力壩簡單；

（6）要求混凝土的標號高，施工模板複雜，平板壩和連拱壩的鋼筋用量大，因而提高了混凝土單位體積的造價；

（7）支墩的側向穩定性較差；在上游水壓作用下，對於高支墩，還存在縱向彎曲穩定問題；

（8）平板壩和大頭壩都設有伸縮縫，可適應地基變形，對地基條件的要求不是很高；連拱壩為整體結構，對地基變形的反應比較靈敏，要求修建在均勻堅固的岩基上；

（9）壩體比較單薄，受外界溫度變化的影響較大，特別是作為整體結構的連拱壩，對溫度變化的反應更為靈敏，所以支墩壩宜於修建在氣候溫和地區；

（10）可做成溢流壩，也可設定壩身式洩水管或輸水管。

支墩壩是一種輕型壩，可較重力壩節省20％～60％的混凝土，宜於修建在氣候溫和、河谷較寬、地質條件較好、運輸條件差、天然建築材料缺乏的地區。平板壩適用於中、低壩，連拱壩和大頭壩適用於中、高壩。

設計

面板的計算見連拱壩、平板壩和大頭壩。支墩的計算包括：

（1）抗滑穩定分析。可取一個壩段進行整體計算，見重力壩。複雜地基中的深層抗滑穩定分析，可採用非線性有限單元法，考慮軟弱結構面的非線性特性，計算其失穩過程。

（2）應力分析。可採用材料力學方法，也可採用二維或三維有限單元法，有限單元法可以更精確地反映結構的幾何條件及地基特性對支墩應力的影響。

（3）抗震分析。支墩的側向勁度較小，所以除上、下游方向外，還應進行側向抗震計算。

（4）縱向彎曲穩定分析。一般假定支墩由互相獨立的斜柱組成，採用尤拉法或能量法計算失穩的臨界荷載。更精確的計算，應考慮支墩的整體作用。支墩的穩定和強度分析，必要時還可以採用模型試驗方法：

（1）光彈試驗，包括普通光彈和鐳射全息光彈；

（2）結構試驗，包括脆性材料和相似材料。

參考書目

Μ.Μ.格里申著，水利水電科學研究院譯：《水工建築物》，水利電力出版社，北京，1984。