橡胶坝是自20 世纪50 年代以来，随着高分子合成材料工业的发展而出现的一种新型水工建筑物，是用胶布按照设计规定的尺寸，锚固于底板上成封闭状坝袋，用水或气充胀形成的袋式挡水坝，如图1 所示。坝袋充水(或气)后，作用在坝体上的水压力，通过锚固螺栓传递到混凝土基础底板上，使坝袋得以稳定。不需要挡水时，放空坝袋内的水(或气)，便可恢复原有河渠的过流断面。
        坝袋用的胶布是由高强力合成纤维织物等作受力骨架，内外涂敷合成橡胶作粘结保护层加工而成的，它代替了自古以来筑坝的土、石、木、钢等建筑材料，是建筑材料的一项技术创新。根据坝袋所采用材料的性质和本身特性，橡胶坝在国外称橡胶坝、尼龙坝、织物坝、可充胀坝、可伸缩坝或软壳水工结构等，在我国习惯上称橡胶坝。橡胶坝的坝高可调节，坝顶可溢流，起活动坝和溢流堰的作用，其运用条件与水闸相似，可用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮、地下水回灌以及城市园林美化等工程中。我国自1965 年开始组织跨行业联合攻关，1966 年建成第一座橡胶坝。经过30 多年的实践，我国橡胶坝在设计、坝袋制造、安装及运行管理等方面形成了自己的特色，工程技术已达世界先进水平。

 

（一）橡胶坝的特点和适用范围

1.橡胶坝的特点
与常规闸坝相比，橡胶坝有以下特点：
（1）结构简单，节省三材，造价低。橡胶坝坝袋是以橡胶和作为受力骨架的合成纤维织物等制成的薄壁柔性结构，代替钢、木及钢筋混凝土结构。由于不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机具等钢和钢筋混凝土水上结构，并简化水下结构，因此三材用量显著减少，一般可省钢材30%～50%、水泥50%左右、木材60%以上，从而可大大节省工程投资。橡胶坝的造价与同规模的常规闸坝相比，一般可减少投资30%～70%，这是橡胶坝的突出优点。
（2）施工期短。橡胶坝的坝袋是先在工厂加工制造，然后运到现场安装，施工工艺简单。因此施工速度快，工期一般为3～6 个月。多数橡胶坝工程可做到当年施工，当年受益。
（3）抗震性能好。橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构，富有弹性．延伸率可达600%，具有以柔克刚的性能，故能抵抗强大地震波和特大洪水的波浪冲击。
（4）不阻水，止水效果好。坝袋锚固于底板和岸墙上，基本能达到不漏水。坝袋内水泄空后，紧贴在底板上，不缩小原有河床断面，无需建中间闸墩、启闭机架等结构，故不阻水。
（5）管理方便，运行费用低。橡胶坝工程的挡水主体为充满水(或气)的坝袋，通过向坝袋内充排水(或气)来调节坝高的升降，控制系统仅为水泵(空压机)、阀门等，且制作坝袋的胶布平时几乎不需维修，简单可靠，管理方便。
（6）坚固性较差，易老化。坝袋多为5～20mm 厚的胶布制品，其耐磨和坚固性较差，易受机械损伤，所以在运输、安装和运用中要注意维护，避免尖锐物等的刺伤。制造坝袋的材料是合成高分子聚合物，在日光、大气和水的作用下，会引起高分子材料组成和结构的破坏，使其逐步失去原有的优良性能，以致强度和弹性都将逐渐降低，最后丧失其使用价值。但随着科技的进步，必能开发出使用寿命更长的橡胶坝坝袋。

2.橡胶坝的适用范围

橡胶坝适用于低水头、大跨度的闸坝工程，坝高一般不大于6.0m，单跨长度一般为50～l00m，其适用范围主要如下。
（1）用于水库溢洪道上的闸门或活动溢流堰，以增加库容及发电水头。建在溢洪道或溢流堰上的橡胶坝，坝后紧接陡坡段，无下游回流顶托现象，袋体不易产生颤动。在非汛期充坝挡水，可最大限度地提高正常水位，增加水量，充分利用富余水头；而洪水期坍坝，与溢流堰无异，又不影响泄洪，不至于增加淹没范围。
（2）可用于渠系上的进水闸、分水闸、节制闸等工程。建在渠系的橡胶坝，由于水流比较平稳，袋体柔性、止水性能好，能保持水位和控制坝高来调节水位和流量。
（3）用于河道上的低水头溢流坝或活动溢流堰。平原河道水流比较平稳，河道断面较宽，宜建橡胶坝，能充分发挥橡胶坝跨度大的优点。
（4）用于施工围堰或活动围堰。橡胶活动围堰有其特殊优越之处，如高度可升可降，并且可从堰顶溢流，解决在城市取土的困难，不需取土筑堰可保持河道清洁，节省劳力和缩短工期。
（5）用于沿海岸防浪堤或挡潮闸及地下水回灌工程等。橡胶制品有抗海水侵蚀和海生生物影响的性能，且在耐老化，不会像钢铁那样因生锈引起性能降低，故沿海地区挡潮闸门更适合采用橡胶坝。
（6）用于城区园林美化及地下水回灌工程。橡胶坝造型优美，线条流畅，尤其是彩色橡胶坝更为园林建设增添一幅优美的风景，随着我国城镇现代化步伐的加快，橡胶坝越来越多地用于城乡河道整治、美化环境及生态保护工程中。

 

（二）橡胶坝的型式和组成

1.橡胶坝的型式
（1）按充胀介质分类。可分为充水式和充气式。充水橡胶坝能承受较大的溢流水深，在坝顶溢流时袋形比较稳定，过水均匀，对下游冲刷较小，坝袋拉力小，密封性要求低；但在寒冷地区，坝袋内有结冰的危险，且充排水时间较长。充气橡胶坝在寒冷地区坝袋内没有冰冻问题，充排气时间较短；但抗溢流振动能力差，在坝顶溢流时易出现凹口现象，水流集中，对下游河道冲刷较强，且密封性要求高。目前，我国的橡胶坝多为充水式，本节将重点介绍充水式橡胶坝。
（2）按结构型式分类。可分为直墙式和斜坡式。直墙式橡胶坝的所有锚固均在底板上，橡胶坝坝袋采用堵头式，坝袋不和直墙锚固，利用堵头与直墙的挤压达到止水的目的，这种型式结构简单，适应面广，但充坝时在坝袋和岸墙结合部位出现坍肩现象，引起局部溢流，这就要求坝袋和岸墙结合部位尽可能光滑。斜坡式橡胶坝的端部锚固在岸坡上，这种型式的坝袋在岸墙和底板的连接处易形成褶皱，在护坡式的河道中，与上下游的连接容易处理。
（3）按锚固线的布置方式分类。可分单线锚固和双线锚固两种。单线锚固只在坝袋上游侧布置一条锚固线。这种锚固的锚线短，锚固件少，坝袋胶布用量较多，低坝和充气坝采用较多。由于单线锚固仅在上游侧锚固，坝袋可动范围大，对坝袋防振防磨损不利，尤其在坝顶溢流时，有可能在下游坝脚处产生负压，将泥沙(或漂浮物)吸进坝袋底部，造成坝袋磨损。双线锚固是在坝袋贴地部分的上下游两侧布设锚固线，这种锚固的锚线长，锚固件多，安装工作量大，相应地处理密封的工作量也大，但由于其四周锚固，坝袋可动范围小，于坝袋防振防磨损有利。另外，在上下游锚固线间可用纯胶片代替坝袋胶布防渗，从而节省胶布约30％。在感潮河段区，由于河水位和海水位经常变动，可采用对称双线布置。对有双向挡水任务的橡胶坝，宜双线锚固布置。
2.橡胶坝的组成
橡胶坝由上下游连接段及基础部分、挡水坝段和控制系统等组成，如图2 所示。
（1）上下游连接段及基础部分。这部分的作用是将上游水流平稳而均匀地引入并通过橡胶坝，并保证水流过坝后不产生淘刷。包括基础底板、边墩(墙)、上下游翼墙、上下游护坡、上游防渗铺盖或截渗墙、下游消力池、海漫等。固定橡胶坝坝袋的基础底板要能抵抗通过锚固系统传递到底板的水压力，维持坝体的稳定。这部分的设计方法与水闸相应部分相同。
（2）挡水坝段。挡水坝段有橡胶坝袋、底垫片、锚固系统、充排水管和坝基等组成，主要作用是调节水位和控制流量。
（3）控制及观测系统。控制系统的主要作用是控制橡胶坝的高度，由水泵(鼓风机或空压机)、机电设备、感器、管道和阀门等组成，水泵(鼓风机或空压机)、机电设备和阀门一般都布置在专门的水泵房内。