支墩坝由一系列支墩和挡水构件组成的坝。上游面的水压力、泥沙压力等荷载经挡水构件传至支墩，再由支墩传至地基。支墩坝上游面是倾斜的，能利用部分水重增加坝的抗滑稳定性；支墩间的空腔有利于地基天然排水，可减小坝基扬压力；支墩嵌入地基可增加阻滑能力；工程量一般较重力坝小、但支墩坝结构较单薄，抗震和抗冻能力较差，施工较复杂。在河谷宽阔、天然建筑材料缺乏的地区，较宜修建支墩坝。
剖面及类型 支墩坝的横剖面外形轮廓接近三角形，其上下游坝坡根据稳定和应力都满足设计要求来确定。支墩间距、上下游坝坡、支墩与挡水面板的形式及尺寸等，应通过技术经济比较选择最优方案。支墩坝按挡水构件的形状分为平板坝、连拱坝和大头坝（包括梯形坝，见图）。平板坝一般适宜修建中、低坝；连拱坝和大头坝一般适宜修建高、中坝。支墩坝多采用混凝土或钢筋混凝土建造，在中、小型工程中除平板坝的平板外，也有采用浆砌石建造的。支墩坝有溢流和非溢流的。大头坝溢流条件较好，允许宣泄较大的单宽流量；平板坝因结构单薄，允许宣泄的单宽流量较小；连拱坝一般为非溢流坝。
稳定及应力分析
（1）当支墩坝挡水构件与支墩的连接能保证起整体作用时，可取一个坝段进行抗滑稳定分析，并取水平截面进行应力计算。大头坝、固结式平板坝、拱与支墩刚性连接的连拱坝属于这种情况。
（2）当支墩坝挡水构件与支墩的连接不能保证起整体作用时，则以一个支墩进行抗滑稳定性分析，并取其水平截面进行应力计算，但挡水构件的自重只能计入作用于支墩上游面的法向分量。简支平板坝、拱座搁置在支墩上的连拱坝属于这种情况。支墩坝的荷载和荷载组合参见重力坝和水工建筑物荷载组合。平板坝和连拱坝一般不计扬压力，大头坝的渗透压力图形根据有关规范进行计算。抗滑稳定分析参见岩基上水工建筑物抗滑稳定。在设计中，常对支墩作适当简化，按平面问题进行处理，采用与重力坝的材料力学法相类似的方法或用有限元法进行应力分析。挡水构件的应力分析，参见平板坝、连拱坝和大头坝。对岸坡坝段进行抗滑稳定和应力分析时，常需同时考虑纵向（顺水流向）与侧向（垂直水流向）荷载，得出最不利的控制情况。
对于较高的、较重要的和在地震区修建的支墩坝，还应进行支墩的纵向弯曲稳定分析。当作用荷载超过临界值时，这类高坝会因丧失纵向弯曲稳定而破坏。工程中常采用欧拉法和能量法对支墩的纵向弯曲稳定进行近似分析，视支墩为一系列平行下游面、相互无联系的柱条，简化为柱条轴心受压的纵向弯曲稳定问题来分析。选择最有可能失稳的柱条作为分析对象，柱条纵向弯曲稳定与两端支承情况有关。当基岩较好，支墩嵌入岩石一定深度时，可近似作为固端处理，否则只能作为弹性支承。柱条顶端视约束情况不同作自由端、侧向位移受约束或侧向位移及转动均受约束3种情况来处理。
支墩坝对抗滑稳定安全系数的要求与重力坝类似。当支墩嵌入基岩一定深度时，要求可稍低。支墩坝的上游面一般不允许出现拉应力。由于挡水构件厚度一般较薄，长期浸水，暴露面大，易遭冻融破坏，故所用材料还应满足抗渗和抗冻的要求。
支墩坝的抗震能力较重力坝差，在地震区修建支墩坝需要进行地震应力和支墩侧向抗倾覆稳定分析，并采取相应的抗震措施。
对地基要求 支墩坝对地基有较高的要求。中等高度和高支墩坝要求建在岩基上，高连拱坝和高大头坝要求更高，只有低平板坝可以修建在非岩石地基或软弱岩基上。支墩坝除重力坝所要求的一般地质条件外，还需特别注意岸坡的地形、工程地质和水文地质条件。帷幕灌浆、固结灌浆和排水设施等可根据坝型、坝高和地质条件拟定。
历史及发展 早在16世纪，砌石支墩坝即已问世，到19世纪支墩坝才有发展。20世纪以来，意大利、美国等已建不少支墩坝。世界已建最高的支墩坝是加拿大的丹尼尔·约翰逊（Daniel Johnson）连拱坝，坝高214m。中国在20世纪50年代修建了佛子岭、梅山、磨子潭等高支墩坝，随后又修建了坝高超过100 m的柘溪、新丰江、湖南镇等支墩坝。
平板坝 挡水构件为钢筋混凝土平板（面板）的支墩坝。平板坝的支墩可用混凝上或浆砌石建造。平板坝能利用较多水重，扬压力小，对坝的抗滑稳定有利，坝体工程量小；坝体结构简单，受力明确，施工方便；简支式平板坝对温度变化和地基变形的适应性强。在中、低坝中，平板坝有时是一种比较经济的坝型。
平板坝的面板支承在支墩上，支承方式有简支式、连续式和固接式。简支式的面板简支于支墩的悬臂墩肩（垛肩）上（见图）；连续式的面板连续搁置在几个支墩上；固接式的面板与支墩刚性连接。后两种虽对坝的整体性有利，但面板上游面易出现拉应力，结构和施工复杂，一般多采用简支式。
布置及轮廓尺寸 平板坝坝顶可以溢流，但需在支墩间设溢流面板，容许的单宽流量也较小，一般为110~20m/(s·m)。常采用底流消能或挑流消能。平板坝支墩间空腔可布置引水或泄水管道。坝内可视需要设置交通、检查和观测廊道。平板坝基本剖面轮廓尺寸确定的原则参见支墩坝。上游坡角（坝面与水平面的夹角）一般为40°～60°，下游坡角一般为60°～80°。支墩间距（支墩中心距）一般为5～10m。平板坝的上下游坡角、支墩间距、平板与支墩厚度等，均通过技术经济比较选择最优方案。
构造及设计要求 平板坝多采用单支墩，其下游面多为开敞式。支墩厚度在铅直方向可采用等厚的或变厚的，但在水平方向多用等厚的。当支墩纵向弯曲稳定和侧向（垂直水流向）抗倾稳定不能满足要求时，可在支墩间设加劲梁（参见支墩坝），或在支墩坝两侧设加劲肋，也有同时采用加劲梁和加劲肋的。支墩顶部厚度一般不小于0.3～1.0m，底部厚度依计算确定。支墩长度（顺水流向）一般为1.0～1.5倍坝高。墩肩宽度一般为平板厚度的0.5～1.0倍。支墩一般仅在墩肩附近布置受力钢筋。当混凝土支墩较长时，需设置纵缝。
平板厚度需满足气候条件、构造和施工要求，顶部最小厚度一般内为0.2～1.0m。平板设计必须满足水工钢筋混凝土结构的强度与抗裂要求，并布置必要的温度钢筋和构造钢筋。
简支式平板坝支墩的悬臂墩肩面上涂有沥青，以减少面板与墩肩接触面上的摩阻力，减小温度变化影响，并能适应一定的地基变形。为了增加渗径，在平板和支墩之间常采用榫槽式伸缩缝（见图），缝内填以沥青或油毡，还需设置止水片。
对地基要求及处理 平板坝一般建于岩基上。小型工程和低坝也可建于软岩或非岩基上。当地基承载能力较低时，可扩大支墩基础或设基础底板。此时需采用有效的防渗排水措施以降低扬压力。岩基上的平板坝常不设防渗帷幕，仅在平板的基脚部位作齿墙嵌入地基。固接灌浆需视坝高与地基情况而定。
历史及发展 早期平板坝的上游面都是竖直的，这种形式的平板坝又称墩板坝，至今还在小型工程和低坝中采用。自1903年诞生上游面倾斜的平板坝以后，由于比竖直的更经济，即被广泛采用。1949年阿根廷兴建的伊斯卡巴（Eskaba）坝，高88m，是世界上已建最高的平板坝。1958年中国建成金江平板坝，坝高54m。
连拱坝 挡水面板为拱形的支墩坝。连拱坝可用混凝土或钢筋混凝土建造，在中小型工程中也有用浆砌石建造的。
连拱坝由于拱的受力条件较好，支墩间距可以加大，材料强度能够充分利用，坝体工程量相应减少。但连拱坝对地基要求较高；抗震能力较差；对温度变化和地基变形反应敏感。连拱坝不宜坝顶溢流。
布置及轮廓尺寸 连拱坝坝顶的结构型式一般有垂直式、水平式、半开敞式和开敞式。坝顶设有公路交通道或人行道。坝内可视需要设置交通、检查和观测廊道。
连拱坝基本剖面轮廓尺寸的确定原则参见支墩坝。上游坡角（坝面与水平面的夹角）一般为45°～60°，下游坡角一般为70°～80°。坝高在30m以下时，支墩间距（支墩中心距）为10～18m；坝高30～60m时，为15～25m；坝高60～120m时，为20～40m。连拱坝的上下游坡角、支墩间距、拱中心角、拱与支墩厚度等，均需通过技术经济比较选择最优方案。
拱的应力通常截取垂直上游坝面单位宽度的拱圈进行计算。但在靠近坝顶或水面处、或接近地基处，拱筒的应力受到边界影响，其长度（见图）可按式L=2√(rT)估算。式中，L为边界影响长度；r为拱的半径；T为拱的厚度。
拱的应力根据其不同部位进行分析，即中间部分的拱、受水位变幅影响部分的拱、底拱部分、顶拱部分，可分别采用普通弹性理论法、拱梁分载法，或采用双铰拱或无铰拱理论近似计算。连拱坝拱的应力也可采用有限元法计算。拱的应力计算中需考虑温度作用，在地震区还需考虑地震作用。
构造及设计要求 连拱坝支墩有实体的和空腹的。实体支墩结构简单，施工方便，但侧向稳定和抗震能力较差。有时为满足支墩纵向弯曲稳定、侧向抗滑和抗倾稳定以及抗震要求，需设置加劲梁和加劲肋。实体支墩厚度一般为拱厚的1.5～2.0倍。空腹支墩是由2片墩墙和上下游面板连接而成，四周封闭，空腹内设有隔墙，支墩厚度（2片墩墙外缘距离）一般为6～8m，墩墙厚度一般与拱厚相等。空腹支墩刚度较大，有利于侧向稳定和抗震。当混凝土支墩较长时，施工期需设纵缝或留宽缝。支墩一般仅在拱座、加劲梁、加劲肋与支墩连接的部位以及空腹支墩的面板、隔墙与墩墙连接的部位布置受力钢筋。
连拱坝的挡水面板一般为圆弧拱。拱沿高度方向一般采用等内半径和等中心角。拱中心角一般为135°～180°，也有的采用90°～120°。拱中心角愈大，温度变化和地震对支墩的相对位移影响愈小，拱座处的剪力亦小。拱厚沿高度变化，但在水平截面内（水平拱）或垂直于上游坝面的截面内（倾斜拱），拱厚是不变的，仅在个别情况下，在拱座处适当加厚。坝顶拱的厚度应满足气候和施工条件的要求，一般不小于0.5～1.0m；大跨度混凝土拱的坝顶厚度不小于2.0m。
拱与支墩的连接方式有：①刚性连接，易于产生较大温度收缩应力，易使拱与支墩上游面出现裂缝，拱对地基变形反应敏感，但对坝的整体性和支墩侧向稳定有利。②分缝连接，在拱座处用一刚度较大的板连接相邻两拱，连接板搁置在支墩上，其接缝内填注沥青等。
在河床平坦部位，常设置水平拱台支承对称底拱；在岸坡较陡部位，则设置倾斜拱台支承不对称底拱。底拱与拱台连接有固接和铰接两种。固接时，拱筒纵向钢筋深入拱台内，底拱部分有梁的作用；铰接时，底拱部分对地基变形适应性好。但分缝处需设置可靠的止水设备。在拱台的下部，一般作齿墙嵌入地基。
地基处理 连拱坝要求建于良好的岩基上。支墩与拱筒底应建立在完整的微风化岩基上，坝内一般不设灌浆廊道。防渗帷幕可布置在齿墙部位，孔深、孔距和排距等需视坝高和地基透水性而定。坝基需进行固结灌浆。
历史及发展 16世纪末，西班牙修建的埃尔切（Elche）坝是世界上最早的连拱坝，坝面铅直，坝高23m。19世纪末开始出现坝面倾斜的连拱坝。1968年加拿大建成的丹尼尔·约翰逊坝（Daniel Johnson Dam）是世界上已建的最高连拱坝，坝高214m。中国1956年建成的梅山连拱坝，坝高88.24m，是当时世界上最高的连拱坝。
大头坝 支墩上游头部扩大为厚实的挡水面板的支墩坝，又称空心重力坝、重力撑墙坝。坝段上游面宽、下游面窄，水平截面基本上为梯形的坝，称为梯形坝。梯形坝也可视为大头坝的一种形式。大头坝一般用混凝土建造，在中型工程中也有用浆砌石建造的。
大头坝的体形类似宽缝重力坝。大头坝与宽缝重力坝相比，大头坝上游头部体形和受力条件较好；上游坝坡更缓，能利用较多的水重以增加坝的抗滑稳定性；支墩间空腔较大，坝基天然排水效果较好，扬压力较小，坝体工程量比重力坝和宽缝重力坝小；但侧向稳定性较差，施工比较复杂，且大头部位容易产生裂缝。大头坝的溢流条件较其他型式的支墩坝好，容许的单宽流量较大，一般可达100～120m3/(s·m)
布置及轮廓尺寸 大头坝溢流堰上的闸门布置有跨缝与不跨缝两种。前者闸墩为整体式，后者闸墩中间分缝。墩缝与坝段伸缩缝相一致。大头坝内可设置尺寸较大的引水管道、泄水和导流底孔。大头坝基本剖面轮廓尺寸确定的原则参见支墩坝。上下游坝坡一般为1:0.4~1:0.6。。空心度（一个坝段的空腔等值厚度与坝段宽度之比）一般为1／2～1／3。坝段宽度一般为15～22m，可视需要适当加大。梯形坝因布置止水设施的需要，相邻两坝段靠上游需有一定范围的平面接触。梯形坝上、下游面宽度之比为4～5；坝段两侧面为扭曲面；上游坝坡1：0.5左右；下游坝坡1：0.35左右。大头坝的上下游坝坡、支墩厚度（或空心度）、坝段宽度等，均应通过技术经济比较选择最优方案。有时为满足进水口和溢流孔口布置的需要，将大头坝剖面的上下游坝坡作成折坡。
稳定及应力分析 大头坝的稳定及支墩应力分析参见支墩坝、岩基上水工建筑物抗滑稳定、重力坝应力分析、宽缝重力坝。一般以一个坝段进行计算，大头自重全部计入。渗透压力计算图形见中国DL 5077-1997《水工建筑物荷载设计规范》。大头应力可垂直坝面切取截面作为平面问题用有限元法计算，计算中需考虑渗流和温度的影响，也常用光弹试验验证。
坝的构造及设计要求 大头坝的大头形式主要有平头式、圆头式和钻石头式（见图）。平头式施工方便，但应力条件较差；圆头式应力条件较好，但施工稍麻烦；故近代多采用钻石头式。选择大头体形和尺寸时，尽量避免大头内部出现拉应力。为排除渗水，改善应力分布，常在大头内设置排水管。
大头坝支墩分单支墩和双支墩，其下游面又分别有封闭式和开敞式。单支墩较厚，有利于机械化施工，岸坡较陡时地基开挖量较少。双支墩侧向（垂直水流向）刚度较大，抗震能力较强；坝段宽度较大，便于在支墩间布置水电站厂房；但结构和施工均较复杂。宽阔河谷一般宜用双支墩，狭窄河谷和岸坡坝段宜用单支墩。高坝采用双支墩较多。在同一工程中也有采用两种支墩形式的。当大头坝有溢流、抗震、防寒和保温要求时，或支墩位于较陡岸坡需满足侧向稳定要求时，可采用下游面封闭的支墩。
大头与支墩之间设临时施工缝，缝内设键槽和联系钢筋，并凿毛处理，以保证大头与支墩之间能起整体作用。大头之间设伸缩缝，缝内设止水，根据需要有时在缝内进行部分或全部灌浆。坝内视需要设置灌浆和交通、检查、观测廊道。
大头坝一般建于岩基上，并进行帷幕灌浆、固结灌浆和地基排水。
历史及发展 世界最早的大头坝是1927年墨西哥建成的顿·马丁（Dan Martin）坝。20世纪30年代后，大头坝在意大利等国发展较快。随着大头坝的发展，坝高不断增加。巴西和巴拉圭合建的伊泰普（Itaipu）水电站的大头坝，坝高196m，是20世纪末世界最高的大头坝。中国1958年建成了磨子潭双支墩大头坝，坝高82m；1961年建成了柘溪单支墩大头坝，坝高104m。1959年中国钱令希提出了梯形坝，并于1979年建成了湖南镇梯形坝，坝高129m，是世界上已建的惟一的一座梯形坝。
