通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析論文

　　【摘要】本文對(duì)通訊鐵塔基礎(chǔ)的幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了簡要分析，并對(duì)其中一種方案進(jìn)行了詳細(xì)的解讀，用于指導(dǎo)通訊服務(wù)鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。

　　【關(guān)鍵詞】通訊鐵塔；基礎(chǔ)方案；設(shè)計(jì)

　　1引言

　　通訊鐵塔在我國的通訊事業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，通訊鐵塔就像一塊一塊的磚瓦搭建起我們國家宏大的通訊網(wǎng)絡(luò)，助力我們國家的智能制造和高速發(fā)展。作為通訊事業(yè)中最基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)，通訊鐵塔的設(shè)計(jì)合理與否就十分重要，而通訊鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和選擇就是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，因此通訊鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案就十分重要。

　　2通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案需要考慮的因素

　　設(shè)計(jì)通訊鐵塔的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)方案方面的因素，如圖1所示，總體來說可以歸為三類：第一類：技術(shù)因素。通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要與鐵塔上部的具體結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，而不能隨意選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案。第二類：環(huán)境因素。在設(shè)計(jì)通訊鐵塔基礎(chǔ)上時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行地質(zhì)巖土方面的勘察，出具相應(yīng)的勘驗(yàn)地質(zhì)勘查報(bào)告。對(duì)選址附近的場地進(jìn)行觀察和選定，選定適合的基礎(chǔ)選址建設(shè)場地。再比如，場地平整地質(zhì)條件好的地方可以選址淺一點(diǎn)的選擇淺埋鐵塔基礎(chǔ)方案，而地面場地不夠平整存在高差地質(zhì)松散的地方，應(yīng)該則多角結(jié)構(gòu)和深點(diǎn)的鐵塔可考慮采用深埋基礎(chǔ)方案。第三類：成本因素。應(yīng)該根據(jù)不同的情況選擇更符合實(shí)際情況的基礎(chǔ)方案，在滿足具體使用條件的情況下，盡量選擇成本較低的方案。

　　3通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用分析

　　3.1通訊鐵塔基礎(chǔ)的種類及應(yīng)用

　　按照基礎(chǔ)的深淺及結(jié)構(gòu)分析，通訊鐵塔基礎(chǔ)可以包含很多種類，如圖2所示，可以看出在通訊鐵塔的基礎(chǔ)的應(yīng)用形式中獨(dú)立型基礎(chǔ)、筏板型基礎(chǔ)和樁型基礎(chǔ)是應(yīng)用最多的三種類型。第一種：獨(dú)立型通訊鐵塔基礎(chǔ)。主要類型為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。獨(dú)立型基礎(chǔ)適用于支撐土層面持力層土質(zhì)承載力較大的情況，設(shè)計(jì)的有點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是承載的能力較強(qiáng)，借助原始地貌，施工執(zhí)行簡單，不必進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)，成本較低；當(dāng)然確定缺點(diǎn)也很明顯，需要大量的土方開挖施工量較大，需要占用較大的面積的施工場地地面。第二種：筏板型通訊鐵塔基礎(chǔ)。主要代表形式為平板式筏板基礎(chǔ)。第三種：樁型通訊鐵塔基礎(chǔ)。主要代表形式鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)，顧名思義，鐵塔的基礎(chǔ)打樁入地，主要通過樁實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的可靠性固定作用。

　　3.2通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)要點(diǎn)

　　在三種常用的通訊鐵塔基礎(chǔ)中，本文對(duì)其中兩種進(jìn)行具體分析。明確設(shè)計(jì)過程中需要注意的要點(diǎn)和失效模式。

　　3.2.1筏型鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　�。�1）受力分析對(duì)于風(fēng)力載荷的大小、方向、作用點(diǎn)、作用頻率的分析就十分重要，也就是說對(duì)于通訊鐵塔整體工作的外部環(huán)境要進(jìn)行比較準(zhǔn)確的分析。對(duì)于風(fēng)力的影響估計(jì)過大，造成設(shè)計(jì)冗余，會(huì)造成成本提升；而相反，對(duì)于風(fēng)力的影響估計(jì)不足，就容易發(fā)生工程事故。所以，載荷的預(yù)測對(duì)于通訊鐵塔基礎(chǔ)的形式的選擇和類型的確定有著非常重要的意義。筏型鐵塔受力模型[1]見圖4。從理論力學(xué)角度分析，筏板可以簡化為一個(gè)承受彎矩的兩端固定的簡支梁，而彎矩的作用點(diǎn)就在簡支梁的中點(diǎn)。假定風(fēng)向一定，筏板基礎(chǔ)主要承受的是彎矩，彎矩的來源來自風(fēng)阻，因此彎矩計(jì)算可以得到簡化，具體如公式（1）：M=FL（1）（2）通信鐵塔筏板型基礎(chǔ)潛在失效模式分析FMEA分析第一個(gè)潛在失效模式：通信鐵塔筏板基礎(chǔ)承受雙向偏心荷載，各個(gè)塔腳受力情況不一，引起基礎(chǔ)不均勻受力，導(dǎo)致基礎(chǔ)容易產(chǎn)生不均勻沉降，引起塔身傾斜。第二個(gè)潛在失效模式：筏板受力超過其承載成立而造成斷裂。如果風(fēng)力過大，或者風(fēng)向偏移，形成的彎矩超過了筏板型基礎(chǔ)的承受極限就會(huì)導(dǎo)致筏板斷裂。

　　3.2.2樁型鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　�。�1）受力分析樁型鐵塔受力模型[1]見圖5。從理論力學(xué)角度分析，多樁型基礎(chǔ)有一半的樁承受向上拉的拉力，而另外一半承受向下壓的壓力。而這個(gè)壓力的來源仍然是風(fēng)力形成的彎矩，只不過是作用在樁的橫截面上，而不再適用于簡支梁結(jié)構(gòu)。

　　（2）樁型基礎(chǔ)潛在失效模式分析FMEA分析第一個(gè)潛在失效模式：通信鐵塔多樁基礎(chǔ)受力承受較大的拔力，未通常配筋的樁基礎(chǔ)容易出現(xiàn)斷樁，導(dǎo)致抗拔承載力不滿足要求。第二個(gè)潛在失效模式：通信鐵塔單樁基礎(chǔ)受較大的彎矩作用，導(dǎo)致樁頂部產(chǎn)生位移，樁頂位移不滿足變形控制要求。需對(duì)樁頂部一定深度范圍內(nèi)的地基采取加固措施，以提高地基土的抗側(cè)移。第三個(gè)潛在失效模式：由于工藝需要，通信鐵塔單樁基礎(chǔ)頂部會(huì)在樁芯處預(yù)埋走線管道，從而減小了樁身截面面積，增大了樁頂部的局部應(yīng)力，導(dǎo)致樁頂部容易出現(xiàn)裂縫，容易出現(xiàn)局部破壞。

　　4小結(jié)

　　本文對(duì)通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的相關(guān)要素進(jìn)行了詳細(xì)分析，首先明確了通訊鐵塔設(shè)計(jì)方案選擇需要考慮的三要素：技術(shù)要素、環(huán)境要素、成本要素，然后對(duì)通訊鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分類總結(jié)和介紹，按照通訊鐵塔基礎(chǔ)的深淺進(jìn)行分類，明確了三種主要的通訊鐵塔基礎(chǔ)的形式，即樁型基礎(chǔ)、筏板型基礎(chǔ)和獨(dú)立基礎(chǔ)。最后對(duì)筏板型基礎(chǔ)和樁型基礎(chǔ)的進(jìn)行了簡要的受力模型分析，并以此進(jìn)行了潛在失效模式分析。本文對(duì)通訊鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案的選擇依據(jù)進(jìn)行了明確的界定，對(duì)于通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有一定參考價(jià)值。

　　作者:羅杰 單位:富春通信股份有限公司

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王麗.通訊鐵塔的設(shè)計(jì)與維護(hù)策略初探[J].信息技術(shù)與信息化，2015（6）：116~120.

　　[2]何曉飛.通訊鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與造價(jià)分析[J].山西建筑，2012，38（2）：82~83.