通讯铁塔基础设计方案分析

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【摘要】本文对通讯铁塔基础的几种设计方案进行了简要分析，并对其中一种方案进行了详细的解读，用于指导通讯服务铁塔基础的设计。

【关键词】通讯铁塔；基础方案；设计

1引言

通讯铁塔在我国的通讯事业中发挥着重要的作用，通讯铁塔就像一块一块的砖瓦搭建起我们国家宏大的通讯网络，助力我们国家的智能制造和高速发展。作为通讯事业中最基础的一个环节，通讯铁塔的设计合理与否就十分重要，而通讯铁塔基础的设计和选择就是基础中的基础，因此通讯铁塔基础的设计方案就十分重要。

2通讯铁塔基础设计方案需要考虑的因素

设计通讯铁塔的基础的设计需要考虑多个方案方面的因素，如图1所示，总体来说可以归为三类：第一类：技术因素。通讯铁塔基础设计需要与铁塔上部的具体结构相适应，而不能随意选择基础结构方案。第二类：环境因素。在设计通讯铁塔基础上时，应该进行地质岩土方面的勘察，出具相应的勘验地质勘查报告。对选址附近的场地进行观察和选定，选定适合的基础选址建设场地。再比如，场地平整地质条件好的地方可以选址浅一点的选择浅埋铁塔基础方案，而地面场地不够平整存在高差地质松散的地方，应该则多角结构和深点的铁塔可考虑采用深埋基础方案。第三类：成本因素。应该根据不同的情况选择更符合实际情况的基础方案，在满足具体使用条件的情况下，尽量选择成本较低的方案。

3通讯铁塔基础设计方案应用分析

3.1通讯铁塔基础的种类及应用

按照基础的深浅及结构分析，通讯铁塔基础可以包含很多种类，如图2所示，可以看出在通讯铁塔的基础的应用形式中独立型基础、筏板型基础和桩型基础是应用最多的三种类型。第一种：独立型通讯铁塔基础。主要类型为钢筋混凝土独立基础。独立型基础适用于支撑土层面持力层土质承载力较大的情况，设计的有点优点是承载的能力较强，借助原始地貌，施工执行简单，不必进行复杂的设计，成本较低；当然确定缺点也很明显，需要大量的土方开挖施工量较大，需要占用较大的面积的施工场地地面。第二种：筏板型通讯铁塔基础。主要代表形式为平板式筏板基础。第三种：桩型通讯铁塔基础。主要代表形式钢筋混凝土桩基础。桩基础，顾名思义，铁塔的基础打桩入地，主要通过桩实现基础的可靠性固定作用。

3.2通讯铁塔基础设计方案的技术要点

在三种常用的通讯铁塔基础中，本文对其中两种进行具体分析。明确设计过程中需要注意的要点和失效模式。

3.2.1筏型铁塔基础设计要点分析

（1）受力分析对于风力载荷的大小、方向、作用点、作用频率的分析就十分重要，也就是说对于通讯铁塔整体工作的外部环境要进行比较准确的分析。对于风力的影响估计过大，造成设计冗余，会造成成本提升；而相反，对于风力的影响估计不足，就容易发生工程事故。所以，载荷的预测对于通讯铁塔基础的形式的选择和类型的确定有着非常重要的意义。筏型铁塔受力模型[1]见图4。从理论力学角度分析，筏板可以简化为一个承受弯矩的两端固定的简支梁，而弯矩的作用点就在简支梁的中点。假定风向一定，筏板基础主要承受的是弯矩，弯矩的来源来自风阻，因此弯矩计算可以得到简化，具体如公式（1）：M=FL（1）（2）通信铁塔筏板型基础潜在失效模式分析FMEA分析第一个潜在失效模式：通信铁塔筏板基础承受双向偏心荷载，各个塔脚受力情况不一，引起基础不均匀受力，导致基础容易产生不均匀沉降，引起塔身倾斜。第二个潜在失效模式：筏板受力超过其承载成立而造成断裂。如果风力过大，或者风向偏移，形成的弯矩超过了筏板型基础的承受极限就会导致筏板断裂。

3.2.2桩型铁塔基础设计要点分析

（1）受力分析桩型铁塔受力模型[1]见图5。从理论力学角度分析，多桩型基础有一半的桩承受向上拉的拉力，而另外一半承受向下压的压力。而这个压力的来源仍然是风力形成的弯矩，只不过是作用在桩的横截面上，而不再适用于简支梁结构。（2）桩型基础潜在失效模式分析FMEA分析第一个潜在失效模式：通信铁塔多桩基础受力承受较大的拔力，未通常配筋的桩基础容易出现断桩，导致抗拔承载力不满足要求。第二个潜在失效模式：通信铁塔单桩基础受较大的弯矩作用，导致桩顶部产生位移，桩顶位移不满足变形控制要求。需对桩顶部一定深度范围内的地基采取加固措施，以提高地基土的抗侧移。第三个潜在失效模式：由于工艺需要，通信铁塔单桩基础顶部会在桩芯处预埋走线管道，从而减小了桩身截面面积，增大了桩顶部的局部应力，导致桩顶部容易出现裂缝，容易出现局部破坏。

4小结

本文对通讯铁塔基础设计的相关要素进行了详细分析，首先明确了通讯铁塔设计方案选择需要考虑的三要素：技术要素、环境要素、成本要素，然后对通讯铁塔基础的设计方案进行了分类总结和介绍，按照通讯铁塔基础的深浅进行分类，明确了三种主要的通讯铁塔基础的形式，即桩型基础、筏板型基础和独立基础。最后对筏板型基础和桩型基础的进行了简要的受力模型分析，并以此进行了潜在失效模式分析。本文对通讯铁塔基础的设计方案的选择依据进行了明确的界定，对于通讯铁塔基础设计具有一定参考价值。

作者:罗杰 单位:富春通信股份有限公司

参考文献

[1]王丽.通讯铁塔的设计与维护策略初探[J].信息技术与信息化，2015（6）：116~120.

[2]何晓飞.通讯铁塔基础设计与造价分析[J].山西建筑，2012，38（2）：82~83.