通信鐵塔的基礎選型與設計技術研究

湯愛強

摘 要：通信鐵塔是我國移動通信事業發展的重要基礎設施，在其建設過程中，不但要考慮到其通信性能，同時還必須符合國家相關建筑的設計和建設規范。鑒于其作用的特殊性，在其建造之前，必須要對其基礎選型以及設計技術進行探討和分析，以便于確保通信鐵塔的質量。

關鍵詞：通信鐵塔；基礎選型；設計技術

1 通信塔的特點

通信塔又叫信號發射塔，顧名思義，主要的工作職能就是發射信號。將各個信號塔連在一起就構成了通信系統。通信塔不僅僅在移動通信方面有著很大作用，在電力，航空等發面也承擔著相當重要的角色。通信塔的主要特點有以下幾個方面：

通信塔主要為移動通信設備提供基礎支撐。通信塔一旦在某地建設，就設立了一個長期的信號基站，比較安全穩定，受到人為的影響因素較小。同時因為鐵塔整體構件大部分由采取了防腐措施的鋼材組成，也能夠很好的應對大風、暴雨等惡劣天氣，所以自然環境對鐵塔正常使用功能的影響也較小。

2 基礎選型

當通信鐵塔選址結束以后，接下來的工作便是對鐵塔進行基礎設計。鐵塔基礎設計主要從擬建場地地質條件及周邊環境、通信鐵塔高度、鐵塔種類等方面進行綜合考慮。其中在不同場景條件下針對鐵塔選用不同基礎類型是需要特別考慮的地方。

2.1 四邊形角鋼塔

四邊形角鋼塔簡稱四角塔，是近些年通信工程中非常常見的一種塔型。這種塔型鐵塔跟開通常都占據鐵塔高度的七分之一，在基礎形式上一般都會使用鋼筋混凝土獨立基礎或灌注樁基礎。對這種塔型基礎載荷進行計算時，通常都取上部結構傳至塔腳下最不利的第二方向（即45°角方向）。

當土質比較均勻且地基持力層承載力特征值大于80kPa時，一般選用鋼筋混凝土獨立基礎形式。它的設計優點是合理利用天然地基土層，施工簡單方便，承載力大，整體性好，建造費用經濟；其缺點是開挖土方量較大，占地面積大。樁基礎適用于上部土層較薄、地基土承載力較低的情況。它的設計優點是開挖土方量少，占地面積小，樁身需要伸入天然地基層形成復合地基，提高了基礎承載力；缺點是當選用人工成孔施工方式時，需做好安全保護措施。對于適合機械施工的場地，優先選用機械鉆孔灌注樁的施工工藝，能夠保證施工安全及質量。設計時結合結構特點，場地地質條件等進行具體分析，合理設計樁徑及樁長，以達到既安全又經濟的效果。

比如，以某鄉村通信基站鐵塔為例：58米角鋼型塔，跟開7.8米×7.8米，施工區地質情況如下表1所示：

由上述地質特征分析，采用一樁一柱，樁和樁之間采用拉梁進行連接，承臺最小面積為1.4米×4.0米，會給實際施工造成很大的影響，不但增加了投入，而且工期會很長；而選用一柱一樁，承臺最小為1米×1米，能夠有效節約成本。所以，在實際施工中，應該緊密結合現場工程勘察報告，合理確定施工樁徑與數量。

2.2 三角形鋼管塔

現在城市用地非常緊張，而城市又是通信鐵塔較為密集的區域，三角形鋼管塔相比于四角型塔來講占地較少，因此，在城市通信鐵塔建造時多選擇使用這種形式。三管塔跟開較小，塔柱斜率小，分配到每一個塔柱拉應力非常大，所以在建設時，必須要有效結合巖土工程勘察報告來選用合適的基礎工程。

當施工場地較為開闊，基坑開挖不受限制，且地下水埋藏比較深時，通常都選用鋼筋混凝土筏板整體基礎。當施工場地地基表層的軟弱土層較厚時，且地下水位較淺時，選擇使用樁基礎，這樣可以使鐵塔更好的抵抗垂直荷載以及上拔力，顯著增強鐵塔的穩定性。

比如，以某通信鐵塔為例，工程地質條件狀況如下，

本基站地下水埋藏較淺，以每個塔腳設置一根直徑0.9 m的樁為例，樁凈長1l m，進入層粉土約1m，采用一柱一樁，樁與樁之間設置拉梁，承臺采用l m×1 m，單樁抗壓極限承載力標準值1637 kN，抗拔極限承載力標準值734 kN，滿足設計要求。

2.3 單管塔

與一般高聳結構的基礎相類似，單管塔基礎可采用獨立基礎、單樁基礎或承臺+多樁基礎，其計算方法獨立基礎主要采用土重法進行計算，單樁基礎主要考慮水平樁頂部位移m值進行計算，承臺+多樁基主要按抗拔樁計算（此類型適用相對較少）。由于其上部結構為典型的懸臂結構，高度大且采用高強材料，故作用于基礎的內力具有彎矩很大，剪力較小，壓力很小的特點，不同于一般建筑，單管塔基礎對于地基承載力要求較低，正常情況下都能滿足。

單管塔基礎所受的彎矩很大，軸力很小，采用獨立基礎設計時大小及埋深通常是由抗傾覆承載力控制，基礎底面脫離面積不小于1/4 底面積，底板厚度挑高比不宜大于2.5，此時會導致混凝土強度抗壓強度不能很好利用，導致設計不經濟。淺基礎設計中在地下水位較低的情況下宜合理的增加基礎埋深（利用覆土對基礎抗拔的有利作用）來減少基礎寬度。

3 結束語

綜上所述，通過對鐵塔設計及建造的全過程分析，從塔身結構設計需要考慮到的設計要點至設計選用合適的基礎形式及尺寸，現場施工質量管控，交付使用后定期檢查及維護等方面著手，嚴格把關設計及施工質量，做好后期維護工作，確保通信鐵塔在正常使用年限內充分發揮其功能，為通信事業的高速發展打下堅實基礎。

參考文獻

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