第5章 通信管道的设计.docx

1、第5章 通信管道的设计第5章 通信管道工程的设计【本章内容简介】本章主要介绍了通信管道平面设计、剖面设计的主要内容和方法；介绍管道的组合排列方式；通信管道地基处理办法、管道的基础设计方法、通信管道与其它地下管线交越的处理办法及光电缆地下室设计要求。【本章重点难点】本章重点是学会通信管道平面设计、剖面设计的方法。难点是通信管道的路由选择，通信管道与其它地下管线交越的处理办法。通信管道是城镇通信网的基础设施，设置地下通信管道可以大大满足线路建设的随时扩容的需要，提高线路建设及维护的工作效率，确保通信线路的安全，同时也符合城镇市容建设的需要。地下通信管道具有投资大，施工时对城市交通和人民生活影响大的

2、特点，一经建成就成为永久性的设施，因此，设计时必须考虑到网络发展和城市的长期规划，使通信管道能随城市的发展而延伸。彼此能连成稳定、合理的管网。工程设计一般按路由选择、收集资料、地基与基础处理、平面设计、剖面设计和特殊情况处理的程序进行。5.1 管道的平面设计通信管道设计图主要由平面设计和剖面设计图两大部分组成。通信管道平面设计主要步骤：明确管道建设目标及管孔容量；通信管道的路由选择；收集资料；通信管道具体位置确定、管道人(手)孔位置的选择及选型、引上及引下管的处理。1路由选择原则（1）符合地下管线长远规划，并考虑充分利用已有的管道设备。（2）选在通信线路较集中、适应发展需求的街道。（3）尽量不

3、在沿交换区界线周围建设主干通信管道、尽量不在铁道、河流等地铺设管道。（4）选择供线最短，尚未铺设高级路面的道路建设管道。（5）选择地上及地下障碍物少、施工方便的道路建设管道。（6）尽可能避免在有化学腐蚀，或电气干扰严重的地带铺设管道，必要时必须采取防腐措施。（7）避免在过于迂回曲折或狭窄的道路中、有流沙翻浆现象、或地下水位甚高、水质不好的地区建设通信管道。（8）避免在规划未能定、可能转为其他用途的区域，远离各类取土采石和堆放填埋场中建管道。（9）避免在经济林、高价值作物集中地带建管道。（10）有新建的城市道路时，应考虑通信管道的建设。在通信管道路由选择过程中，要充分了解城市全面规划和通信网发展

4、动向，与城建管理部门充分沟通、联系，并考虑城市道路建设以及通信管道管网安全。2收集资料通信管道路由选定以后，除要收集第2章所介绍的的相关资料外，还要对沿线地上、地下的建筑物、地质及水文资料及规划的情况进行深入的调查，并收集如下资料，为设计和施工做好准备。（1）城市道路规划图纸及资料。近期及远期发展规划及地下管线综合资料，拟设通信管道路由的道路平面、横断面、纵断面及高程等规划设计资料。（2）地下建筑物资料。了解地下管线情况并与相关单位核实若与相关管线发生矛盾，要与相关单位协商采取安全或避让措施。（3）沿线房屋情况。考虑到施工时对沿线房屋的振动、地基下沉等影响。（4）土质调查。（5）地下水调查。调

5、查地下水在不同季节的水位情况，通信管道应建在地下水位以上的土层中，并避开有电化学腐蚀的地段。（6）冰冻层深度调查。通信管道应尽可能建在冰冻线以下的土层。3通信管道埋设位置的确定 在已拟定的通信管道路由上确定通信管道的具体路由时，应和城建部门密切配合，并考虑以下因素： 通信管道铺设位置尽可能选择在原有管路或需要引出的同一侧，要设法减少引入管道和引上管道穿越道路和其它地下管线的机会，并减少管道和电缆的长度。如条件限制，通信管道必须建筑在车行道下时，尽量选择离中心线较远的一侧，或在慢道中建设，并尽量避开雨水管线。管道位置应尽量与架空杆路同侧，以便电缆引上和分支。 节约工程投资和有利缩短工期。通信管道

6、尽可能建筑在人行道下或绿化地带，以减少交通影响；如无明显的人行道界限时，应靠近路边敷设。这样做可使管道承受荷重较小、埋深较浅，降低工程造价(包括路面赔偿费等)，有利于提高工效和缩短工期，也便于施工和维护。 通信管道的中心线原则上应与房屋建筑红线或道路的中心线平行。遇有道路弯曲时，可在弯曲线上适当的位置设置拐弯人孔，将其两端的通信管道取直。 应考虑电信电缆管道与其它地下管线和建筑物间的最小净距，各种管线、建筑物之间都应保持一个最小的距离（通信管道与其它地下管线最小平行隔距见表51，通信管道与其它建筑物及树木的最小隔距见表52），以保证施工或维修时不致相互产生影响。不应过于接近或重叠敷设。同时还应

7、考虑到施工和维护时所需的间距，由于人孔和管道挖沟的需要，特别是在十字路口，还应结合其它地下建筑物情况，考虑其所占的宽度和间距，以保证施工。通信管道不宜紧靠房屋的基础。充分考虑规划要求和现实条件的影响。当两者发生矛盾，如规划要求管道修建的位置处尚有房屋建筑和其它障碍物(如树林、洼地等)，目前难以修建或投资过大，可考虑选在车行道下或采用临时过渡性建筑。 表5.1 通信管道与其它地下管线或建筑物的水平隔距管线名称管线情况最小平行隔距m自来水管管径为150mm300 mm 05管径为300 mm500 mm 10管径为500 mm以上15 直埋电力电缆 电压35kV 05电压35kV20 电力管道电力

8、电缆在管道中敷设 015 排水管排水管道先施工 10通信管道先施工 15热力管道热力管道直埋在管道中 10热力管道直埋在管道中，通信管道为塑料管时 15天然气管道 压力300kPa 10压力为300kPa800kPa20其它通信光(电)缆075表52通信管道与其它建筑物及树木的最小隔距 相关建筑物名称 最小水平距离m道路边石10 绿化树 乔 木15 灌 木10 房屋建筑 151-8 地上杆柱 0510高压电力线支柱 30电车路轨外侧20 4、城市管道人(手)孔位置的选择规定如下：（1）(手)孔位置应选择在管道分歧点、道路交叉口或需要引入房屋建筑的地点。（2）在弯曲度较大的街道中，选择适当地点插

9、入一个人(手)孔。（3）在街道坡度变化较大的地方，为减少施工土方量，常在变坡点设置人(手)孔。如图51所示。 图51通信管道顺路坡建筑（4）通信管道穿越铁路、公路等路段，或使用顶管时，为便于维护和检查，在铁路路轨、公路、顶管两侧(端)适当的地点设置人(手)孔。(5) 在较直的管道路由上人（手）间距一般为120m130 m，最大不宜超过150m。如采用摩擦因数较小的塑料管等管材，直线管道段长可适当放宽到200m，甚至接近250m。 (6)人(手)孔位置应与其他地下管线的检查井相互错开，其他地下管线不得在人(手)孔内穿过。(7)交叉路口的人(手)孔位置宣选在人行道上或偏于道路的一侧。 (8)人(手

10、)孔位置不应设置在建筑物的门口,也不应设置在规划的屯放器材或其他货物堆场。更不得设置在低洼积水地段。5引上通信管道的处理（1）引上点位置的选择主干光(电)缆在人(手)孔中经分支接续后，通过引上通信管道引出地面，与架空光电缆或与墙壁光(电)缆相接，供用户使用。从人(手)孔中分支出光电缆的地点即称之为引上点。引上点位置的选择要求如下引上点和通信管道同属于比较稳定的建筑装置，设计时应考虑日后发展的可能性，尽量避免拆迁。 引上点应选择在架空光(电)缆、墙壁光(电)缆或交接箱引入光(电)缆的连接点附近，避免主干光(电)缆与配线光(电)缆问的回头线。引上点选择在人(手)孔附近，减少引上通信管道的长度。在同

11、一引上管中设置的引上光(电)缆不宜超过两条。引上点的位置不应设在交通繁忙的路口，以免遭车辆和行人的碰撞。在公路两侧均设置地下通信管道时，其供线点应以公路为界，不允许引上通信管道往返穿越公路。在房屋或建筑物的墙外引上通信管道时，引上点应尽量选择在比较隐蔽的侧墙或后墙沿。 （2）引上通信管道的设计要求 ，由于引上通信管道具有管孔数目少，敷设距离短，埋设浅，所经路由情况比较简单其中穿放的光(电)缆外径较小的特点，所以在设计时只在平面图中表示出引上点的位置及引上通信管道长度即可，除穿越障碍有困难的情况以外，一般情况下不做剖面设计。 引上通信管道设计时应注意以下情况：1 引上通信管道穿越公路时，应尽量垂

12、直穿越，如图52中A所示的情况。图52 引上通信管道的设置 引上点距人(手)孔较远，引上通信管道需要进行两个方向的拐弯时，可在适当地点插入人(手)孔。如图51中B所示的情况。 引上点位置与主干光(电)缆在同一侧，距离不远，并对断面的影响不大时，引上管可自人孔直接斜向引上点，如图51中C所示的情况。引上点在主干通信管道的同一侧，但引上点偏离通信管道断面有一定距离而断面限制不允许引上通信管道自人孔斜向敷设至引上点，则引上通信管道允许在主干通信管道路由中敷设至一定位置，然后拐弯至引上点，如图51中D所示的情况。 引上通信管道中的光(电)缆进入人孔后，光(电)缆离上覆净空间不应小于20cm40cm，引

13、上通信管道从光(电)缆出土点向人(手)孔应具有0304的平坦坡度，以便排泄渗入管孔中的积水。 从地下出土的弯头用90。的弯铁管或其它材质的弯管，弯管的曲率半径不得小于管径的10倍。 引上点管孔数一般不超过两根引上管。预留管引出端用油麻堵实，以免雨水和杂物进入管内影响日后使用。52通信管道的剖面设计 通信管道的剖面设计是通信管道设计的另一重点内容，它要确定通信管道与人(手)孔的各个部分在地下的标高、深度、沟（坑）断面设计以及和其它管线跨越时的相对位置及所采取的保护措施。521通信管道和人(手)孔的埋深1怎样确定管道和人(手)孔埋深通信管道的埋深取决于所在地段的土质、水文、地势、冰冻层厚度及与其它

14、地下管线平行交越和避让的要求,还和地面的负荷的关，它直接影响管道建筑本身的安全。在保证管线质量的前提下，确定通信管道的埋深，应注意以下几点： 考虑通信管道施工时对邻近管线和建筑物的影响。如离房屋较近，应考虑避免影响房屋基础，管道埋深可适当浅些。 考虑水位和水质的情况。如地下水位较高，且水质不好的地带，为保证管道电缆的安全和节约防水工程费用，管道可适当埋浅。路由表面的土壤由杂土回填而成，土质松软，稳定性较差，可埋深些，以减少地基及基础的处理费用。考虑冰冻层的厚度以及发生翻浆的可能性，一般将通信管道建筑在冰冻线以下。如果地下水位很低，不致发生翻浆的现象，通信管道采取适当的措施可以埋设在冰冻层中。管

15、道如分期敷设时，应满足远期扩建管孔所需的最小埋深要求。 同一街道中通信管道敷设位置的不同，其承载的负荷也不同。荷重小的地方，如绿化地带、人行道，管道埋深可浅些；在负荷大的车行道应埋深些。管道所用的管材强度和建筑方式要求不同，埋深也不一样。不同程式的管材允许的最小埋深见表53。表5.3 通信管道最小埋深管道类别管顶距地表最小深度（m）人行道车行道电车轨道铁路水泥管0.50.71.01.5钢管0.20.40.71.2塑料管0.50.71.01.5注：具体应与铁道部门协商。 钢管最小埋深在有冰冻的范围以内时，施工时应注意管内不能有进水或存水的可能。 考虑道路改建等因素，通信管道的埋深应保证不因路面高

16、程的变动而影响通信管道的最小埋深。设计时，应考虑在人孔口圈下垫三层砖，以适应路面高程的变动。 人孔的埋深应与通信管道的埋深相适应，以便于施工和维护。一般规定通信管道顶部或基底部分分别距人孔上覆或人孔底基面的净空间不小于30cm。引上通信管道的管孔应在人孔上覆以下20cm40cm处。与其它地下管线穿越时，需要满足表54所列的最小垂直净距。为了达到管顶至路面的最小埋深，一般可采用改变管群组合所占断面的高度；或采取适当的保护措施，如混凝土盖板保护或混凝土包封保护。但应注意管顶离路面的高度不得小于30cm，并保证管孔进人人孔的相对高度。表5.4 通信管道与其它地下管线交叉跨越时的最小垂直净距管道及建筑

17、物名称最小垂直净距m 附 注给水管0.15排水管在通信管道下部0.15在通信管道上部0.4穿越处包封，包封长度按排水管底宽两边热力管沟0.25小于025m时，交越处加导热槽，长度按热力管两边各加长1m 天然气管0.15在交越处2m内不得有接合装置，通信管道包封2m 其它通信光(电)缆、电力及电车电缆直埋式0.5在管道中0.15明沟沟底0.5穿越处包封，并伸出明沟两边3m 涵洞基础底0.15铁路轨底1.5电气铁道轨1.1522 通信管道沟设计通信管道沟的开挖影响道路交通、建筑物和施工人员安全，并关系工程土方量，所以通信管道沟设计是通信管道设计的重要组成部分。1如何设计沟槽的断面开挖沟槽的断面形状

18、应结合通信管道埋深、土壤性质、地面荷载及施工条件考虑。通信管道沟槽的断面分陡峭沟槽和斜坡沟槽两种。 (1)陡峭沟槽 陡峭沟槽即沟槽的上部和下部宽度相等。挖掘这样断面的沟槽；必须在土质及含水量较好的地段进行，并立即铺管施工。一般较为松软的土壤，陡峭沟槽沟深不能大于1m，中等密实土壤沟深不能大于15m，坚硬土壤沟深不能大于2m。 (2)斜坡沟槽图53 管道沟的横截面 通信管道施工工期较长时，一般采用斜坡沟槽。挖沟时采用的坡度视土质情况而定。可参见表5.5。表5.5 不同土壤中通信沟槽沟壁的坡度土壤种类 垂直：水平 沟深小于2m2m沟深3m粘土1：0.11：0.15沙质粘土1：0.151：0.2沙质

19、垆坶1：0.251：0. 5瓦砾、卵石1：0.51：0.7炉渣、回填土1：0.751：1注：通信管道沟槽在施工过程中需做保护措施的情况在土质差，地下水位高于沟底；沟深大于1.5m，沟边距房屋等建筑物水平距离小于1.5m；挖沟深度大于3m；沟深小于3m，但土质松散；横穿车行道施工和通信管道路由平行接近的其它管线距通信管道沟壁小于0.3m的情况下，挖掘通信管道沟槽时沟槽侧壁塌陷，设计时应考虑加设保护措施。 通信管道槽壁的保护措施，一般采用支撑护土板的方法，即每隔一定距离，在两侧壁横放或竖放或横竖组合放置木板，用两根或数根圆木抵撑。2通信管道的坡度为避免渗入管孔中的污水或淤泥积于管孔中，造成长时期腐

20、蚀通信光(电)缆或堵塞管孔，相邻两人(手)孔间的通信管道应有一定的坡度，使渗入管孔中的水能随时流人人(手)孔，便于清理。管道的坡度一般应为0.30.4左右，最小不宜低于0.25。 为减小施工土方量，通信管道斜坡的方向应和地面的斜坡方向一致。 水平地面中通信管道坡度的建筑方法有“一”字坡和“人”字坡两种，分别如图54、55所示。图5.4 “一”字形通信管道坡图5.5 “人”字形通信管道坡 “一”字形通信管道建筑方法简单，容易保证通信管道建筑质量，这是一种最常用的通信管道建筑方式。但在通信管道路由中穿越其它管线时，有时在高程上会出现矛盾，通信管道不得已避让时，应采用施工比较困难的“人”字形通信管道

21、坡建筑方式，采用该种方法时，一般选用塑料管材质。为使光(电)缆及接头在人孔中有适宜的曲率半径和合理布置，在不过度影响管道坡度和埋深等要求下，应尽量使人孔内两边管道的相对管孔接近一致的水平，在一般情况下相对位置(标高)的管孔高差不应大于0.5m，尽量缩小管道错口的程度。523 通信管道地基处理通信管道的地基是承受地层上部全部荷重的地层。按建设方式，可分为天然地基和人工地基两种。在地下水位很低的地区，如果通信管道沟原土地基的承载能力超过通信管道及其上部压力的两倍以上，而且又属于稳定性的土壤，则沟底经过平整以后，即可直接在其上铺设通信管道，这种地基即属于天然地基。如果土质松散，稳定性差，原土地层必须

22、经过人工加固，使上层较大的压力经过扩散以后均匀地分布于下部承载能力较差的土壤上，这种地基称之为人工地基。人工地基有以下几种加固方式。（1）表面夯实。适用于粘土、砂土大孔性土壤和回填土等的地基。（2）碎石加固：土质条件较差或基础在地下水位以下。在非稳定性土壤的基坑中放人10cm20cm厚的碎石层，然后分层夯实。找平，即可在其上铺设通信管道。碎石层厚度管道基坑通常为10cm，人孔基坑厚度为20cm。有混凝土基础时，碎石层地基宽度比混凝土基础宽出10cm15cm。（3）换土法：当土壤承载能力较差，宜挖去原有软土，换以沙、砾石及卵石，并分层夯实（每层约15cm厚），以提高土壤的承受能力。（4）打桩加固

23、：在土质松软的回填土流砂、淤泥或级大孔性土壤等地区，采用桩基加固地基以提高承载力。目前常采用混凝土桩加固，采用的混凝土标号不小于150，桩径为15cm20cm、长度为1.53.0m；为增加混凝土的韧性，可在圆截面的轴线方向配4根12rum的钢筋。在支撑桩上建筑通信管道方式如图5.6示， 桩位布置如图5.7示。图5.6 支撑桩上建筑通信管道方式图5.7桩位布置图524管道的基础设计1管道基础的分类管道的基础是管道与地基中间的媒介结构，它支承管道，管道的荷重均匀传布到地基中。管道一般均应有基础，基础有灰土基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础、水泥预制盖板等，不同的基础具有不同的优点、缺点，必须根据不同

24、的场合加以选用。（1）灰土基础灰土用消石灰和良好的细土，按体积比3：7或2：8拌和均匀，虚铺22cm25cm厚，加适量的水分夯实至15cm而成(为一层)。具有经济实用、早期强度低但随时问增加而提高、抗拉及抗剪很差和灰土基础的抗溶性及抗冻性较差的特点。不适于在有不均匀沉陷的地基上使用，必须将其建筑在地下水位以上，冰冻线以下。 灰土也可用石灰、沙及良好的细土以l：3：6的比例拌和均匀，分层夯实而成。这种基础石灰用量省，抗压强度增强，但抗拉及抗剪更差。不同配比灰土基础的材料用量见表56表56土配比材料名称单位配比值2：62：83：74：6生石灰kg182146218291过筛的净土rn31.11.2

25、1.00.9 ( 2)混凝土基础 混凝土由水泥、沙、石及水按一定的配比拌匀、浇灌、捣制而成，其配制比例和方法参见通信建设工程预算定额第二册通信线路工程和通信管道人孔和管块组群图集。通信管道工程用到的混凝土标号一般为325#、425#、525#等，工程中根据载荷及基础情况选用不同标号的水泥。通信管道中的混凝土基础一般厚度为8cm，宽度比所承载的通信管道底边宽5crn8cm，通常为8cm。混凝土基础具有抗压强度高、抗拉强度较低的特点。适用于一般性土壤和跨距较小的场合。一般混凝土的强度是指凝固28天后的强度。 ( 3)钢筋混凝土基础 钢筋混凝土由钢筋、水泥、沙、石及水按一定的配比拌匀、浇灌、捣制而成

26、，其配制比例和方法参见通信建设工程预算定额第二册通信线路工程和通信管道人孔和管块组群图集。钢筋混凝土基础，具有抗压和抗拉强度都很高的特点，起的是梁的作用。所以必须在其受拉力的区域适当地布置钢筋，以增强其抗拉能力。下列地区宜采用钢筋混凝土基础。跨越沟渠基础在地下水位以下，冰冻层以内；土质很松软的回填士；淤泥流砂；级大孔性土壤跨越沟渠2管道基础的选用通信管道基础的建筑应与地基条件及所选用的管材相适应。抗弯强度较差的管材要求较坚实的基础，抗弯能力较强的管材对基础的要求相对不高。常用管材种类有塑料管、钢管、水泥管三种。下面介绍在这三种材质下各类基础的具体做法和场合的选用。 （1)水泥通信管道基础水泥通

27、信管道常用的基础有灰土基础、混凝土基础和钢筋混凝土基础三种。其选用场合见以上的描述。（2)塑料管、钢管通信管道基础 除非在非稳定性土壤中埋设需采用地基加固的方法外，在土质较好的情况下，一般不考虑设置基础。其它则按照土质不同，采用不同的地基处理或进行简单的沙基础处理。沙基础一般使用含水量为812的中沙或粗沙夯实如图5.3所示 。沙中不宜含各种坚硬物，以免伤及管材。沙基础也可用过筛的细土取代沙。 钢管由于其质地坚硬，一般只需对其进行防腐处理和简单的沙石垫层，无需进行地基的加固。图5.8 硬聚乙烯管铺设断面525 通信管道与其它地下管线交越的处理从施工和维护的要求考虑，如果有两条管线，应尽可能避免把

28、一条管线直接建筑在另一条管线之上。管道在交越时若不能达到最小的允许隔距，则应本着“局部服从整体，小管让大管，软管让硬管，有压让无压”的原则，相互协商，或采取相关的保护措施。管道加固保护的方法目前主要有以下几种。管顶上覆保护方法：在管道上面用厚度为8cm的100#混凝土保护，一般有采用现场浇筑或采用预制混凝土盖板两种制作方法。管顶上覆保护方法的地点：管道埋设在车行道下，且管道的埋深小于规定值的0.7m的地段；日后有可能被挖掘的地带和管道穿越铁路时，离交越处两侧2m以外的地段。管道包封均采取现场浇灌100#混凝土制成，应在铺设管道后即施工，以便使混凝土包封层与混凝土基础密切结合成整体。包封层厚度为

29、8cm。管道包封保护方法适用于管道穿越有重型车辆通过的道路和广场的地段；与其它地下管道或线路交叉，其间隔小于最小净距特别是穿越排水管沟内部时的地段；管道埋在车行道下，且管道埋深小于规定值0.7m，日后路的高程有变化时的地段；靠近大树或沟内有树根时的地段；土质松软地带或管道埋在冰冻层以上时的地段；管道穿越铁路时，在交越处的中间一段(不包括两侧2m以外)的地段。通信管道与其它地下管线交叉处理的基本原则如下。 必要时改变埋深，若埋深过浅，管顶可加设钢筋混凝土盖板或用混凝土将通信管道包封，以增强抗压能力。改变管群的组合形式，适当地改变断面高度。 改变通信管道的坡度，必要时可拐弯绕过，以保证交越处的空间

30、。采用必要的保护措施，将通信管道嵌入或从中穿插其它管线的边沿部分。考虑前后移动人孔的位置或改变人孔的形式。1一般措施通信管道与其它地下管线交越时应采取以下措施：两管交越处的垂直净空间小于0.5m时，上层通信管道基础在经过下层管道沟槽部分浇灌不低于50#混凝土或用不低于25#沙浆砖砌填实。填满的混凝土(或砖砌)的长度宜较上层通信管道基础两侧各宽出0.3m。两管交越处的垂直净空间在0.5m1.0 m时，上层通信管道基础在下层管道沟槽部分用混凝土或砖砌与级配沙石填充，当地下水位很低时，亦可用三七灰土填实，其填实长度宜较上层通信管道基础两侧各宽出0.3m。 两管交越处的垂直净空间大于1.0 m时，上层通信管道基础在下层管道沟槽部分用级配沙石回填。当地下水位很低时，可用三七灰土填实，其填实长度宜较上层通信管道基础两侧各宽出03m。在车行道下与大管径的其它管线交越时，由于管线间所受压力及冲击力较大，土壤下沉的可能性较大，宜填以混凝土或砖砌。