淺談水底光纜線路設(shè)計要點(diǎn)

鄭偉

摘 要 對水底光纜特設(shè)計進(jìn)行探討，簡要介紹水底光纜設(shè)計時需關(guān)注的技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 路由選擇;埋設(shè)設(shè)定;材料選擇;施工方案;加固措施

在光纜傳輸線路中，可能因客觀因素的存在，如有人居住的江心州、沿海附近島嶼，光纜需要跨越江河湖海，在附近沒有橋梁可供敷設(shè)光纜的條件下，光纜傳輸線路勢必須采用敷設(shè)水底光纜方式穿過大面積水域地區(qū)。

這種光纜敷設(shè)方式，存在建設(shè)環(huán)境較差，后期運(yùn)營光纜修復(fù)故障的技術(shù)和措施困難較多的問題，所以在設(shè)計中對水底光纜可靠性方面的要求比直埋光纜要更高。

1水底光纜線路路由

水底線路路由以選擇河流兩岸地形條件好，水流速度不大，河面較窄，土質(zhì)穩(wěn)定不易沖刷，能保證水線光纜線路安全的地帶。避免在河流分岔或匯合處、河床變動、河床斷面變化大、采砂區(qū)、碼頭、渡口、有腐蝕性污水排泄、有疏浚擴(kuò)寬改造計劃等區(qū)域。

在深水區(qū)域，當(dāng)光纜直接布放不加掩埋時，應(yīng)考慮到光纜入水后受到水流沖擊作用后，水底光纜的走向可采用兩種方式設(shè)計，一種是水底光纜采用弧形設(shè)計，即水底光纜的走向沿基準(zhǔn)線稍偏上游弧形敷設(shè)。另一種是水底光纜采用弧形加蛇彎設(shè)計，即在第一種弧形設(shè)計的基礎(chǔ)上增加微小的“S”彎，由于微彎使水底光纜在較短的距離內(nèi)獲得較大的松弛余量，這樣可減小水底光纜受水流縱向張力。

2水底光纜埋深

水底光纜的埋設(shè)深度應(yīng)考慮水底光纜的安全、河床土質(zhì)以及河流水域深度等情況確定。目前，水底光纜的埋設(shè)深度一般要求在1-2m之間，這主要根據(jù)水底光纜的敷設(shè)方式有關(guān)，水底光纜主要采用水線布放后用水泵沖槽法敷設(shè)，通常河床水域、岸灘部分埋設(shè)深度應(yīng)符合以下規(guī)定：

（1）在枯水季節(jié)水深在8米以下，河床不穩(wěn)定或土質(zhì)松軟時，光纜埋設(shè)深度不應(yīng)低于1.5米，當(dāng)河床穩(wěn)定或土質(zhì)堅硬時，埋設(shè)深度不應(yīng)低于1.2米。

（2）水深在8米以上的，光纜可直接布放到河底，不加掩埋。

（3）在有疏浚計劃的區(qū)域，應(yīng)將光纜埋設(shè)至疏浚計劃深度以下1米，或施工時按一般要求敷設(shè)，但應(yīng)適當(dāng)預(yù)留光纜，待疏浚時再將光纜埋設(shè)至要求深度。

（4）石質(zhì)或半石質(zhì)河床，光纜埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5米，同時要考慮采用水泥砂漿代或水泥蓋板保護(hù)。

（5）比較穩(wěn)定的岸灘地帶，光纜埋設(shè)深度不應(yīng)小于1.2米。

（6）若岸灘容易受到?jīng)_刷、損毀區(qū)域，光纜埋設(shè)深度應(yīng)適當(dāng)加深，光纜上岸的坡度不宜大于30度。

（7）當(dāng)航道、水利、海事等部門對擬建光纜埋設(shè)深度有特殊要求時，應(yīng)綜合論證分析，確定合適的埋設(shè)深度。

3水底光纜材料規(guī)格

根據(jù)規(guī)范要求，水底光纜規(guī)格選用應(yīng)符合以下要求：

（1）當(dāng)河床、岸灘穩(wěn)定流速不大但河面寬度小于150米一般河流或季節(jié)性河流時，采用短期抗張強(qiáng)度不小于20000N的鋼絲鎧裝光纜。

（2）當(dāng)河床、岸灘不太穩(wěn)定流速大于3m/s或主要航道等時，采用短期抗張強(qiáng)度不小于40000N的鋼絲鎧裝光纜。

（3）當(dāng)河床、岸灘極不穩(wěn)定沖刷嚴(yán)重，以及河面寬度超過500米特大河流應(yīng)采用特殊設(shè)計的加強(qiáng)型鋼絲鎧裝光纜。

（4）當(dāng)河床穩(wěn)定、水流速度較小、水域不寬的河流，在保證光纜安全且今后不受其他作業(yè)影響的前提下，可不改變光纜型號，直接采用直埋光纜敷設(shè)過河。

（5）若跨河寬度及河床土質(zhì)能滿足定向頂管要求，也可通過定向頂管方式過河，光纜采用直埋光纜或管道光纜。

4水底光纜終端加固措施

水底光纜終端的固定方法通常有以下幾種，實際工程中可結(jié)合具體情況選擇一種或幾種組合固定。

4.1 延伸固埋

水底光纜在岸灘部分直接埋入土中，由于光纜外護(hù)層與泥土直接接觸，接觸地帶的摩擦抵抗力因埋設(shè)段落的長度、摩擦系數(shù)的大小、回填土的密實程度不同而不同，通常岸灘松軟土質(zhì)較黏土的摩擦系數(shù)小很多，密實夯填土較松填土摩擦系數(shù)大，因此，在可能的情況下，岸灘部分的水底光纜應(yīng)盡可能延伸長一些，最短不要低于50米，水陸光纜的接頭應(yīng)設(shè)置在地勢較高土質(zhì)穩(wěn)定的地方，另外，水底光纜延伸段的回土要緊密，盡可能夯實。

4.2“S”形彎曲

當(dāng)岸灘地帶不長，為增加水底光纜在岸灘的埋設(shè)長度，提高岸灘段落光纜的摩擦力，宜采用1-2個“S”形彎曲敷設(shè)，作為錨固和預(yù)留的措施，見圖4-1，由于“S”形敷設(shè)，使得光纜縱向分解力減少，降低水底光纜張力的傳遞作用。另外，“S”型敷設(shè)在今后維護(hù)使用中也比較方便，當(dāng)河道疏浚清淤時，即可利用“S”彎水線余長滿足纜線下沉。

為使水線不產(chǎn)生扭力，“S”彎纜溝應(yīng)彎曲圓滑，最小曲率半徑應(yīng)符合水底光纜的技術(shù)要求?！癝”彎加固水線見圖4-1。

4.3 梅花樁加固

梅花樁加固適用于岸灘穩(wěn)固的地帶，當(dāng)岸灘容易受到?jīng)_刷則不宜采用此種加固方法，主要考慮的是常年易沖刷的岸灘，土壤容易流失，加固木樁易裸露，起不到加固作用。相對于“S”形彎曲加固方式，梅花樁可承受更大的拉力，其曲率半徑宜大不宜小，曲率半徑增大時可減小水線受到的側(cè)壓力。梅花樁加固方式見圖4-2。

4.4 地錨式加固

地錨式加固是水線在岸灘加固的一種常用方法，適用于岸灘土質(zhì)松軟，岸灘穩(wěn)定地帶，一般情況下，使用一根橫木就可以起到加固作用。當(dāng)岸灘斜坡較大，土質(zhì)過于松軟，則需要采用增設(shè)垂直木樁，起到加強(qiáng)加固作用。通常，橫木埋入纜溝與水線埋深一致，對于加強(qiáng)型的垂直木樁則應(yīng)夯如纜溝以下1.4米，木樁與橫木綁扎一起組成地錨，水線與地錨牢牢捆扎在一起，通過地錨與土壤的作用力來抵消水線產(chǎn)生的張力。

4.5 終端加固

終端加固法通常設(shè)置在水陸纜線接頭處附近，其利用水底光纜的外層鎧裝鋼絲直接固定在鑄鐵管上，并將鑄鐵管固定在混凝土地錨或木制綁樁上，這樣水線受到的張力直接作用在加固裝置上，以免張力傳遞到水陸纜線接頭處。

5結(jié)束語

水底光纜現(xiàn)場踏勘時需收集相應(yīng)河道的水文、氣象、測繪、規(guī)劃等資料，確保收集資料準(zhǔn)確性，以便水底光纜的順利實施。同時向水利、航運(yùn)等相關(guān)部門取證，征詢相關(guān)部門的意見及要求，特別是光纜通過河堤時應(yīng)嚴(yán)格按照河堤管理部門的相關(guān)要求，確保光纜與河堤的安全性。

參考文獻(xiàn)

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