电缆土建通道防水设计

电缆土建通道防水设计

胡宇

四川鑫城能工程设计有限公司 四川省成都市 610000

摘要：电缆排管、电缆沟、电缆井、电缆隧道等电缆土建通道是电力系统中不可或缺的组成部分，它们为电缆提供了安全、稳定的运行通道。由于这些设施经常处于地下或封闭环境中，防水设计变得尤为重要。本文旨在通过分析各类型土建通道进水原因及介绍切实有效的防水设计措施，为电缆土建通道的防水设计和施工提供参考。

关键词：电缆排管；电缆沟；电缆井；电缆隧道；进水原因；防水设计

引言：

以往设计的电缆土建通道很少考虑防水设计，雨水的流入或地下水的浸入，使得土建通道长期处于潮湿环境或直接浸泡在水中，影响电缆的安装敷设和运行维护，极易发生电缆头破裂或电缆进水爆裂等事故，同时会影响电缆绝缘性能，不能保证供电的安全可靠。随着现代化城市电网的不断发展，越来越多的架空线路改为地下电缆线路进行建设、运维，为保障城市用电的安全可靠运行，电缆土建通道的防水设计就显得至关重要。

一、电缆土建通道防水设计原则

电缆土建通道防水设计应遵循以下原则：

1. 综合考虑：结合地形、地质、水文等因素综合分析，选择合适的通道路径，设置地面截排水系统，降低源头水影响。
2. 结构合理：电缆通道的结构设计合理，具有较好的耐久性、密闭性和抗渗性。
3. 材料优良：选用具有较好防水性能的材料，如防水混凝土、防水卷材等。
4. 防排结合：防水与排水相结合，在土建通道内部设置有效的排水系统，及时排除积水。

二、电缆排管防水设计

（一）电缆排管进水主要原因

1. 管材老化或接头处未完全密封，土壤中的水流入管道。
2. 排管采用细砂或土壤填埋，未采用混凝土包封，因外界荷载导致管材损坏，土壤中的水流入管道。
3. 排管伸入电缆井的端部孔洞未有效封闭，检查井的积水流入管道。

（二）电缆排管防水设计措施

1. 管材选用具有良好防水性能的材料，如HDPE管、MPP管、玻璃钢管等，其本身具有较高的抗拉强度和抗老化性能，同时具有良好的防水性能。
2. 管材接头处采用垫圈密封、防水涂料涂刷，再采用防水混凝土包封，确保接头处不渗水。
3. 排管结构采用防水混凝土包封，处理软弱地基以满足承载力要求，过道路段或有较大外部荷载段可在排管结构加设钢筋网。
4. 伸入电缆井的端部孔洞采用阻水法兰封堵，阻水法兰能够有效阻止火焰、烟雾、水、啮齿类小动物及有毒或可燃气体的蔓延和传播。阻水法兰由厚度不低于4mm的ABS、PP或其他非磁性材料组成，其中央预置一体成型可敲除式挡板，外围配置法兰边用于阻水。此项措施在上海、江苏、浙江等地下水丰富的地区已得到广泛应用。

阻水法兰示意图

三、电缆沟、电缆井防水设计

（一）电缆沟、电缆井进水主要原因

1. 城市绿化带、人行道下的电缆沟、电缆井一般采用盖板式结构，可揭盖板与地面齐平放置，在多雨季节地面雨水难以迅速排走时，雨水顺着盖板缝隙灌入或流入电缆沟、电缆井。
2. 电缆沟、电缆井侧壁采用砖墙结构，坐浆不密实，墙体外侧仅采用普通水泥砂浆饰面，未做防水措施。
3. 电缆沟、电缆井虽采用钢筋混凝土结构，但墙体厚度不满足《地下工程防水技术规范》的要求，施工缝、变形缝设计或施工不合理，地基处理不当导致结构底板出现开裂，从而引起地下水渗入。

（二）电缆沟、电缆井防水设计措施

1. 室外盖板式电缆沟、电缆井的沟壁宜高出地坪100mm，且可在电缆沟上分区段设置现浇钢筋混凝土渡水槽。电缆井设置在绿化带时，井口应高于绿化带地面300mm。
2. 电缆沟、电缆井可采用砖混结构，在砖砌墙的施工中，需采用防水砂浆将砖体间的空隙填充密实，墙体砌筑完成后在内、外侧用防水砂浆抹面20mm后，再在结构外侧做加强防水措施。
3. 地下水丰富地区的电缆沟、电缆井应采用钢筋混凝土结构，全封闭结构能有效阻断外界水源。主体结构选用防水混凝土，抗渗等级不小于P6，结构外侧做防水措施。
4. 电缆沟、电缆井盖板应采用防水性能好的材料，如铸铁、玻璃钢等，并确保盖板与沟体之间的接缝严密。有行车需求的电缆井盖可采用双层复合材料盖板，其外盖作为承重盖板，而内盖用于防止水和泥砂进入井内；并在内盖与井座的接缝处用胶泥进行密封，防水效果更为显著。
5. 除了做好电缆沟的防水设计外，还应实现其排水通畅。电缆沟的纵向排水坡度不应小于0.5%，沿排水方向适当距离宜设置集水井及其泄水系统，必要时应实施机械排水。

四、电缆隧道防水设计

（一）电缆隧道进水主要原因

1. 电缆隧道所在地的地质条件存在缺陷，如地下水位高、土壤松软、岩层裂缝、地面沉降等，这些都可能导致电缆隧道出现渗水或进水问题。
2. 电缆隧道结构设计不合理，如混凝土抗渗等级、结构抗震等级选取有误，结构施工缝、变形缝设计不合理，防水材料选择不当等。
3. 施工问题，如软弱地基处理不达标，结构施工缝、变形缝施工工艺不当，混凝土养护时间不够等。
4. 电缆隧道内、外排水系统设计不合理，雨水、积水不能快速有效排除。

（二）电缆隧道防水设计措施

1. 在地面根据地形、地貌情况设置截水沟、排水沟，能够快速有效的排除地表水；在隧道内设置排水系统，如排水沟、集水井等，及时排出隧道内的积水；同时，隧道应设置通风系统，以保持隧道内部干燥。
2. 电缆隧道选用防水混凝土以满足结构自防水要求，结构外防水‌选择耐久性、‌耐腐蚀性、‌耐水性好的防水材料，‌确保长期防水效果。‌防水材料应易于施工，‌并严格按照施工规范进行使用，‌确保防水层的质量。‌
3. 合理的防水结构设计：电缆隧道防水等级应按一级考虑，并采取“防、排、堵、截相结合，全包防水，多道防水线”的原则进行隧道的防排水设计。暗挖隧道防水结构层宜采用二层复合式结构，布置在初衬和二衬结构之间，先铺设PE泡沫衬垫起疏水兼缓冲层作用，再铺设高分子自粘胶膜防水卷材。明挖隧道防水结构层宜布置在主体模筑混凝土外侧，采用聚合物水泥防水砂浆找平后，再铺设高分子自粘胶膜防水卷材；同时在明挖隧道的侧墙外砌筑120mm厚砖墙或铺设50mm厚聚苯乙烯泡沫板，在隧道顶部浇筑100mm厚细石混凝土以保护防水结构层。

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明挖隧道防水结构设计图                    暗挖隧道防水结构设计图

4. 混凝土结构接缝防水：尽量减少接缝数量，合理布置接缝位置，确保接缝间距符合规范要求；采用橡胶止水带、防水密封胶等材料对接缝进行密封处理，确保接缝处无渗漏现象；在接缝处增设附加防水层，如使用防水涂料或防水卷材等，提高接缝的防水性能。
5. 设置水情监测系统：通过安装水位传感器、漏水检测器等设备，实时监测隧道内的湿度及水位情况，便于及时发现和处理水害问题。

结论：

电缆排管、电缆沟、电缆井、电缆隧道等电缆土建通道的防水设计需综合考虑场地环境、结构形式、材料选择、施工工艺、维护保养等诸多因素，并加以精心设计，以确保土建通道的防水性能达到要求，保障电力系统的安全可靠运行。

参考文献：

[1]GB 50217-2018.电力工程电缆设计标准[S].北京:中国计划出版社,2018.

[2]张碧越.城市配电网电缆入地工程中排管通道的防水设计[J].贵州电力技术,2006,(11):56-57.

[3]王刚,樊瑞峰,刘亚东.电缆井防水工艺的探讨与应用[J].内蒙古科技与经济,2020,(9):90-92.

[4]李兵兵,赵贞欣,刘志磊.雄安新区某电缆隧道防水优化设计研究[J].电力勘测设计, 2022,(8):45-49.