CN104213548A - 输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法 - Google Patents

输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法 Download PDF

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Abstract

一种输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法，包括地表破裂面测量方法与地基内部破裂面测量方法，地表破裂面测量方法包括步骤：勾勒地表裂缝、标记裂缝采样点、标记测量基准点、测量裂缝采样点与计算机辅助成图；地基内部破裂面测量方法包括步骤：清理破裂面、定位垂直基准线、选取纵向破裂线、选取纵向破裂线上的采样点与计算机辅助成图。本发明解决了对地基裂缝不能进行全方位测量，地基破裂面形态有欠详实的技术问题。本发明主要用到卷尺、水平尺、吊线锤、量角器等简易测量器具，且测量方法简单，本发明提供的测量方法则可对地基裂缝进行全方位测量，得到详实的地基破裂面形态；适用于平地或斜坡地形，也适用于各种形状和尺寸的基础模型。

Description

输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法
技术领域
本发明属于基础工程技术领域，具体涉及输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法。 
背景技术
输电杆塔基础地基的破坏模式假定是其承载力计算理论分析的前提条件之一，而通过模型试验获得地基破坏时破裂面的特征是进行地基破坏模式合理假定的重要途径。
输电杆塔基础地基的破坏特征常通过地基破裂面的地表初露裂缝及地基内部裂缝的分布和变化规律来反映。当前，对地基破裂面的地表初露裂缝的测量方法未见系统评述；地基破裂面在地基内部发展规律的刻画常通过“模型槽+有机玻璃”的方法来实现。“模型槽+有机玻璃”的测量方法是将基础半模紧贴有机玻璃置于模型槽内进行破坏性试验，则有机玻璃成为地基基础的半剖面，且该半剖面对外界可视。传统的“模型槽+有机玻璃板”的测量方法，只能测得两条内部裂缝/基础，对试验基础的利用率很低，而且由于有机玻璃的约束作用，使得所测的两条纵裂缝的代表性降低。对地基裂缝不能进行全方位测量，地基破裂面形态有欠详实。 
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种对地基裂缝进行全方位测量、详实记载地基破裂面形态的输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法，该方法应用于对输电杆塔基础的地基破裂面进行简易测量，通过对输电杆塔基础地基破裂面的分析可判定杆塔基础的破坏模式，进而分析其设计计算方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：一种输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法，包括地表破裂面测量方法与地基内部破裂面测量方法，具体方法如下所述：
a.地表破裂面测量方法
a.1勾勒地表裂缝
由输电杆塔基础破坏试验得到一般在地表形成径向裂缝和环向裂缝2大类，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的裂缝，应注意选取主要裂缝，而放弃次要裂缝；
a.2标记裂缝采样点
在步骤a.1确定的裂缝上选取若干采样点，并选取铁钉类具有刚度的长形标记物对地表裂缝采样点进行标记；采样点的选取以能够控制所在裂缝的主要形态特征为宜；
a.3标记测量基准点
测量基准点是测量地表裂缝样本点的基准点，所有的样本点都将以此测量基准点作为基准进行测量定位；测量基准点应均布在所有裂缝样本点的外包线以外，数量以4个左右为宜，在条件允许的情况下，基础的特征点如基础中心点，亦可作为测量基准点；
a.4测量裂缝采样点
首先，绘制包含裂缝采样点和测量基准点相对位置的草图，并对其进行编号；然后，以步骤a.3确定的测量基准点为基准，用卷尺逐一测量某一地表裂缝采样点到任意2个地表裂缝测量基准点的距离，并对测量尺寸进行记录；
a.5计算机辅助成图
依次将测量基准点和裂缝采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，并根据手绘底稿将相关点连接成线；
b.地基内部破裂面测量方法
b.1清理破裂面
输电杆塔基础破坏性试验在地基内部会形成贯通的破裂面，沿此破裂面将其以内的土体人工铲除，并将输电杆塔试验基础移除；
b.2定位垂直基准线
垂直基准线为过输电杆塔试验基础轴心的垂线，该垂线通过吊线锤来简易定位，并标记该垂线上的两点；
b.3选取纵向破裂线
纵向破裂线即通过垂直基准线的假想剖面与地基内部破裂面的交线，纵向破裂线的选取应能够反映破裂面的形状特征，剖面间的相对方位通过由量角器测得的相对转角α角来反映；
b.4选取纵向破裂线上的采样点
每一纵向破裂线通过该破裂线上的若干采样点来刻画，纵向破裂线上的采样点的选取应具有代表性，要能够反映破裂线的形状特征；采样点的位置通过2个正交坐标值来标记，2个正交坐标值是垂直测量标尺读数与水平测量标尺读数；
b.5计算机辅助成图
依次将步骤b.4得到的各破裂线上的采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，将各采样点连接即形成破裂线，将各破裂线拼装即可形成破裂面的3维散点图。
本发明解决了对地基裂缝不能进行全方位测量，地基破裂面形态有欠详实的技术问题，主要具有下述优点：
（1）测量器具、方法简单，且测量精度满足分析要求
本发明主要用到卷尺、水平尺、吊线锤、量角器等简易测量器具，且测量方法简单。通过对以往测量数据分析，本发明提供的方法的测量误差为3±1cm，能满足一般尺寸模型分析的精度要求；
（2）可绘制出完整的破裂面形态，对样本的利用率高
传统的模型槽+有机玻璃板的测量方法，只能测得2条内部裂缝/基础，对试验基础的利用率很低，而且由于有机玻璃的约束作用，使得所测的2条纵裂缝的代表性降低；本发明提供的测量方法则可对地基裂缝进行全方位测量，得到详实的地基破裂面形态；
（3）适用于各种地形、基础（模型）尺寸
本发明适用于平地或斜坡地形，也适用于各种形状和尺寸的基础模型。
附图说明
图1是勾勒地表裂缝的示意图，
图2是标记地表裂缝采样点的示意图，
图3是标记地表裂缝测量基准点的示意图，
图4是测量地表裂缝采样点的示意图，
图5是地基内部破裂面测量方法立体示意图，
图6是图5中的垂直基准线与某一垂直破裂线上采样点组成剖面的示意图。
图中：1—地表，2—输电杆塔试验基础，3—地表裂缝，4—量角器，5—垂直向测量标尺，6—水平向测量标尺，7—纵向破裂线，8—铁钉，A、B、C、D—地表裂缝采样点，A’、B’、C’、D’—地表裂缝测量基准点，C1、C2、C3、C4—纵向破裂线上的采样点，P、P’—过输电杆塔试验基础轴心的垂线端点，x1—垂直测量标尺读数，y1—水平测量标尺读数，R1、R2—地表裂缝采样点到地表裂缝测量基准点的距离。
具体实施方式
一种输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法，包括地表破裂面测量方法与地基内部破裂面测量方法，如下所述
a.地表破裂面测量方法
a.1勾勒地表裂缝
如图1所示：由输电杆塔试验基础2破坏试验得到一般在地表1形成径向裂缝和环向裂缝两大类，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的地表裂缝3，应注意选取主要地表裂缝，而放弃次要地表裂缝；输电杆塔基础破坏试验方法是现有试验方法。
a.2标记裂缝采样点
在步骤a.1确定的裂缝上选取若干采样点，如图2所示：选取铁钉类具有刚度的长形标记物对地表裂缝采样点A、B、C、D进行标记，所标记的地表裂缝采样点为备后续测绘使用；采样点的选取以能够控制所在裂缝的主要形态特征为宜；由于采样点位于裂缝上，因此可选取铁钉8等兼具刚度的长形标记物。
a.3标记测量基准点
测量基准点是测量地表裂缝样本点的基准点，所有的样本点都将以此测量基准点作为基准进行测量定位；测量基准点应均布在所有裂缝样本点的外包线以外，如图3所示：地表裂缝测量基准点A’、B’、C’、D’，数量以四个左右为宜，在条件允许的情况下，基础的特征点如基础中心点，亦可作为测量基准点。
a.4测量裂缝采样点
首先，绘制包含裂缝采样点和测量基准点相对位置的草图，并对其进行编号；然后，以步骤a.3确定的测量基准点为基准，用卷尺逐一测量某一地表裂缝采样点到任意二个地表裂缝测量基准点的距离，如图4所示：测得以D’、A’为地表裂缝测量基准点到地表裂缝采样点B的距离R1和R2，并对测量尺寸进行记录。
a.5计算机辅助成图
依次将测量基准点和裂缝采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，并根据手绘底稿将相关点连接成线。
b.地基内部破裂面测量方法
通常地基内部会形成若干环向封闭的破裂面，其中最有意义的是环向封闭的破裂面中最大的环向破裂面，该破裂面的测量方法包括：
b.1清理破裂面
输电杆塔基础破坏性试验在地基内部会形成贯通的破裂面，沿此破裂面将其以内的土体人工铲除，并将输电杆塔试验基础2移除。
b.2定位垂直基准线
垂直基准线为过输电杆塔试验基础轴心的垂线，该垂线通过吊线锤来简易定位，并标记该垂线上的两点P、P’；图5所示是过输电杆塔试验基础轴心的垂线端点PP’线。
b.3选取纵向破裂线
纵向破裂线7即通过垂直基准线假想剖面与地基内部破裂面的交线，纵向破裂线7的选取应能够反映破裂面的形状特征，如图5所示：剖面间的相对方位通过由量角器4测得的相对转角α角来反映；
b.4选取纵向破裂线上的采样点
每一纵向破裂线通过该破裂线上的若干采样点来刻画，如图6所示纵向破裂线上的采样点C1、C2、C3、C4，纵向破裂线上的采样点的选取应具有代表性，要能够反映破裂线的形状特征；采样点的位置通过二个正交坐标值来标记，如图6所示的纵向破裂线上的采样点C4的位置通过二个正交坐标值—垂直测量标尺读数x1与水平测量标尺读数y1来标记，其中x1通过垂直向测量标尺5读取、y1通过水平向测量标尺6读取。
b.5计算机辅助成图
依次将步骤b.4得到的各破裂线上的采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，将各采样点连接即形成破裂线，将各破裂线拼装即可形成破裂面的3维散点图。 

Claims (1)

1.一种输电杆塔基础地基破裂面的简易测量方法，包括地表破裂面测量方法与地基内部破裂面测量方法，具体方法如下所述：
a.地表破裂面测量方法
a.1勾勒地表裂缝
由输电杆塔基础破坏试验得到一般在地表形成径向裂缝和环向裂缝2大类，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的裂缝，应注意选取主要裂缝，而放弃次要裂缝；
a.2标记裂缝采样点
在步骤a.1确定的裂缝上选取若干采样点，并选取铁钉类具有刚度的长形标记物对地表裂缝采样点进行标记；采样点的选取以能够控制所在裂缝的主要形态特征为宜；
a.3标记测量基准点
测量基准点是测量地表裂缝样本点的基准点，所有的样本点都将以此测量基准点作为基准进行测量定位；测量基准点应均布在所有裂缝样本点的外包线以外，数量以4个左右为宜，在条件允许的情况下，基础的特征点如基础中心点，亦可作为测量基准点；
a.4测量裂缝采样点
首先，绘制包含裂缝采样点和测量基准点相对位置的草图，并对其进行编号；然后，以步骤a.3确定的测量基准点为基准，用卷尺逐一测量某一地表裂缝采样点到任意2个地表裂缝测量基准点的距离，并对测量尺寸进行记录；
a.5计算机辅助成图
依次将测量基准点和裂缝采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，并根据手绘底稿将相关点连接成线；
b.地基内部破裂面测量方法
b.1清理破裂面
输电杆塔基础破坏性试验在地基内部会形成贯通的破裂面，沿此破裂面将其以内的土体人工铲除，并将输电杆塔试验基础移除；
b.2定位垂直基准线
垂直基准线为过输电杆塔试验基础轴心的垂线，该垂线通过吊线锤来简易定位，并标记该垂线上的两点；
b.3选取纵向破裂线
纵向破裂线即通过垂直基准线假想剖面与地基内部破裂面的交线，纵向破裂线的选取应能够反映破裂面的形状特征，剖面间的相对方位通过由量角器测得的相对转角α来反映；
b.4选取纵向破裂线上的采样点
每一纵向破裂线通过该破裂线上的若干采样点来刻画，纵向破裂线上的采样点的选取应具有代表性，要能够反映破裂线的形状特征；采样点的位置通过2个正交坐标值来标记，2个正交坐标值是垂直测量标尺读数与水平测量标尺读数；
b.5计算机辅助成图
依次将步骤b.4得到的各破裂线上的采样点数据录入到计算机辅助设计软件如AutoCAD中，将各采样点连接即形成破裂线，将各破裂线拼装即可形成破裂面的3维散点图。
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