輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法
【專利摘要】一種輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法，包括地表破裂面測量方法與地基內(nèi)部破裂面測量方法，地表破裂面測量方法包括步驟：勾勒地表裂縫、標記裂縫采樣點、標記測量基準點、測量裂縫采樣點與計算機輔助成圖；地基內(nèi)部破裂面測量方法包括步驟：清理破裂面、定位垂直基準線、選取縱向破裂線、選取縱向破裂線上的采樣點與計算機輔助成圖。本發(fā)明解決了對地基裂縫不能進行全方位測量，地基破裂面形態(tài)有欠詳實的技術(shù)問題。本發(fā)明主要用到卷尺、水平尺、吊線錘、量角器等簡易測量器具，且測量方法簡單，本發(fā)明提供的測量方法則可對地基裂縫進行全方位測量，得到詳實的地基破裂面形態(tài)；適用于平地或斜坡地形，也適用于各種形狀和尺寸的基礎模型。
【專利說明】
輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于基礎工程【技術(shù)領域】，具體涉及輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電桿塔基礎地基的破壞模式假定是其承載力計算理論分析的前提條件之一，而通過模型試驗獲得地基破壞時破裂面的特征是進行地基破壞模式合理假定的重要途徑。
[0003]輸電桿塔基礎地基的破壞特征常通過地基破裂面的地表初露裂縫及地基內(nèi)部裂縫的分布和變化規(guī)律來反映。當前，對地基破裂面的地表初露裂縫的測量方法未見系統(tǒng)評述；地基破裂面在地基內(nèi)部發(fā)展規(guī)律的刻畫常通過“模型槽+有機玻璃”的方法來實現(xiàn)。“模型槽+有機玻璃”的測量方法是將基礎半模緊貼有機玻璃置于模型槽內(nèi)進行破壞性試驗，則有機玻璃成為地基基礎的半剖面，且該半剖面對外界可視。傳統(tǒng)的“模型槽+有機玻璃板”的測量方法，只能測得兩條內(nèi)部裂縫/基礎，對試驗基礎的利用率很低，而且由于有機玻璃的約束作用，使得所測的兩條縱裂縫的代表性降低。對地基裂縫不能進行全方位測量，地基破裂面形態(tài)有欠詳實。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種對地基裂縫進行全方位測量、詳實記載地基破裂面形態(tài)的輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法，該方法應用于對輸電桿塔基礎的地基破裂面進行簡易測量，通過對輸電桿塔基礎地基破裂面的分析可判定桿塔基礎的破壞模式，進而分析其設計計算方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案如下:一種輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法，包括地表破裂面測量方法與地基內(nèi)部破裂面測量方法，具體方法如下所述:
a.地表破裂面測量方法
a.1勾勒地表裂縫
由輸電桿塔基礎破壞試驗得到一般在地表形成徑向裂縫和環(huán)向裂縫2大類，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的裂縫，應注意選取主要裂縫，而放棄次要裂縫；
a.2標記裂縫采樣點
在步驟a.1確定的裂縫上選取若干采樣點，并選取鐵釘類具有剛度的長形標記物對地表裂縫采樣點進行標記；采樣點的選取以能夠控制所在裂縫的主要形態(tài)特征為宜；
a.3標記測量基準點
測量基準點是測量地表裂縫樣本點的基準點，所有的樣本點都將以此測量基準點作為基準進行測量定位；測量基準點應均布在所有裂縫樣本點的外包線以外，數(shù)量以4個左右為宜，在條件允許的情況下，基礎的特征點如基礎中心點，亦可作為測量基準點；
a.4測量裂縫采樣點首先，繪制包含裂縫采樣點和測量基準點相對位置的草圖，并對其進行編號；然后，以步驟a.3確定的測量基準點為基準，用卷尺逐一測量某一地表裂縫采樣點到任意2個地表裂縫測量基準點的距離，并對測量尺寸進行記錄；
a.5計算機輔助成圖
依次將測量基準點和裂縫采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，并根據(jù)手繪底稿將相關(guān)點連接成線；
b.地基內(nèi)部破裂面測量方法
b.1清理破裂面
輸電桿塔基礎破壞性試驗在地基內(nèi)部會形成貫通的破裂面，沿此破裂面將其以內(nèi)的土體人工鏟除，并將輸電桿塔試驗基礎移除；
b.2定位垂直基準線
垂直基準線為過輸電桿塔試驗基礎軸心的垂線，該垂線通過吊線錘來簡易定位，并標記該垂線上的兩點；
b.3選取縱向破裂線
縱向破裂線即通過垂直基準線的假想剖面與地基內(nèi)部破裂面的交線，縱向破裂線的選取應能夠反映破裂面的形狀特征，剖面間的相對方位通過由量角器測得的相對轉(zhuǎn)角α角來反映；
b.4選取縱向破裂線上的采樣點
每一縱向破裂線通過該破裂線上的若干采樣點來刻畫，縱向破裂線上的采樣點的選取應具有代表性，要能夠反映破裂線的形狀特征；采樣點的位置通過2個正交坐標值來標記，2個正交坐標值是垂直測量標尺讀數(shù)與水平測量標尺讀數(shù)；
b.5計算機輔助成圖
依次將步驟b.4得到的各破裂線上的采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，將各采樣點連接即形成破裂線，將各破裂線拼裝即可形成破裂面的3維散點圖。
[0006]本發(fā)明解決了對地基裂縫不能進行全方位測量，地基破裂面形態(tài)有欠詳實的技術(shù)問題，主要具有下述優(yōu)點:
(I)測量器具、方法簡單，且測量精度滿足分析要求
本發(fā)明主要用到卷尺、水平尺、吊線錘、量角器等簡易測量器具，且測量方法簡單。通過對以往測量數(shù)據(jù)分析，本發(fā)明提供的方法的測量誤差為3± lcm，能滿足一般尺寸模型分析的精度要求；
(2 )可繪制出完整的破裂面形態(tài)，對樣本的利用率高
傳統(tǒng)的模型槽+有機玻璃板的測量方法，只能測得2條內(nèi)部裂縫/基礎，對試驗基礎的利用率很低，而且由于有機玻璃的約束作用，使得所測的2條縱裂縫的代表性降低；本發(fā)明提供的測量方法則可對地基裂縫進行全方位測量，得到詳實的地基破裂面形態(tài)；
(3)適用于各種地形、基礎(模型)尺寸
本發(fā)明適用于平地或斜坡地形，也適用于各種形狀和尺寸的基礎模型。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是勾勒地表裂縫的示意圖，
圖2是標記地表裂縫采樣點的示意圖，
圖3是標記地表裂縫測量基準點的示意圖，
圖4是測量地表裂縫采樣點的示意圖，
圖5是地基內(nèi)部破裂面測量方法立體示意圖，
圖6是圖5中的垂直基準線與某一垂直破裂線上采樣點組成剖面的示意圖。
[0008]圖中:1 一地表，2—輸電桿塔試驗基礎，3—地表裂縫，4一量角器，5—垂直向測量標尺，6—7_Κ平向測量標尺，7—縱向破裂線，8—鐵釘，A、B、C、D 一地表裂縫米樣點，A’、B’、C’、D’ 一地表裂縫測量基準點，C1、C2、C3、C4一縱向破裂線上的采樣點，P、P’ 一過輸電桿塔試驗基礎軸心的垂線端點，Xl—垂直測量標尺讀數(shù)，yl—水平測量標尺讀數(shù)，RU R2—地表裂縫采樣點到地表裂縫測量基準點的距離。
【具體實施方式】
[0009]一種輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法，包括地表破裂面測量方法與地基內(nèi)部破裂面測量方法，如下所述
a.地表破裂面測量方法
a.1勾勒地表裂縫
如圖1所示:由輸電桿塔試驗基礎2破壞試驗得到一般在地表I形成徑向裂縫和環(huán)向裂縫兩大類，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的地表裂縫3，應注意選取主要地表裂縫，而放棄次要地表裂縫；輸電桿塔基礎破壞試驗方法是現(xiàn)有試驗方法。
[0010]a.2標記裂縫采樣點
在步驟a.1確定的裂縫上選取若干采樣點，如圖2所示:選取鐵釘類具有剛度的長形標記物對地表裂縫采樣點A、B、C、D進行標記，所標記的地表裂縫采樣點為備后續(xù)測繪使用；采樣點的選取以能夠控制所在裂縫的主要形態(tài)特征為宜；由于采樣點位于裂縫上，因此可選取鐵釘8等兼具剛度的長形標記物。
[0011 ] a.3標記測量基準點
測量基準點是測量地表裂縫樣本點的基準點，所有的樣本點都將以此測量基準點作為基準進行測量定位；測量基準點應均布在所有裂縫樣本點的外包線以外，如圖3所示:地表裂縫測量基準點A’、B’、C’、D’，數(shù)量以四個左右為宜，在條件允許的情況下，基礎的特征點如基礎中心點，亦可作為測量基準點。
[0012]a.4測量裂縫采樣點
首先，繪制包含裂縫采樣點和測量基準點相對位置的草圖，并對其進行編號；然后，以步驟a.3確定的測量基準點為基準，用卷尺逐一測量某一地表裂縫采樣點到任意二個地表裂縫測量基準點的距離，如圖4所示:測得以D’、A’為地表裂縫測量基準點到地表裂縫采樣點B的距離Rl和R2，并對測量尺寸進行記錄。
[0013]a.5計算機輔助成圖
依次將測量基準點和裂縫采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，并根據(jù)手繪底稿將相關(guān)點連接成線。
[0014]b.地基內(nèi)部破裂面測量方法通常地基內(nèi)部會形成若干環(huán)向封閉的破裂面，其中最有意義的是環(huán)向封閉的破裂面中最大的環(huán)向破裂面，該破裂面的測量方法包括:
b.1清理破裂面
輸電桿塔基礎破壞性試驗在地基內(nèi)部會形成貫通的破裂面，沿此破裂面將其以內(nèi)的土體人工鏟除，并將輸電桿塔試驗基礎2移除。
[0015]b.2定位垂直基準線
垂直基準線為過輸電桿塔試驗基礎軸心的垂線，該垂線通過吊線錘來簡易定位，并標記該垂線上的兩點P、P’ ；圖5所示是過輸電桿塔試驗基礎軸心的垂線端點PP’線。
[0016]b.3選取縱向破裂線
縱向破裂線7即通過垂直基準線假想剖面與地基內(nèi)部破裂面的交線，縱向破裂線7的選取應能夠反映破裂面的形狀特征，如圖5所示:剖面間的相對方位通過由量角器4測得的相對轉(zhuǎn)角a角來反映；
b.4選取縱向破裂線上的采樣點
每一縱向破裂線通過該破裂線上的若干采樣點來刻畫，如圖6所示縱向破裂線上的采樣點C1、C2、C3、C4，縱向破裂線上的采樣點的選取應具有代表性，要能夠反映破裂線的形狀特征；采樣點的位置通過二個正交坐標值來標記，如圖6所示的縱向破裂線上的采樣點C4的位置通過二個正交坐標值一垂直測量標尺讀數(shù)Xl與水平測量標尺讀數(shù)yl來標記，其中xl通過垂直向測量標尺5讀取、yl通過水平向測量標尺6讀取。
[0017]b.5計算機輔助成圖
依次將步驟b.4得到的各破裂線上的采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，將各采樣點連接即形成破裂線，將各破裂線拼裝即可形成破裂面的3維散點圖。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電桿塔基礎地基破裂面的簡易測量方法，包括地表破裂面測量方法與地基內(nèi)部破裂面測量方法，具體方法如下所述:a.地表破裂面測量方法a.1勾勒地表裂縫 由輸電桿塔基礎破壞試驗得到一般在地表形成徑向裂縫和環(huán)向裂縫2大類，用石灰粉或其它有色粉末勾勒地表破裂面的裂縫，應注意選取主要裂縫，而放棄次要裂縫；a.2標記裂縫采樣點 在步驟a.1確定的裂縫上選取若干采樣點，并選取鐵釘類具有剛度的長形標記物對地表裂縫采樣點進行標記；采樣點的選取以能夠控制所在裂縫的主要形態(tài)特征為宜；a.3標記測量基準點 測量基準點是測量地表裂縫樣本點的基準點，所有的樣本點都將以此測量基準點作為基準進行測量定位；測量基準點應均布在所有裂縫樣本點的外包線以外，數(shù)量以4個左右為宜，在條件允許的情況下，基礎的特征點如基礎中心點，亦可作為測量基準點；a.4測量裂縫采樣點 首先，繪制包含裂縫采樣點和測量基準點相對位置的草圖，并對其進行編號；然后，以步驟a.3確定的測量基準點為基準，用卷尺逐一測量某一地表裂縫采樣點到任意2個地表裂縫測量基準點的距離，并對測量尺寸進行記錄； a.5計算機輔助成圖 依次將測量基準點和裂縫采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，并根據(jù)手繪底稿將相關(guān)點連接成線； b.地基內(nèi)部破裂面測量方法 b.1清理破裂面 輸電桿塔基礎破壞性試驗在地基內(nèi)部會形成貫通的破裂面，沿此破裂面將其以內(nèi)的土體人工鏟除，并將輸電桿塔試驗基礎移除；b.2定位垂直基準線 垂直基準線為過輸電桿塔試驗基礎軸心的垂線，該垂線通過吊線錘來簡易定位，并標記該垂線上的兩點；b.3選取縱向破裂線 縱向破裂線即通過垂直基準線假想剖面與地基內(nèi)部破裂面的交線，縱向破裂線的選取應能夠反映破裂面的形狀特征，剖面間的相對方位通過由量角器測得的相對轉(zhuǎn)角〃來反映； b.4選取縱向破裂線上的采樣點 每一縱向破裂線通過該破裂線上的若干采樣點來刻畫，縱向破裂線上的采樣點的選取應具有代表性，要能夠反映破裂線的形狀特征；采樣點的位置通過2個正交坐標值來標記，2個正交坐標值是垂直測量標尺讀數(shù)與水平測量標尺讀數(shù)；b.5計算機輔助成圖 依次將步驟b.4得到的各破裂線上的采樣點數(shù)據(jù)錄入到計算機輔助設計軟件如AutoCAD中，將各采樣點連接即形成破裂線，將各破裂線拼裝即可形成破裂面的3維散點圖。
【文檔編號】E02D1/08GK104213548SQ201410474007
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】張西, 安維忠, 劉生奎, 段輝順, 楊文智, 李群, 陳洋 申請人:甘肅省電力設計院