Определение крена сооружения по упрощенной методике

Решение некоторых инженерных задач

 

Определение неприступного расстояния

 

Неприступное расстояние – это расстояние до объекта, находящегося в поле зрения наблюдателя, которое не может быть измерено непосредственно. Это чаще всего связано с наличием на местности каких-то препятствий (забор, водоем и т.п.). В таком случае прибегают к косвенному способу измерений, когда измеряются какие-то дополнительные величины (линейные или угловые), а искомое расстояние вычисляется с их помощью.

Неприступное расстояние определяют, как правило, из системы двух треугольников, построенных на основе измеренных базисов. Базисы разбивают на слабопересеченной местности, длина их должна быть не менее половины измеряемого расстояния. Базисные расстояния измеряют лентой или рулеткой с точностью 1/2000–1/3000, углы – теодолитом полным приемом. Схема определения неприступного расстояния показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема определения неприступного расстояния и высоты сооружения

 

Из решения треугольников ABC и ADC определяют неприступное расстояние по формулам:

; (1.1)

. (1.2)

Относительная погрешность двух вычисленных значений неприступного расстояния не должна превышать 1/1000. При этом условии неприступное расстояние принимается равным среднему арифметическому двух вычисленных.

Например, м, м, , , , . Вычисляем неприступное расстояние м; м. Среднее значение неприступного расстояния м.

 

Определение высоты сооружения

 

Для определения высоты сооружения башенного типа на некотором расстоянии от него в точке D устанавливают теодолит и измеряют вертикальные углы и при двух положениях вертикального круга: КЛ и КП (см. рис. 1.1). Тогда высота сооружения равна:

, (1.3)

где d – горизонтальное проложение линии, которое может быть измерено лентой, рулеткой или дальномером. При невозможности непосредственного измерения линии ее вычисляют как неприступное расстояние, разбив предварительно базисы.

Для контроля проводят такие же измерения и вычисления с точки B (см. рис. 1.1). Например,

м, , .

м;

м;

м.

Аналогично обрабатывают результаты измерений со станции на точке B.

 

Наблюдения за креном сооружения

 

Общие сведения

 

Креном называется отклонение сооружения от проектного положения в вертикальной плоскости. Причиной его возникновения обычно является неравномерная осадка основания сооружения. Геометрическая сущность измерения крена сводится к определению взаимного положения двух точек сооружения (например, точки A и B на рис. 1.2), которые по техническим условиям проекта должны лежать на одной отвесной линии. Наиболее простым способом полная угловая величина крена g может быть получена проецированием точки A на горизонтальную плоскость. Измерив высоту h точки A и длину проекции l, можно найти

. (1.4)

Рис. 1.2. Определение крена сооружения

 

Другим способом определения крена угла здания является способ горизонтальных углов, при котором с опорных пунктов, расположенных на взаимно перпендикулярных осях, измеряют горизонтальные углы между опорным направлением и направлениями на верхнюю и нижнюю точки угла здания. По разнице измеренных углов и горизонтальному проложению от станции до наблюдаемой точки находят составляющие крена по осям и полную величину крена.

 

Определение крена сооружения по упрощенной методике

 

Может быть рекомендована упрощенная методика, заключающаяся в том, что специальные пункты стабильного ориентирования не выбираются и углы между опорными направлениями и направлениями на наблюдаемые точки не измеряются. Вместо этого берут отсчеты по горизонтальному кругу (лимбу), соответствующие направлениям на верхнюю и нижнюю точки угла сооружения. В данном случае, так как лимб теодолита в процессе наблюдений неподвижен, линию, соответствующую его нулевому отсчету, можно рассматривать в качестве опорного направления.

В этом случае, измерение крена угла здания выполняется в следующей последовательности. После установки теодолита в рабочее положение на станции I (рис. 1.3) производится наведение визирного луча на верхнюю и нижнюю точки угла здания. По значениям соответствующих отсчетов на горизонтальном круге теодолита определяется разностный угол (угловое смещение), который при отсутствии крена должен быть равен нулю. Для повышения точности эта операция производится при двух положениях вертикального круга.

Знак и величина углового смещения характеризуют направление и степень отклонения конструкции от вертикали: при положительном значении угла верхняя точка отклонена вправо относительно нижней, а при отрицательном – влево.

Для определения линейного горизонтального смещения измеряется расстояние от теодолита до угла здания и используются тригонометрические формулы. В некоторых случаях может быть использован метод вертикального проецирования, заключающийся в том, что после наведения визирного луча на верхнюю точку угла здания A луч опускается до уровня нижней точки B и с помощью линейки или рейки, расположенной перпендикулярно к визирному лучу, непосредственно измеряется линейное горизонтальное смещение l_i.

 

 

Рис. 1.3. Схема к определению крена сооружения по упрощенной методике

 

Значение угла крена находят, как было уже отмечено выше, через отношение полного линейного горизонтального смещения l к высоте объекта. При этом , а высота может быть найдена с использованием способа тригонометрического нивелирования.