Геодезические методы определения крена сооружений башенного типа на примере радиотелевизионной станции г

                                               Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего образования
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ 
ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ»
(СГУГиТ)


                         Кафедра физической геодезии
                         и дистанционного зондирования 
                         Дипломная работа соответствует установленным 
                         требованиям и направляется в ГЭК для защиты
                         Заведующий кафедрой ___________ И.Г. Ганагина
                                                                                                                                                     (подпись)



БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

21.03.03 – Геодезия и дистанционное зондирование 

Геодезические методы определения крена сооружений башенного типа на примере радиотелевизионной станции г. Тараз


Выпускник ______________Т.С. Сарбасов  
( подпись )
        
        
Руководитель	 ____________ И.Е. Дорогова
     ( подпись )

Нормоконтролер _____________ И.Г. Ганагина
     ( подпись )





Новосибирск – 2016
РЕФЕРАТ

    Сарбасов Тимур Сергеевич. Геодезические методы определения крена сооружений башенного типа на примере радиотелевизионной станции г. Тараз.
    Место дипломирования: Сибирский Государственный университет геосистем и технологий, кафедра физической геодезии и дистанционного зондирования.
    Руководитель – кандидат техн. наук, ст. преподаватель СГУГиТ Дорогова И.Е.
    2016 г., направление 21.03.03 «Геодезия и дистанционное зондирование», профиль «Геодезия», квалификация – бакалавр.
    51 с., 2 табл., 14 рис., 11 источников.
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА СООРУЖЕНИЯ, МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕНА, ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КРЕНА, ТЕХНОЛОГИЯ И СОСТАВ РАБОТ, НИВЕЛИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА БАШНИ.
    В работе рассмотрены деформации, которым подвержены инженерные сооружения башенного типа, основные методы определения крена сооружений башенного типа, методы измерений.
    Последовательность геодезических работ по определению крена сооружения башенного типа рассмотрена на примере радиотелевизионной станции города Тараз.










    ОГЛАВЛЕНИЕ
    
ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................6
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ…..............................8
1.1 Общие сведения о деформациях сооружений башенного типа…………............8
1.2  Требования нормативных документов……………………………………..........11
1.3  Геодезические методы определения крена сооружений башенного типа.........14
1.3.1 Способ высокоточного нивелирования………………………..………...……14
1.3.2 Способ вертикального проектирования……………………….……………...20
1.3.3 Способ горизонтальных углов…….……………………………….….………24
1.3.4 Способ направлений…………….…………………………………….………..26
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ СТАНЦИИ Г. ТАРАЗ ..31
2.1 Физико-географическое описание района работ……………………………..…31
2.2 ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБЪЕКТЕ………………………………..….32
2.2.1 Состав работ……………………………………………………………………..32
2.2.2 Проверка вертикальности ствола башни………………………………...…….34
2.2.3 Координирование и нивелирование фундамента башни………….….………35
2.2.4 Исполнительная съемка…………………………………………………..…….37
2.2.5 Камеральные работы……………………………………………………………38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..……41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………...……..42
ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………….…………43
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………….………….45
ПРИЛОЖЕНИЕ В………………………………………………………….…………46
ПРИЛОЖЕНИЕ Г……………………………………………………….….…………50
ПРИЛОЖЕНИЕ Д………………………………………………………….…………51




ВВЕДЕНИЕ

    Крен - это наиболее характерный показатель совместной деформации сооружения башенного типа равным образом его основания. В таких сооружениях обладающих повышенной чувствительностью для деформациям грунтов основания, наклон вызывает развитие дополнительного момента, какой на свою черед способствует увеличению крена равно вероятно привести для потере устойчивости сооружения.
    Поэтому в проектах больших и высоких сооружений предусматривается вместе с наблюдениями за осадками оснований и фундаментов проведение измерений кренов в процессе строительства и особенно в процессе эксплуатации.
    Главной задачей в определении крена сооружения состоит в предупреждении и выявлении возможных недопустимых величин отклонений. Измерения горизонтальных и вертикальных деформаций сооружений измеряются с целью получения относительных и абсолютных величин деформаций. Данные измерений вертикальных и горизонтальных деформаций оснований фундаментов сооружений могут быть использованы с целью:
    ? определение скорости и не равномерности деформаций и сравнивания их с расчетными;
    ? проектирование мероприятий по устранению деформаций или их предупреждению;
    ? выявление причин возникновений и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации зданий и сооружений;
    ? предупреждение и устранение аварийных ситуаций;
    ? получение необходимых показателей устойчивости оснований сооружений;
    ? своевременных  проведений ремонтных работ, изменение условий эксплуатации.
    Целью бакалаврской работы является определение крена башенного сооружения на примере радиотелевизионной станции в г. Тараз.
    Для достижения поставленной цели были сформулированы несколько задач:
    ? рассмотреть теоретические вопросы по определению крена башенных сооружений;
    ? выполнить измерения крена радиотелевизионной башни города Тараз.





















    1      ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1.1 Общие сведения о деформациях сооружений башенного типа

    В результате человеческой деятельности сооружения и их отдельные элементы испытывают различные виды деформации. В общих случаях под словом «деформация» подразумевается изменение форм объекта наблюдения. В практической геодезии принято рассматривать термин деформация, как изменение положения объектов относительно первоначального.
    Под постоянным давлением от массы сооружения грунты в основании его фундамента помаленьку уплотняются (сжимаются) а также происходит смещение в вертикальной плоскости, называемое осадкой сооружения.
    Кроме давления от собственной массы, осадка вероятно вызвана также другими причинами: карстовыми, а также оползневыми явлениями, изменением уровня грунтовых вод, работой тяжелых механизмов, движением транспорта, сейсмическими явлениями.
    При коренном изменении структуры в пористых и рыхлых слоях грунтов происходит в скором протекающая в течение времени неправильность, которая называется просадкой. В том случае если грунты перед фундаментом сооружения сжимаются неодинаково или нагрузка на землю неравномерная, осадка имеет неравномерный покрой. Это приводит к другим видам деформаций сооружений: горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, которые внешне могут обнаруживаться в дальнейшем в виде трещин, а также возможно и разломов.
    Смещение сооружений в горизонтальных плоскостях может быть вызвано боковым давлением грунта, воды, ветра и т.д. Высокие сооружения башенного типа (дымовые трубы, телебашни и т.п.) испытывают кручение и изгиб, вызываемые неравномерным солнечным нагревом или давлением ветра.
    Для изучений деформаций в определенных местах сооружения фиксируются точки и определяются изменения их пространственного положения за определенный промежуток времени. При этом определенное положение и время принимают за начальные.
    Для определения всех абсолютных осадок S фиксированных на сооружении точек иногда определяют их отметки Н относительно исходного репера, располагающегося от сооружения в стороне и принимаемого его за неподвижный. Чтобы определить осадку точки на определенный момент времени относительно начала наблюдений, надо вычислить разность отметок, полученных в эти моменты. Так же можно вычислить осадку за время между предыдущим и последующими циклами наблюдений.
    Средняя осадка всех сооружений либо отдельных его частей вычисляется как среднее из суммы всех осадок его точек. Совместно со средней осадкой ради полноты общей характеристики указывают максимальную и минимальную осадки точек сооружений.
    Неравномерность осадки может быть определена по разности осадок двух точек.
    Крен либо наклон, сооружения определяют, как разность осадок двух точек, расположенных на противоположных краях сооружения, или его частей по выбранной оси. Наклон в направлениях продольной оси называют завалом, а в направлениях поперечной оси - перекосом.
    Горизонтальное смещение одной точки сооружения характеризуется разностью ее координат, полученных в начальном и текущем периодах наблюдений. Расположение осей координат, как правило обычно, совпадает с главными осями сооружения.
    Изменение величины деформации за определённый интервал времени характеризуется средней скоростью деформации.
    Главной целью наблюдений является определение величины деформации для оценки устойчивости сооружения и принятия своевременных профилактических мер, обеспечивающих его нормальную работу. Кроме того, сообразно результатам наблюдений проверяется правильность проектных расчетов где выявляются закономерности, позволяющие прогнозировать действие деформации.
    Наблюдения за деформациями сооружений представляют собой комплекс измерительных или описательных мероприятий по выявлению величин деформаций и причин их возникновения.
    Для сложных и ответственных сооружений наблюдения начинают одновременно с проектированием. На площадке будущего строительства изучают влияние природных факторов и в этот же период создают систему опорных знаков с тем, чтобы заранее определить степень их устойчивости.
    Наблюдения за сооружением начинаются с момента начала его возведения и продолжают в течение всего строительного процесса. Для множество больших сооружений измерения производятся и во время их эксплуатации. В зависимости от типа сооружения, природных условий наблюдения могут быть закончены при прекращении деформаций, а могут продолжаться и до конца эксплуатации.
     Через определенные промежутки времени производят наблюдения за его деформациями. Такие наблюдения, проводимые по определенным датам, называются систематическими.
    Для выявления причин их возникновения параллельно с измерением деформаций организуют наблюдения за изменением состояния и температуры грунтов и подземных вод, температурой тела сооружения, за изменением метеоусловий и т.д. Ведется учет изменения строительной нагрузки и нагрузки от установленного оборудования. Для производства наблюдений составляют специальный проект, который в общем случае включает в себя:
    ? техническое задание на производство работ;
    ? общие сведения о сооружении, природных условиях и режиме его работы;
    ? схему размещения опорных и деформационных знаков;
    ? принципиальную схему наблюдений;
    ? расчет необходимой точности измерений;
    ? методы и средства измерений;
    ? рекомендации по методике обработки результатов измерений
    и оценке состояния сооружения;
    ? календарный план (график) наблюдений;
    ? состав исполнителей, объемы работ и смету.
    Крен - это вид деформации, свойственный сооружениям башенного типа. Появление крена может быть вызвано как неравномерностью осадки сооружения, так и изгибом, и наклоном верхней то части из-за одностороннего температурного нагрева и ветрового давления. В связи с этим полную информацию о кренах и изгибах можно получить лишь по результатам совместных наблюдений за положением фундамента и корпуса башенного сооружения.
    Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или [прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружений, когда можно встать над его центром.
    В сложных условиях, особенно для сооружений большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, углов и др.

1.2 Требования нормативных документов

    Наблюдения за кренами и осадками сооружений в период строительства производятся специализированными геодезическими организациями по договору с организациями, осуществляющими строительство.
    В период эксплуатации определение кренов и осадок промышленных сооружений выполняется геодезическими службами промышленных предприятий или специализированными организациями, а гражданских сооружений — специализированными организациями по договору с учреждениями, осуществляющими эксплуатацию.
    Наблюдения за кренами сооружений, так же как и за остальными видами деформаций, проводятся в соответствии с требованиями главы СКиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений». Эти нормы ограничивают совместную деформацию основания и сооружения предельно допустимой величиной, соответствующей пределу эксплуатационной пригодности сооружения.
    Допуски для кренов других инженерных сооружений башенного типа высотой более 100 м устанавливаются обычно индивидуально на основании расчетов их оснований по несущей способности и деформациям.
    Основная задача геодезической службы наблюдений за кренами сооружений башенного типа состоит в предупреждении возможного появления недопустимых величин кренов.
    Решение этой задачи является необходимым условием нормальной эксплуатации сооружения.
    Геодезическая служба осуществляет:
    ? построение (или развитие на основе существующей) опорной планово-высотной геодезической сети для высокоточных систематических наблюдений за кренами и осадками высотных инженерных сооружений, находящихся в эксплуатации (для наблюдений за деформациями строящегося сооружения используется геодезическая разбивочная сеть);
    ? геодезический контроль (выверку) вертикальности главных осей (т. е. определение крена возведенной части) строящихся высотных сооружений и наблюдения за их осадками в процессе строительства;
    ? наблюдения за кренами и осадками действующих высотных сооружений и обработку результатов наблюдений;
    ? составление технического отчета.
    Измерения крена и осадок сооружения должны производиться в соответствии с техническим заданием, составленным проектной организацией, разработавшей проект сооружения. В задании указываются: точность определения кренов и осадок, схема размещения визирных и осадочных марок, периодичность и сроки наблюдений, требования к построению геодезической плановой и высотной основы. На основании технического задания геодезическая служба, ведущая наблюдения за кренами и осадками, разрабатывает проект производства геодезических работ, включающий в себя:
    ? расчет необходимой точности геодезических измерений, выполняемых в каждом цикле наблюдений за кренами и осадками сооружения;
    ? выбор и обоснование планово-высотной геодезической основы, а также схему ее построения с указанием типов реперов знаков и центров опорных пунктов;
    ? конструкции осадочной и визирной марок и способ их закрепления;
    ? выбор и обоснование методов и инструментов для определения крена и осадок изучаемого сооружения;
    ? методику геодезических измерений, соответствующую выбранному методу;
    ? перечень необходимых инструментов и оборудования;
    ? календарный план выполнения работ;
    ? обработку результатов измерений;
    ? расчет численности и штатов исполнителей;
    ? смету на производство работ.
    Для сооружений, находящихся в эксплуатации, при выборе окончательного местоположения опорных пунктов необходимо выяснить возможность максимального использования пунктов существующей геодезической сети и развития на ее основе специальной опорной сети для наблюдений за кренами и осадками. Необходимо также собрать сведения о состоянии сооружения, ранее выполненных работах по определению его деформаций и инженерно-геологических условиях.
    По результатам рекогносцировки составляются следующие документы:
    ? схема расположения окончательно выбранных пунктов опорной сети в масштабе 1:2000—1:5000 или в масштабе генплана стройплощадки, на которой должны быть показаны проектируемая опорная сеть и ее привязка к существующей геодезической сети, названия или номера пунктов, направления между пунктами, подлежащие измерениям, типы центров и знаков;
    ? краткая характеристика состояния сооружения и инженерногеологических условий участка его расположения;
    ? результаты ранее выполненных наблюдений за деформациями оснований, фундаментов и самого сооружения;
    ? пояснительная записка, в которой приводится обоснование выбора местоположения опорных пунктов типов центров и знаков и соображения о выборе способа определения крена;
    ? уточненная смета на производство работ;
    ? рабочая программа, являющаяся заключительным документом, в котором определяются мероприятия по изготовлению и установке знаков и центров выбранного типа, порядок измерений в опорной сети и обработки их результатов,  дается детальное описание методики наблюдений в каждом цикле определения крена, соответствующей выбранному способу и учитывающей влияние факторов внешней среды, приводится увязанный с техническим заданием или с графиком строительства календарный план производства всех видов работ, устанавливается порядок обработки результатов наблюдений за креном и даются указания по составлению отчета.
    Наблюдения исследуемого сооружения следует выполнять способом, обеспечивающим требуемую точность и надежность определения крена и вместе с тем экономически наиболее выгодным, по возможности не требующим особого оборудования сооружения.
    В период проверки вертикальность в зависимости от высоты сооружения и требуемой точности может быть выполнена: при помощи тяжелого отвеса; с помощью зенит-прибора; способом высокоточного нивелирования; способом направлений (горизонтальных углов); способом малых углов; способом вертикального проектирования.
    В современной практике наибольшее распространение имеют последние четыре способа, как наиболее доступные и обеспечивающие достаточную точность, и надежность определения крена.

1.3 Геодезические методы определения крена сооружений башенного типа

1.3.1 Способ высокоточного нивелирования

    К сооружениям башенного типа относятся: дымовые и вентиляционные трубы, градирни, ректификационные колонны, грануляционные башни, копры над стволами шахт, водонапорные башни, радиотелевизионные антенные опоры, силосные башни и др.
    Крен - наиболее характерный показатель общей деформации высокого сооружения. Он возникает из-за неравномерных осадок фундамента, изменения гидрогеологии несущих грунтов, тектонических и техногенных процессов, искривлений верхней части конструкции и других факторов. Существенное влияние на величину и направление крена оказывают ветровые нагрузки и односторонний солнечный нагрев, в результате чего верх сооружения совершает амплитудно-частотные колебания.
    Существует значительное количество способов определения крена высоких зданий и сооружений башенного типа: по разности отметок осадочных марок, установленных на фундаменте или цокольной части сооружения; способ вертикального проектирования хорошо заметной верхней точки сооружения на горизонтальную рейку, закрепленную внизу сооружения; способ измерения горизонтальных углов на верхнюю точку сооружения; способ определения произвольных направлений или магнитных азимутов на образующие сооружения; способ определения прямоугольных координат (способ засечек) некоторой верхней точки сооружения.
    Для осуществления этого способа в цоколе, например, дымовой трубы должно быть установлено не менее четырех осадочных марок.



Рисунок 1- Определение направления и прироста крена трубы по осадкам её фундамента.

    После измерения осадок в очередном цикле, на схеме расположения осадочных марок сооружения проводят линии рaвных осадок (рисунок 1) и по 
    максимальной разности осадок вычисляют значение прироста крена ЛК по формуле:
    
    ,                                                                                  (1)
    
    где ?K - максимальная разность осадок по диаметру сооружения; Н - высота сооружения; D - диаметр сооружения.
    Направление прироста крена перпендикулярно к линиям равных осадок фундамента. Произведя векторное сложение крена трубы до прироста с величиной прироста ЛК, получают направление и величину общего крена трубы за время, прошедшее между первым и выполненным циклом наблюдений.
    Если на схеме расположения осадочных марок провести линии равных осадок между начальным и последним циклами наблюдений, то по приведенной выше методике можно сразу получить величину и направление крена между первым и последним циклом наблюдений.
    Ошибка определения прироста крена данным способом составляет в среднем 1 см при определении разности осадок с точностью 1 мм. Этим способом можно выявлять только прирост или крен между двумя циклами наблюдений, а не фактическую его величину, складывающуюся из величины крена до начального цикла наблюдений и последующих результатов наблюдений.
    В случае башенного сооружения треугольной формы будет заложено в фундаменте опор всего три осадочных марки А, В и С (рис. 2), измеренное расстояние между которыми составляет соответственно dAB, dBC, и dAC.



Рисунок 2- Схемы к определению крена башни по трем осадочным маркам.

    Допустим, что за период между первым и некоторым последующим циклами наблюдений осадочные марки А, В и С претерпели осадку соответственно hA, hB и hC. Тогда угол у крена сооружения за рассматриваемый период можно вычислить по формуле:
 ,                            (2)

где угол аС определяется по теореме косинусов по величине расстояний между марками.
При расположении осадочных марок А, В, С в вершинах равностороннего треугольника имеем dAB = dBC, = dAC = d и угол аС = 600. Тогда формула (2) примет вид:

   ,                                      (3)

    Добавим, что в случае нивелирования трех марок А, В и С, по их условным координатам и величинам полученных осадок можно найти уравнение плоскости, 

Рисунок 3- Типовая схема нивелирных ходов при контроле осадок фундаментов башни (а), ствола и анкерных фундаментов мачты (б)
проходящей через эти точки. Что касается наблюдения за осадками радиотелевизионных металлических антенных опор, выполняемых по схеме на рисунке 3, то для определения прироста крена башни четырехугольной формы (рисунке 3, а) можно использовать описанный выше способ линий равных осадок. По результатам же нивелирования осадочных марок мачты (рисунке 3, б) можно судить только об осадках фундаментов ствола и анкеров оттяжек мачты. Добавим, что предельно допустимая величина изменения отметок фундаментов для башен четырехугольной формы не должна превышать 0,001 расстояния между смежными фундаментами поясов, а для мачт - 30 мм для фундаментов ствола и анкеров оттяжек.
    Крен здания (сооружения) по любому выбранному направлению можно определять по результатам наблюдений за осадочными марками, закрепленными на фундаменте или цокольной части сооружения. 
    

Рисунок 4- Определение крена по результатам нивелирования точек на фундаменте сооружения.
    
    Крен сооружения по выбранному направлению может быть выражен двумя составляющими: вертикальной и горизонтальной. Вертикальная составляющая равна разности осадок двух крайних точек i и j, расстояние между которыми равно li-j, то есть: qB = Si- Sj. Горизонтальная составляющая qГ представляет собой отклонение от вертикали верхней точки сооружения на высоте Н, то есть
 qГ = (qВ Н): li-j.

1.3.2 Способ вертикального проектирования

    Под этим способом понимается вертикальное проектирование наклонным визирным лучом теодолита хорошо заметной верхней точки сооружения, например, на горизонтальную рейку, закрепленную внизу сооружения.
    Проектирование в каждом цикле осуществляется теодолитом с двух опорных пунктов 1 и 2 по двум взаимно перпендикулярным направлениям и при двух положениях вертикального круга теодолита (рис. 5).

Рисунок 5- Схема определения крена способом вертикального проектирования
наклонным визирным лучом.

Периодически снося эту точку вниз и отмечая ее проекции, определяют увеличение крена от цикла к циклу. Величину K полного крена можно найти по формуле

,                                               	(4)

где q1 и q2 - векторы крена, определенные соответственно с пункта 1 и с пункта 2.
Методика вертикального проектирования применима и для башен треугольной формы путем определения линейных смещений q1,2,3 вершин верхнего треугольника авс с соответствующих осей сооружения.
Так, линейные смещения q1, q2 и q3 (рисунок 6) могут быть определены непосредственно способом вертикального проектирования теодолитом точек а, в и с верхнего треугольника на горизонтальные рейки, закрепленные в точках А, В и С нижнего треугольника. Причем, если смещения точек, а, в и с происходят по часовой стрелке, то qi будут считаться положительными, если против часовой стрелки - отрицательными. Так на рис. 6 смещения q1 и q2 положительные, а q3 - отрицательное.
В результате линейных смещений нижний ОH и верхний ОB ортоцентры треугольников не будут находиться на одной вертикали. Смещение ОB относительно ОН характеризует величину крена К башни и его направление, а угол ? между соответствующими медианами верхнего авс и нижнего АВС треугольников является углом скручивания башни (рис. 6)

Рисунок 6- Башня треугольной формы (а) и схема вертикального проектирования наклонным визирным лучом (б)
Строго говоря, вычислять линейные смещения  следует по формулe

,                                                              (5)

подставляя в неё соответствующие значения отсчетов по рейкам  , расстояний  от теодолита до реек и расстояний  от реек до визируемых точек а, в и с (рисунок 7).

Рисунок 7-  Схема к определение линейного смещения способом вертикального
Проектирования.

Так, например, у стандартной башни высотой 72,5 м сторона нижнего треугольника равна 10,5 м, верхнего - 2,5 м, поэтому, расстояние между точками 
Аа = Вв = Сс =4,6 м. Исследования показывают, что точность определения линейных смещений практически не зависит от расстояний  , поэтому в формуле (5) отношением l/L можно пренебречь.
По значениям линейных смещений q1, q2 и q3 можно определить крен, его направление и угол скручивания башни различными способами: графическим, аналитическим и графоаналитическим.
    ? Графический способ (рисунок 8) определения величины и направления крена башни треугольной формы заключается в следующем


Рисунок 8- Графический способ определения величины и направления крена башни треугольной формы.
    
    Отложив от осей башни в крупном масштабе соответствующие отрезки ,  и  , проводят линии, параллельные осям башни. Точки пересечения этих линий сформируют равносторонний треугольник , ортоцентр которого ОВ совпадает с ортоцентром верхнего треугольника башни авс. Отрезок ОНОВ будет соответствовать величине крена К башни, а угол r (румб) - направлению крена относительно оси Х условной системы прямоугольных координат ХОНУ.
    ? Аналитический способ основан на использовании упомянутой выше (рис. 8) условной системы координат ХОНУ , в которой ось абсцисс совпадает с одной из осей башни. Тогда К = VХ2К + УК, а по значениям координат ХК и УК можно вычислить румб r или дирекционный угол направления крена в этой условной системе координат.
    ? Графо-аналитический способ предусматривает построение (в крупном масштабе) полигона ОН -1 - 2 - 3, стороны которого равны величинам q1,2,3 смещений, а направления этих сторон перпендикулярны соответствующим осям сооружения (рисунок 9).
    
    Рисунок 9- Определение направления крена путем построения полигона
        
        ? Угол скручивания башни р представляет собой угол между соответствующими медианами (рисунок 20) или соответствующими сторонами нижнего АВС и верхнего авс треугольников. Его можно вычислить по формуле
        
                                                                      (6)
    
где d - длина стороны верхнего треугольника авс. В эту формулу необходимо подставлять   со своим знаком «плюс» или «минус».
    Полученное по формуле (6) положительное значение угла ? означает скручивание башни по часовой стрелке, отрицательное - против часовой стрелки.

1.3.3 Способ горизонтальных углов

    Он предусматривает наблюдения верхней точки В сооружения с двух закрепленных на местности опорных точек 1 и 2 в двух взаимно перпендикулярных (? = 90?) направлениях (рис. 25).
    В первом цикле измеряют горизонтальные углы ?1 и ?2 на точку В. Во втором цикле вновь измеряют горизонтальные углы ?1? и ?2?, находят разности
 ??1 = ?1? – ?1 и ??2 = ?2?– ?2 вычисляют приращения крена и его полную величину в данном цикле:

      ,                                         (7)

где L1 и L2 - горизонтальные расстояния от опорных точек до наблюдаемой точки В, которые могут быть сняты графически с плана, измерены непосредственно на местности, определены прямой угловой засечкой с опорных пунктов, получены из решения обратных геодезических задач по известным координатам опорных пунктов и наблюдаемой точки и др.

Рисунок 10- Схема определения крена способом горизонтальных углов
    
    Если угол засечки ? отличается от 90?, но в незначительных пределах, то 
величину крена следует вычислять по формуле

,                                                                       (8)

    Если с точек 1 и 2 можно наблюдать верхнюю В и нижнюю Н точки сооружения, которые по техническим условиям должны находиться на одной отвесной линии (например, вертикальное ребро сооружения или колонны), то по разности измеренных горизонтальных углов будем получать полную величину крена.
    Эта методика применима и для башен треугольной формы с целью определения угловых смещений ?? вершин верхнего треугольника с соответствующих осей сооружения. Для этого три станции Ст.1, 2, 3 должны располагаться на трех осях башни и вместо измерения углов ? и ?’ будут измеряться непосредственно углы ??. Таким образом перейдем от способа углов к видоизмененному способу малых углов.
    Следует сказать, что любые угловые измерения рекомендуется выполнять при 100% облачности и при скорости ветра менее 3 м/с на высоте 10 м.

1.3.4 Способ направлений

    Этот способ заключается в определении произвольных направлений или магнитных азимутов, например, на образующую дымовой трубы в верхнем и нижнем (или верхнем, нижнем и промежуточных) ее сечениях. Пример определения крена трубы с расположением наблюдаемых точек 1-1’, 2-2’, на уровне светофорных площадок приведен на рис. 25. Наблюдения производились с двух станций Ст.2 и Ст.3 в двух взаимно перпендикулярных направлениях (угол засечки 88?) теодолитом 2Т5К с использованием ориентир-буссоли.
Таблица 1- Результаты измерений со станции 2 (L2 = 98,25м) и
Таблица 2-Результаты измерений со станции 3 (L3 = 174,00 м) приведены в приложении А.
    Одновременно с измерением направлений (графы 1-4) измерялись углы наклона на наблюдаемые точки (в таблицах 1 и 2 не показаны. Находят средние направления на нижний, верхний и промежуточные центры трубы, разность которых характеризует крен трубы в угловой мере  по двум взаимно перпендикулярным направлениям (графа 5). По формуле
    
 ,                                                       (9)

вычисляют значения частных кренов К12 (графа 6), причем знак плюс означает крен вправо, а знак минус - влево. В этой формуле L 1,2 - расстояния от центра трубы до точек стояния теодолита в метрах, а ?1,2 - в секундах.

Рисунок 11-  Точки наблюдений, частные крены и общий крен трубы
    Полученные значения частных кренов необходимо экстраполировать на всю высоту трубы (графа 7). На рисунке 11 показаны разрезы, характеризующие отклонения оси трубы от вертикали по направлениям, перпендикулярным наблюдаемым. Кроме того, на рисунке 11 построены графики, характеризующие величины в мм и направления крена трубы, полное значение К которого определяется графически способом перпендикуляров и может быть вычислено по формуле
,                                           (10)

где ? - угол засечки с двух станций;  и  - экстраполированные значения частных кренов верха трубы.
    Способ направлений для треугольных башен может выполняться одновременно со способом малых углов путем визирования теодолитом с каждой из трех осевых точек на соответствующие три пояса башни (левый, средний и правый).
    Типовая схема угловых измерений при контроле башни четырехугольной формы представлена на рисунок 12. Угловые измерения выполняются с пунктов планового обоснования в следующей последовательности:
    

Рисунок 12- Схема угловых измерений при контроле башни
четырехугольной формы

    ? «круг лево» КЛ: наведение на центр основания башни, на левый и правый пояса в местах фланцевых или болтовых соединений смежных секций последовательно снизу-вверх в порядке сечений 1, 2, 3 и т.д.;
    ? «круг право» КП: действия в порядке, аналогичном при «круге лево», но в обратной последовательности.
    Обработка результатов угловых измерений аналогична таковой при контроле пространственного положения дымовой трубы, пример которой рассмотрен выше.
    Отклонение оси ствола такой башни от вертикали допускается не более 1/1000 высоты контролируемого сечения над фундаментом. Отклонение оси ствола и поясов мачты от вертикали допускается не более 1/1500 высоты выверяемой точки над фундаментом.
    Типовая исполнительная схема результатов контроля вертикальности ствола опоры представлена на рисунке 13, а.

Рисунок 13- Исполнительные схемы вертикальности ствола (а) и прямолинейности
                                  поясов башни четырехугольной формы (б)
    Контроль прямолинейности поясов мачты или башни выполняется с целью выявления стрелы прогиба этих конструкций, которая не должна превышать 1/750 длины выверяемого участка. Измерения производятся последовательно по всем наружным граням опоры. Методика измерений аналогична измерениям, выполняемым при контроле вертикальности. Пример типовой исполнительной схемы результатов контроля прямолинейности двух поясов башни четырехугольной формы представлен на рисунке 13, б.
    Контроль геометрии решетки башни выполняется с целью выявления деформаций диагональных раскосов решетки по смещениям центральных фасонок. Предельное смещение деталей фасонок не должно превышать 1/750 высоты секции. Методика измерений аналогична измерениям, выполняемым при контроле вертикальности башни. Дополнительными являются наведения на детали фасонок, выполняемые по всем четырем наружным граням ствола. Пример типовой исполнительной схемы результатов контроля решетки ствола башни четырехугольной формы представлен на рисунке 14



Рис. 14 Исполнительная схема решетки ствола башни
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ СТАНЦИИ Г. ТАРАЗ

2.1 Физико-географическое описание района работ

    Тараз расположен в южной части республики, на равнине в долине реки Талас. Занимает площадь примерно 150 км?. К югу от города расположены отроги Западного Тянь-Шаня, а к западу горы Каратау.
    .......................