任务12-2无砟轨道基准网GRP建立教学教案

1、高速铁路施工测量教 案课 程 名 称高速铁路施工测量项目12高速铁路轨道施工测量任务：12-2无砟轨道基准网GRP建立授课班级 任 课 教 师 系 别 学校名称授课课程：高速铁路施工测量 授课教师： 项目高速铁路轨道施工测量任务任务12-2无砟轨道基准网GRP建立授课班级授课时间4h授课类型理实一体课周次学时 6h教学目的1.掌握无砟轨道基准网GRP建立的流程；2.掌握无砟轨道基准网GRP建立精度要求；3.掌握无砟轨道基准网GRP建立对仪器及附属工具得要求；4.掌握无砟轨道基准网GRP建立的方法。教 学重点和难点1.无砟轨道基准网GRP建立的流程；2.无砟轨道基准网GRP建立精度要求；3.无砟

2、轨道基准网GRP建立对仪器及附属工具得要求；4.无砟轨道基准网GRP建立的方法。无砟轨道基准网GRP建立的方法教具及教材（参考书）TC1201+或TC2003智能全站仪强制对中架高速铁路施工测量西安交通大学出版社 周建东编著无砟轨道工程测量技术中国铁道出版社 朱颖主编津秦无砟轨道基准网GRP建立作业指导书案例工程测量规范、GPS测量规范、高速铁路设计文件、无砟轨道基准网GRP建立设计数据计算软件。教学方法项目教学法教学手段教学做一体教学主要内容1.掌握无砟轨道基准网GRP建立的流程；无砟轨道基准网GRP建立精度要求；无砟轨道基准网GRP建立对仪器及附属工具得要求；无砟轨道基准网GRP建立的方法

3、。5. 无砟轨道基准网GRP建立技术总结编写。教学过程设计工作任务任务12-3无砟轨道基准网GRP建立工作过程时间工作任务教学组织媒介教师学生构思课内2h课外4H学习无砟轨道基准网GRP建立的技术要求及测量方法1. 结合班级学生学习状况，划分任务学习小组（建议6人一组），设组长一名；2. 首先结合GRP基准网建立案例，给每个小组，下发应该完成的任务(课外30m)；3.结合本节任务给学生下发知识关键点，使学生通过网络、讲义、规范、案例、讨论对关键知识点初步了解(课外1h)；4.每个小组简要汇报对知识点了解情况(课内：10m)；5结合小组汇报情况、施工企业GRP基准网建立常规做法主要讲解如下知识点

4、：GRP布设原则及及精度要求 (课内10m) 智能全站仪设置及操作注意事项(课内5m)；GRP基准网建立外业观测方法(课内10m)GRP基准网建立观测结果的后处理 (课内10m，课外30m)；提问、小组讨论GRP基准网建立如何实施（课内10m，课外1h)；GRP基准网高程精度要求(课内5m)；GRP基准网建立的作业方法(课内5m)；电子水准仪设置及操作注意事项(课内5m)；GRP基准网高程内业平差计算(课内15m，课外1h);提问、小组讨论GRP基准网高程测量如何实施（课内10m，课外1h)；7.通过提问、测验评价学生学习效果(课内5m)。1.组长召集小组成员，布置小组分工；2.课前以小组为单

5、位，通过网络、讲义、规范、案例、讨论、督促预习如下内容：建立GRP基准网在高铁施工中的意义；GRP基准网布网原则及精度要求；GRP基准网建立实测方法；GRP基准网高程测量的实施方法及精度要求；GRP基准网测量注意事项；3.小组组长汇报对知识关键点学习情况；GRP基准网建立测量任务,通过教师讲解、答疑、讨论达到如下要求：懂得GRP基准网在高铁施工中的重要性；学会GRP基准网平面测量的要求及实施方法；学会GRP基准网高程测量的要求及实施方法；学会GRP基准网建立平面及高程数据处理的方法；案例、规范、讲义、PPT设计实施课内2h课外4H制定无砟轨道基准网GRP建立方案根据设计方案实施无砟轨道基准网G

6、RP建立任务1.结合京沪高铁、郑西高铁GRP基准网建立案例讲解技术设计包括的内容及要求；2.讲解智能全站仪、电子水准仪操作及使用；3. 讲解GRP基准网建立后处理软件使用说明4. 回答学生在设计中遇到的技术问题；5. 点评学生学习小组初步设计存在的问题；6. 纠正学生在实施过程中的不当之处；7. 提出学习小组设计方案继续改进建议。1.以小组为单位，在老师的指导下，学习智能全站仪、电子水准仪操作及使用GRP基准网建立后处理软件使用；3. 结合案例以及建立的高速铁路GRP基准网模拟实训场提供的资料，建议设计实施每小组按照如下三阶段进行：第一阶段（课内30m，课外4h）每一小组学生先制定GRP基准网

7、建立初步设计方案。在老师的参与下，每个小组介绍各自的设计方案，通过研讨查找各自方案的问题，在老师点评的基础上，修改设计方案；第二阶段（课内1h，课外8h）以组为单位，先熟悉智能全站仪、电子水准仪操作，然后在高速铁路GRP基准网模拟实训场实施设计方案。对测量结果进行分析，查找影响测量精度的因素，提出设计方案改进的建议；第三阶段（课内30m，课外4h）完善设计方案，并继续实施，直至测量结果满足规范要求。案例、规范运作课内课外4h1. 讲解GRP基准网建立技术报告编写内容及要求；2. 讲解GRP基准网测量成果验收标准及验收方法1、 学生需提交的资料GRP基准网建立作业指导书GRP基准网建立外业观测数

8、据集数据电子文档；GRP基准网建立技术报告GRP基准网建立技术报告的内容及要求；2.以小组为单位根据观测和处理结果按照技术报告要求编写技术报告；3.小组根据测量成果验收标准自查测量结果；4.根据测量成果验收标准，每小组互查测量结果，并写出检验报告。规范评价评价以学生为主体，以测量成果是否符合测量规范要求为依据，兼顾学生在项目实施过程中的表现、知识掌握的程度及在小组中所起的作用综合评定。具体分值如下：成果评定根据外业观测记录，内业处理结果、复测报告等成果进行成绩评定，占60。学生自评学生根据自己掌握的知识情况进行自评；占10%。小组互评小组内查阅资料、讨论、实习积极性、对小组贡献等情况，占20%

9、。教师评价根据考勤、回答问题的积极性、实施项目教学的态度等进行评价，占10%。三、教学内容1 GRP控制网简介GRP控制网又称轨道基准网，为轨道板精调提供控制基准，GRP控制网是在CPIII控制网的基础上加密得到的。在每一个轨道板的接缝处，各设置一个GRP点和一个定位锥，并使之垂直于超高面，距轨道中心线10cm。在超高区域，GRP点设置在低侧，定位锥设置在高侧。GRP点埋设时，要用粘合剂锚固，或用膨胀螺栓固定GRP基标钉，基标钉的测量点设在中心凹槽处。GRP基标钉如下图所示： GRP控制网测量包括平面的测量和高程测量。2 GRP网的精度要求根据客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定，相邻GRP点

10、的相对精度应满足平面位置、高程。3 测量仪器及精度要求GRP测量主要设备表序号设备数量用途1棱镜三角座1个用于基准点平面坐标测设2全站仪1台测量被测点的平面坐标3电子水准仪和条码因瓦水准尺1套测量被测点的高程4水准尺适配器1个放置水准尺5CPIII目标棱镜8个全站仪自由设站边角交会的目标平面测量需使用高精度智能型全站仪，角度测量的标称精度，距离测量的标称精度。高程测量使用高精度电子水准仪，配备因瓦水准尺且每公里往返测标准偏差不大于0.3mm。4 测量前的准备工作在测设GRP网前应完成如下工作（1） 根据板的编号确定GRP点的编号，GRP点的编号应如下定义：例：L00212左侧轨道板上GRP点，

11、对应板号为00212（2） 利用施工布板软件计算出GRP点的平面放样坐标。（3） 在两对CPII点间设站，观测八个CPIII点，利用后方交会计算出测站点坐标并定向。观测完成后应及时计算出测站中误差和CPIII点残差，并对残差进行评估，如出现异常偏差，则需分析原因及时处理。根据计算坐标测设轨道板基准点。（4） 在基准点位置埋设测钉，埋设测钉时，轨道板基准点放样平面位置允许偏差为。5 GRP控制网的测设7.1 控制流程：计算GRP点放样理论坐标精确放样GRP点GRP处埋设测钉对GRP点进行多测回平面坐标观测对GRP点进行多测回精密水准观测对GRP点平面坐标和水准高程进行平差和搭接处理计算出基准点的

12、实际三维坐标7.2 GRP平面测量 测量方法测站应尽量靠近待测点连线，以利用全站仪的测角高精度，所以对左右线的基准网分开测量。对基准点的测量应按组进行，对各组内的测量，全站仪不用倒镜，视线方向与测量运动方向相反。每组从64米（10块板）到104米（16块板）不等，视天气情况而定。也就是说一站至少测设11个基准点，其中5个与上一站重合。各组至少要3个测回。 测量步骤（1）从靠近全站仪的位置出发，观测至少6个CPIII 点 观测GRP点（11个到16个点）（以上为一个测回，每站至少测三测回）。（2）向前搬站观测CPIII点（至少要4个点与上一站的CPIII重合） 测GRP点（其中至少5点与上站测量

13、重复），重复以上过程。 平差计算将相关的CPIII点坐标文件、实测平面坐标的原始记录数据（储存在记忆卡上的GSI格式数据，记录模式采用标准模式，只记录测量点的三维坐标数据），纳入II型板施工布板软件的数据库。利用软件对各点进行总体的平差计算。计算结果超限将无法通过，需重新测量，直到通过。在软件进行计算时，搭接区计算使用余弦均值计算以确保线形平顺，均值和单个GRP测量值之间的偏差应小于0.4mm。7.3 GRP高程测量测量方法高程测量的方法和平面测量类似，在相邻两个CPIII间置镜，以CPIII点作为后视点和前视点，待测的GRP点作为中视点，进行往返测量。测量时必须采用因瓦水准尺适配座，而在不加

14、适配座的情况下要说明。水准测量时现场不需要记录CPIII点的实际高程只需要按照规定步骤进行测量并记录好点号及实测数据。莱卡水准仪选择记录格式为8位GSI格式。 测量步骤（1）在两个CPIII点中间架站 后视一个CPIII点（如CPIII1） 测量GRP点 前视一个CPIII点（如CPIII2） 调整测站测CPIII2 测量GRP点 测CPIII1(测完一组)。（2）向前搬站后视前一个CPIII点（如CPIII2） 先测上一组的基准点（至少3个）再测本组的基准点 前视下一个CPIII点如（CPIII3） 回测，重复以上过程。 平差计算将电子水准仪对基准网的实测高程原始记录数据纳入II型板施工布板

15、软件的数据库。利用软件对各点进行总体的平差计算。计算结果超限将无法通过，需重新测量，直到通过。6 GRP测量的注意事项（1）平面测量原理就是测出GRP点与CPIII点的相对坐标，然后利用软件将GRP点与CPIII的局部坐标转换成各施工网或区域网，所以测量时不需确定测站的位置（任意设站后分别测量各CPIII点和基准点，只记录测站点和所测点的三维坐标）。（2）测量前应对仪器的工作状态进行检校，特别是水准仪的i角误差不得大于2秒（3）测量过程中不易发现测量数据的正确性，所以每组测量都要对一起棱镜的安置仔细检查，防止测量结果偏差超限而返工。（4）安置于CPIII点上的标准棱镜，每组棱镜常数都比较接近，在施工时只输入一个平均值即可。为了保证棱镜相对稳定性，棱镜插上后尽量不要插拔，棱镜插入CPIII前先正对准全站仪，之后不要转动棱镜方向。（5）在平面测量中，同一测站只使用