任务73极坐标法测设圆曲线学习指导.docx

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任务73极坐标法测设圆曲线学习指导

任务7.3：

极坐标法测设圆曲线学习指南

一、概述

学习单元

第七章线路施工测量复测

7.3极坐标法测设圆曲线

学时

讲课1h，实作（课内1h,课外2h）

学习目标

通过案例教学使学生学会极坐标法测设圆曲线的程序、内容及实施；能利用现有的测量仪器设备组织实施极坐标法测设圆曲线

主要内容描述

线路通常是由直线元、缓和曲线元、圆曲线元组成，本任务主要学习由直线和圆曲线组合的直线-圆曲线-直线的形式、曲线要素计算、主点里程推算、极坐标法测设圆曲线的原理及测设资料的计算。

教学参考资料

①极坐标法测设圆曲线讲义

②《工程测量概论》西安地图出版社李孟山主编

③《工程测量规范》

④《铁路工程测量规范》TB10101-2009J961-2009中国铁道出版社出版

项目保障条件

1、教学条件要求

①多媒体教室；

②第32讲PPT

③《新建铁路施工测量规范》

④《**高速公路线路平面设计资料）

2、实训条件

①（

）全站仪6台；

③2公里线路测量实训场；

学习重点与难点

1.学习重点：

①圆曲线测设点位坐标计算；

②圆曲线测设方法；

2.学习难点：

①圆曲线测设点位坐标计算；

教学方法建议

引导文法、头脑风暴法、讨论法、任务驱动教学法

考核标准

成果评定：

根据学生测量成果的精度评定成绩，占50%。

学生自评：

学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%。

小组互评：

根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%。

教师评价：

根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；

根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；

根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占25%。

作业

1.编写线路中线直线测量作业指导书；

2.编写线路中线直线测量报告。

二、任务书

极坐标法测设圆曲线工作任务书

工作任务7-3

极坐标法测设圆曲线

任

务

已

有

资

料

6.模拟线路控制桩平面布置图；

控制桩平面成果表

点号

平面坐标

X坐标

Y坐标

I401

I402

81113.223

63451.563

I403

81473.923

63400.163

I404

81653.123

63350.105

7.线路直线、曲线转角表

任务要求

6人一组，每组在线路中线测量模拟实训场完成JD2上一个完整的圆曲线测设任务

技术要求

全站仪测设线路中线技术要求

线路中线技术要求

测量距离限值

测量点位误差

≤500米

<5.0cm

基本工作步骤

①根据点之记统计控制桩完整性;

②领取仪器设备并检校；

③计算逐桩坐标；

④根据控制桩位置及计算逐桩坐标测设线路中线；

⑤置镜在已测设线路中线上后视线路控制桩检查已测设中线点；

⑤检查外业测量结果的正确性；；

⑥技术总结

仪器与工具

2”，2+2ppm全站仪、棱镜、对中杆、木桩、锤子、记录板、计算器

测量结果检核

检核

内容

小组自检

小组互检

合格点数

不合格点数

合格点数

不合格点数

中线桩检核

注：

每组抽查5个点

考核评价

成果评定

根据学生测量成果的精度评定成绩，占50%；

得分

学生自评

学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；

得分

小组互评

根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；

得分

教师评价

根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；

根据根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；

根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占25%。

得分

成绩

教师签名

三、学习内容

1.圆曲线逐桩坐标计算

在城市道路、高速公路中常设有圆曲线，也就是在两条直线之间加一段圆弧，以便改变方向。

圆曲线线形是由直线→圆曲线→直线组成，分为右偏曲线和左偏曲线（图6-5-1和图6-5-2）。

圆曲线测量就是将线路中线圆曲线段每隔一定的间隔用木桩在地面上表示出来。

图6-5-1右偏圆曲线设置示意图图6-5-2左偏圆曲线设置示意图

1.1圆曲线要素计算

圆曲线的要素包括切线长（T），曲线长（L），外矢距（E0）和切曲差（q）。

（1）切线长：

ZY（或YZ）至JD间的直线长；

（2）曲线长：

ZY至YZ间的曲线长；

（3）外矢距：

JD沿半径方向至QZ间的直线长；

（4）切曲差：

二倍切线长与曲线长之差。

从图6-5-1的几何关系，当圆曲线半径R、转向角α已知时，可得综合要素T、L、E0、q等的计算公式：

（6-5-1）

上述式中：

α----线路转向角，即相邻两直线延长线的夹角；

R-----圆曲线半径；

1.2圆曲线主点里程推算

（1）圆曲线主点

ZY——直圆点

QZ——曲中点

YZ——圆直点

（2）主点里程推算

（6-5-2）

主点里程检核计算：

（6-5-3）

1.3圆曲线逐桩坐标计算

（1）.曲线起点ZY点线路坐标计算

（6-5-4）

式中：

（

）------JD的线路坐标；

（

）-----ZY的线路坐标；

------ZY至JD点的坐标方位角。

（2）.曲线上任意桩号P点在ZY-xy坐标系中坐标计算

建立以ZY点为原点的自定义直角坐标系ZY-xy，ZY坐标为（0，0），ZY点的切线方向为x轴正方向，顺时针旋转90º为y轴正方向。

在该坐标系中线路任意桩号p点坐标计算公式如下：

（6-5-5）

式中：

-----线路中线点p桩号

-----圆曲线起点ZY桩号

图6-5-2ZY-xy坐标系示意图

（3）.曲线上任意桩号（P点）在线路坐标系中坐标计算

（6-5-6）

式中：

1.4应用示例

（1）.线路设计资料16-5-1。

表1-1直线、曲线及转角表

点号

交点桩号

交点坐标

偏角

曲线要素数值（m）

方位角

X坐标

Y坐标

º′"

T

L

º′"

5

K21+073.394

1367.654

3299.325

384701（左偏）

2800

320

1146.105

2215.325

712635

6

K23+596.509

2195.096

5764.145

260851（右偏）

4800

550

1390.256

2740.527

973526

7

K25+698.253

1912.193

7887.092

153336（左偏）

5500

0

751.450

1493.653

（2）.求K25+700坐标。

①曲线要素计算（见图6-5-1）

a切线长：

b曲线长：

c外矢距：

②主点里程推算

ZY点里程=JD里程-T=K25+698.253-751.450=K24+946.803

QZ点里程=ZY里程+L/2=K24+946.803+1493.653/2=K25+693.630

YZ点里程=ZY里程+L=K24+946.803+1493.653=K26+440.456

③ZY点坐标计算

④求P点在ZY-xy坐标系下坐标

⑤求P点在施工坐标系下坐标

式中：

曲线左偏，K=-1。

四、项目实施报告

项目实施报告

工作任务概况

在高铁控制模拟实训场对设置的一条圆曲线用极坐标法测设。

工作内容

利用全站仪或经纬仪分别置镜在圆曲线上一点后视CPⅠ\CPⅡ控制桩和圆曲线上一点用极坐标法测设圆曲线。

工作流程

1.根据控制桩点之记确定控制点的位置；

2.根据直线、曲线转角表编写极坐标法测设圆曲线作业指导书；

3.极坐标法测设圆曲线任务的实施；

4.极坐标法测设圆曲线结果的检核；

5.极坐标法测设圆曲线报告的编写。

工作任务实施

一、.控制桩完好性统计

二、极坐标法测设圆曲线作业指导书的制定

三、极坐标法测设圆曲线任务的实施

1、置镜在圆曲线上后视圆曲线上一点极坐标法测设圆曲线作业过程概述

2、置镜在圆曲线上后视CPI\CPII极坐标法测设圆曲线作业过程概述

四、极坐标法测设圆曲线结果的检核

检核

内容

小组自检

小组互检

合格

不合格

合格

不合格

置镜在线路中线上

置镜在CPⅠ\CPⅡ

五、极坐标法测设圆曲线报告的编写

学习心得

成绩评定

成果评定

根据学生测量成果的精度评定成绩，占50%；

得分

学生自评

学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；

得分

小组互评

根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；

得分

教师评价

根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；

根据根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；

根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占25%。

得分

成绩

教师签名