任務(wù)7-3線路圓曲線測量教學(xué)教案

1、高速鐵路施工測量課程名稱高速鐵路施工測量項目7線路施工測量項目：7-3線路中線圓曲線測量授課班級任課教師系別學(xué)校名稱項目7線路中線測量任務(wù)7-3線路圓曲線測量授課班級授課時間6h授課類型理實(shí)一體課周次學(xué)時6h教學(xué)目的1. 能夠熟練利用全站儀測設(shè)線路中線2. 能夠計算線路圓曲線逐樁坐標(biāo)教學(xué) 重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1線路圓曲線逐樁坐標(biāo)計算；2.極坐標(biāo)法測設(shè)線路圓曲線。難點(diǎn)：線路圓曲線逐樁坐標(biāo)計算。教具及教材（參 考書）全站儀1套；棱鏡1套、木樁30個、錘子1個、鋼尺1把、小釘60個鐵路工程測量規(guī)范GPS測量規(guī)范教學(xué)方法項目教學(xué)法教學(xué)手段教學(xué)做一體教學(xué) 主要內(nèi)容1.全站儀測設(shè)點(diǎn)位的方法；2.線路圓曲線逐樁

2、坐標(biāo)計算及測設(shè)；授課課程：路橋測量授課教師:教學(xué)過程設(shè)計工作任務(wù)任務(wù)7-3線路圓曲線測設(shè)工作時間工作任務(wù)教學(xué)組織媒介過程教師學(xué)生構(gòu)思課內(nèi)8h課外4H學(xué)習(xí)線路 圓曲線線 測量技術(shù) 要求及測 量方法1. 下發(fā)本工作任務(wù)書及引導(dǎo)文；2. 引入線路圓曲線的組成形式；3. 提出線路圓曲線測 設(shè)的主要內(nèi)容及要求；1、結(jié)合工作任務(wù)書、 引導(dǎo)文，以小組為單 位，通過案例、網(wǎng)站、 測量規(guī)范了解線路圓 曲線測設(shè)的的內(nèi)容及 技術(shù)要求；案例、規(guī)范、講義、PPT第13頁共9頁4.講解線路圓曲線測設(shè)的方法及精度要求;5.講解線路圓曲線逐樁坐標(biāo)計算方法6.組織小組討論，檢查學(xué)生對本任務(wù)主要知識點(diǎn)掌握程度，答疑解1、提供測量

3、規(guī)范；2、提供模擬線路圓曲線測量實(shí)訓(xùn)場控制樁課內(nèi)平面坐標(biāo)及高程;制定線路3、布置線路圓曲線測設(shè)計實(shí)施4h課外4H課內(nèi)12h課外6h圓曲線測量作業(yè)方依據(jù)方案實(shí)施線路圓曲線測量任務(wù)量作業(yè)方案制定的主要內(nèi)容及要求;4、解答方案制定過程中的疑問5、組織小組方案匯報&提出作業(yè)方案修改意見。1、2、制定儀器使用計劃;維護(hù)學(xué)生工作秩序;3、糾正學(xué)生作業(yè)不規(guī)范行為;4、巡回解答學(xué)生測量過程中的問題。5、檢查作業(yè)小組測量2、通過講義、PPT以及教師講解、答疑、小組討論獲知本任務(wù)的主要知識點(diǎn);3、小組討論、老師指導(dǎo)確定線路圓曲線測設(shè)的方法。1、根據(jù)模擬線路圓曲線測設(shè)實(shí)訓(xùn)場提供的資料根據(jù)規(guī)范、按照線路圓曲線

4、測設(shè)的作業(yè)方案指定要求，以小組為單位制定作業(yè)方案;2、制作PPT匯報小組方案;3、根據(jù)老師提出的問題修改作業(yè)方案。1、領(lǐng)取儀器設(shè)備;2、儀器檢校;3、準(zhǔn)備測量表格4、小組組長對本組人員分工;5、按照制定的作業(yè)方案實(shí)施線路圓曲線測設(shè)外業(yè)工作;&檢查外業(yè)測量成案例、規(guī)范規(guī)范成果，對不符合要求的測量結(jié)果提出重測建議。果;7、檢查測量結(jié)果的可靠性，對不符合要求的測量結(jié)果進(jìn)行重測，直至滿足要求;8、編寫線路圓曲線測設(shè)技術(shù)總結(jié);9、小組之間按照測量成果驗(yàn)收規(guī)范要求相互檢查外業(yè)觀測記錄、抽查已測設(shè)點(diǎn)位，最后寫出驗(yàn)收報告。評價以學(xué)生為主體，以測量成果是否符合測量規(guī)范要求為依據(jù)，兼顧學(xué)生在項目實(shí) 施過程

5、中的表現(xiàn)、知識掌握的程度及在小組中所起的作用綜合評定。具體分值如下:課內(nèi)成果評定根據(jù)外業(yè)觀測記錄，內(nèi)業(yè)處理結(jié)果、復(fù)測報告等成果進(jìn)行成績評定，占評價2h課外學(xué)生自評60 %。學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識情況進(jìn)行自評；占10%。2h小組互評小組內(nèi)查閱資料、討論、實(shí)習(xí)積極性、對小組貢獻(xiàn)等情況，占20%。根據(jù)考勤、回答問題的積極性、實(shí)施項目教學(xué)的態(tài)度等進(jìn)行評價，占教師評價10%。教案正文2.圓曲線逐樁坐標(biāo)計算在城市道路、高速公路中常設(shè)有圓曲線，也就是在兩條直線之間加一段圓弧，以便改變方向。圓曲線線形是由直線-圓曲線-直線組成，分為右偏曲線和左偏曲線（圖6-5-1和圖6-5-2）。圓曲線測量就是將線路中線圓曲

6、線段每隔一定的間隔用木樁在地面上表示出來。ZYs*QZJD、圖6-5-1右偏圓曲線設(shè)置示意圖2.1圓曲線要素計算圓曲線的要素包括切線長（(1)切線長:曲線長:外矢距:切曲差:YZ圖6-5-2左偏圓曲線設(shè)置示意圖T）,曲線長（L）,外矢距（E0）和切曲差（q）。ZY （或YZ ）至JD間的直線長;ZY至YZ間的曲線長;JD沿半徑方向至QZ間的直線長;二倍切線長與曲線長之差。從圖6-5-1的幾何關(guān)系，當(dāng)圓曲線半徑 R、轉(zhuǎn)向角a已知時，可得綜合要素 T、L、E0、 q等的計算公式:Rtan?R 180EoRsec R2(6-5-1)2T L上述式中:a 線路轉(zhuǎn)向角，即相鄰兩直線延長線的夾角;R-圓曲

7、線半徑;2.2圓曲線主點(diǎn)里程推算（1）圓曲線主點(diǎn)ZY直圓點(diǎn)QZ曲中點(diǎn)YZ 圓直點(diǎn)(2) 主點(diǎn)里程推算ZY點(diǎn)里程 JD里程 QZ點(diǎn)里程 ZY點(diǎn)里程(6-5-2)YZ點(diǎn)里程 ZY點(diǎn)里程主點(diǎn)里程檢核計算:YZ點(diǎn)里程ZY點(diǎn)里程2T q(6-5-3)2.3圓曲線逐樁坐標(biāo)計算(1).曲線起點(diǎn)ZY點(diǎn)線路坐標(biāo)計算XzyXjd T cos(ZY切n 180)YzyYjd Tsi n(ZY切180)(6-5-4)式中：(X JD , YJD )-JD的線路坐標(biāo)；(X ZY , YZY )ZY的線路坐標(biāo)；ZY® ZY至JD點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。(2).曲線上任意樁號P點(diǎn)在ZY-xy坐標(biāo)系中坐標(biāo)計算建立以ZY點(diǎn)為

8、原點(diǎn)的自定義直角坐標(biāo)系 ZY-xy，ZY坐標(biāo)為(0，0), ZY點(diǎn)的切線方向?yàn)閤軸正方向，順時針旋轉(zhuǎn)900為y軸正方向。在該坐標(biāo)系中線路任意樁號P點(diǎn)坐標(biāo)計算公式如下:XpypRsi nRcos(6-5-5)式中:kp kZY 180RkP線路中線點(diǎn)P樁號kZY -圓曲線起點(diǎn)ZY樁號圖6-5-2 ZY-xy坐標(biāo)系示意圖(3) .曲線上任意樁號(P點(diǎn))在線路坐標(biāo)系中坐標(biāo)計算XpYpXzYYzyXp cosXp sin360ZY切yP sin yP cos（6-5-6）式中：曲線右偏時：k 曲線左偏時：k1-12.4應(yīng)用示例(1).線路設(shè)計資料16-5-1。表1-1直線、曲線及轉(zhuǎn)角表點(diǎn)號交點(diǎn)樁號交點(diǎn)

9、坐標(biāo)偏角曲線要素數(shù)值(m)方位角X坐標(biāo)Y坐標(biāo)o "Rl 0TLo ，II5k21+073.3941367.6543299.32538 4701 （左偏）28003201146.1052215.32571 26356K23+596.5092195.0965764.14526 0851 （右 偏）48005501390.2562740.52797 35267K25+698.2531912.1937887.09215 3336 （左 偏）55000751.4501493.653(2).求 K25+700 坐標(biāo)。曲線要素計算（見圖6-5-1 )切線長:T R tan(/2)5500 tan(

10、15 33 362)751 .450曲線長:18015 33 3655001801493 .653外矢距:E Rcos(2)5500cos(15 33 362)51 .097 主點(diǎn)里程推算ZY點(diǎn)里程=JD 里程-T=K25+698.253-751.450=K24+946.803QZ點(diǎn)里程=ZY 里程 +L/2=K24+946.803+1493.653/2=K25+693.630YZ 點(diǎn)里程=ZY 里程+L=K24+946.803+1493.653=K26+440.456 ZY點(diǎn)坐標(biāo)計算XZY X JD T cos( ZY切 180)2011.454Yzy Yjd Tsin( ZY切 180)7142.227