高速铁路工程测量课件(优制材料)
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测量课件之铁路工程测量
05 铁路工程测量的挑战与未 来发展
高精度测量技术的需求与挑战
高精度测量技术在铁路工程建设中具 有重要作用，能够确保铁路线路的平 顺性和安全性。
高精度测量技术需要不断研发创新， 提高测量精度和稳定性，以满足铁路 工程建设的需求。
随着铁路工程建设规模的不断扩大，对高 精度测量技术的需求也日益增加，同时面 临着技术更新换代、设备升级等挑战。
地质勘察
通过遥感技术分析铁路沿线地质构造、 岩性特征等信息，为铁路工程地质勘 察提供辅助手段。
04 铁路工程测量的实践与应 用
铁路线路中线测量
定义
铁路线路中线测量是确定铁路中 心线位置和走向的测量工作。
目的
确保铁路线路的正确设计，满足线 路的平纵断面设计要求，并指导后 续施工。
方法
使用全站仪、经纬仪等测量仪器， 结合GPS定位技术，进行中线测量 和放样。
进行必要的校准和检测，以确 保测量数据的准确性。
测量数据的处理与分析
数据处理
01
数据转换：将原始数据转换为更易于分析 和处理的格式或表达方式。
03
02
数据整理：对原始数据进行筛选、分类和整 理，使其更加有序和易于分析。
04
数据分析
统计分析：通过统计方法对大量数据进行 处理和分析，以揭示其内在规律和趋势。
方法。
极坐标法
通过已知点测定待定点平 面位置的方法，利用测距 仪或全站仪进行测量。
高程控制测量
水准测量
利用水准仪测定两点间的高差 ，从而计算出各点的高程。
三角高程测量
利用三角学原理，通过已知点 与待定点间的高差，计算待定 点的高程。
GPS高程测量
利用全球定位系统（GPS）技术， 通过大地高与正常高之间的转换关 系，确定各点的高程。
测量课件之铁路工程测量共29页文档
线路中心线(即
纸上定线)或在野外实地选定的线路中心线(即现地定线) 的位置在地面上标定出来，也就是要把确定线路各直线段 的控制点和交点测设到地面。 一、 穿线法放线
穿线法放线就是先根据控制导线测设出线路直线上必 要的转点，然后用经纬仪检查这些标定点是否在一条直线 上，并延长相邻两直线得到直线的交点，从而达到定线的 目的。 (一) 放线的步骤
施工阶段的首项工作是进行交桩和复测。路基施工前要进行路 基边桩的放样。在施工过程中要随时进行中线和高程方面的检测。 对于大型桥隧工程，施工前需作施工控制网。施工阶段的测量主要 由承担工程的工程局负责。 验收阶段的测量任务是进行贯通全线的竣工测量，辅助验收部门检 查施工质量，提交施工成果图纸资料等。
运营阶段经常需要进行线路的维修和改扩建，也需要一系列的 测量，包括既有线路的详细测量和施工放样等，与新建铁路设计施 工阶段测量任务一样，只是其集中程度不同。
水平角测量主要应用J2和J6经纬仪，测量一个测回。 边长测量应用光电测距仪往返测量各一测回，每测回读数 两次。
(三) 导线的检核 《铁路测量技术规程》规定在导线的起讫点以及导线
中间，与国家平面控制点或同等精度的其他平面控制点不 远于30 km时应联测。联测可采用后方交会、前方交会或 侧方交会等方法。线路测量的平面坐标很难完全采用国家 统一坐标，因为采用统一坐标的投影，使导线长度产生变 形，而采用实际长度更切合工程设计的使用。联测计算导 线总闭合差时须进行投影换算。计算导线总闭合差时应将 导线测量成果改化到大地水准面和高斯平面上去。最后用 经过改化的坐标增量来计算导线的闭合差。 当附合导线两端点的已知控制点不在同一投影带时，应先 将邻带的控制点换算到同一带，然后再进行计算。 (四) 导线点的展绘
三、 铁路初测中的水准测量 在铁路初测阶段所进行的水准测量任务有两类：一是
纸上定线)或在野外实地选定的线路中心线(即现地定线) 的位置在地面上标定出来，也就是要把确定线路各直线段 的控制点和交点测设到地面。 一、 穿线法放线
穿线法放线就是先根据控制导线测设出线路直线上必 要的转点，然后用经纬仪检查这些标定点是否在一条直线 上，并延长相邻两直线得到直线的交点，从而达到定线的 目的。 (一) 放线的步骤
施工阶段的首项工作是进行交桩和复测。路基施工前要进行路 基边桩的放样。在施工过程中要随时进行中线和高程方面的检测。 对于大型桥隧工程，施工前需作施工控制网。施工阶段的测量主要 由承担工程的工程局负责。 验收阶段的测量任务是进行贯通全线的竣工测量，辅助验收部门检 查施工质量，提交施工成果图纸资料等。
运营阶段经常需要进行线路的维修和改扩建，也需要一系列的 测量，包括既有线路的详细测量和施工放样等，与新建铁路设计施 工阶段测量任务一样，只是其集中程度不同。
水平角测量主要应用J2和J6经纬仪，测量一个测回。 边长测量应用光电测距仪往返测量各一测回，每测回读数 两次。
(三) 导线的检核 《铁路测量技术规程》规定在导线的起讫点以及导线
中间，与国家平面控制点或同等精度的其他平面控制点不 远于30 km时应联测。联测可采用后方交会、前方交会或 侧方交会等方法。线路测量的平面坐标很难完全采用国家 统一坐标，因为采用统一坐标的投影，使导线长度产生变 形，而采用实际长度更切合工程设计的使用。联测计算导 线总闭合差时须进行投影换算。计算导线总闭合差时应将 导线测量成果改化到大地水准面和高斯平面上去。最后用 经过改化的坐标增量来计算导线的闭合差。 当附合导线两端点的已知控制点不在同一投影带时，应先 将邻带的控制点换算到同一带，然后再进行计算。 (四) 导线点的展绘
三、 铁路初测中的水准测量 在铁路初测阶段所进行的水准测量任务有两类：一是
工程测量(第12章 铁路线路测量)ppt课件
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3
§12-1 铁路线路测量概述
新建铁路建设不同阶段的测量工作
初步设计阶段
初测的主要任务：是为初步设计提供详细的地 面资料—大比例尺带状地形图（多个方案的）。
初步设计主要任务：在提供的带状地形图上选 定线路中心线的位置, 经过经济、技术比较推 荐一个最佳方案；同时要确定线路的主要技术 标准，如线路等级、限制坡度、最小半径等。
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29
§12-2 铁路新线初测
高程测量
加桩（中桩）高程测量
加桩光电测距三角高程测量
加桩光电测距三角高程测量技术要求
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30
§12-2 铁路新线初测
高程测量
加桩（中桩）高程测量
一般三角高程测量
在困难地段和隧道顶加桩高程测量亦可采用一般三 角高程测量，其三角高程路线分段起闭于具有水准 高程的导线点，每段长度不宜大于2km
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5
§12-1 铁路线路测量概述
新建铁路建设不同阶段的测量工作
线路施工阶段
复测； 施工控制测量； 施工测量； 峻工测量。
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6
§12-2 铁路新线初测
初测在一条线路的全部勘测工作中占有重 要地位，它决定着线路的基本方向。
初测工作包括：
插大旗、 导线测量、 高程测量、 地形测量。
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35
§12-3 铁路新线定测
线路平面组成和平面位置的标志
里程 指中线桩沿线路至线路起点的距离，它是沿线路
中线计量，以km为单位。一般以线路起点为DK0＋000， 图中为直线转点（ZD）桩，该桩距线路起点为3 km又
402.3l m。即3 402.3l m，DK表示定测里程。
精选高铁测量培训课件
（1）标称精度为一测回方向观测的中误差±0.5″、测距中误差± （1mm+1ppm）的全站仪，用于CPⅢ控制网自由测站观测的测回数不少 于3 测回；标称精度为一测回方向观测的中误差±1″、测距中误差± （1mm+2ppm）的全站仪，用于CPⅢ控制网自由测站观测的测回数不少 于3 测回。
（2） 方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（ GB/T15314-1994） 的要求不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。
控制网级别
点间距
相邻点位中误 差
测量方法
CPI(参照点)
大约4km
20mm
GPS
CPII(基本位置 网点)
800~1000m
CPIII(加密点)
50-70m
8mm
导线/GPS
1mm
导线/后方交 会
高铁测量培训
表1.1.2.3 GPS测量的精度指标
控制网级别
基线边方向 中误差
最弱边相对 中误差
CPI
高铁测量培训
1.1.3.2 后方交会测量的实现
每两个CPIII点间距离约为60m 1）每隔一对CPIII棱镜（约120m）进行自由设站； 2）两个方向各观测2×3对CPIII控制点； 3）每个CPIII控制点至少观测3次以上； 4）每个测站观测2-4个完整测回。
1.2 高程控制测量
高铁测量培训
表1.2.1 高程控制测量等级及布点要求
（2）加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失和破损比较 严重的标石应按原测标准用同精度扩展方法恢复或增补，CPII加 密测量时观测两个时段，每个时段不少于60分钟，加密一个CPII 点时应联测不少于两个CPI及不少于两个CPII点，且加密点位于 所联测CPI/CPII点构成的网形中部。
（2） 方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（ GB/T15314-1994） 的要求不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。
控制网级别
点间距
相邻点位中误 差
测量方法
CPI(参照点)
大约4km
20mm
GPS
CPII(基本位置 网点)
800~1000m
CPIII(加密点)
50-70m
8mm
导线/GPS
1mm
导线/后方交 会
高铁测量培训
表1.1.2.3 GPS测量的精度指标
控制网级别
基线边方向 中误差
最弱边相对 中误差
CPI
高铁测量培训
1.1.3.2 后方交会测量的实现
每两个CPIII点间距离约为60m 1）每隔一对CPIII棱镜（约120m）进行自由设站； 2）两个方向各观测2×3对CPIII控制点； 3）每个CPIII控制点至少观测3次以上； 4）每个测站观测2-4个完整测回。
1.2 高程控制测量
高铁测量培训
表1.2.1 高程控制测量等级及布点要求
（2）加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失和破损比较 严重的标石应按原测标准用同精度扩展方法恢复或增补，CPII加 密测量时观测两个时段，每个时段不少于60分钟，加密一个CPII 点时应联测不少于两个CPI及不少于两个CPII点，且加密点位于 所联测CPI/CPII点构成的网形中部。
《高速铁路测量培训》PPT课件
精品文档
沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司
“三网合一”的理念及内容
1）勘测控制网、施工控制网起算基准不统一 的后果
※ 平面尺度：纵向里程，横向偏移 ※ 高程基准：线路纵断面，穿跨越限界
2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网的 坐标系统和测量精度不统一的后果
※ 线下工程与轨道工程错开 ※ 净空限界不足
精品文档
沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司
CPⅡ控制网测量
CPⅡ网测量应在CPⅠ网的基础上采用四等 导线或C级GPS测量方法施测。CPⅡ控制点的点间 距以800 ～1000m为宜，离线路中线一般在50～ 100m，便于施工放线且不易破坏的范围内。
精品文档
沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司
CPIII边角交会网测量
沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司整理ppt标准化观测方法数据处理数据组织重中之重信息化管理与分析的手段方法流程化数据处理管理分析标准化标准化信息化信息化流程化流程化标准化标准化是信息化和流程化的前提55高速就是高精度测量高精度必须标准化线下工程沉降变形测量方法和标准如何做好沉降观测工作如何做好沉降观测工作沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司整理ppt各种构筑物观测标的埋设各种构筑物观测标的埋设11外业工作外业工作内业工作内业工作水准观测路线的确定水准观测路线的确定22沉降观测观测点位编码的统一沉降观测观测点位编码的统一11处理填写数据文件的标准化处理填写数据文件的标准化2256高速就是线下工程沉降变形测量方法和标准沉沉沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司整理ppt线下工程沉降变形测量方法和标准某高速铁路某标段的成功经验人员投入215人仪器投入53台领导重视制度建设技术交流培训沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司整理ppt
2.当CPⅢ点纵向间距为60m、自由测站点间距为120m，每次 设站观测CPⅢ点的个数为12个，前后各3排，这时各CPⅢ点 被交会三次。
《高速铁路测量培训》课件
测量设备分类
根据测量需求，高速铁路测量设备可 分为测距仪、全站仪、水准仪等。
选择依据
选择测量设备时应考虑精度、稳定性 、便携性、成本等因素，以确保测量 数据的准确性和可靠性。
常用高速铁路测量设备
全站仪
全站仪是一种集测距、测角、计算和记录于一体的测量仪器，广泛应用于高速 铁路线路控制测量和施工测量。
高程控制测量
高程控制测量是高速铁路测量的重要环节，需要采用数字 水准仪等高精度水准仪，确保线路高程满足设计要求。
工程变形监测
在高速铁路施工过程中，需要对桥梁、隧道等建筑物进行 变形监测，以确保施工安全和工程质量。变形监测需要采 用高精度监测网和实时监测技术。
高速铁路测量设备
03
测量设备分类与选择
05
与质量控制
测量安全注意事项
遵守安全操作规程
在进行高速铁路测量时，必须严格遵 守安全操作规程，确保测量人员的人 身安全。
穿戴防护装备
测量人员应穿戴符合规定的防护装备 ，如安全帽、防护眼镜、手套等，以 防止意外伤害。
注意周边环境
在测量过程中，要时刻关注周边环境 的变化，特别是交通状况、高处作业 等，确保工作区域的安全。
、数字水准仪等。
测量流程
高速铁路测量流程包括平面控制测 量、高程控制测量、线路中线及横 断面测量等步骤，每个步骤都需要 精确测定相关参数。
测量精度保障措施
为确保测量精度，需要采取一系列 保障措施，如建立高精度测量控制 网、加强测量数据处理与分析等。
高速铁路测量技术应用
线路中线及横断面测量
线路中线及横断面测量是高速铁路测量的重要内容，需要 采用全站仪等高精度测量设备，确保线路平纵设计符合规 范要求。
水准仪
根据测量需求，高速铁路测量设备可 分为测距仪、全站仪、水准仪等。
选择依据
选择测量设备时应考虑精度、稳定性 、便携性、成本等因素，以确保测量 数据的准确性和可靠性。
常用高速铁路测量设备
全站仪
全站仪是一种集测距、测角、计算和记录于一体的测量仪器，广泛应用于高速 铁路线路控制测量和施工测量。
高程控制测量
高程控制测量是高速铁路测量的重要环节，需要采用数字 水准仪等高精度水准仪，确保线路高程满足设计要求。
工程变形监测
在高速铁路施工过程中，需要对桥梁、隧道等建筑物进行 变形监测，以确保施工安全和工程质量。变形监测需要采 用高精度监测网和实时监测技术。
高速铁路测量设备
03
测量设备分类与选择
05
与质量控制
测量安全注意事项
遵守安全操作规程
在进行高速铁路测量时，必须严格遵 守安全操作规程，确保测量人员的人 身安全。
穿戴防护装备
测量人员应穿戴符合规定的防护装备 ，如安全帽、防护眼镜、手套等，以 防止意外伤害。
注意周边环境
在测量过程中，要时刻关注周边环境 的变化，特别是交通状况、高处作业 等，确保工作区域的安全。
、数字水准仪等。
测量流程
高速铁路测量流程包括平面控制测 量、高程控制测量、线路中线及横 断面测量等步骤，每个步骤都需要 精确测定相关参数。
测量精度保障措施
为确保测量精度，需要采取一系列 保障措施，如建立高精度测量控制 网、加强测量数据处理与分析等。
高速铁路测量技术应用
线路中线及横断面测量
线路中线及横断面测量是高速铁路测量的重要内容，需要 采用全站仪等高精度测量设备，确保线路平纵设计符合规 范要求。
水准仪
相关主题
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严选课件
3
1 绪论
1.2 高速铁路分类
优点：技术成熟，经济，与 既有路网的兼容性好。 缺点：噪声大。
按驱动方式划分
轮轨系统高速铁路
优点：速度快，噪声小。 缺点：技术不成熟且造价高， 与既有路网不兼容。
磁悬浮铁路
上海磁悬浮——世界唯一磁悬浮营运线路
列车在钢轨上运行 2021/1/28
严选课件
列车悬浮在轨道上 4
板式无砟轨道系统
Ⅱ型双块系统
Ⅰ双块系统
连续结构：有挡肩，板间张拉连接并灌注砼
Ⅰ型板式系统
Ⅱ板式系统
单元板：无挡肩，板间不连接
2021/1/28
双块轨将枕轨枕精确压入混凝土将中双块轨枕排精调好后再浇混凝土
严选课件
6
1 绪论
1.3 高速铁路修建过程(以CRTSⅡ型板为例介绍)
下部主体工程施工
• 桥梁、隧道、路基、涵洞 • 厘米级精度
支承层或底座板施工
• 毫米级精度(3mm)
轨道板铺设和精调
• 亚毫米级精度(0.3mm)
灌注CA砂浆填充层
• 轨道板与底座板耦合
轨道板纵连与锁定
• 形成带状受力结构
浇筑轨道板间的接缝
宽接缝 通过锁件张拉
钢轨铺设和轨道精调(精度0.3毫米)
无砟轨道成型
严选课件
7
1 绪论
1.4 高速铁路工程分类和测量要求
控制网
测量方法
相邻点的相对中误差(mm)
CP0
GPS
20
CPⅠ
GPS
10
GPS
8
CPⅡ
附合导线
8
CPⅢ
自由测站边角交会
1
二等水准
二等水准测量
高差中误差2mm/km
说明：1、相邻点的相对中误差指X、Y坐标分量中误差。 2、相邻CPⅢ点高程的相对中误差为0.5mm。
点间距 约50km 约4000m 600～800m 400～800m 点对间距50～70m 约2000m
1 绪论
1.2 高速铁路分类
优点：轨道稳固、线路平顺， 运营维护工作量小。 缺点：造价高。
轮轨系统按照道床结构划分
优点：造价低。 缺点：线路不稳定，昼间运营， 夜间维护，运营维护成本高。
无砟轨道系统
有砟轨道系统
2021/1/28
严选课件
5
1 绪论
1.2 高速铁路分类
无砟轨道系统分类
双块式无砟轨道系统
下部主体工程施工
• 桥梁、隧道、路基、涵洞 • 厘米级精度
线下 工程
除了严格控制沉降和变形外，其它 方面与传统铁路测量并无本质区别
支承层或底座板施工
• 毫米级精度(3mm)
轨道板铺设和精调
• 亚毫米级精度(0.3mm)
灌注CA砂浆填充层 轨道板纵连与锁定 浇筑轨道板间的接缝
钢轨铺设和轨道精调
2021/1/28
严选课件
14
2 高速铁路控制网布设和精密测量基准
2.1 高速铁路测量控制网分级
• 平面控制网分四级，逐级向下控制；高程控制网为二等水准网。
• 第一级为框架控制网，简称为CP0网； • 第二级为基础平面控制网，简称CPⅠ网； • 第三级为线路平面控制网，简称CPⅡ网； • 第四级为轨道控制网，简称CPⅢ网。
精度0.3毫米
基础
承轨 结构
轨道 扣件
轨道 系统
精密工程测量
• 独立测量基准 • 三网合一技术 • 专用测量工具 • 特殊测量手段 • 强调相对精度 • 精密测量设备
严选课件
8
1 绪论
1.5 高速铁路测量关键技术 • 变形控制和精密测量技术是高速铁路建设中与测量 相关的两大关键技术。
• 高速铁路实现列车高速行驶的前提条件： ① 轨道系统的高稳定性
一次性建成稳固、可靠的线下工程； 严格控制沉降和变形。
② 轨道系统的高平顺性
精密测量技术：测量精度0.3mm ； 特殊测量手段：严格控制误差传递和积累，确保轨道平顺。
2021/1/28
严选课件
9
1 绪论
1.6 中国高铁发展历程 提速——中国铁路步入现代化的起点
铁 路 六 次 大 面 积 提 速
2021/1/28
1997年4月1日
1998年10月1日
2000年10月21日 2001年10月21日
全国铁路旅客列车平均时速
从48.1公里提升到65.7公里； 直达特快最高时速160公里
2004年4月18日
2007年4月18日
新增“D”字头的动车组 时速200~250公里
严选课件
10
1 绪论
1.6 中国高铁发展历程 ➢ 追赶——
工程测量学
第十章 高速铁路工程测量
严选课件
1
主要内容和重点
主要内容：
1 绪论
2 高速铁路控制网布设和精密测量基准
3 轨道控制网布设和处理
4 轨道系统精密测量 5 双块轨枕精调 6 轨道板精调
友情提示！
重点
7 通用型强制对中装置 8 高速铁路的变形监测
难点
需要掌握点
严选课件
2
1 绪论
1.1 高速铁路定义
全长1318公里，世界上一次建成里程最长，技术最先进； 设计时速380公里，全程运行时间4小时； 行车间隔3分钟，为沿线居民提供“陆地飞行”般的便利。
2021/1/28
严选课件
13
1 绪论
1.6 中国高铁发展历程
到 2014 年 底 ， 中国高铁运营里 程 将 达 到 16500 公里，约占世界 总里程的2/3； “四纵 四 横 ” 高铁路网主骨架 已经大部分建成。
2008年8月1日，中国第一条时速350公里高速铁路建成通车——中 国高铁进入世界先进行列
京津城际铁路，全长119公里，桥梁比例86 ％； 2005年7月4日开工，三年建成，运营时速350公里； 运营第一年，旅客输送量达1870万人次。
严选课件
11
1 绪论
1.6 中国高铁发展历程 ➢ 超越—— 武广高铁首次实现两车组重联动最高试验时速394.2公 里——世界领先
全长1069公里，设15个客运站；桥隧比67％； 2005年6月23日开工，2009年12月通车运营； 设计时速为350公里，全程运行时间3小时； 设计行车间隔3分钟，每天开行列车达201对。
2021/1/286 中国高铁发展历程 ➢ 领跑——
2010年12月3日，京沪高铁创造了486.1km/h的铁路运营试验的世界最高 速度——中国高铁，领先世界
国际铁路联盟对高速铁路的定义：
通过改造原有线路，使营运速率达到每小时200公里以上， 或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250 公里以上的铁路系统。
中
国 1.
对 2.
速 度
3.
的 4.
界 5.
定
时速100～120公里称为常速； 时速120 ～ 160公里称为中速或准高速； 时速160 ～ 200公里称为快速； 时速200 ～ 400公里称为高速； 时速400公里以上称为特高速。