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第1章 绪论 1

1.1 高速铁路发展概况 1

1.1.1 世界高速铁路发展简述 1

1.1.2 我国高速铁路的发展与规划 1

1.2 我国高速铁路精密测量技术体系的形成 3

1.3 我国高速铁路精密工程测量技术体系的特点 3

1.3.1 “三网合一”的测量体系 4

1.3.2 建立框架控制网CP0 4

1.3.3 高速铁路平面控制网的分级布设 4

1.3.4 高斯投影变形小于1/100000 5

1.3.5 高速铁路高程控制网的分级布设 5

1.3.6 CPⅢ自由测站边角交会网 5

1.4 我国高速铁路精密工程测量的内容和目的 5

1.4.1 高速铁路精密工程测量的内容 5

1.4.2 高速铁路精密工程测量的目的 6

1.5 我国高速铁路精密工程测量技术的发展趋势 6

1.5.1 测量机器人的普及应用 6

1.5.2 三维测量技术的发展应用 6

1.5.3 传感器的发展和混合应用 7

1.5.4 自动化变形监测 7

1.5.5 移动测量技术 7

1.5.6 精密工程测量的理论与方法 7

1.6 本书结构 7

第2章 高速铁路框架控制网（CP0）测量技术 9

2.1 建立CP0控制网的目的和作用 9

2.2 建立CP0控制网的技术方法 10

2.2.1 “三网合一” 10

2.2.2 控制网基准 12

2.2.3 网形布设 13

2.2.4 测量方法 14

2.2.5 测量精度 15

2.2.6 基线解算 15

2.3 建立CP0控制网的技术设计 27

2.3.1 技术设计书编写 27

2.3.2 控制网复测与维护 28

2.3.3 技术总结与上交材料 29

2.4 CP0控制网的外业实施 29

2.4.1 点位选择 29

2.4.2 点位埋设 30

2.4.3 外业施测 31

2.5 CP0控制网的数据处理 32

2.5.1 数据预处理 32

2.5.2 框架基准的统一与转换 32

2.5.3 长基线解算 33

2.5.4 基线网平差 36

2.5.5 精度评定 37

2.6 CP0控制网长大基线解算的若干问题 37

2.6.1 GAMIT软件常见的错误类型及其分析与处理 37

2.6.2 基线解算的质量评定与不合格基线的处理 38

2.7 CP0控制网测量工程实践 40

2.7.1 工程概况 40

2.7.2 数据处理 41

2.7.3 处理结果 43

第3章 高速铁路基础平面控制网（CPⅠ）测量技术 44

3.1 建立CP Ⅰ控制网的目的和作用 44

3.2 CP Ⅰ控制网的测量方法和设计 45

3.2.1 测量方法 45

3.2.2 基准设计 47

3.2.3 精度设计 47

3.2.4 布网原则与测量网形设计 48

3.2.5 基线解算 50

3.2.6 网平差 50

3.2.7 控制网复测与维护 52

3.2.8 技术设计书和技术总结编制 52

3.3 CP Ⅰ控制网的外业实施 53

3.3.1 布点、选点 53

3.3.2 点位埋设 54

3.3.3 外业施测 57

3.4 CP Ⅰ控制网的数据处理 60

3.4.1 数据预处理 60

3.4.2 基线解算 60

3.4.3 三维平差 62

3.4.4 二维约束平差 62

3.4.5 精度评定 63

3.5 不利条件下CP Ⅰ控制网测量的若干问题 63

3.5.1 事前进行星历预报 63

3.5.2 选取合适的观测时段 63

3.5.3 采用合理的解算方法与模型 64

3.5.4 采用GPS/BD（北斗）双系统接收机 64

3.6 CP Ⅰ控制网测量工程实践 64

3.6.1 数据传输 64

3.6.2 格式转换 64

3.6.3 基线解算 65

3.6.4 网平差 68

3.6.5 坐标投影变换 68

第4章 高速铁路线路平面控制网（CPⅡ）测量技术 69

4.1 建立CP Ⅱ控制网的目的和作用 69

4.2 建立CP Ⅱ控制网的技术方法 71

4.2.1 控制网的基准 72

4.2.2 网形布设 72

4.2.3 测量方法 74

4.2.4 测量精度 76

4.2.5 数据处理 77

4.3 建立CP Ⅱ控制网的技术设计 78

4.3.1 技术设计书编写 78

4.3.2 控制网基准设计 79

4.3.3 控制网精度、密度设计 79

4.3.4 控制网网形设计 79

4.3.5 控制网布网原则 80

4.3.6 控制网复测与维护 81

4.3.7 技术总结与上交材料 81

4.4 CP Ⅱ控制网的外业实施 82

4.4.1 点位选择 82

4.4.2 点位埋设 83

4.4.3 外业施测 83

4.5 CP Ⅱ控制网GPS数据处理 86

4.6 CP Ⅱ控制网导线数据处理 87

4.6.1 数据预处理 87

4.6.2 导线平差 88

4.6.3 精度评定 88

4.7 CP Ⅱ控制网测量工程实践 89

4.7.1 选点与埋石 89

4.7.2 控制网施测 90

4.7.3 数据处理 90

第5章 高速铁路轨道控制网（CP Ⅲ）测量技术 92

5.1 建立CP Ⅲ控制网的目的和作用 92

5.1.1 满足轨道的外部尺寸精度要求 92

5.1.2 满足轨道的内部几何尺寸精度要求 93

5.2 建立CP Ⅲ控制网的技术方法 94

5.2.1 网形布设 94

5.2.2 测量方法 97

5.2.3 数据处理方法及精度 101

5.2.4 自由测站三角高程网测量方法 104

5.3 建立CPⅢ控制网的技术设计 109

5.3.1 控制网技术设计书编写 109

5.3.2 控制网复测与维护 110

5.3.3 技术总结与上交材料 111

5.4 CP Ⅲ控制网的外业施测 112

5.4.1 点位选择 112

5.4.2 点位埋设 114

5.4.3 CP Ⅲ平面外业施测 115

5.4.4 CPⅢ高程外业施测 118

5.4.5 不量仪器高、棱镜高中间设站三角高程测量外业施测 120

5.5 CP Ⅲ控制网的数据处理 121

5.5.1 数据预处理 121

5.5.2 数据精处理 122

5.5.3 相邻区段搭接 129

5.5.4 精度评定 136

5.6 CP Ⅲ控制网测量工程实践 137

5.6.1 案例一：无砟轨道CPⅢ控制网 137

5.6.2 案例二：CP Ⅲ自由测站三角高程网 137

第6章 高速铁路线路水准基点控制网测量技术 139

6.1 建立线路水准基点控制网的目的和作用 139

6.2 建立线路水准基点控制网的技术方法 139

6.2.1 控制网基准 139

6.2.2 网形布设 139

6.2.3 测量方法 139

6.2.4 测量精度 140

6.2.5 数据处理方法 141

6.3 建立线路水准基点控制网的技术设计 141

6.3.1 技术设计书编写 141

6.3.2 控制网网形设计 142

6.3.3 控制网布网原则 142

6.3.4 控制网复测与维护 142

6.3.5 技术总结与上交材料 143

6.4 线路水准基点控制网的外业施测 144

6.4.1 点位选择 144

6.4.2 点位埋设 144

6.4.3 外业施测 146

6.5 线路水准基点控制网的数据处理 147

6.5.1 数据预处理 147

6.5.2 水准平差模型 148

6.5.3 精度评定 148

6.6 线路水准基点控制网测量工程实践 149

6.6.1 控制网布设 149

6.6.2 施测准备工作 150

6.6.3 水准施测 152

6.6.4 网平差计算 152

第7章 双块式无砟轨道精调测量技术 154

7.1 双块式无砟轨道简介 154

7.1.1 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道的结构特点 154

7.1.2 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道的系统结构 154

7.1.3 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道的施工工艺 155

7.2 双块式无砟轨道的安装与精调测量 156

7.2.1 施工准备 156

7.2.2 测量放样 159

7.2.3 布设下层钢筋、组装轨排 159

7.2.4 轨道粗调 161

7.2.5 安装上层钢筋、综合接地 161

7.2.6 安装纵、横向模板 162

7.2.7 轨排的精调测量 163

7.3 双块式无砟轨道精调作业 164

7.3.1 准备工作 164

7.3.2 仪器与人员配置 169

7.3.3 轨排精调 170

7.4 双块式无砟轨道精调工程实践 171

7.4.1 人员分工 171

7.4.2 仪器架设与轨道测量仪组装 172

7.4.3 轨排精调具体操作流程 174

7.4.4 站间搭接、与已浇筑混凝土地段的搭接 185

7.4.5 换带区的精调测量 185

7.4.6 注意事项 185

第8章 板式无砟轨道精调测量技术 187

8.1 板式无砟轨道简介 187

8.1.1 板下填充层材料 187

8.1.2 板道限位方式 187

8.1.3 轨道弹性 188

8.1.4 轨道板预制实现空间曲线 188

8.2 板式无砟轨道的安装与精调测量 188

8.3 板式无砟轨道精调系统 190

8.3.1 精调系统的功能 190

8.3.2 精调系统的组成 190

8.3.3 精调系统参考基准 192

8.3.4 精调标架 194

8.3.5 精调软件实现 195

8.4 板式无砟轨道精调数据处理 197

8.5 板式无砟轨道精调作业 200

8.5.1 内业数据准备 200

8.5.2 设备检校与标定 200

8.5.3 全站仪设站 202

8.5.4 作业模式 202

8.5.5 精调测量 203

8.6 CRTS Ⅲ板式无砟轨道精调工程实践 205

8.6.1 轨道板布置计算对比 206

8.6.2 断面计算数据对比 212

8.6.3 整体坐标板文件对比 213

8.6.4 局部坐标板文件对比 214

8.6.5 数据对比分析说明 215

8.6.6 路基支承层断面坐标对比 215

8.6.7 桥梁底座板 216

8.6.8 轨道板精调系统的应用 217

第9章 长钢轨精密测量与精调技术 223

9.1 轨道平顺性简介 223

9.2 钢轨与扣件系统 223

9.2.1 钢轨 223

9.2.2 扣件系统 228

9.3 钢轨精密测量与精调的基本原理 232

9.3.1 轨距测量 232

9.3.2 水平（超高）测量 232

9.3.3 轨向测量 233

9.3.4 高低测量 235

9.3.5 扭曲测量 236

9.3.6 中线偏差 237

9.3.7 高程偏差 237

9.4 钢轨精调测量系统 237

9.4.1 工作原理 237

9.4.2 常见轨道精调测量系统介绍 238

9.5 钢轨精调作业 241

9.5.1 钢轨精调测量作业 241

9.5.2 轨道工务调整技术 245

9.6 钢轨精调数据处理 247

9.6.1 轨道几何状态测量数据预处理 247

9.6.2 钢轨平顺性模拟精调 250

9.7 钢轨精调工程实践 251

9.7.1 施工组织及准备 251

9.7.2 项目实施及质量控制 252

9.7.3 项目质量验收 252

9.8 钢轨精调新技术设备介绍 254

9.8.1 钢轨精调新技术 254

9.8.2 钢轨精调新设备 257

参考文献 259