工程测量学 复习资料汇总
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工程测量学考试题
一、填空题
1.工程测量的内容,如果按照其服务的对象来讲,它包括工业建设测量、铁路公路测量、桥梁测量、隧道及地下工程测量、水利工程建设测量、输电线路与输油管道测量以及城市建设测量等。
2.一般的工程建设,基本上可以分为3个阶段,即规划设计阶段、建筑施工阶段与运营管理阶段。
3.在我国汉代司马迁的《史记》中,对夏禹治水,有“陆行乘车,水行乘船,泥行乘撬,山行乘辇,左准绳,右规矩,……”等勘测情况的记录。
4.近年来在变形监测方法和技术方面的进步主要有:GPS测量、干涉合成孔径雷达和自动跟踪的全站仪(测量机器人)。
5.变形分析包括变形的几何分析和物理解释。
6.工程建设的规划设计通常可分选址、初步设计和施工设计。
7.为设计桥梁需要提供的地形资料有:桥渡线跨河长度、桥址纵断面图、比例尺为1:2000至1:10000的桥渡位置图、比例尺为1:500至1:2000的桥址地形图及水下地形图。
8.城市地下铁道工程建设的初步设计阶段,采用比例尺为1:2000或1:5000的城市地形图,以选定线路的布置。
9.对于城市总体鬼哈、工程项目规划设计,需要比例尺为1:5000至1:10000的地形图。
对于小区规划、工程项目的初步设计需要比例尺为1:2000的地形图。
10.数字地面模型(Digital Terrain Model,DTM)是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。
在测绘领域,用一系列地面点的x、y坐标及与其相联系的高程表示区域地面形状的模型,称为数字地面模型。
11.线路在勘测设计阶段的测量工作称为线路测量。
12.根据《铁路工程技术规范》规定,铁路建设标准分为3级,即I级铁路、II级铁路、III 级铁路。
13.铁路主要是由路基、轨道、桥涵、隧道、站场等工程建筑物所组成的一项综合工程,此外还有附属的设备和房屋,如行车信号、车站内的站台、天桥、地道、水塔等。
14.路基是轨道的基础,包括路基本体、排水设备和防护、加固建筑物等。
15.钢轨按每米长的重量来分类,我国生产的定型钢轨有70kg、60kg、50 kg、43 kg、38kg 等种类,钢轨的标准长度有12.5m、25m、50m等类型。
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16.轨枕的作用是支承钢轨、固定两股钢轨的相对位置。
轨枕有木枕和钢筋混凝土轨枕。
17.道岔是使列车由一条线路转到另一条线路的设备。
道岔种类很多,最常用的是单开道岔、双开道岔、三开道岔、交分道岔、交叉渡线等。
18.轨道是指在路基以上的部分,包括钢轨、轨枕、道床、道岔、附属设备等。
19.输电线路工程建设中的测量工作包括距离测量与直线定向、架空输电线路设计测量、线路施工复测和分坑测量、基础的操平找正及杆塔检查、架空线弧垂观测及检查等。
20.输电线路的定线测量包括定线、设立标桩、直线转折角测量、距离和高程测量。
21.输油(气)管道工程建设中的测量工作包括线路地形测量、站场测量、距离测量与直线定向、断面测量、定位测量、架空管线及地下管(沟)道所进行的测量工作。
22.根据线路工程的作用内容,线路测量具有全线性、阶段性和渐远性的特点。
23.断面图常采用直角坐标法绘制,其横坐标表示水平距离,纵坐标表示高程。
线路纵断面图是以中桩的里程为横坐标,以其高程为纵坐标而绘制的。
常用的里程比例尺有1:2000
和1:1000.在纵断面图上,为明显表示地形起伏状态,通常使高程比例尺为水平比例尺的10~20倍。
24.既有线路测量的主要内容有:既有线路里程测量、线路调绘、高程测量、横断面测量、线路平面测绘、地形测绘、站场测绘、设备调查等。
25.线路航测的作业过程包括:准备工作、摄影工作、外业工作和内业工作4个阶段。
26.水下地形测绘的目的主要是通过水深测量方法获取水体覆盖下的水底地形图,为航运交通、港口码头建设、海洋渔业捕捞、水产养殖、水利设施建设、路桥建设、海洋资源开发、海底管道电缆铺设、国防军事、海洋划界等提供基础数据和图件。
27.进行水深测量时,根据使用的测量工具,测深方法主要有人工测量和测深声呐测量两种。
28.进行水深测量时,地形倾斜引起的误差与水下地形的倾斜和测深仪采用的波束宽度有关。
29.地下管线的种类较多,根据性能和用途的不同,大体可以分为以下几类:电力线路、电信线路、给水管道、排水沟管、热力管道、气体管道、空气管道、燃料管道、灰渣管道、其他管道。
30.探测地下管线的物探技术方法主要有:电磁法、磁法、地震波法、直流电法、红外辐射法等。
31.测量管线点平面位置的方法主要有全站仪极坐标法、GPS法、导线串联法和支导线法等。
32.控制网优化设计的质量指标包括:精度、可靠性、灵敏度、经济。
33. 在大型工业厂区建筑工程中,通常采用的厂区控制网的形式有:建筑方格网、导线网、边角网和GPS网。
34.对建筑物进行倾斜观测的方法主要有:经纬仪法、垂准法、相对沉陷法、摄影测量法。
35.可用于建筑物水平位移测量的技术很多,总体可分为地面监测方法、摄影测量方法、空间测量技术及专用测量方法四类。
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36.大坝变形的原因包括:静水压力、坝体的温度变化、时效变化。
二、连线图
平面曲线
三、简答题
1.简述工程建设规划阶段、施工阶段、运营管理阶段的测量工作包括哪些?
答:规划阶段:主要是提供各种比例尺的地形图,另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。
对于重要的工程或在地质条件不良的地区(如膨胀土地区)进行建设,则还要对地层的稳定性进行观测。
施工阶段:包括了施工控制网的建立和定线放样工作两部分。
运营管理阶段:工程建筑物的变形观测。
2.工程测量的发展由那两方面的因素推动?1
答:一方面,科学技术的发展,包括策划学及其他学科的成就为工程测量的发展提供了新的工具和手段;另一方面,社会的发展为工程测量提出了新的任务和新的要求,使工程测量的应用领域不断扩大。
3.对于大比例尺地形图来说,影响地形图高程精度的因素包括哪些?
答:主要有:测定地形点的高程误差、地形概括误差和勾绘等高线的误差。
4.如何确定地形图平面位置的精度。
12
答:地形图平面位置的精度可用地物点相对于邻近图根点的点位中误差来衡量。
在平板仪测量中,多数的地物点从图根点上直接测定。
在图上,用图根点直接测定的地物点平面位置的
中误差来源主要有:图根点的点位中误差,图根点测定地物点距离产生的中误差j m ,测定方向产生的中误差f m ,以及地物点的刺点中误差c m ,则地物点平面位置的中误差w m 为2
222c f j t w m m m m m +++=。
5.简述场地现状条件与地形图比例尺的关系。
答:按照设计工作进行的情况,场地现状条件大致可分为两类:第一类是平坦地区新建的工业场地;第二类是山地或丘陵地区的工业场地以及扩建或改建的工业场地。
对于第一类工业场地,在建筑区内的原有建筑物大多数要拆除,总图运输设计受地形地物的牵制不大,一般可根据生产工艺流程和运输条件,按设计规程进行布置。
设计所用的地形图比例尺的选择,可依据设计内容和建筑密度来确定。
第二类工业场地的情况则不同,它是在满足生产工艺流程和运输条件的前提下,各项工程建筑物的布置在很大程度上决定于地形条件。
也就是说,总图运输设计受场地现状条件的影响是比较大的。
在这种情况下,对地形图比例尺的选择,除了考虑设计内容与建筑密度以外,还要使地形图的精度能满足工业企业的设计要求。
6.如何确定测图范围。
18
答:一般工业企业的勘测面积应比企业的占地面积大一些。
但大多少为适宜,应随设计项目的具体条件而异。
勘测的面积与范围,应由设计单位共同来拟定。
一般来说,初步设计阶段勘测面积要布置的大一些,施工设计阶段可以小一些。
如果有几个方案要进行比较,初步设计阶段勘测勘测面积就会更大。
一般勘测面积应是厂区建筑占地面积的1.3~1.5倍,若加上外部水源、弃渣场等,这样勘测面积就可能为厂区占地面积的2~3倍。
7.简述大比例尺地形图在工程设计中有哪些应用?18
答:(1)按一定方向绘制剖面图;(2)按规定坡度进行选线;(3)确定汇水面积及计算水库库容;(4)根据等高线平整场地;(5)计算土石方量。
8.P22
答:
9.简述铁路工程建设中的测量工作包括哪些内容?33
答:勘测设计阶段的测量工作有草测、初测和定册工作。
施工阶段测量的任务主要是保证各种建筑物能按照设计位置准确地建立起来。
施工阶段的首项工作是进行“复测”。
复测是为了检查线路的主要控制桩的正确性和补设缺损的桩橛。
在施工前要做“固桩”和“护桩”工作,以保证施工过程中桩点不至丢失或便于随时恢复。
路基施工前还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测量,这些工作常常要反复进行多次,贯穿整个施工过程。
各种工程结束后,则进行贯通全线的竣工测量。
运营阶段,当对既有线路进行改建、修建复线时,都需要进行一系列的测量,其测量工作的特点是以既有线路为基础,并对既有线路做详细的测量。
为了更新资料,对线路现状和沿线地形每隔一定年份要进行全线的测量,即所谓“旧线测量”。
10.简述高速铁路。
答:高速铁路是指营运速度达200km/h 的铁路系统。
高速铁路除了列车的营运速度达到一定标准外,车辆、路轨、操作都需要配合提升,是一项综合系统工程,技术复杂,轨道铺设方法与普通铁路有本质区别,施工精度要求高。
高速铁路的技术经济优势有:输送能力大、速度快、安全性好、受气候变化影响小、正点率搞、舒适、方便、能源消耗低、经济效益好等。
11.公路按其重要性和使用性质,可划分为:国家干线公路(国道)、省干线公路(省道)、县公路(县道)以及专用公路等。
12.公路根据其使用任务、功能和适应的交通量可分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路5个等级。
13.公路勘测设计根据路线的性质和要求,可分为两阶段设计、一阶段设计和三阶段设计。
14.简述两阶段设计的内容。
34
答:两阶段设计为一般公路所采用的勘测设计程序。
分为踏勘和详细测量两个阶段。
公路踏勘主要是了解线路所经地区的自然地理条件(包括地形、土壤、地质、水文以及气象等情况),选择线路的大致位置,为初步设计收集资料,进行初测、编制初步设计和工程概算。
公路详细测量是全面深入地研究线路的各项情况,精确地测定线路的长度和位置,编制施工图和工程预算。
15.简述公路勘测设计的程序。
35
答:根据我国《公路工程基本建设管理办法》的规定,公路基本建设程序如下:
(1)根据长远规划和项目建议书,进行可行性研究;(2)根据可行性研究,编写计划任务书;(3)根据批准的计划任务书,进行现场勘测,编制初步设计文件和概算;(4)根据批准的初步设计文件,编制施工图和施工图预算;(5)列入年度基本建设计划;(6)进行施工前的各项准备工作;(7)编制实施性施工组织设计及开工报告,报上级主管部门审批;(8)严格执行有关施工的规程和规定,坚持正常施工秩序,做好施工记录,建立技术档案。
(9)编制竣工图表和工程决算,办理竣工验收。
16.在线路初测阶段,选择导线点位时应注意哪些问题?39
答:(1)导线点宜选在地势较高的地方,且能前后互相通视;(2)导线点应选在开阔的地方,以便作为图根控制,进行地形测量;(3)导线点间的距离要适中,不宜大于400m和小于50m,即使地势平坦,视线清晰时,亦不应大于500m。
若使用测距仪或全站仪时,导线点间的距离可增至1000m,并应在不远于500m处增设内分点;(4)导线点应尽可能接近将来的线路位置,以便为定测时所利用;(5)桥梁及隧道两端附近,严重地质不良地段以及越岭垭口处应设置导线点。
17.解释里程桩号C6DK5+187.35表示什么意思?
答:C表示初测,C6表示初测6号导线点,DK5为千米里程,187.35为百米数及零数。
18.何谓基平测量,何谓中平测量。
41
答:基平测量是沿线路布设水准点。
中平测量是测定导线点及中桩高程。
19.解释穿线放线法的步骤。
42
答:(1)室内选点;(2)测设数据准备;(3)现场放线;(4)穿线;(5)交点定位。
20.简述拨角放线法。
44
答:拨角放线法是根据在纸上所量得的设计线路各交点的纵横坐标,计算出每一段直线的距离和方向,从而算得交点上的转向角。
外业人员按照这些资料,在现场直接拨角测距,而定出所设计的线路。
21.简述线路横断面上的点位是如何测定的?48
答:横断面上桩的地面高程已在纵断面测量时测出,横断面上各地形特征点相对于中桩的平距和高差可用经纬仪、水准仪皮尺法、全站仪等测定。
(1)采用经纬仪测量横断面时,是将仪器置于中线桩上,读取中线桩两侧各地形变化点的视距和垂直角,计算各观测点相对中桩的水平距离与高差。
此法适用于地形起伏变化较
大的山区。
(2)采用水准仪皮尺法测量横断面时,由方向架确定断面方向,皮尺量距,水准仪测量高差。
该法适用于施测横断面较宽的平坦地区。
(3)采用全站仪测量横断面时,可将一起置于中线桩上,直接测量中线桩两侧各地形变化点的水平距离与高差。
22.何谓线路调绘?其目的是什么。
50
答:线路调绘又称为横向测绘,是对既有线路两侧30~50m以内的地物、地貌进行调查和测绘。
其目的是作为修改和补充既有线平面图以及拆迁建筑物、路基加宽、防护、排水系统布置以及第二线左右侧选择等意见的依据。
23.在水下地形测绘中,如何确定测线间距和测线方向。
55
答:测线间距是水下地形测量要求的一项重要指标,测深线的间隔应顾及测区的重要性、水底地貌特征和水深等因素。
对单波束测深仪,原则上主测线间距图上为1cm,平坦水底可以放宽为2cm。
对于需要详细探测的还去喝地貌复杂的海区,测深线的间隔可以缩小或放大比例尺进行测量。
对多波束测深仪,应根据系统的测幅宽深比等技术性能,结合测区水下地形的大致分布情况设计测线间距,以达到全覆盖测量的目的。
因此,除非水下地形平坦的区域,否则测线间距是根据水深情况而变化的,测幅之间还应有适当的重叠。
测线布设的方向对采用单波束测深仪或是多波束测深仪是不同的。
原则上,采用单波束测深仪时,主测线应垂直等深线方向布设;采用多波束测深仪时,主测线应大致平行于等深线方向布设。
24.多波束测深仪具有哪些特点?
答:(1)全覆盖无遗漏测量;(2)高分辨率测量;(3)高精度和高效率测量;(4)多用途、多信息测量。
25.简述在海洋测量时,水位观测站的类型包括哪几种?
答:(1)长期站。
主要用于计算平均水位面,一般应有两年以上连续观测的水位资料;(2)短期站。
用于补充长期验潮站的不足,与长期验潮站共同推算确定测区的深度基准面,一般应有30d以上连续观测的水位资料;
(3)临时验潮站。
在水深测量时设置,用于测量目的水位改正;
(4)海上定点验潮站。
至少应在大潮期间与相关长期站或短期站同步观测1次或3次24h 或连续观测15d水位资料,用于推算平均海面、深度基准面以及预报瞬时水位,用于水深测量时的水位改正。
26.简述河流断面测量观测水位的要求包括哪些内容?73
答:在河流断面测量中,当测区有显著的水面比降时,应分段设立水尺进行水位观测,按上下游两个水尺读得的水位与距离成正比内插测深时的工作水位。
水位观测的时间间隔,一般按测区水位变化的大小而定,当水位的日变化小于10cm时,每次测深前后各观测1次,取平均值作为测深时的工作水位,在受潮汐影响的河段,每隔10~30min观测水位1次。
在编制河流纵断面图和计算水面比降时,需要河流在同一时间的各点水面高程,这些高程通常称为同时水位。
为了获得同时水位,若施测河段不长时,可以在拟测水位处,于规定的瞬时,同时打下与水面齐平的木桩,桩顶的高程即代表该处特定时刻的水面高程,以后将桩顶与水准点进行高程联测,即能获得水面各点的同时水位;当河段较长时,则需将不同时间的观测水位换算成所需时刻的同时水位。
27. 简述地下管线探测的目的和任务是什么?81
答:目的是为了获取准确、可靠、完整的地下管线信息资料,为建立地下管网信息系统提供准确的空间位置数据和属性特征信息,实现城市地下管网的信息化管理,为城市的规划、设计、施工和管理服务。
任务:(1)查明地下管线的平面位置、埋深(或高程)、走向、性质、规格、材质、埋设时间和产权单位,测绘地下管线图。
地下管线图包括综合地下管线图、专业地下管线图、地下管线断面图和局部放大图;(2)对地下各种性质的专业管线进行质量评价,尤其是对管线故障、缺陷的检测和定位等;(3)检漏探测。
由于一些城市和地区的地下管线已严重老化,被载流体泄漏现象较为突出,因此检漏探测的任务也相当繁重。
在检漏理论、方法、技术以及仪器设备方面还有许多工作要做;(4)建立动态的地下管线信息管理系统。
28. 简述地下管线探测的内容与要求?81
答:地下管线探查是指在现场对明显地下管线进行调查和隐蔽地下管线的探测,关键在于确定管线的平面位置和埋深。
探查工作之前,应尽量收集探查范围内地下管线的设计资料、施工资料、竣工资料和其他文字、数据和图纸等资料,分类整理,组成地下管线现况调绘资料。
为了保证实地调查的质量和提高工作效率,应尽可能请管线权属单位或熟悉管线敷设情况的人员协助调查。
地下管线现况调绘资料和相关人员的现场指认,实地对管线位置和走向、连接关系进行核查落实,重点对明显管线点如接线箱、变压器、消防栓、人孔井、阀门井、窨井、仪表井等附属设施作详细调查、记录和量测,同时确定需用仪器探查的管线段。
对明显管线点的调查一般采用直接开井量测法,按照《城市地下管线探测技术规程》应查明每条管线的性质和类型,量测其埋深。
对隐蔽的地下管线点,应在现况调绘和实地调查的基础上,针对工作区内不同的地球物理条件,选用不同的物探仪器和方法,探测其水平位置,在地面设置管线点标志,并测定埋深数据。
无论采用何种方法和技术,其探测精度都必须满足《城市地下管线探测技术规程》规定的精度要求,同时应有一定数量的开挖验证记录。
根据该取舍标准,需要探测的管线,应在现场查清各种地下管线的敷设状况与连接关系,确定管线在地面上的投影位置和埋深,并在投影点处设置地面标志作为连测的管线点。
同时还应查明管线种类、性质、规格、材质、载体特征、电缆根数和附属设施等。
城市地下管线探测所使用的地下管线探测仪器,是以地下管线与周围介质的导电性及导磁性间的差异为基础,管线埋设越深,管线平面定位和定深的误差就越大。
29.简述示踪法、探地雷达法。
85
答:示踪法是对非金属管道探测时,在管道中放入一个小的能发射电磁信号的信号发生器(跟踪探头),沿着管道走向移动发射,在地面上用接收机探测发出的电磁信号,根据信号变化探测到非金属管道的位置和深度。
探地雷达法是利用介质间的介电性、导电性、导磁性差异,借助于高频电磁波以宽频带短脉冲形式,由发射天线送入地下,经地下不同的地层或目标反射回地面,被信号接收天线接收而送入信号采集系统,从而记录下个目的物对脉冲波的反射特征。
30.与一般地形图测绘相比,竣工图的测绘有哪些特点。
96
答:首先,竣工图的图面内容相当复杂,除了要绘制一般地形图上应有的地形、地物和一般的注记之外,还要把地上地下管线位置,所测细部特征点的坐标、高程,管线、道路等设施的材料、管径、方向等各种特征元素在竣工图中进行详细的表示和注记;其次,一般地形图测绘的精度是随地形图的比例尺大小而不同,比例尺越大,反映在图上的地形、地物越详细,表示的地形、地物的精度也越高,而竣工图上所有建筑物、管线等重要地物的细部特征点的坐标和高程是采用解析法测定并在图上注记或附有《细部坐标与细部高程表》,它的精度取决于细部特征点的坐标和高程的测量精度,而不取决于测图比例尺,竣工图测图比例尺的大小主要考虑图纸负荷和设计使用方便问题,不作为测图精度的依据;另外,竣工总图的比例尺,一般应为1:500,其坐标系统、图幅大小、注记、图例符号及线条,应与原设计图一致,原设计图没有的图例符号,可使用新的图例符号,并应符合现行总平面图设计的有关规定,但对较复杂的工程可能会使图面线条太密集,图纸负荷过大,不便视图,这时可分类编
图,如建筑竣工总平面图、道路及管网竣工总平面图等,或者绘制1:100或1:200更大比例尺的辅助图、剖面图、专业分图作为竣工总图的附件。
31.简述施工控制网。
118
答:施工控制网是为工程建筑物的施工放样提供控制,其点位、密度以及精度取决于建设的性质。
施工控制网点的精度一般都要高于测图控制网,它具有控制范围小,控制点的密度大,精度要求高,受施工干扰大等优点。
施工控制网与国家或城市控制网相比较,其最大的不同是:在精度上并不遵循“由高级到低级”的原则。
32.在工程控制测量时,根据施工所在的位置、施工范围及施工各阶段对投影误差的要求,可供选择的坐标系包括哪几种?123
答:(1)国家3o带高斯正形投影平面直角坐标系;(2)抵偿投影带的3o带高斯正形投影平面直角坐标系;(3)任意带高斯正形投影平面直角坐标系;(4)具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系;(5)独立平面直角坐标系。
33.简述施工控制网建立的过程。
125
答:首先根据建立控制网的目的、要求和控制范围,经过图上规划和野外选点,确定控制网的图形并决定参考基准(起始点);根据测量仪器条件拟定观测纲要(观测方法和观测值的预期精度);根据观测所需的人力、物力进行成本预算;根据控制网图形和观测精度进行目标成果的精度估算与分析,并与预定的要求相比较,作必要的方案修正,以上称为控制网的设计工作。
然后是付诸实施,埋设标志,建立观测墩、台和观测标志,按预定纲要进行观测,按观测数据评定观测精度。
最后进行成果处理、平差计算,平差值及目标成果的精度评定。
34.解释内部可靠性、外部可靠性。
127
答:内部可靠性是指某一观测值中至少必须出现多大的粗差,才能以所给定的检验功效在显著水平为 的统计检验中被发现。
外部可靠性是指无法探测出小于粗差的观测值,而保留在观测数据中的残存粗差对平差结果的影响,即没有发现的粗差对待估参数的影响。
35.控制网优化设计一般分为哪四类?128
答:零类设计;一类设计;二类设计;三类设计。
36. P136建筑方格网。
37.解释等影响原则、忽略不计原则。
147
答:
38.角度放样148
39.P149例题
40.画图说明距离交会归化法放样的内容。
156
41.简述网络RTk的基本工作原理。
169
42.看图说明以下曲线的名称。
(可出连线图)175
43.例题176
44.例题189。