2025年上學(xué)期測量專業(yè)期末考試《鐵路測量》試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.鐵路測量中，線路平面控制測量的主要任務(wù)是（）A.測定線路的里程B.確定線路的走向和位置C.測量線路的坡度D.計算線路的曲線要素答案：B解析：線路平面控制測量主要是為了確定線路在平面上的走向和具體位置，以便后續(xù)進(jìn)行線路的設(shè)計和施工等工作。測定線路里程是里程測量的任務(wù)；測量線路坡度屬于線路縱斷面測量范疇；計算線路曲線要素是在確定線路走向和位置后進(jìn)一步的工作。2.下列哪種測量儀器常用于鐵路中線測量（）A.水準(zhǔn)儀B.全站儀C.經(jīng)緯儀D.鋼尺答案：B解析：全站儀具有角度測量、距離測量等多種功能，能夠方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行鐵路中線測量，確定中線點的平面位置。水準(zhǔn)儀主要用于高程測量；經(jīng)緯儀雖然也能進(jìn)行角度測量，但在距離測量等方面不如全站儀便捷；鋼尺主要用于短距離的量距，對于鐵路中線這種長距離測量不適用。3.鐵路曲線測設(shè)中，圓曲線的主點不包括（）A.直圓點（ZY）B.曲中點（QZ）C.緩圓點（HY）D.圓直點（YZ）答案：C解析：圓曲線的主點包括直圓點（ZY）、曲中點（QZ）和圓直點（YZ）。緩圓點（HY）是緩和曲線與圓曲線的分界點，屬于緩和曲線的相關(guān)點，不是圓曲線的主點。4.在鐵路線路縱斷面測量中，中平測量的目的是（）A.測定水準(zhǔn)點的高程B.測定中線各里程樁的地面高程C.測定變坡點的高程D.測定橋涵的高程答案：B解析：中平測量主要是測定中線各里程樁的地面高程，為繪制線路縱斷面圖提供數(shù)據(jù)。測定水準(zhǔn)點的高程是基平測量的任務(wù)；變坡點高程是線路縱斷面設(shè)計中的特殊點高程，是在中平測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析得到；橋涵高程測量是針對橋涵這一特殊構(gòu)造物的高程測定，與中平測量目的不同。5.鐵路測量中，GPS測量技術(shù)的優(yōu)點不包括（）A.測量精度高B.不受天氣影響C.可全天候作業(yè)D.定位速度快答案：B解析：GPS測量技術(shù)具有測量精度高、可全天候作業(yè)、定位速度快等優(yōu)點。但GPS測量受天氣影響較大，如在陰雨、大霧等天氣條件下，信號傳播會受到干擾，影響測量精度和可靠性。6.鐵路線路橫斷面測量的方法不包括（）A.水準(zhǔn)儀皮尺法B.全站儀測量法C.氣壓計測量法D.經(jīng)緯儀視距法答案：C解析：水準(zhǔn)儀皮尺法、全站儀測量法和經(jīng)緯儀視距法都可用于鐵路線路橫斷面測量。水準(zhǔn)儀皮尺法適用于地形起伏不大的地區(qū)；全站儀測量法精度高、效率快；經(jīng)緯儀視距法能在一定程度上滿足測量要求。氣壓計測量法主要用于粗略的高程測量，不能準(zhǔn)確測量橫斷面的地形情況。7.鐵路曲線中，緩和曲線的作用是（）A.使列車行駛更平穩(wěn)B.增加曲線的長度C.減小曲線半徑D.方便曲線測設(shè)答案：A解析：緩和曲線的作用是使列車在進(jìn)入和駛出圓曲線時，其離心力逐漸變化，從而使列車行駛更平穩(wěn)。增加曲線長度不是緩和曲線的主要作用；緩和曲線不能減小曲線半徑；方便曲線測設(shè)也不是其核心作用。8.鐵路測量中，水準(zhǔn)路線的形式不包括（）A.閉合水準(zhǔn)路線B.附合水準(zhǔn)路線C.支水準(zhǔn)路線D.環(huán)形水準(zhǔn)路線答案：D解析：水準(zhǔn)路線的形式主要有閉合水準(zhǔn)路線、附合水準(zhǔn)路線和支水準(zhǔn)路線。環(huán)形水準(zhǔn)路線在實際鐵路測量中一般不作為常規(guī)的水準(zhǔn)路線形式。9.在鐵路中線測量中，里程樁的設(shè)置間距一般為（）A.20mB.50mC.100mD.根據(jù)地形和設(shè)計要求確定答案：D解析：里程樁的設(shè)置間距需要根據(jù)地形和設(shè)計要求來確定。在地形平坦、線路簡單的地段，間距可以適當(dāng)大一些；在地形復(fù)雜、變化較大的地段，間距應(yīng)小一些，以準(zhǔn)確反映線路的實際情況。10.鐵路測量中，對測量成果進(jìn)行檢核的目的是（）A.提高測量精度B.發(fā)現(xiàn)測量中的錯誤C.計算測量誤差D.繪制測量圖表答案：B解析：對測量成果進(jìn)行檢核主要是為了發(fā)現(xiàn)測量過程中可能出現(xiàn)的錯誤，如讀數(shù)錯誤、記錄錯誤等。提高測量精度是通過合理選擇測量儀器、測量方法和采取多次測量等手段實現(xiàn)；計算測量誤差是在測量完成后對測量結(jié)果質(zhì)量的評估；繪制測量圖表是測量成果的一種表達(dá)形式，與檢核目的不同。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.鐵路測量的主要內(nèi)容包括（）A.線路平面控制測量B.線路縱斷面測量C.線路橫斷面測量D.橋梁測量E.隧道測量答案：ABCDE解析：鐵路測量涵蓋多個方面，線路平面控制測量確定線路平面位置；線路縱斷面測量獲取線路縱向高程信息；線路橫斷面測量了解線路橫向地形情況；橋梁測量針對鐵路橋梁進(jìn)行各種測量工作；隧道測量為隧道的設(shè)計、施工等提供數(shù)據(jù)支持。2.鐵路曲線測設(shè)的方法有（）A.偏角法B.切線支距法C.極坐標(biāo)法D.坐標(biāo)法E.弦線偏距法答案：ABCDE解析：偏角法是通過測設(shè)曲線的偏角和弧長來確定曲線點位置；切線支距法以曲線起點或終點為坐標(biāo)原點，沿切線和垂直切線方向量取距離確定曲線點；極坐標(biāo)法通過極角和極距確定點的位置；坐標(biāo)法根據(jù)曲線點的坐標(biāo)進(jìn)行測設(shè)；弦線偏距法利用弦線和偏距來確定曲線點。3.鐵路測量中，常用的高程測量方法有（）A.水準(zhǔn)測量B.三角高程測量C.GPS高程測量D.氣壓高程測量E.鋼尺量距高程測量答案：ABC解析：水準(zhǔn)測量是最常用、最精確的高程測量方法；三角高程測量通過測量角度和距離計算高程；GPS高程測量利用GPS技術(shù)獲取高程信息。氣壓高程測量精度較低，一般用于粗略測量；鋼尺量距高程測量主要用于短距離、小高差的測量，不是鐵路測量中常用的高程測量方法。4.鐵路線路橫斷面測量的主要目的是（）A.計算土石方工程量B.確定線路的寬度C.為線路設(shè)計提供地形資料D.檢查線路的平整度E.確定線路的坡度答案：AC解析：計算土石方工程量需要知道橫斷面的面積和長度，通過橫斷面測量獲取相關(guān)數(shù)據(jù)；為線路設(shè)計提供地形資料，使設(shè)計人員了解線路橫向地形情況，合理進(jìn)行線路設(shè)計。確定線路寬度是線路設(shè)計的要求，不是橫斷面測量的主要目的；檢查線路平整度主要通過高程測量等手段；確定線路坡度是線路縱斷面測量的任務(wù)。5.鐵路測量中，對測量儀器的要求有（）A.精度滿足測量要求B.穩(wěn)定性好C.操作簡便D.具有良好的密封性E.價格便宜答案：ABCD解析：測量儀器精度要滿足測量要求，以保證測量成果的可靠性；穩(wěn)定性好能保證在測量過程中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；操作簡便可提高測量效率；具有良好的密封性可適應(yīng)不同的測量環(huán)境。價格便宜不是對測量儀器的核心要求，關(guān)鍵是要滿足測量的各項技術(shù)指標(biāo)。三、判斷題（每題2分，共10分）1.鐵路測量中，平面控制測量和高程控制測量可以獨立進(jìn)行，互不影響。（×）解析：平面控制測量和高程控制測量雖然是不同方面的測量工作，但在實際鐵路測量中相互關(guān)聯(lián)。例如，在使用全站儀進(jìn)行測量時，同時涉及平面位置和高程的測定；而且在一些測量方法和數(shù)據(jù)處理中，兩者也會相互影響，如GPS測量中高程信息的獲取與平面位置測量有關(guān)。2.鐵路曲線測設(shè)時，只要確定了圓曲線的半徑和轉(zhuǎn)角，就可以唯一確定圓曲線的位置。（×）解析：僅確定圓曲線的半徑和轉(zhuǎn)角，不能唯一確定圓曲線的位置。還需要知道曲線的起點位置（如直圓點的位置）等信息，才能準(zhǔn)確確定圓曲線在鐵路線路中的具體位置。3.線路縱斷面圖中，橫坐標(biāo)表示里程，縱坐標(biāo)表示高程。（√）解析：線路縱斷面圖是反映線路縱向地面起伏和設(shè)計高程變化的圖形，其橫坐標(biāo)通常表示里程，縱坐標(biāo)表示高程，這樣可以直觀地展示線路的縱向情況。4.鐵路測量中，全站儀可以完全替代水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量。（×）解析：全站儀雖然可以進(jìn)行高程測量，但在一些情況下，水準(zhǔn)儀的高程測量精度更高、更穩(wěn)定。例如，在進(jìn)行大面積、高精度的水準(zhǔn)測量時，水準(zhǔn)儀是首選儀器；而且水準(zhǔn)儀操作相對簡單，在一些特定測量環(huán)境中更具優(yōu)勢，所以全站儀不能完全替代水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量。5.鐵路橫斷面測量時，只需測量線路中心處的高程和寬度即可。（×）解析：鐵路橫斷面測量需要測量橫斷面方向上多個點的高程和距離，以全面了解線路橫向的地形情況，而不僅僅是線路中心處的高程和寬度。只有獲取足夠多的橫斷面數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確計算土石方工程量和進(jìn)行線路設(shè)計。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述鐵路測量的基本流程。答：鐵路測量的基本流程主要包括以下幾個階段：（1）準(zhǔn)備工作：收集相關(guān)資料，如地形圖、地質(zhì)資料等；確定測量任務(wù)和精度要求；選擇合適的測量儀器和工具，并進(jìn)行檢驗和校準(zhǔn)。（2）控制測量：包括平面控制測量和高程控制測量。平面控制測量采用GPS測量、導(dǎo)線測量等方法建立平面控制網(wǎng)，確定線路的平面位置基準(zhǔn)；高程控制測量通過水準(zhǔn)測量、三角高程測量等方法建立高程控制網(wǎng)，為線路高程測量提供基準(zhǔn)。（3）中線測量：根據(jù)設(shè)計線路的走向和曲線要素，在實地測設(shè)線路中線，設(shè)置里程樁、加樁等，確定線路的中線位置。（4）縱斷面測量：包括基平測量和中平測量?；綔y量測定沿線水準(zhǔn)點的高程；中平測量測定中線各里程樁的地面高程，為繪制線路縱斷面圖提供數(shù)據(jù)。（5）橫斷面測量：測定垂直于線路中線方向的地面起伏情況，獲取橫斷面的地形數(shù)據(jù)，用于計算土石方工程量和線路設(shè)計。（6）橋梁、隧道等構(gòu)造物測量：針對鐵路中的橋梁、隧道等特殊構(gòu)造物進(jìn)行專門的測量工作，如橋梁的墩臺定位測量、隧道的貫通測量等。（7）測量成果整理與檢查：對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計算和分析，繪制各種測量圖表，如線路平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖等；同時對測量成果進(jìn)行檢查和檢核，確保測量精度和質(zhì)量符合要求。2.說明鐵路曲線測設(shè)中偏角法的原理和步驟。答：偏角法的原理：偏角法是根據(jù)曲線的偏角和弦長來確定曲線上各點的位置。偏角是指曲線點與曲線起點或前一點的連線與切線的夾角，通過測量偏角和弦長，就可以在實地測設(shè)出曲線上的點。步驟如下：（1）準(zhǔn)備工作：計算曲線要素，如切線長、曲線長、外矢距等；根據(jù)曲線半徑、轉(zhuǎn)角等參數(shù)計算曲線上各點的偏角和弦長。（2）安置儀器：將經(jīng)緯儀安置在曲線起點（直圓點ZY）上，對中、整平。（3）后視直線方向：照準(zhǔn)直線上的后視點，將水平度盤讀數(shù)置零。（4）測設(shè)第一個曲線點：根據(jù)計算得到的第一個曲線點的偏角，轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀照準(zhǔn)該偏角方向，然后沿此方向量取相應(yīng)的弦長，確定第一個曲線點的位置。（5）依次測設(shè)其他曲線點：以已測設(shè)的曲線點為后視點，轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀照準(zhǔn)下一個曲線點的偏角方向，量取弦長，確定下一個曲線點的位置，依次類推，直到測設(shè)完整個曲線。（6）檢核：測設(shè)完曲線后，對曲線進(jìn)行檢核，如檢查曲線點的閉合差等，確保曲線測設(shè)的精度。3.簡述鐵路測量中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用和注意事項。答：應(yīng)用：（1）控制測量：GPS測量技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地建立鐵路線路的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，為后續(xù)的測量工作提供高精度的基準(zhǔn)。（2）中線測量：利用GPS接收機(jī)可以實時測定線路中線點的平面位置，提高中線測量的效率和精度。（3）地形測量：在鐵路選線和設(shè)計階段，通過GPS測量可以快速獲取沿線的地形數(shù)據(jù)，為線路設(shè)計提供基礎(chǔ)資料。（4）橋梁、隧道測量：在橋梁和隧道的施工測量中，GPS測量可以用于橋梁墩臺的定位、隧道的貫通測量等，保證施工的準(zhǔn)確性。注意事項：（1）衛(wèi)星信號遮擋：GPS測量依賴衛(wèi)星信號，測量時應(yīng)避免在高大建筑物、樹林、山脈等遮擋衛(wèi)星信號的地方進(jìn)行測量，以免影響測量精度。（2）多路徑效應(yīng)：多路徑效應(yīng)是指衛(wèi)星信號經(jīng)地面、建筑物等反射后到達(dá)接收機(jī)，與直接信號疊加產(chǎn)生干擾。為減少多路徑效應(yīng)的影響，應(yīng)選擇開闊、無反射物的測量場地，或采用具有抗多路徑效應(yīng)功能的接收機(jī)。（3）氣象條件：惡劣的氣象條件，如暴雨、大霧等，會影響衛(wèi)星信號的傳播，降低測量精度。應(yīng)盡量選擇天氣晴朗、能見度好的時段進(jìn)行測量。（4）儀器校準(zhǔn)：定期對GPS接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)和檢驗，確保儀器的精度和可靠性。（5）數(shù)據(jù)處理：GPS測量得到的原始數(shù)據(jù)需要進(jìn)行處理和分析，應(yīng)采用合適的數(shù)據(jù)處理軟件和方法，以獲取準(zhǔn)確的測量成果。四、計算題（每題15分，共25分）1.已知某鐵路圓曲線的半徑$R=500m$，轉(zhuǎn)角$\alpha=30^{\circ}$，求該圓曲線的切線長$T$、曲線長$L$、外矢距$E$。解：根據(jù)圓曲線要素計算公式：切線長公式：$T=R\tan\frac{\alpha}{2}$曲線長公式：$L=R\alpha$（$\alpha$以弧度為單位）外矢距公式：$E=R(\sec\frac{\alpha}{2}-1)$首先將轉(zhuǎn)角$\alpha=30^{\circ}$轉(zhuǎn)換為弧度：$\alpha=30\times\frac{\pi}{180}=\frac{\pi}{6}$弧度計算切線長：$T=R\tan\frac{\alpha}{2}=500\times\tan\frac{30^{\circ}}{2}=500\times\tan15^{\circ}$因為$\tan15^{\circ}=2-\sqrt{3}\approx2-1.732=0.268$所以$T=500\times0.268=134m$計算曲線長：$L=R\alpha=500\times\frac{\pi}{6}\approx500\times0.5236=261.8m$計算外矢距：$\sec\frac{\alpha}{2}=\frac{1}{\cos\frac{\alpha}{2}}$，$\cos15^{\circ}=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}\approx0.966$$\sec15^{\circ}=\frac{1}{0.966}\approx1.035$$E=R(\sec\frac{\alpha}{2}-1)=500\times(1.035-1)=500\times0.035=17.5m$答：該圓曲線的切線長$T$為$134m$，曲線長$L$為$261.8m$，外矢距$E$為$17.5m$。2.某鐵路線路進(jìn)行水準(zhǔn)測量，已知水準(zhǔn)點BM1的高程為$H_{BM1}=100.000m$，從BM1出發(fā)進(jìn)行附合水準(zhǔn)測量，經(jīng)過4個測站到達(dá)水準(zhǔn)點BM2，各測站的高差觀測值分別為$h_1=+1.234m$，$h_2=-0.567m$，$h_3=+0.890m$，$h_4=-0.345m$，已知BM2的已知高程為$H_{BM2}=101.100m$。（1）計算高差閉合差$f_h$。（2）判斷高差閉合差是否符合等外水準(zhǔn)測量的限差要求（等外水準(zhǔn)測量的高差閉合差限差$f_{h限}=\pm40\sqrt{n}mm$，$n$為測站數(shù)）。（3）若高差閉合差符合要求，計算各測站的高差改正數(shù)，并求出改正后的高差和各轉(zhuǎn)點的高程。解：（1）計算高差閉合差$f_h$：觀測高差總和$\sumh=h_1+h_2+h_3+h_4=1.234-0.567+0.890-0.345=1.212m$理論高差$h_{理}=H_{BM2}-H_{BM1}=101.100-100.000=1.100m$高差閉合差$f_h=\sumh-h_{理}=1