2025年城市轨道交通工程专业考核试题及答案

2025年城市轨道交通工程专业考核试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.城市轨道交通正线标准轨距为（）A.1435mmB.1450mmC.1520mmD.1600mm2.下列轨道结构组成中，不属于“上部建筑”的是（）A.钢轨B.轨枕C.道砟D.联结零件3.地铁限界中，“设备限界”是（）A.车辆在正常运行状态下的动态包络线B.设备安装不得侵入的轮廓线C.车辆在故障状态下的最大动态包络线D.线路中心线至站台边缘的最小距离4.盾构法施工中，同步注浆的主要目的是（）A.提高盾构机推进速度B.填充管片与围岩间隙，控制沉降C.增强管片结构强度D.防止地下水渗透5.城市轨道交通车辆选型时，A、B、C型车的主要区分依据是（）A.最高运行速度B.车体宽度C.牵引功率D.编组数量6.无缝线路的锁定轨温应在（）范围内确定A.当地历史最高轨温与最低轨温的平均值B.设计轨温的中间值C.当地历年最高轨温与最低轨温的中间值D.设计轨温的上、下限之间7.接触网悬挂方式中，“弹性链形悬挂”的特点是（）A.结构简单，成本低，适用于低速线路B.接触线弹性均匀，适用于高速线路C.仅设置一根承力索，悬挂点少D.需频繁调整张力，维护难度大8.地铁车站公共区通风空调系统（大系统）的主要功能是（）A.为设备房提供恒温环境B.排除区间隧道火灾烟气C.调节站厅、站台的温度、湿度和空气质量D.维持隧道内气流组织以辅助列车散热9.城市轨道交通信号系统中，CBTC（基于通信的列车控制）的核心是（）A.轨道电路B.应答器C.车地双向通信D.联锁系统10.轨道几何形位检测中，“轨向”指的是（）A.钢轨顶面的垂直平顺性B.左右两股钢轨的水平高差C.钢轨内侧面的横向平顺性D.钢轨与轨枕的联结紧密程度二、多项选择题（每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.影响轨道平顺性的主要因素包括（）A.钢轨磨耗B.轨枕间距偏差C.道砟级配不良D.扣件扭矩不足2.盾构选型时需重点考虑的地质条件包括（）A.土层渗透系数B.岩石单轴抗压强度C.地下水位埋深D.地面建筑物密度3.城市轨道交通车站客流组织设计应遵循的原则有（）A.进出站流线分离B.换乘路径最短C.应急疏散通道宽度不小于1.2mD.自动扶梯与楼梯的位置互补4.接触网绝缘距离不足可能导致的后果有（）A.弓网拉弧B.设备击穿放电C.列车牵引力下降D.接触线张力异常5.地铁杂散电流防护的主要措施包括（）A.采用整体道床B.设置绝缘靴套C.安装排流网D.提高走行轨对地绝缘电阻三、简答题（每题8分，共40分）1.简述城市轨道交通线路平面设计的主要原则。2.说明盾构法施工中“土压平衡”与“泥水平衡”模式的适用条件及关键控制参数。3.列举无缝线路温度应力的控制措施，并解释“放散温度应力”的操作原理。4.地铁车站设备区与公共区的防火分区划分要求是什么？请说明防火门的设置标准。5.简述基于大数据的城市轨道交通智能运维系统的核心功能模块及其应用场景。四、案例分析题（共25分）背景资料：某城市地铁3号线工程（双线盾构区间）全长2.8km，地质条件为富水砂层（渗透系数15m/d），地下水位埋深2.5m。施工过程中，左线盾构掘进至1200m时，监测数据显示地面沉降速率达8mm/d（预警值5mm/d），局部区域累计沉降量18mm（控制值20mm）。现场检查发现：同步注浆量为理论值的80%，注浆压力0.2MPa（设计要求0.3~0.5MPa）；盾构机推力18000kN（设计值15000~17000kN）；出土量较理论值超挖15%。问题：（1）分析地面沉降超标的可能原因（8分）；（2）提出针对性的整改措施（9分）；（3）若后续掘进中发现管片出现环向裂缝（宽度0.3mm），可能的诱因有哪些？应如何处理？（8分）参考答案一、单项选择题1.A（标准轨距为1435mm，是国际通用铁路轨距）2.C（轨道上部建筑包括钢轨、轨枕、联结零件，道砟属于下部基础）3.B（设备限界是设备安装的最小安全轮廓线，防止设备侵入车辆限界）4.B（同步注浆通过填充盾尾间隙，减少围岩变形，控制地面沉降）5.B（A、B、C型车的区分依据是车体宽度，分别为3.0m、2.8m、2.6m）6.D（锁定轨温应在设计轨温范围内，避免温度应力过大导致胀轨或断轨）7.B（弹性链形悬挂通过承力索和弹性吊索优化接触线弹性，适用于80km/h以上线路）8.C（大系统负责站厅、站台的环境控制，小系统负责设备房，隧道通风系统负责区间）9.C（CBTC通过车地双向通信实现列车精确定位和移动授权，替代传统轨道电路）10.C（轨向指钢轨内侧面的横向平顺性，反映线路的直线度或曲线圆顺度）二、多项选择题1.ABCD（钢轨磨耗、轨枕间距偏差、道砟级配不良、扣件扭矩不足均会破坏轨道几何形位）2.ABC（盾构选型需考虑地质的渗透系数、岩石强度、地下水位，地面建筑物密度属于环境因素）3.ABD（应急疏散通道宽度应≥1.4m，故C错误；其余为客流组织基本原则）4.AB（绝缘距离不足会导致弓网拉弧或设备击穿，不直接影响牵引力或接触线张力）5.ACD（杂散电流防护通过提高走行轨绝缘、设置排流网、采用整体道床等实现，绝缘靴套为个人防护）三、简答题1.城市轨道交通线路平面设计的主要原则：（1）符合城市总体规划和线网规划，衔接重要交通节点（如换乘站、交通枢纽）；（2）最小曲线半径满足列车运行安全与乘客舒适度要求（正线一般≥300m，困难条件≥250m）；（3）线路尽量沿道路中心线敷设，减少拆迁和管线改移；（4）曲线间设置足够长度的夹直线（一般≥50m），避免连续曲线影响行车平稳；（5）与既有线路、规划线路的交叉角度宜≥60°，减少换乘复杂度；（6）考虑远期延伸条件，预留接轨条件。2.土压平衡与泥水平衡盾构的适用条件及控制参数：（1）土压平衡盾构：适用于渗透系数小（≤10⁻⁴cm/s）的粘性土、粉土、全风化岩层；关键控制参数为土仓压力（与开挖面水土压力平衡）、螺旋输送机出土量（与推进速度匹配）、渣土改良（添加泡沫/膨润土改善流塑性）。（2）泥水平衡盾构：适用于高渗透性（≥10⁻³cm/s）的砂层、卵石层或地下水丰富地层；关键控制参数为泥水仓压力（略高于开挖面水土压力）、泥浆密度（1.1~1.3g/cm³）、泥浆流量（确保排渣顺畅）、泥水处理系统效率（控制含砂率≤5%）。3.无缝线路温度应力控制措施及放散原理：（1）控制措施：①合理选择锁定轨温（设计轨温范围的中间值）；②设置温度应力放散区（如缓冲区、伸缩区）；③加强轨道结构强度（增加轨枕配置、提高扣件阻力）；④安装钢轨温度调节器（用于长大桥梁等特殊地段）。（2）放散原理：通过松开扣件和防爬器，使钢轨自由伸缩，释放累积的温度应力；可采用“列车碾压放散”（利用列车动荷载辅助钢轨移动）或“滚筒放散”（在钢轨下垫滚筒减少摩擦），调整钢轨长度后重新锁定，使实际锁定轨温接近设计值。4.地铁车站防火分区划分及防火门设置标准：（1）分区要求：设备区每个防火分区最大允许建筑面积≤1500㎡（设置自动灭火系统时≤3000㎡）；公共区（站厅、站台）每个防火分区最大允许建筑面积≤5000㎡；换乘车站的换乘通道应单独划分防火分区。（2）防火门设置：①设备区与公共区之间采用甲级防火门（耐火极限≥1.5h）；②防火分区之间的隔墙上设置甲级防火门，门宽≥1.2m（满足疏散要求）；③防烟楼梯间入口设置乙级防火门（耐火极限≥1.0h）；④电缆井、管道井与房间、走道连通处设置丙级防火门（耐火极限≥0.5h）。5.智能运维系统核心功能模块及应用场景：（1）设备状态监测模块：通过传感器（如加速度计、温度传感器）实时采集轨道、接触网、车辆等设备的振动、温度、磨损数据，应用场景为早期故障预警（如钢轨鱼鳞伤、接触线磨耗超标）。（2）大数据分析模块：整合历史运维数据、气象数据、客流数据，建立设备寿命预测模型，应用场景为制定精准维修计划（如道岔转辙机更换周期优化）。（3）智能巡检模块：搭载AI视觉识别的巡检机器人或无人机，自动识别轨道几何偏差、接触网零部件缺失等问题，应用场景为替代人工巡检（如夜间隧道巡检）。（4）应急决策支持模块：集成应急预案库和实时监测数据，自动生成故障处置方案（如接触网断线时的列车调度、停电范围判断），应用场景为提升突发事件响应效率。四、案例分析题（1）地面沉降超标的可能原因：①同步注浆不达标：注浆量不足（仅为理论值80%）、注浆压力偏低（0.2MPa＜设计0.3~0.5MPa），导致盾尾间隙填充不密实，围岩失去支撑；②盾构推力过大：实际推力18000kN＞设计上限17000kN，可能导致前方土体挤压破坏，引发超前沉降；③超挖严重：出土量超挖15%，实际开挖断面大于设计，周围土体向开挖面移动，加剧沉降；④富水砂层特性：渗透系数高（15m/d）、自稳性差，若同步注浆未及时封闭间隙，地下水携带细颗粒流失（管涌），进一步扩大沉降。（2）针对性整改措施：①调整注浆参数：将同步注浆量提高至理论值的120%~130%（富水砂层需超量注浆），注浆压力提升至0.4~0.6MPa（略高于静止水土压力），采用双液注浆（水泥+水玻璃）缩短凝结时间；②优化盾构掘进参数：降低推力至15000~16000kN，控制推进速度（0.8~1.2cm/min），保持与螺旋机出土量匹配（出土量误差≤±5%）；③加强地层改良：向开挖面注入高分子聚合物或泡沫剂，提高土体粘聚力，减少超挖；④加密监测频率：将地面沉降监测点间距由5m缩短至2m，每环监测2次（掘进前、掘进后），实时反馈数据指导施工；⑤补充二次注浆：对已掘进区域（沉降超标段）进行补注浆（注浆材料为水泥-水玻璃双液浆），填充后期沉降空隙。（3）管片环向裂缝的可能诱因及处理：诱因：①盾构推力过大导致管片受径向挤压；②注浆压力不均（局部压力过高）使管片环向受力不均；③管片拼装质量差（螺栓未拧紧、环面不平整），导致局部应力集中；④富水砂层