2025年上学期测量专业期末考试《铁路测量》试卷试题及答案

2025年上学期测量专业期末考试《铁路测量》试卷试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.铁路平面控制网中，主要为线路平面控制提供基准的是（）。A.CP0控制网B.CPⅠ控制网C.CPⅡ控制网D.CPⅢ控制网答案：B2.铁路线路初测阶段，用于建立线路首级控制的测量方法是（）。A.全站仪导线测量B.GPS-RTK测量C.卫星定位测量D.水准测量答案：C3.铁路缓和曲线的主要作用是（）。A.调整线路长度B.使离心加速度逐渐变化C.提高曲线半径D.简化测设计算答案：B4.铁路曲线测设中，圆曲线主点不包括（）。A.直缓点（ZH）B.缓圆点（HY）C.曲中点（QZ）D.圆直点（YZ）答案：B5.铁路桥梁施工测量中，墩台中心定位的允许误差为（）。A.±5mmB.±10mmC.±15mmD.±20mm答案：A6.铁路隧道洞内控制测量中，通常采用（）作为平面控制。A.导线测量B.三角测量C.水准测量D.GNSS测量答案：A7.铁路CPⅢ控制网的点间距一般为（）。A.50-100mB.100-200mC.200-400mD.400-800m答案：B8.铁路线路定测时，中桩测设的间距在直线段一般为（）。A.10mB.20mC.50mD.100m答案：B9.铁路变形监测中，用于监测路基沉降的主要仪器是（）。A.全站仪B.水准仪C.GNSS接收机D.测斜仪答案：B10.铁路线路纵断面测量中，中平测量的目的是（）。A.测定中桩地面高程B.确定线路平面位置C.计算土方量D.校核水准点高程答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1.铁路工程测量的“三网合一”指的是______、______和______控制网的统一。答案：勘测、施工、运营维护2.铁路CPⅠ控制网的主要测量方法是______，其起闭于______。答案：卫星定位测量；国家或城市高等级控制点3.圆曲线要素中，切线长T的计算公式为______（已知半径R、转向角α）。答案：T=R·tan(α/2)4.铁路线路定测的主要工作包括______、______和______。答案：中线测设、线路纵断面测量、横断面测量5.桥梁墩台中心定位时，通常采用______或______方法进行校核。答案：角度交会、距离交会6.隧道洞内导线测量的边长应尽量______，避免______，以减小测角误差。答案：相等；短边与长边交替7.铁路CPⅢ控制网的观测应采用______模式，每个CPⅢ点应至少与______个相邻点通视。答案：自由设站；48.铁路路基横断面测量中，常用的方法有______、______和______。答案：水准仪皮尺法、全站仪法、GPS-RTK法9.铁路变形监测的周期应根据______、______和______确定，一般初期监测频率较高。答案：变形速率、工程进度、设计要求10.线路横断面图的绘制中，横向为______，纵向为______，比例尺通常采用______。答案：水平距离；高程；1:200三、简答题（每题8分，共40分）1.简述铁路CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制网的区别与联系。答案：CPⅠ控制网是铁路首级平面控制网，主要为线路平面控制提供基准，起闭于国家高等级控制点，采用卫星定位测量，点间距约4-8km；CPⅡ控制网是次级平面控制网，沿线路布设，为线路测设和施工提供控制，点间距约1-2km，同样采用卫星定位或导线测量；CPⅢ控制网是加密控制网，用于轨道铺设和运营维护，点间距约50-100m，采用自由设站边角交会测量。三者逐级加密，共同构成“三网合一”的测量体系，确保勘测、施工、运营各阶段的基准统一。2.线路定测阶段中，中线测设的主要任务及常用方法有哪些？答案：中线测设的任务是将初步设计确定的线路中线（直线、曲线）测设到地面，作为纵断面、横断面测量和施工的依据。常用方法包括：①穿线放线法：根据初测导线点，将图上设计的直线段转换为地面直线，穿线后定出交点；②拨角放线法：利用初测导线点计算各交点的转向角和距离，用经纬仪拨角、钢尺量距测设交点；③坐标法：通过GPS-RTK或全站仪，根据交点坐标直接测设，适用于地形复杂或精度要求高的线路。3.缓和曲线的作用是什么？其测设步骤包括哪些？答案：缓和曲线的作用：①使离心加速度逐渐变化，提高列车运行平稳性；②连接直线与圆曲线，使轨距和外轨超高逐渐过渡；③减小列车对轨道的冲击。测设步骤：①计算缓和曲线要素（如缓和曲线长l₀、切线增值q、圆曲线内移距p等）；②测设缓和曲线主点（直缓点ZH、缓圆点HY、圆缓点YH、缓直点HZ）；③采用切线支距法或偏角法，按一定桩距（如10m）测设缓和曲线上各加密点，需考虑缓和曲线的曲率半径随弧长变化的特性。4.铁路桥梁施工测量的主要内容包括哪些？答案：主要内容：①桥梁控制网测量：建立独立于线路控制网的桥梁专用控制网，用于墩台定位；②墩台中心定位：采用角度交会、距离交会或坐标法，将设计墩台中心测设到实地，允许误差±5mm；③墩台基础施工测量：控制基坑开挖深度、基础模板安装高程；④墩台身施工测量：监测墩台身的垂直度和顶面高程，确保与设计相符；⑤梁部架设测量：测定梁端位置、支座高程，保证梁体准确安装；⑥变形监测：施工及运营阶段监测墩台沉降、倾斜，确保结构安全。5.铁路变形监测的技术要求有哪些？答案：技术要求：①监测点布设：基准点应稳定可靠，工作基点与监测点构成监测网，路基监测点间距50-100m，桥梁每个墩台设点；②测量精度：沉降监测按二等水准要求（±0.3mm/km），水平位移监测中误差±1.0mm；③监测频率：施工期根据荷载变化调整（如填土每0.5m测1次），运营期初期每月1次，稳定后每季度1次；④数据处理：采用平差计算变形量，绘制时态曲线，分析变形趋势；⑤预警机制：当变形速率超过设计值（如路基沉降速率＞5mm/月）或累计变形超限（如桥梁墩台倾斜＞3‰）时，及时预警。四、计算题（每题10分，共20分）1.某铁路圆曲线设计半径R=800m，转向角α=30°24′，交点JD里程为K3+456.80，试计算圆曲线要素及主点里程。（计算结果保留两位小数）解：（1）计算圆曲线要素：α=30°24′=30.4°切线长T=R·tan(α/2)=800×tan(15.2°)=800×0.2727≈218.16m曲线长L=πRα/180=3.1416×800×30.4/180≈424.58m外矢距E=R(sec(α/2)-1)=800×(1/cos15.2°-1)=800×(1.0353-1)=800×0.0353≈28.24m切曲差D=2T-L=2×218.16-424.58=436.32-424.58≈11.74m（2）计算主点里程：直圆点ZY=JD-T=K3+456.80-218.16=K3+238.64曲中点QZ=ZY+L/2=K3+238.64+212.29=K3+450.93圆直点YZ=ZY+L=K3+238.64+424.58=K3+663.22校核：YZ=JD+T-D=K3+456.80+218.16-11.74=K3+663.22（正确）答案：T=218.16m，L=424.58m，E=28.24m，D=11.74m；ZY=K3+238.64，QZ=K3+450.93，YZ=K3+663.222.某铁路CPⅢ控制网采用自由设站法观测，设站点O的坐标为（X₀=5000.000m，Y₀=6000.000m），观测4个CPⅢ点（P1-P4）的水平角和距离如下表，试计算P2点的坐标（计算过程保留四位小数，最终结果保留三位小数）。目标点水平角（°′″）距离（m）P10°00′00″120.345P260°15′30″150.678P3120°30′15″180.901P4180°45′00″200.123解：（1）计算P2点相对于设站点O的方位角：P1的方位角α₀₁=0°00′00″（已知）P2的方位角α₀₂=α₀₁+60°15′30″=60°15′30″=60.2583°（2）计算P2点的坐标增量：ΔX=D×cosα=150.678×cos60.2583°=150.678×0.4962≈74.7324mΔY=D×sinα=150.678×sin60.2583°=150.678×0.8682≈130.8745m（3）P2点坐标：X₂=X₀+ΔX=5000.000+74.7324=5074.732mY₂=Y₀+ΔY=6000.000+130.8745=6130.875m答案：P2点坐标为（5074.732m，6130.875m）五、综合分析题（20分）某山区铁路选线时，设计线路需穿越一段峡谷，峡谷两侧为陡崖，中间为河流。初测阶段采用GNSS测量建立了CPⅠ控制网，但部分CPⅠ点因山体遮挡导致卫星信号失锁；定测阶段采用全站仪导线测量加密CPⅡ控制网时，因地形复杂出现通视困难，且导线边长差异较大（最短边20m，最长边500m）。请分析：（1）GNSS测量CPⅠ控制网时信号失锁的原因及解决措施；（2）全站仪导线测量CPⅡ控制网存在的问题及改进方法；（3）若该段线路需设置缓和曲线与圆曲线组合，测设时需重点注意哪些环节？答案：（1）GNSS信号失锁原因：峡谷陡崖遮挡卫星信号，导致可见卫星数不足（＜4颗）或多路径效应（反射信号干扰）。解决措施：①调整CPⅠ点位置，避开陡崖遮挡区域，选择山顶或开阔地带；②采用GNSS+全站仪联合测量，对信号失锁段增设导线点，与GNSS点联测；③增加观测时间，利用不同时段卫星分布改善观测条件。（2）全站仪导线测量问题：①通视困难导致导线无法连续布设，可能形成支导线，精度无法保证；②边长差异大（20m与500m），短边测角误差对导线精度影响显著（测角误差mβ对横向误差的影响为mβ×S/ρ，短边S小但mβ固定，误差放大）。改进方法：①加密临时转点，采用分段导线测量，每段导线长度不超过规范要求（如≤1km），并与已知点联测；②控制导线边长，短边（＜50m）需采用高精度全站仪（测角精度≤1″），并增加测回数（如4测回）；③采用边角同测，利用距离观测值约束导线形状，提高整体精度。（3）缓和曲线与圆曲线组合测设的重点环节：①严格计算缓和