工程测量学试卷及答案

山东科技大学2007-2008学年第一学期
《工程测量学》试卷（ A 卷）---答案
一、名词解释（每题2分，共16分）
1．工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

2．将设计的抽象的几何实体放样（或称测设）到实地上去，成为具体几何实体所采用的测量方法和技术称为施工放样。

3．将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量。

4．线路在勘测设计阶段的测量工作，称为线路测量。

5．直接依据静止的水平面来测定两点（或多点）之间的高差，则称为液体静力水准测量。

6．变形监测是对被监视的对象或物体(简称变形体)进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。

7．在施工之前必须进行中线的恢复工作和对定测资料进行可靠性和完整性检查，这项工作称为线路复测。

8．贯通：两个或两个以上的掘进工作面在预定地点彼此接通的工程。

二、填空题（每空0.5分，共13分）
1．工程控制网按用途划分，可分为：测图控制网；施工控制网；变形监测网；安装控制网。

2．工程控制网的质量准则有：精度准则、可靠性准则、灵敏度准则和费用准则。

3．工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设、运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

4．线路勘测设计阶段的测量工作分初测和定测两个阶段。

5．水利工程平面控制网一般按两级布设，即基本网和定线网,其精度应根据工程的大小和类型确定。

6．变形监测网由参考点、目标点组成。

参考点应位于变形体外。

7．变形监测按区域大小可分为全球性的变形监测、区域性的变形监测、工程的变形监测。

8．放样点位的常用方法包括极坐标法、全站仪坐标法、交会法和直接坐标法。

（任写三种）
三、简答题（每题6分，共48分）
1．按工程建设阶段划分工程测量学内容有哪些？
答：（1）工程建设规划设计阶段的测量工作。

（2）工程建设施工阶段的测量工作。

（3）工程建设运营管理阶段的测量工作。

2．公路、桥梁工程测量监理工程师的监理测量工作的内容？
答：（1）在正式施工开始时，应对控制网进行全面复测、检查。

为满足施工的需要进行必要的施工控制点的加密。

（2）验收承包人的施工定线。

（3）验收承包人测定的原始地面高程。

（4）桥梁下、上部结构的施工放样的检测。

（5）对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡度进行抽查，检查施工单位的内业资料是否真实。

（6）审批承包人提交的施工图。

3．用电磁波测距三角高程可代替三、四等水准测量，使用中要注意哪几点？
答：（1）视线长度，以斜距不大于1km为宜。

（2）掌握有利观测时间进行竖直角观测；必须往返观测竖直角，而且往返测的时间间隔应尽量短暂。

有条件时应该用两台仪器作对向观测。

（3）各控制点的高程观测应组成闭合环以增加平差条件。

（4）竖直角观测、仪器置平以及仪器高觇标高量测等作业都应严格按规范进行。

4．根据基准的情况，工程控制网的基准可分为以下三种类型？
答：（1）约束网。

具有多余的已知数据。

（2）最小约束网（经典自由网）。

只有必要的已知数据。

（3）无约束网（自由网），无必要的已知数据。

5．相对于测图控制网来说，施工平面控制网具有哪些特点？
答：(1) 控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高。

(2) 使用频繁。

(3) 受施工干扰大。

(4) 控制网的坐标系与施工坐标系一致。

(5) 投影面与工程的平均高程面一致。

(6) 有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高。

6．竣工测量的任务主要有？
答：（1）在新建或扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交出竣工图。

（2）旧工程扩建和改建原有工程时，必须取得原有工程实际建（构）筑物的平面及高程位置，为设计提供依据。

（3）为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要，也必须提出工程竣工图。

7．踏勘（初测）和定测的主要内容是什么？
答：初测对初步设计方案中认为有价值的线路进行实测，即进行实地选点，定出线路方向，沿线进行导线测量和水准测量，并测绘带状地形图。

定测是在初步设计批准后，结合现场的实际情况确定线路的位置，并为施工设计收集必要的资料。

8．管线工程各阶段所需的具体测量工作包括以下几项？
答：（1）收集确定区域内大中比例尺地形图、控制点资料、原有各种管线的平面图及断面图等。

（2）地形图测绘。

（3）管线中线测量。

（4）纵、横断面图测量。

（5）管线施工测量。

（6）竣工测量。

四、论述题（共23分）
1、简述归化法放样直线中测小角归化法和测大角归化法的基本原理。

（7分） 答：(1)测小角归化法
如图所示，先用直接放样方法设置过渡点P '，并概量距离AP '=S 1。

然后把经纬
仪
1 2
架在A 点，测量∠BAP '=∆β，计算归化值1S ρβ
ε∆=，并于实地归化，求得P 点。

设
经纬仪测角误差为m β，由此引起的P 点偏离AB 线的误差为m P ,则
1S m m P ρβ
= (1)
(2)测大角归化法
经纬仪不架设在A 点上测小角，而架在过渡点P '上测量大角∠AP 'B=γ，设∆γ=180︒-γ，这时可计算归化值ργε∆⋅+=
2121s s s s 。

由测角误差m γ引起归化值的误差
为
ρ
γm s s s s m p ⋅+='2121 (2) 比较（1）、(2)二式，并顾及在测角误差相等的条件下，即m β= m γ，则 2
12s s s m m P P +=' 可见，测大角法定线精度高。

2、深埋双金属钢管标的基本原理？（8分）
答：设两根金属管原有长度均为0L ，钢管的线膨胀系数为S α，铝管的线膨胀系数为A α，则有：
S L = 0L ＋0L ×S α×t ＝0L ＋S L ∆
A L = 0L ＋0L ×A α×t ＝0L ＋A L ∆
S L ∆、A L ∆ 分别为钢管和铝管因温度变化所引起的改正数，t 为标志各层度温度变化之平均值。

若S A αα2=，则有 S A L L ∆=∆2，两根金属管长度的差值(两标志头的高差)∆则为：
∆ = S L －A L ＝S L ∆－A L ∆＝ —S L ∆＝－21A L ∆ 而∆可以根据设在两标志头上的读数设备或用水准仪测定，故可根据上式得到钢管和铝管的改正数S L ∆、A L ∆。

在实际作业中，首次观测时两管的高度不一定正好相等，用水准仪得首次观测时两标志头的高差为0∆，某次测得的两标志头的差为∆，则有
∆＋S L ∆＝0∆＋A L ∆
钢管标点高程的温度改正数为
0∆-∆=∆S L ，
根据本次观测和首次观测求得的两标志头的高
差，可求得相应的改正数。

3．叙述高程联系测量有几种方法。

（8分）
答：如右图，为使地面与地下建立统一的高程系
统，应通过斜井、竖井将地面高程传递到地下巷
道中，该测量工作称为高程联系测量。

通过竖井
导入高程的方法有长钢尺法、长钢丝法、光电测
距仪铅直测距法等。

分述如下：
（1）长钢尺法
如图所示，将经过检定的钢尺挂上重锤（其重量等于钢尺检定时的拉力），自由悬垂在井中。

分别在地面与井下安置水准仪，首先在A 、B 点水准尺上读取读数a 、b 。

然后在钢尺上读取读数m 、n 。

同时应测定地面、地下的温度上t 和下t 。

由此可求得B 点高程： ])()[(∑∆+-+--=l a b n m H H A B ；
（2）钢丝法
用长钢丝导入高程，一般随几何定向一起进行。

长钢丝导入高程的过程基本同于长钢尺法，但因长钢丝无尺寸标记，因此在地面以及地下观测钢丝时，需要在钢丝上作出记号，然后在地面选一平坦区域，加悬挂时的重量将钢丝拉开，用钢尺或光电测距仪丈量两记号间的长度（应注意加入各项改正）。

（3）光电测距仪法
当井筒内水蒸气较小时，可采用光电测距仪导入高程。

导入高程时，可将罐笼提升至井口后固定，在其中固定一平台C ，将光电测距仪直接竖直安放在平台上。

另将反光镜平放在井底平台D 上，用光电测距仪直接瞄准反光镜（为便于瞄准可将一光源放置在反光镜上）测距s 。

并用水准仪在井上下测出AC 、BD 点之间的高差AC h 及BD h ，同时测定井上下的温度及气压。

则A 、B 两点间高差可按下式计算：l l h h s h BD AC AB ∆+-+-= 。