隧道工程和隧道施工測(cè)量和監(jiān)控量測(cè)技術(shù)考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在隧道施工測(cè)量中，用于傳遞高程的常用方法是A.三角高程測(cè)量B.水準(zhǔn)測(cè)量C.GNSSRTK高程D.氣壓高程測(cè)量答案：B解析：隧道內(nèi)GNSS信號(hào)被遮擋，氣壓高程精度不足，三角高程受折光影響大，水準(zhǔn)測(cè)量精度最高且穩(wěn)定。2.隧道外控網(wǎng)采用GNSS靜態(tài)觀測(cè)時(shí)，最弱邊相對(duì)中誤差應(yīng)優(yōu)于A.1/20000B.1/50000C.1/100000D.1/200000答案：C解析：《鐵路隧道測(cè)量規(guī)范》TB10101-2018規(guī)定外控網(wǎng)最弱邊相對(duì)中誤差≤1/100000。3.全站儀自由設(shè)站法進(jìn)行隧道內(nèi)導(dǎo)線延伸時(shí)，最少需要觀測(cè)幾個(gè)已知點(diǎn)A.1B.2C.3D.4答案：B解析：自由設(shè)站需解算測(cè)站坐標(biāo)與方位，至少2個(gè)已知點(diǎn)方可列立坐標(biāo)方程組。4.采用激光斷面儀檢測(cè)二次襯砌厚度，其有效測(cè)程一般不小于A.5mB.10mC.30mD.60m答案：C解析：激光斷面儀測(cè)程需覆蓋隧道設(shè)計(jì)斷面最大跨度，公路隧道常見跨度14m，考慮仰拱及設(shè)備架設(shè)距離，30m滿足要求。5.隧道監(jiān)控量測(cè)中，下列哪項(xiàng)屬于必測(cè)項(xiàng)目A.圍巖內(nèi)部位移B.鋼架應(yīng)力C.拱頂下沉D.爆破振動(dòng)速度答案：C解析：《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T3660-2020將拱頂下沉列為Ⅰ級(jí)（必測(cè)）項(xiàng)目。6.采用收斂計(jì)測(cè)量?jī)艨帐諗繒r(shí)，讀數(shù)應(yīng)估讀至A.0.01mmB.0.1mmC.1mmD.5mm答案：B解析：收斂計(jì)最小刻度0.1mm，估讀至0.1mm即可滿足Ⅳ級(jí)圍巖收斂精度要求。7.隧道內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，對(duì)中誤差主要來源于A.儀器豎軸傾斜B.覘標(biāo)對(duì)中C.溫度變化D.折光差答案：B解析：隧道內(nèi)空間狹窄，強(qiáng)制對(duì)中基座安裝誤差成為主要誤差源。8.某隧道進(jìn)口控制點(diǎn)X坐標(biāo)為3124567.890m，出口控制點(diǎn)X坐標(biāo)為3126067.890m，隧道長(zhǎng)度為A.1500.000mB.1500.890mC.1499.110mD.無法確定答案：A解析：同一坐標(biāo)系下兩點(diǎn)X坐標(biāo)差即為隧道軸線長(zhǎng)度，(3126067.890-3124567.890)=1500.000m。9.采用0.5″級(jí)全站儀進(jìn)行隧道貫通測(cè)量時(shí)，測(cè)回?cái)?shù)不應(yīng)少于A.1B.2C.3D.4答案：D解析：規(guī)范要求0.5″儀器需4測(cè)回，以削弱隨機(jī)誤差。10.隧道內(nèi)高程傳遞采用懸掛鋼尺法時(shí)，鋼尺零端應(yīng)A.向上B.向下C.水平D.任意答案：B解析：零端向下可消除尺長(zhǎng)改正中的垂曲誤差累積。11.某隧道Ⅴ級(jí)圍巖，埋深40m，拱頂下沉預(yù)警值為A.30mmB.50mmC.75mmD.100mm答案：C解析：根據(jù)規(guī)范Ⅴ級(jí)圍巖埋深<50m時(shí)預(yù)警值取75mm。12.采用三維激光掃描進(jìn)行超挖檢測(cè)時(shí)，點(diǎn)云密度應(yīng)不低于A.1點(diǎn)/m2B.5點(diǎn)/m2C.10點(diǎn)/m2D.50點(diǎn)/m2答案：C解析：10點(diǎn)/m2可清晰勾勒輪廓，滿足5cm級(jí)超挖識(shí)別。13.隧道內(nèi)溫度梯度對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量影響主要表現(xiàn)為A.i角變化B.尺長(zhǎng)變化C.折光差D.地球曲率答案：C解析：隧道內(nèi)溫差導(dǎo)致空氣密度梯度，產(chǎn)生系統(tǒng)折光差。14.TBM掘進(jìn)時(shí)，導(dǎo)向系統(tǒng)最核心傳感器是A.傾斜儀B.陀螺儀C.激光靶D.里程計(jì)答案：C解析：激光靶實(shí)時(shí)讀取激光束坐標(biāo)，直接決定TBM姿態(tài)。15.監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)采用回歸分析時(shí)，相關(guān)系數(shù)R2≥多少認(rèn)為趨勢(shì)可信A.0.3B.0.5C.0.8D.0.9答案：C解析：R2≥0.8表明擬合曲線可解釋80%以上離散性，滿足工程預(yù)警需求。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）16.下列屬于隧道外控網(wǎng)布設(shè)原則的有A.網(wǎng)形強(qiáng)度均勻B.點(diǎn)位穩(wěn)固C.視線距隧道口>50mD.每洞口不少于3個(gè)控制點(diǎn)E.全部埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中墩答案：ABD解析：C項(xiàng)規(guī)范無硬性50m要求；E項(xiàng)強(qiáng)制對(duì)中墩非必須，可根據(jù)地質(zhì)條件選擇。17.全站儀測(cè)量隧道導(dǎo)線時(shí)，可削弱度盤偏心誤差的方法有A.正倒鏡觀測(cè)B.度盤配置C.對(duì)中桿精確對(duì)中D.增加測(cè)回?cái)?shù)E.采用雙軸補(bǔ)償答案：ABD解析：偏心誤差屬于系統(tǒng)誤差，正倒鏡、度盤配置、多測(cè)回可削弱；C對(duì)中桿影響對(duì)中誤差；E補(bǔ)償針對(duì)豎軸傾斜。18.采用收斂計(jì)測(cè)量時(shí)，需改正的項(xiàng)目有A.溫度B.張力C.尺長(zhǎng)D.傾斜E.濕度答案：ABC解析：收斂計(jì)鋼尺受溫度、張力影響產(chǎn)生尺長(zhǎng)變化；隧道內(nèi)濕度對(duì)鋼尺影響可忽略；傾斜通過球鉸自動(dòng)消除。19.三維激光掃描點(diǎn)云配準(zhǔn)常用的公共特征有A.標(biāo)靶球B.十字貼片C.隧道中線D.特征斷面E.反射片答案：ABE解析：標(biāo)靶球、十字貼片、反射片為人工高反射標(biāo)志，配準(zhǔn)精度高；CD為幾何特征，精度低于人工標(biāo)志。20.隧道監(jiān)控量測(cè)預(yù)警分級(jí)包括A.Ⅰ級(jí)（輕微）B.Ⅱ級(jí)（注意）C.Ⅲ級(jí)（警戒）D.Ⅳ級(jí)（危險(xiǎn)）E.Ⅴ級(jí)（極危險(xiǎn)）答案：BCD解析：規(guī)范采用三級(jí)預(yù)警：注意、警戒、危險(xiǎn)。21.陀螺全站儀定向可消除A.儀器常數(shù)C.子午線收斂角D.豎軸傾斜誤差E.度盤刻劃誤差答案：AC解析：陀螺定向獨(dú)立測(cè)定真北，可消除儀器常數(shù)及子午線收斂角；無法消除豎軸傾斜及刻劃誤差。22.TBM導(dǎo)向系統(tǒng)實(shí)時(shí)輸出參數(shù)包括A.刀盤轉(zhuǎn)速B.俯仰角C.滾轉(zhuǎn)角D.盾尾間隙E.推進(jìn)力答案：BCD解析：導(dǎo)向系統(tǒng)專注幾何姿態(tài)，輸出俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航、盾尾間隙；AE屬于掘進(jìn)參數(shù)。23.采用光纖光柵傳感器監(jiān)測(cè)鋼架應(yīng)力時(shí)，需標(biāo)定的參數(shù)有A.中心波長(zhǎng)B.應(yīng)變系數(shù)C.溫度系數(shù)D.反射率E.帶寬答案：BC解析：應(yīng)變與溫度交叉敏感，需分別標(biāo)定應(yīng)變系數(shù)、溫度系數(shù)。24.隧道貫通誤差包括A.縱向誤差B.橫向誤差C.高程誤差D.方位誤差E.里程誤差答案：ABC解析：貫通誤差分解為縱向、橫向、高程三維分量；方位誤差包含在橫向中；里程誤差屬于縱向。25.采用測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路可采用A.光纖B.Wi-Fi5GHzC.4GLTED.LoRaE.藍(lán)牙5.0答案：ABC解析：隧道內(nèi)LoRa帶寬不足、藍(lán)牙距離短，無法滿足實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)量傳輸；光纖、Wi-Fi5GHz、4GLTE常用。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.隧道內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，邊長(zhǎng)越短，測(cè)角誤差對(duì)橫向貫通誤差影響越小。答案：×解析：橫向貫通誤差與測(cè)角誤差成正比、與邊長(zhǎng)成反比，邊長(zhǎng)短則影響大。27.采用雙頻GNSS可有效消除電離層延遲。答案：√解析：雙頻組合可建立電離層模型，消除一階項(xiàng)。28.激光斷面儀必須架設(shè)在隧道中線上才能獲取準(zhǔn)確斷面。答案：×解析：激光斷面儀可任意設(shè)站，通過后方交會(huì)自動(dòng)計(jì)算儀器至斷面距離，無需居中。29.收斂計(jì)每次測(cè)量需施加恒定張力，目的是消除尺長(zhǎng)誤差。答案：√解析：恒定張力使鋼尺彈性伸長(zhǎng)穩(wěn)定，便于溫度改正。30.光纖光柵傳感器可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位移測(cè)量。答案：×解析：光纖光柵測(cè)量應(yīng)變，需通過結(jié)構(gòu)模型換算位移，屬于間接測(cè)量。31.TBM滾轉(zhuǎn)角超限會(huì)導(dǎo)致管片錯(cuò)臺(tái)。答案：√解析：滾轉(zhuǎn)使盾尾間隙不均，拼裝時(shí)易錯(cuò)臺(tái)。32.隧道內(nèi)水準(zhǔn)測(cè)量采用前后視等距可消除地球曲率影響。答案：√解析：前后視距相等，曲率差抵消。33.三維激光掃描點(diǎn)云精度與反射率無關(guān)。答案：×解析：反射率低時(shí)信噪比下降，點(diǎn)位精度降低。34.圍巖內(nèi)部位移計(jì)鉆孔傾斜會(huì)導(dǎo)致測(cè)值偏大。答案：√解析：傾斜使錨固點(diǎn)與孔口水平距增大，位移計(jì)讀數(shù)含水平分量。35.采用0.5″全站儀進(jìn)行隧道內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，可不必考慮折光差改正。答案：×解析：隧道內(nèi)溫差折光顯著，必須改正。四、計(jì)算題（共30分）36.隧道外控網(wǎng)設(shè)計(jì)（10分）已知隧道長(zhǎng)3.6km，洞口控制點(diǎn)A、B分別位于進(jìn)出口，設(shè)計(jì)貫通誤差限值：橫向≤50mm，高程≤25mm。外控網(wǎng)采用GNSS靜態(tài)觀測(cè)，平均邊長(zhǎng)1.2km，儀器標(biāo)稱精度±(3mm+0.5ppm)。求：（1）最弱邊相對(duì)中誤差允許值；（2）若采用三角形網(wǎng)，需多少個(gè)同步環(huán)才能滿足橫向誤差要求（忽略洞內(nèi)誤差）。答案與解析：（1）橫向貫通誤差主要由洞外控制、洞內(nèi)導(dǎo)線兩部分組成，按等影響原則，洞外允許值=50/√2=35mm。洞外控制誤差由基線向量引起，按規(guī)范經(jīng)驗(yàn)，最弱邊相對(duì)中誤差≤1/100000可滿足35mm要求。（2）橫向貫通誤差估算公式：m_q=√(m_β2·L2/ρ2+m_s2)設(shè)測(cè)角誤差m_β=1″，邊長(zhǎng)s=1200m，則每公里橫向誤差≈m_β·s/ρ·√(n/3)=12mm。需n=3.6km，累計(jì)誤差=12×√3.6=23mm<35mm，故僅需1個(gè)同步環(huán)即可，實(shí)際布設(shè)3個(gè)三角形構(gòu)成2個(gè)同步環(huán)，冗余度足夠。37.隧道內(nèi)高程傳遞計(jì)算（10分）采用懸掛鋼尺法，已知上點(diǎn)A高程HA=486.234m，下點(diǎn)B待測(cè)。鋼尺名義長(zhǎng)50m，溫度20℃，實(shí)測(cè)溫度28℃，線膨脹系數(shù)α=1.15×10?5，施加張力150N，檢定張力100N，彈性模量E=2×10?MPa，截面積A=8mm2。觀測(cè)數(shù)據(jù)：后視讀數(shù)a=1.486m，前視讀數(shù)b=1.025m，鋼尺讀數(shù)L=49.987m。求HB。答案與解析：（1）溫度改正：ΔLt=α(t-t0)L=1.15×10?5×8×49.987=+4.6mm（2）拉力改正：ΔLp=(P-P0)L/(EA)=50×49.987/(2×10?×8)=+1.6mm（3）尺長(zhǎng)改正：ΔL=+4.6+1.6=+6.2mm實(shí)際長(zhǎng)度L′=49.987+0.0062=49.9932m高差h=L′+(a-b)=49.9932+(1.486-1.025)=50.4542mHB=HA-h=486.234-50.454=435.780m38.收斂值回歸分析（10分）某斷面15d收斂數(shù)據(jù)如下（單位mm）：時(shí)間t(d)01235791215收斂U03.25.57.19.310.811.712.412.7采用指數(shù)函數(shù)U=U∞(1-e^(-bt))擬合，求U∞及t=20d預(yù)測(cè)值。答案與解析：線性化：ln(1-U/U∞)=-bt試算U∞=13.0mm，計(jì)算得線性回歸：Σt=54,Σln=-2.813,n=9b=0.182d?1，R2=0.96U∞=13.0mmt=20d預(yù)測(cè)：U=13.0×(1-e^(-0.182×20))=12.9mm結(jié)論：圍巖基本穩(wěn)定，20d收斂增量?jī)H0.2mm。五、綜合應(yīng)用題（共50分）39.某雙洞高速鐵路隧道，左線長(zhǎng)4580m，右線長(zhǎng)4595m，最小凈距18m，Ⅳ級(jí)圍巖，埋深80m。施工方案：進(jìn)口、出口相向掘進(jìn)，采用臺(tái)階法。設(shè)計(jì)貫通面位于左線DK22+800。（1）設(shè)計(jì)洞外控制網(wǎng)圖形，繪示意圖并說明點(diǎn)位布設(shè)原則；（10分）（2）計(jì)算洞內(nèi)導(dǎo)線必要精度，給出測(cè)角、測(cè)邊精度指標(biāo)；（10分）（3）制定監(jiān)控量測(cè)方案，列出必測(cè)與選測(cè)項(xiàng)目、頻率、預(yù)警值；（15分）（4）敘述三維激光掃描在超挖檢測(cè)中的作業(yè)流程及精度控制要點(diǎn)；（15分）答案與解析：（1）網(wǎng)形：雙三角形+大地四邊形，洞口各布3點(diǎn)，相距>200m，視線避開高壓線，埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中墩，墩頂安裝GNSS扼流圈天線，網(wǎng)形強(qiáng)度因子Q≤0.15。（2）貫通誤差限值：橫向≤50mm，高程≤25mm。按等影響原則，洞內(nèi)橫向允許值=35mm。導(dǎo)線全長(zhǎng)2290m，設(shè)平均邊長(zhǎng)200m，測(cè)站數(shù)12，估算：m_q=m_β·L·√(n)/ρ≤35mm解得m_β≤0.7″，取0.5″；測(cè)邊精度：m_s≤0.5mm，取0.5mm+1ppm。（3）必測(cè)：拱頂下沉、凈空收斂、地表沉降（H