地下工程测量复习资料副本.docx
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地下工程测量复习资料副本
考生班级________________学生学号:
□□□□□□□□□□□□学生姓名:
________________
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内蒙古科技大学2013/2014学年第二学期
《地下工程测量》考试题(A)
课程号:
721431900-01考试方式:
闭卷
使用专业、测绘工程年级:
11任课教师:
张会战
考试时间:
一、填空题(共7题25空,每空1分,共25分)
1.地下工程测量的主要任务包括地面控制测量、地下起始数据的传递、地下控制测量、贯通测量、地下工程施工测量、地下变形监测及地下管线探测。
2.地下工程的施工控制测量分为_地面控制测量,_地下控制测量,__联系测量_和_高程控制测量_。
3.从工程建设的阶段来划分,地下工程测量对应工程_勘察设计_、施工和竣工__等三个阶段。
4.基本控制导线钢尺量边的边长误差来源有_温_度_,_钢尺比长_,__拉力_,__垂曲_,倾斜。
5.井下高程测量采用_水准测量_和三角高程测量的方法。
7.联系测量的主要任务是传递_坐标_,__方位角__,__高程__。
8.井下三角高程测量外业需量测仪器高,_占标高_,_倾角__,_边长____。
9.一井定向工作可分为两个部分内容:
投点和连接测量。
单重投点可分为和两类。
10.两井定向与一井定向的主要优点在___投点误差引起的投向误差大大减小___。
11.垂球线自由悬挂的检查方法有信号圈法、比距法、钟摆法。
12.高程联系测量的任务就在于把地面坐标系统中的高程,经过平硐、斜井或竖井传递到井下高程测量的起始点上。
陀螺仪具有和的基本特性。
13.巷道腰线的标定,主要运输巷道应采用_水准仪_,_经纬仪_,次要运输巷道也可采用_悬挂半圆仪_等标定。
14.曲线隧道的中线测设方法有经纬仪弦线法、切线支距法和短线法。
15.井巷贯通一般分为一井内井巷贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型。
16.巷道碎步测量的常用方法有支距法、极坐标法和交会法。
二、问答题(共5题,每问5分,共25分)
1.简述地下工程测量的主要特点
答:
①测量空间狭窄,测量条件差,并存在烟尘、滴水、人员和机械干扰的可能;
②施测对象灰暗,一般无自然光,照度不理想;
③工程需要较高的精度,较短的测量耗时,而且需要现场提交成果;
④需要及时、准确地反映各种构筑物在静态或动态下的空间几何关系,因而测量工作具有渐进性和连续性;
⑤井下测量的网形受条件限制,测量成果的可靠性依靠重复测量来保证;
⑥测量的检核工作量较大。
2.地下工程测量的定线放样测量的工作内容。
3.简述井下控制网的基本特点。
4.简述地下导线测量的基本特点。
P23
答:
①;
②;
③;
④;
⑤。
5.井下高程测量的目的和任务是什么?
目的是建立一个与地面统一的高程系统,解决各种采掘工程在竖直方向上的几何关系问题。
其任务有:
①在井下建立与地面统一的高程系统;
②确定井下个主要巷道内水准点与永久水准点的高程以建立井下高程控制网;
③巷道掘进时,给定巷道在竖直面内的方向;
④确定巷道地板的高程。
6.井下水准测量的误差来源?
答:
①水准仪望远镜瞄准的误差;
②水准管气泡居中的误差;
③其它仪器误差,其中包括水准尺分化的误差,水准尺读数的凑整误差;
④观测者的误差;
⑤外界条件的影响,例如巷道中空气的透明度,水准尺的照明度、水准尺的歪斜、仪器下沉等的影响所产生的误差。
7.地下导线布设的一般技术原则和注意事项有哪些?
P25
答:
①应尽量沿线路中线布设或与线路中线平移一适当距离,边长要接近等边。
②边长应按贯通要求设计,当导坑延伸至两倍沿内导线设计边长时,应进行一次导线引伸测量。
③每测定一个新导线点时,都需要对以前的导线点做检核测量,在直线段只做角度测量,在曲线段还要做边长检核测量。
④进行角度测量时,应尽可能减小仪器对中和目标偏心误差的影响。
一般在测回间仪器和觇标重心对中。
⑤边长丈量时,若采用钢尺,每尺段宜悬空丈量,并加尺长改正、温度改正。
⑥凡能构成闭合环的导线网(环),都应进行平差计算。
当隧道全部贯通后,应重新观测和平差。
⑦对于螺旋形隧道,每次向前延伸时,都应从洞外复测,复测精度应一致。
⑧⑨
8.联系测量的目的和任务是什么?
答:
联系测量的目的就是井上、井下采用统一的坐标系统和高程系统。
主要任务有:
①确定井下经纬仪导线起始边的方位角;
②确定井下经纬仪导线起始点的平面坐标;
③井下水准基点的高程。
9.近井点和高程基点的埋设有哪些要求?
10.何谓投点误差?
怎样减小投点误差?
答:
投点误差:
在由地面向井下定向水平投点时,由于镜筒内风流、滴水等因素的影响,致使钢丝(垂球线)在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离,使钢丝偏斜。
一般称这种线量偏差为投点误差。
①减少风流对垂线的偏斜影响;
②采用直径小、抗拉强度高的钢丝,适当增加重铊的重量,并将重铊浸入稳定液中;
③减小滴水的影响;
④摆动观测时,垂线摆动的方向应尽量与标尺平行,并适当增大摆幅,但不宜超过100mm;
⑤在一井定向中还应:
a、尽量增大两垂线间的距离;b、使两垂线连线方向与风流一致。
11.陀螺经纬仪定向时的注意事项有哪些?
答:
(1)必须在熟悉陀螺经纬仪性能的基础上,由具有一定经验的人员使用仪器。
(2)在启动陀螺马达达到额定转速之前和制动陀螺马达过程中,陀螺灵敏部必须处于锁紧状态,防止导流丝悬挂带损伤。
(3)在陀螺灵敏部处于锁紧状态,马达又在高速旋转时,严禁搬动和水平旋转仪器,否则将产生很大的力,压迫轴承,以致损坏仪器。
(4)在使用陀螺电源逆变器时,要注意接线的正确,使用外接电源时,应注意电压、极性是否正确,没有负载时,不得开启逆变器。
(5)陀螺仪存放时,要装入仪器箱内,放入干燥剂,仪器要正确安放,不要倒置或侧卧。
(6)仪器应存放在干燥、清洁、通风良好处,切忌置于热源附近,环境温度以10°~30°为宜。
(7)仪器运输时,要使用专业防震包装箱。
(8)在野外观测时,要避免太阳光直接照射。
(9)目镜或其他光学零件受污时,先用软毛刷轻轻拭去灰尘,然后用软绒布揩试,以免损伤光洁度和表面涂层。
评分标准:
一条1分,答对5条得满分。
12.一井定向的工作组织有那些内容。
P66
13.巷道贯通测量的工作步骤是什么?
P40
14.贯通后实测偏差的意义是什么?
答:
①对巷道贯通的结果作出最后的评定;
②用实际数据检查测量工作的成果,从而验证贯通测量误差预计的正确程度,以丰富贯通测量的理论和经验;
③贯通测量后的联测,可使两端原来没有闭合或附和条件的井下测量控制网有了可靠的检核进行平差和精度评定;
④作为巷道中腰线最后调整的依据。
评分标准:
一条1分,全答对5分。
三、计算题(4题,共50分)
1.欲标定巷道倾角为δ=-15°的腰线,测得该腰线点处的水平角β=30°,求用伪倾角法标定该处腰线点的竖盘读数为多少度(该仪器为盘左的竖盘注记形式,如图所示)?
(10分)
答:
δ’=tg-1δ=
tgδcosβ4分
=tg(-15°)cos30°2分
=-13°03′52″2分
竖盘读数为103°03′52″2分
2.试推证觇标对中误差对方向值的影响(画图)。
3.如下图所示,进行两井A、B定向,由于投点线量误差e1、e2的影响,使得井上直线AB和井下直线A'B'存在投向误差θ,推证两井定向有投点线量误差引起的投向误差为
。
e—投点线量误差,c—两井之间的距离。
(8分)。
注意:
e1=e2=e。
4.井下三角高程相邻两点间高差的计算公式(如下图)为
h=l’sinδ+i-v
根据误差传播率,推导高差的中误差mh(15分)。
答案:
全微分公式(偏导数)8分
变为中误差公式4分
求中误差3分
5.整理计算井下水准测量成果,并合理分配高程闭合差(15分)
点号
后视
前视
高差
平均高差
高程
立尺位置
转点
中间
A
1.365
1.255
1.890
1.888
1.889
+0.004
157.453
丄
1
0.334
0.264
0.525
0.633
0.191
0.191
0.191
159.346
丅
2
0.525
0.455
0.401
0.403
0.402
+0.004
159.537
丅
3
1.563
1.233
0.735
0.667
-1.993
-1.999
-1.996
+0.004
159.752
丅
B
0.430
0.766
157.760
丄
∑h=+0.295△h=157.760-157.453=+0.307fh=-0.012
6.如图2中,A、B两点为巷道中的残留点,经检查确认,可作为坚强点。
1、2、3为欲恢复的导线点,观测及起算数据见下表,试计算其坐标。
(15分)
测站
水平角
(°′")
边长
(m)
起算数据
A
1141700
82.180
αMA=224°03′00"
αBN=24°09′00"
XA=640.926m,YA=1068.436m
XB=589.960m,YB=1307.834m
1
1465930
77.265
2
1351130
89.674
3
1453830
79.812
B
1580000
①计算角度闭合差30"2分
②角度改正数-30"/5=-6"1分
③计算改正后角度114°16′54″,146°59′24″,135°11′24″,145°38′24″,157°59′54″2分
④计算方位角158°19′54″,125°19′18″,80°30′42″,46°09′06″2分
⑤计算坐标增量Xdelta=[-76.373,-44.672,14.782,55.29],2分Ydelta=[30.344,63.032,88.447,57.5599]。
⑥计算坐标闭合差1分
⑦计算坐标改正数2分
⑧计算坐标改正数Vx=[0.0016,0.0015,0.0017,0.0015],Vy=[0.0017,0.0016,0.0018,0.0016]。
2分
⑨计算坐标平差值X=[640.926,564.555,519.884,534.669,589.960],Y=[1068.436,1098.781,1161.825,1250.274,1307.834]。
1分
7.详细写出两井定向井下定向导线的内业计算过程。
1计算两垂球连线的水平距离c和坐标方位角
。
2计算假定坐标系统中的方位角和距离。
假定A(0,0),
=0°00′00′,计算B的假定坐标
,计算两垂球连线的水平距离c’和假定方位角
3测量与计算正确性的第一个检验。
4根据地面坐标系统技术井下导线点坐标。
1计算井下连接导线边的坐标方位角
2根据计算所得的起始数据xA,yA及
与井下个测量数据,重新计算井下导线,最后计算垂球线B的坐标
,
5测量与计算正确性的第二个检验。
6两井定向的近似平差。
1计算井上下边长改正系数。
2计算坐标增量改正数⑼
评分标准:
一条1分,答对8条得满分。
8.在下图一井定向延伸三角形中,请写出地下起始方位角αC’D’推的计算公式,推导方位角αC’D’的中误差
(10分)。
答:
一井定向导线计算方向D→C→A→B→C’→D’,所以3分
3分
对上式全微分,得
2分
所以
2分
如将上式分为井上和井下连接误差及投向误差三部分,则有
2分
9.在下图一井定向延伸三角形中,推得传递角α和β’的中误差如下
尝试对上式做分析,什么样的联系三角形最为有利(10分)。
答:
由上式可以看出,当
或
时,
,故上式变成
3分
3分
由此得出以下结论:
(1)连接三角形的最有利形状为连接角γ不大于2°的延伸三角形。
1分
(2)计算α喝β的精度取决于连接角γ误差的大小,且随a/c和b/c的比值减小而减小。
1分
(3)两垂球线间距离c越大,则计算角的精度越高。
1分
(4)在延伸三角形中量边误差对定向精度影响不大。
1分
10.下图为地下巷道工程的空间交叉导线,请推导它的角度和的理论值,假设一个空间交叉导线共有内角图形P个,外角图形K个,则有交叉点P+K-1个,写出空间交叉导线角度总和公式。
空间交叉闭合导线示意图
11.下图是一井定向的联系测量工作图,请写出井下导线边CD的方位角αC’D’的计算公式,并在图上画出导线的推算路线。
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