岩土工程师要点

　　出国留学网岩土工程师栏目为大家整理了“岩土工程师2017专业知识点：岩土取样技术的标准化”，希望对大家有所帮助。更多资讯请关注本网。

　　岩土取样技术的标准化

　　岩土工程测试包括室内土工试验、岩石试验、原位测试和现场监测，在整个岩土工程中占有特殊、重要的地位。这首先是由于测试数据是分析评价的基础，没有完整、可靠、适用的测试数据，一切分析评价都是空中楼阁。岩土工程设计计算的准确性和可靠性决定于计算模式和计算参数两个主要因素，计算参数比计算模式更重要。其次，岩土工程测试有较大难度，在钻探取样、样品制备和原位测试过程中，总会有一定程度的扰动，对测试成果的影响极大。岩土体又是非均质体，有的还有明显的各向异性，测试结果是否具有代表性是个重要问题。再次，岩土测试方法很多，原理不一，同一指标用不同的方法测试可得不同的结果。因此，要求岩土工程师必须了解各种测试方法的适用性。

　　学术界和工程界曾有过优先发展室内试验还是原位测试的争论。主张优先发展原位测试的人认为，室内试验在钻探取样及运输制备过程中，样品一定程度的扰动不可避免，而原位测试可直接在岩土体的原位取得数据，既快又好。但实践表明，室内试验仍是不可缺少的，岩土的一些基础数据，如粒度成分、密度、含水量、可塑性等指标，只能通过室内试验测定;测定土的力学性状时，室内试验可根据需要，控制应力、应变及排水条件，而原位测试很难做到。室内测定的指标，其物理力学意义是明确的，而有些原位测试得到的指标，没有明确的物理力学意义。既然室内试验不能废弃，取样技术问题就不能回避了。

　　目前，我国取样质量问题相当严重。首先是土样质量很差，甚至工程技术人员对自己负责的工程也持怀疑态度。例如，有些工程在进行深部地层取样时，经常采用单层岩心管，卸取土样时采用惯性方法甩出，当遇到粘性土不易甩出时，土样经常几次甚至十几次的伸长变形，产生缩颈现象，受到了严重的扰动，这样的土样也做为Ⅰ级原状样进行室内试验，难怪工程技术负责人本人都对室内试验结果心存疑虑。其次是取样技术与国际上通用标准不一致，不被国外承认。关于后一问题，我国标准规范工作者已经做了大量工作，《岩土工程勘察规范》、《原状取样技术标准》、《原状取土器标准》都已相继出台，已经有法可依。而且这些标准既与国际上通用标准一致，也照顾了我国的国情。

　　1.　工程地质钻探技术的标准化

　　由于工程地质专业与探矿工程专业在岩土钻探的钻具、钻头、工艺、目的上均有一些差异，因此，有必要将《建筑工程地质钻探技术标准》、《原状土取样技术标准》的有关内容作一介绍。

　　2.　钻孔规格

　　钻孔口径应根据钻探目的和钻进工艺确定。采取原状土样的钻孔口径≮91mm;仅需鉴别地层的钻孔，口径≮36mm;在湿陷性黄土中，钻孔口径≮150mm。

　　3.　采取Ⅰ、Ⅱ级土试样的钻进要求

　　(1)在软土、砂土中宜采用泥浆护壁。如使用套管，应保持管内水位等于或稍高于地下水位，取样位置应低于套管底部3倍孔径以上的距离，以防击入套管时，对拟采取土试样的扰动。

　　(2)采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时，应在预计取样位置1m以上改用回转钻进。

　　(3)下放取土器前应仔细清孔，孔底残渣厚度不应大于取土器废土段长度(活塞取土器除外)。

　　(4)采取土样宜采用快速静力连续压入法，亦可采用重锤少击方法，但应有导向装置，...

　　“2017岩土工程师专业知识点：素喷混凝土支护” 一文由出国留学网岩土工程师栏目精心整理提供，希望对广大考生有所帮助。请关注本网，以便接受最新内容。

　　素喷混凝土支护

　　又称纯喷混凝土支护。将一定配合比的水泥、砂、石的拌合料，通过混凝土喷射机，用压缩空气作动力，将拌合料输送到喷枪出口处，以较高的速度分层喷射到岩土表面迅速凝结而成，起到加固、防渗漏、防掉块作用的支护结构。根据拌合料与水接触的时间和位置不同，可分为干式喷射混凝土和湿式喷射混凝土。

　　初次喷射混凝土：在分层喷射混凝土施工中，最先喷射的一层混凝土。初凝后才可施工复喷层。一般为40--100毫米厚。喷射前应对岩石表面用高压风、水进行冲洗。

　　复喷混凝土：在分层喷射混凝土施工中，在初次喷射混凝土层上，再进行后续喷射的混凝土层。每层的厚度一般为40--100毫米。后一层的喷射施工应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1小时后再进行喷射时，应先用风、水清洗喷层表面。

　　复合式喷射混凝土支护：在素喷混凝土中加入其他材料，或是喷射到受喷面的同时，裹住其他支撑结构而形成的复合支护。比素喷混凝土支护有更好的受力特性，更适用于围岩分类等级低、洞室跨度大的埸合。常见形式有钢纤维喷混凝土支护、钢架喷射混凝土支护、喷(网)混凝土支护、锚喷(网)联合支护等。

　　喷(网)混凝土支护：喷射混凝土之前或初次喷射混凝土后，在其表面布设钢筋网，使而后喷射到岩土表面的混凝土裹住钢筋网，形成的复合支护结构。钢筋网具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。钢筋网的网格尺寸和与壁面的间距要适当。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层被混凝土覆盖后再铺设。

　　钢纤维喷混凝土支护：将钢纤维加入普通喷射混凝土中，从而形成的强度高、韧性好的复合材料支护结构。喷射工艺参数与素喷混凝土相同，钢纤维的掺量按混凝土体积的百分率计算。其物理力学性能、抗震性、耐磨性都比素喷混凝土支护优越。由于成本较高、施工工艺复杂等原因，使用范围受到一定的限制。

　　钢架喷射混凝土支护：喷射混凝土与钢架形成一体的复合支护。钢架与壁面之间，必须用喷射混凝土充填密实;钢架除可缩部位外，被喷射混凝土覆盖;施工时先喷射钢架与壁面之间的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土。适用于受到地质构造破坏、断裂严重的地区，或是岩性松软、有膨胀性岩层的地下工程中。

　　喷(网)混凝土支护： 喷射混凝土之前或初次喷射混凝土后，在其表面布设钢筋网，使而后喷射到岩土表面的混凝土裹住钢筋网，形成的复合支护结构。钢筋网具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。钢筋网的网格尺寸和与壁面的间距要适当。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层被混凝土覆盖后再铺设。

　　锚喷(网)联合支护：喷射混凝土与锚杆(或加入钢筋网)形成一体的复合支护。不仅具有喷射混凝土的特点，而且也具有锚杆支护的组合梁作用、悬吊作用和挤压加固作用等特点，大大增强了围岩的整体性和坚固性，提高了围岩的自身承载能力。配置金属网还具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。

　　锚杆悬吊作用：锚杆穿过软弱、松动、不稳定的岩土体，锚固在深尽稳定的岩土体上，提供足够的拉力，克服滑落岩土体的自重和下滑力，防止洞壁滑移、塌落

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　　地下水有哪些补给方式?

　　地下水的补给来源主要为大气降水和地表水的下渗，有时是来自大气和岩土空隙中的水气凝结等。

　　1)大气降水的补给

　　大气降水包括雨、雪、雹等形式。一般说，大气降水是地下水的主要补给来源，大气降水补给地下水的数量受许多因素的影响，与降水强度、形成、植被状况、包气带岩性、含水层埋藏条件等都有关系，降水量大、降水过程长、地形平坦，植被繁茂、包气带岩土透水性良好，则大气降水可以大量下渗补给地下水。其中，包气带岩土的透水性大小占主导地位。

　　2)地表水的补给

　　地表水包括河、湖、海、水库、水田等积水洼地中的水体。这些地表水体的部分下渗可以给地下水一定的补给。地表水补给地下水的基本条件是地表水位高于地下水位，此外，与积水洼地周边和底部岩土的透水性大小、与地表水体同地下水的联系范围的大小有关。

　　3)凝结水的补给

　　在广阔的沙漠地区，大气降水和地表水对地下水的补给都较少，而凝结水往往是地下水的重要补给来源。

　　4)人工补给

　　采取某些工程措施将地表水导引入地下或用压力将其渗入地下含水层，以增加地下水储存量，提高地下水水位，或者减缓地面下沉速度(因过量开采地下水引起地面下沉)，统属人工补给地下水的范畴。

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　　地下水有哪些存在形式?

　　地下水有气态、液态和固态三种形式。

　　根据水在空隙中的物理状态，水与岩石颗粒的相互作用等特征，可将地下水存在的形式分为五种，即：气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水。其中主要的是岩土中的毛细水和重力水，因为这两种水对地下水的工程特性有很大的作用。

　　1.结合水：

　　受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动的水。

　　1)强结合水：排列致密，密度>1g/cm3;冰点处于零下几十度;完全不能移动，具有固体的特性;温度略高于100°C时可蒸发。

　　2)弱结合水：受电场引力作用，为粘滞水膜;外力作用下可以移动;不因重力而流动，有粘滞性。

　　2.自由水：不受颗粒电场引力作用的孔隙水。

　　3.毛细水：由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。毛细水承受表面张力和重力的作用。

　　4.重力水：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土中自由流动。

　　5.气态水：存在孔隙空气中。

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　　湿陷性黄土地基建筑出现损坏有哪些补救措施?

　　1、对非自重湿陷性黄土场地，当湿陷性土层不厚、湿陷变形已趋稳定、或估计再次浸水产生的湿陷量不大时，可选用上部结构加固措施;当湿陷性土层较厚、湿陷变形较大、或估计再次浸水产生的湿陷量较大时，可选用石灰桩、灰土挤密桩、坑式静压桩、锚杆静压桩、树根桩、硅化法或碱液法等，加固深度宜达到基础压缩层下限;

　　2、对自重湿陷性黄土场地，可选用灰土井、坑式静压桩、锚杆静压桩、树根桩或灌注桩加固等。加固深度宜穿透全部湿陷性土层。

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　　2017年岩土工程师考试时间：9月23-24日

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　　抹面砂浆

　　凡涂抹在建筑物或土木工程构件表面的砂浆，可统称为抹面砂浆。根据抹面砂浆功能的不同，一般可将抹面砂浆分为普通抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆和具有某些特殊功能的抹面砂浆(如绝热、耐酸、防射线砂浆)等。

　　1.普通抹面砂浆

　　普通抹面砂浆的功能是保护结构主体免遭各种侵害，提高结构的耐久性，改善结构的外观。常用的普通抹面砂浆有石灰砂浆、水泥砂浆、水泥混合砂浆、麻刀石灰浆或纸筋石灰浆。

　　为改善抹面砂浆的保水性和粘结力，胶凝材料应比砌筑砂浆多，必要时还可加入少量107胶，以增强其粘结力。为提高抗拉强度、防止抹面砂浆的开裂，常加入部分麻刀等纤维材料。

　　2.装饰砂浆

　　涂抹在建筑物内外墙表面，能具有美观装饰效果的抹面砂浆通称为装饰砂浆。要选用具有一定颜色的胶凝材料和骨料以及采用某种特殊的操作工艺，使表面呈现出各种不同的色彩、线条与花纹等装饰效果。

　　装饰砂浆所采用的胶凝材料有普通水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、白水泥、彩色水泥，或是在常用水泥中掺加些耐碱矿物颜料配成彩色水泥以及石灰、石膏等。

　　3.防水砂浆

　　制作防水层的砂浆叫做防水砂浆。砂浆防水层又叫刚性防水层。这种防水层仅适用于不受振动和具有一定刚度的混凝土或砖石砌体工程。对于变形较大或可能发生不均匀沉陷的结构，都不宜采用刚性防水层。

　　防水砂浆可以用普通水泥砂浆来制作，也可以在水泥砂浆中掺入防水剂来提高砂浆的抗渗能力。

　　4.其它特种砂浆

　　采用水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩砂，膨胀蛭石或陶粒砂等轻质多孔骨料，按一定比例配制的砂浆称为绝热砂浆。绝热砂浆具有质轻和良好的绝热性能。

　　一般绝热砂浆是由轻质多孔骨料制成的，都具有吸声性能。还可以配制用水泥、石膏、砂、锯末(其体积比约为1﹕1﹕3﹕5)拌成的

　　吸声砂浆，吸声砂浆用于室内墙壁和平顶的吸声。

　　耐酸砂浆是用水玻璃(硅酸钠)与氟硅酸钠拌制而成，水玻璃硬化后具有很好的耐酸性能。耐酸砂浆多用作衬砌材料、耐酸地面和耐酸容器的内壁防护层。

　　在水泥浆中掺入重晶石粉和砂，可配制成有防x射线能力的砂浆;如在水泥浆中掺加硼砂、硼酸等可配制有抗中子辐射能力的砂浆。此类防射线砂浆应用于射线防护工程。

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　　化学键和分子结构

　　1.化学键

　　化学键：分子或晶体中相邻的原子(离子)之间的强烈的相互作用。化学键一般分为金属键、离子键和共价键。

　　(1) 金属键：金属原子外层价电子游离成为自由电子后，靠自由电子的运动将金属离子或原子联系在一起的作用，称为金属键。

　　金属键的本质：金属离子与自由电子之间的库仑引力

　　(2) 离子键：电负性很小的金属原子和电负性很大的非金属离原子相互靠近时，金属原子失电子形成正离子，非金属离原子得到原子形成负离子，由正、负离子靠静电引力形成的化学键。

　　离子键的特征：

　　1)没有方向性

　　2) 没有饱和性

　　离子的外层电子构型大致有：

　　8电子构型——ns2np6,如Na+, Al3+, Sc3+,Ti4+等;

　　18电子构型——ns2np6nd10;，如Ga3+、Sn4+、Sb5+、Ag+, Zn2+等;

　　9-17电子构型——ns2np6nd1-9,如Fe3+, Mn2+, Ni2+、Cu2+，Au3+等;

　　18 + 2 电子构型——(n-1)s2p6d10 ns2，，如Pb2+, Bi3+等;

　　2电子构型——1s2，如Li+, Be2+。

　　(3)共价键：分子内原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的化学键。

　　可用价键理论来说明共价键的形成:

　　1)价键理论：价键理论认为典型的共价键是在非金属单质或电负性相差不大的原子之间通过电子的相互配对而形成。原子中一个未成对电子只能和另一个原子中自旋相反的一个电子配对成键，且成键时原子轨道要对称性匹配,并实现最大程度的重叠。

　　共价键的特性：

　　1)共价键具有饱和性：共价键的数目取决于成键原子所拥有的未成对电子的数目。

　　2)共价键具有方向性：对称性匹配;最大重叠。

　　2)根据重叠的方式不同,共价键分为：

　　σ键：原子轨道沿两核连线，以“头碰头”方式重叠,例如:

　　H2: H-H,S-Sσ键, HCl: H-Cl, S-Pxσ键, Cl2: Cl-Cl, Px-Pxσ键

　　键：原子沿两核连线以“ 肩并肩”方式进行重叠。

　　例如: 单键 ：σ Cl2: Px-Pxσ键.

　　双键 ：σ+Л -C=C- : Px-Pxσ键, Py-PyЛ键.

　　三键：σ+Л+Л N2 中N≡N: Px-Pxσ键, Py-PyЛ键; PZ-PZЛ键.

　　图3-2

　　2.分子的极性与电偶极矩

　　极性分子和非极性分子用电偶极矩μ来区别。

　　(1)电偶极矩μ: μ = q·ι

　　q：正负电荷中心所带电量...

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　　阿仑尼乌斯公式 温度对反应速率的影响 活化能 催化剂 从活化分子、活化能的观点解释加快反应速率的方法

　　1.阿仑尼乌斯公式：κ=Ze- ㏑κ=- +㏑Z

　　式中,

　　κ：速率常数;

　　Z：指前因子;

　　Ea：化学反应的活化能.

　　2.温度对反应速率的影响

　　由阿仑尼乌斯公式可见:

　　1)温度升高T↑;速率常数升高κ↑(κ正↑，κ逆↑); 反应速率升高υ↑

　　2)活化能越低Ea↓，反应速率越高υ↑

　　3)反应速率常数变化与温度变化的关系为: 。

　　3.活化能与催化剂

　　(1)活化能：活化络合物(或活化分子)的平均能量与反应物分子平均能量之差。即反应发生所必须的最低能量，以表示Ea。

　　(2) 活化能与反应热效应的关系:

　　Ea(正) -Ea(逆)≈△H

　　Ea(正)：正反应活化能;Ea(逆)：逆反应活化能。

　　若Ea(正)﹥Ea(逆)，△H﹥0，反应吸热;若Ea(正)﹤Ea(逆)，△H﹤0，反应放热。

　　4.催化剂：改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率。而本身组成、质量及化学性质在反应前后保持不变。

　　5.从活化分子、活化能的观点解释加快反应速率的方法：

　　从活化分子、活化能的观点来看，增加活化分子总数可加快反应速率。

　　活化分子总数=分子总数×活化分子数%

　　(1)增大浓度：活化分子%一定，浓度增大，增加单位体积内分子总数，增加活化分子总数，从而加快反应速率。

　　(2)升高温度：分子总数不变，升高温度,一方面,分子运动速率加快,分子碰撞几率增加,反应速率增加;另一方面,升高温度使更多分子获得能量而成为活化分子，活化分子%显著增加，增加活化分子总数，从而加快反应速率。

　　(3)催化剂：降低反应的活化能，使更多分子成为活化分子，活化分子%显著增加，增加活化分子总数，从而加快反应速率(υ正↑ υ逆↑)