巖土工程測試技術(shù)考試復(fù)習(xí)資料

巖土工程測試技術(shù)考試復(fù)習(xí)資料?一、課程概述巖土工程測試技術(shù)是一門研究巖土工程中各種測試方法、技術(shù)和儀器設(shè)備的學(xué)科。它通過對巖土體的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)性質(zhì)等進(jìn)行測試和分析，為巖土工程的勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測提供科學(xué)依據(jù)。

二、考試范圍1.巖土工程測試技術(shù)的基本概念、原理和方法。2.巖土體的物理性質(zhì)測試，如粒度分析、密度測定、含水量測定等。3.巖土體的力學(xué)性質(zhì)測試，如壓縮性試驗、剪切試驗、三軸試驗等。4.巖土體的原位測試，如靜力觸探試驗、動力觸探試驗、旁壓試驗等。5.巖土工程中的水文地質(zhì)測試，如抽水試驗、注水試驗、壓水試驗等。6.巖土工程測試數(shù)據(jù)的處理與分析，包括數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計、圖表繪制和結(jié)果評價等。

三、重點知識點

（一）巖土體的物理性質(zhì)測試1.粒度分析篩分法：適用于粒徑大于0.075mm的土粒分析。通過不同孔徑的篩子將土樣分層篩分，稱量各層篩上和篩下土粒的質(zhì)量，從而確定土粒的粒度分布。沉降分析法：用于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土分析。根據(jù)土粒在水中的沉降速度不同，利用司篤克斯公式計算土粒粒徑。2.密度測定環(huán)刀法：用環(huán)刀在原狀土樣上切取土樣，測定其體積，然后通過蠟封法或水中重法測定土樣的質(zhì)量，從而計算出土的密度。蠟封法：適用于易破裂土和形狀不規(guī)則的土樣。將土樣用蠟密封，稱其質(zhì)量，再放入水中稱其浮重，根據(jù)阿基米德原理計算土樣的體積，進(jìn)而得出密度。灌水法：適用于現(xiàn)場測定粗粒土和巨粒土的密度。通過向試坑內(nèi)注水，測量注水量，從而計算出土的體積，結(jié)合土的質(zhì)量計算密度。3.含水量測定烘干法：將土樣在105110℃的烘箱中烘干至恒重，稱量烘干后土樣的質(zhì)量，根據(jù)烘干前后土樣質(zhì)量的差值計算含水量。這是測定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于各種土類。酒精燃燒法：對于一些不宜采用烘干法的土樣，可采用酒精燃燒法。將酒精注入土樣中燃燒，使土樣中的水分蒸發(fā)，根據(jù)酒精燃燒前后土樣質(zhì)量的變化計算含水量。

（二）巖土體的力學(xué)性質(zhì)測試1.壓縮性試驗試驗原理：通過對土樣施加豎向壓力，測定土樣在壓力作用下的壓縮變形量，從而計算土的壓縮系數(shù)、壓縮模量等壓縮性指標(biāo)。試驗方法：常用的有常規(guī)壓縮試驗和固結(jié)試驗。常規(guī)壓縮試驗是在側(cè)限條件下，逐級施加豎向壓力，測定土樣的壓縮量；固結(jié)試驗則是在一定壓力下使土樣排水固結(jié)，測定其壓縮性指標(biāo)。2.剪切試驗直接剪切試驗：將土樣置于上下兩個剪切盒之間，通過施加水平剪切力使土樣發(fā)生剪切破壞，測定土樣的抗剪強(qiáng)度。試驗分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種方法，分別適用于不同的工程情況。三軸壓縮試驗：將圓柱形土樣置于三軸壓力室內(nèi)，分別施加周圍壓力和軸向壓力，直至土樣破壞，測定土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。三軸壓縮試驗?zāi)芨鎸嵉胤从惩恋氖芰顟B(tài)，分為不固結(jié)不排水試驗（UU）、固結(jié)不排水試驗（CU）和固結(jié)排水試驗（CD）。3.三軸試驗試驗過程：包括土樣制備、安裝儀器、施加圍壓、施加軸向壓力直至土樣破壞等步驟。在試驗過程中，通過壓力傳感器和位移傳感器分別測量軸向壓力和軸向位移，記錄試驗數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果分析：根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線，確定土樣的破壞強(qiáng)度和破壞模式，計算土的內(nèi)摩擦角和黏聚力等強(qiáng)度指標(biāo)。

（三）巖土體的原位測試1.靜力觸探試驗試驗原理：利用壓力裝置將一定規(guī)格的探頭勻速壓入土中，測定探頭所受的阻力，通過阻力大小來間接判斷土的物理力學(xué)性質(zhì)。試驗成果：包括比貫入阻力、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力等參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)可以劃分土層、確定土的承載力等。2.動力觸探試驗輕型動力觸探：適用于淺部土層的勘探。通過一定質(zhì)量的穿心錘自由下落，將探頭打入土中，記錄錘擊數(shù)，根據(jù)錘擊數(shù)來判斷土的密實程度和均勻性等。重型動力觸探：適用于一般黏性土、粉土、砂土和中密以下的碎石土。錘擊能量較大，能更深入地探測土層性質(zhì)。超重型動力觸探：用于密實和很密實的碎石土。試驗成果同樣以錘擊數(shù)為指標(biāo)，通過錘擊數(shù)來評估土的工程性質(zhì)。3.旁壓試驗試驗原理：通過旁壓器在鉆孔內(nèi)對孔壁周圍土體施加徑向壓力，使土體產(chǎn)生變形，測量壓力與變形之間的關(guān)系，從而確定土的變形模量和承載力等參數(shù)。試驗成果：根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制壓力體積曲線，計算旁壓模量、極限壓力等指標(biāo)，用于評價地基土的工程性質(zhì)。

（四）巖土工程中的水文地質(zhì)測試1.抽水試驗試驗類型：包括完整井抽水試驗和非完整井抽水試驗。完整井抽水試驗是指過濾器貫穿整個含水層，非完整井抽水試驗則是過濾器只部分貫穿含水層。試驗?zāi)康模簻y定含水層的滲透系數(shù)、影響半徑等水文地質(zhì)參數(shù)，了解地下水的運動規(guī)律，為評價地下水資源和工程建設(shè)的水文地質(zhì)條件提供依據(jù)。試驗過程：包括洗井、安裝抽水設(shè)備、進(jìn)行抽水試驗并記錄水位、流量等數(shù)據(jù)。通過對抽水試驗數(shù)據(jù)的分析計算，得出相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)。2.注水試驗試驗原理：通過向鉆孔內(nèi)注水，使鉆孔周圍土體飽和，測定注水過程中的水位變化和注水量，從而計算土的滲透系數(shù)。試驗方法：分為常水頭注水試驗和變水頭注水試驗。常水頭注水試驗適用于滲透性較大的土，變水頭注水試驗適用于滲透性較小的土。3.壓水試驗試驗?zāi)康模簻y定巖體的透水性，為水利工程、隧道工程等提供巖體滲透系數(shù)等參數(shù)，評估巖體的防滲性能。試驗過程：通過向鉆孔內(nèi)施加一定的壓力，使水在巖體中滲透，測量壓入水量，根據(jù)壓力與水量的關(guān)系計算巖體的透水率。

（五）巖土工程測試數(shù)據(jù)的處理與分析1.數(shù)據(jù)整理將測試過程中記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、編號，檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，剔除異常數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算各種統(tǒng)計指標(biāo)，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等。平均值反映數(shù)據(jù)的集中趨勢，標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)反映數(shù)據(jù)的離散程度。3.圖表繪制根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制各種圖表，如粒度分布曲線、壓縮曲線、應(yīng)力應(yīng)變曲線等。圖表能直觀地反映巖土體的性質(zhì)和變化規(guī)律，便于分析和比較。4.結(jié)果評價根據(jù)測試數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，結(jié)合工程要求，對巖土體的性質(zhì)進(jìn)行評價。例如，評價土的密實程度、壓縮性、抗剪強(qiáng)度等是否滿足工程設(shè)計要求，確定地基土的承載力等參數(shù)。

四、復(fù)習(xí)方法1.系統(tǒng)學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，理解各個知識點的基本概念、原理和方法。2.結(jié)合實際工程案例，加深對知識點的理解和應(yīng)用。3.多做練習(xí)題和模擬試題，熟悉考試題型和解題思路，提高解題能力。4.整理筆記，總結(jié)重點知識點和易錯點，便于復(fù)習(xí)和回顧。5.與同學(xué)或老師交流討論，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和心得，解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。

五、考試題型及答題技巧

（一）選擇題1.題型特點：通常給出一個問題和幾個選項，要求選擇正確答案。2.答題技巧：仔細(xì)閱讀題目，理解題意，分析每個選項的含義。對于不確定的選項，可以采用排除法，排除明顯錯誤的選項，增加答對的概率。

（二）填空題1.題型特點：給出一個句子，其中有若干個空格，要求填寫正確的內(nèi)容。2.答題技巧：準(zhǔn)確回憶相關(guān)知識點，填寫的內(nèi)容要簡潔、準(zhǔn)確，注意書寫規(guī)范。

（三）簡答題1.題型特點：要求簡要回答某個問題，闡述相關(guān)概念、原理或方法。2.答題技巧：按照題目要求，分點作答，條理清晰?；卮鹨啙嵜髁?，突出重點，避免冗長和無關(guān)的敘述。

（四）計算題1.題型特點：給出具體的題目條件，要求進(jìn)行計算，得出結(jié)果。2.答題技巧：認(rèn)真審題，明確已知條件和所求內(nèi)容。根據(jù)相關(guān)公式和方法進(jìn)行計算，計算過程要詳細(xì)、準(zhǔn)確，書寫規(guī)范。計算完成后，要仔細(xì)檢查答案的合理性。

六、模擬試題及答案

（一）選擇題1.粒度分析中，適用于粒徑大于0.075mm土粒分析的方法是（）A.沉降分析法B.篩分法C.比重計法D.蠟封法答案：B2.土的壓縮性指標(biāo)中，反映土在側(cè)限條件下壓縮性的指標(biāo)是（）A.壓縮系數(shù)B.壓縮模量C.變形模量D.泊松比答案：B

（二）填空題1.靜力觸探試驗中，通過測定探頭所受的（）來間接判斷土的物理力學(xué)性質(zhì)。答案：阻力2.抽水試驗分為（）抽水試驗和非完整井抽水試驗。答案：完整井

（三）簡答題1.簡述直接剪切試驗的快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種方法的適用情況。答：快剪適用于施工速度快、排水條件差的工程情況，如路堤填筑等；固結(jié)快剪適用于一般建筑物施工速度較快，而地基土透水性較小的情況；慢剪適用于施工速度慢、排水條件好的工程，如擋土墻等。2.簡述旁壓試驗的原理及試驗成果。答：旁壓試驗原理是通過旁壓器在鉆孔內(nèi)對孔壁周圍土體施加徑向壓力，使土體產(chǎn)生變形，測量壓力與變形之間的關(guān)系。試驗成果包括旁壓模量、極限壓力等指標(biāo)，可用于評價地基土的工程性質(zhì)。

（四）計算題1.某土樣進(jìn)行常規(guī)壓縮試驗，試驗數(shù)據(jù)如下：|壓力p（kPa）|孔隙比e|||||100|0.85||200|0.75||300|0.68||400|0.62|計算該土樣的壓縮系數(shù)a12，并評價其壓縮性。解：壓縮系數(shù)a12計算公式為：\[a_{12}=\frac{e_1e_2}{p_2p_1}\]取\(p_1=100kPa\)，\