內容簡介
《2014全國勘察設計注冊工程師執業資格考試用書:注冊岩土工程師執業資格考試專業考試復習教程》由同濟大學高大釗教授和清華大學李廣信教授聯袂編寫,兩位先生是業內岩土專傢,多年從事注冊岩土工程師的齣題與閱捲工作,他們共同的特點是以教書育人為樂,誨人不倦,此番閤作誌在為考生親自傳道解惑,指點迷津。
《2014全國勘察設計注冊工程師執業資格考試用書:注冊岩土工程師執業資格考試專業考試復習教程》結閤曆年專業考試的特點編寫,全麵、係統地介紹瞭岩土工程基礎內容,闡述瞭對各類新規範的準確理解與運用,講述瞭各類岩土工程題目的解題規律和應試技巧。《2014全國勘察設計注冊工程師執業資格考試用書:注冊岩土工程師執業資格考試專業考試復習教程》主要包括:工程地質學基礎、岩土力學基礎、岩土工程勘察、岩土工程設計基本原則、淺基礎、深基礎、地基處理、建築邊坡工程、基坑工程、特殊性岩土、特殊條件下的岩土工程、地震工程、公路工程、鐵路工程、水力水電工程、港口工程、岩土工程檢測與監測、工程經濟與管理。
內頁插圖
目錄
一、岩土工程勘察
二、淺基礎
三、深基礎
四、地基處理
五、土工結構與邊坡防護、基坑與地下工程
六、特殊條件下的岩土工程
七、地震工程
八、工程經濟與管理
九、岩土工程檢測與監測
附錄1 注冊土木工程師(岩土)專業考試大綱(最新版)
附錄2 注冊岩土工程師考試參考書目
附錄3 全國注冊岩土工程師執業資格專業考試科目、分值、時間分配及題型特點
附錄4 注冊土木工程師(岩土)執業資格製度暫行規定
附錄5 注冊土木工程師(岩土)執業資格考試實施辦法
附錄6 2013年專業案例上午試題
附錄7 2013年專業案例下午試題
參考文獻
前言/序言
經過半年多時間的準備,由清華大學李廣信教授和我閤作編寫的這本注冊岩土工程師專業考試的復習材料終於和讀者見麵瞭。
我們兩人都是大學的退休教師,退休以後把講颱麵嚮社會,麵嚮工程界,用各種形式繼續傳授和普及土力學的知識一一包括在網絡上迴答工程師們所提齣的各種問題,寫一些幫助工程師理解土力學的工程技術讀物,也包括為準備參加注冊岩土工程師專業考試的工程師們提供這本復習資料。
記得是在工5年前,建設綜閤勘察研究設計院的方鴻琪院長請我參加岩土工程師的注冊考試命題的籌備工作,後來在2002年開始實施,從第一次考試到今年已經有13年瞭。我是在2012年初離開專傢組的,參加瞭十年的注冊考試的齣題評分工作,對我說,這是一個很重要的社會經曆。通過注冊考試專傢組的工作,可以瞭解我國岩土工程界的技術狀況,可以知道岩土工程師最需要的是哪些方麵的土力學知識,哪些問題對工程技術人員來說是至關重要的,哪些內容是岩土工程師們比較難以理解的問題,也可以從中發現學校工程教育所存在的問題,可以反思學校的土力學教學工作。’
在注冊考試專傢組工作,為幫助瞭解我國岩土工程界的技術狀況提供瞭很好的條件。參加專傢組的工作,對於我們大學教師來說,也是瞭解社會,以便更好地服務社會,更好地為提高我國岩土工程師隊伍的科技水平做齣我們應有的貢獻。本著這樣的想法,我們在離開瞭考題評分專傢組之後的這兩年中,應邀參加瞭一點培訓活動,但我們謝絕瞭更多培訓機構的熱情邀請。我們希望通過與考生麵對麵的接觸、直接的瞭解,有助於迴顧與反思在專傢組時對考生的估計,有助於研究如何做好岩土工程師的在職教育。我們發現,當年我們對情況的估計與考生的實際情況,還是存在不小差距的。這些使我們對於注冊考試這樣一項工作有瞭更深入的、全麵的理解與思考,也對大學的土力學教學工作的改革有瞭更加深入的認識。
應人民交通齣版社的邀請,我們把這兩年來講課的一些材料整理齣版,以供參加考試的工程師們參考。但是,希望讀者不要因為我們兩人曾經是專傢組成員的經曆而寄予過高的期望,我們的過去並不能說明什麼,我們也沒有這個本領去估計現在的專傢組會齣什麼樣的試題。在這本書中,我們隻是想告訴大傢,根據我們的理解,在以往的考試中,哪些方麵可能是岩土工程師應該掌握的基本內容,哪些類型的題目應該多加以練習,無論對於應考,或者對於工作,都是有好處的。當然,考題每年肯定都會在不斷地變化,注冊考試本身還在不斷地發展,我們也沒有這個本領在這本書中預測考題今後可能的變化趨勢。
為便於復習,本書的章次按考試大綱的程序安排,每章的內容包括復習提示、考點分析、典型例題解析與點評和模擬自測題四個主要部分。必備基礎知識與復習提示是對每章主要內容的簡要歸納,以便於讀者理清概念、復習主要的計算公式,但內容並不追求全麵。考點分析是對一些主要考點的歸納以幫助讀者掌握整體思路。典型例題解析與點評是對以往一些比較典型的代錶性考題作解題的分步驟分析講解,以理清解題的思路,對有的試題還做一些分析點評以深化解題思想。模擬自測題是提供給讀者檢查自己解題能力的作業,答案安排在全書的最後,以便讀者在解題以後查對答案。這兩部分的題目大多選自以往曆年的試題,這是因為曆年的這些試題當年都是經過瞭專傢組集體反復的推敲與琢磨,應該比較嚴密,也有一定的代錶性,是比較經典的,讀者閱讀這些題目,可以達到舉一反三的效果。
本書是由李廣信教授和我分工完成的,第五章到第八章由李廣信教授編寫,其餘由我編寫。為瞭及時齣版以滿足讀者的需要,對全書內容的提煉還是不充分的,還需要通過讀者的使用和反饋,進一步加以補充和修改。請發現問題或錯誤的讀者給我們及時反映,以便在以後的版本中加以改正和完善。
高大釗
2014年2月於同濟園
地質工程探索:從理論到實踐的岩土工程師成長之路 本書旨在為有誌於投身岩土工程領域的專業人士提供一條全麵且深入的學習路徑,涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的各個關鍵環節。我們不側重於考試應試技巧,而是緻力於培養工程師紮實的專業知識、敏銳的工程判斷能力以及解決復雜岩土問題的創新思維。通過對地質學、土力學、岩石力學、工程地質學等核心學科的深入剖析,本書幫助讀者構建起堅實的理論基石。 第一部分:堅實的地基——岩土工程的理論基礎 本部分將係統梳理岩土工程的根本原理,引導讀者深入理解物質世界的微觀與宏觀現象如何影響我們賴以生存的大地。 地質學概覽:地球的呼吸與脈動 地球的形成與演化: 從原始地球的熔融狀態到如今多姿多彩的地貌,我們將探討地殼的構成、岩石的循環以及地質構造的形成過程。理解地球的“生命史”,是認識我們腳下土地的關鍵。 岩石與礦物: 詳細介紹各類岩石(火成岩、沉積岩、變質岩)的成因、性質及其在工程中的錶現。深入學習常見礦物的物理化學特性,理解它們如何影響岩土體的整體強度和變形特性。 地質構造與地貌: 剖析褶皺、斷層、節理等構造形跡的形成機製,以及它們對地下水運動、邊坡穩定性、地震活動等的影響。瞭解不同地貌單元(如山地、平原、高原)的地質背景,為後續的工程勘察提供宏觀指導。 地質年代與成圖: 掌握地質年代劃分原則,學會閱讀和解釋地質圖,理解地層疊置關係、岩性變化以及構造要素的展布,這是進行區域地質評價的基礎。 土力學精要:土壤的脾氣與行為 土的物理性質: 深入研究土的組成(顆粒大小、形狀、成分)、土的密度、孔隙比、飽和度、含水量等基本物理參數,理解這些參數如何直接決定土體的工程特性。 土的力學性質: 重點講解土的應力-應變關係、強度指標(內摩擦角、黏聚力)的確定方法(如直剪試驗、三軸剪切試驗),以及不同應力狀態下土體的破壞機製。 固結理論: 詳細闡述土體在荷載作用下排水固結的物理過程,理解超孔隙水壓力消散和沉降發展的規律,這是評估地基沉降的關鍵。 滲流理論: 分析土體中的滲流現象,掌握達西定律及其應用,計算滲流量、繪製等壓綫圖,理解地下水對邊坡穩定、基坑開挖的影響。 土的動力學性質: 介紹土體在動荷載(如地震、機械振動)作用下的動力響應,包括剪切波速、動力黏聚力、動力內摩擦角等參數的測試與應用。 岩石力學深度解析:岩石的強度與變形 岩石的物理力學性質: 區分岩石與土體的差異,重點研究岩石的單軸抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、泊鬆比等基本力學指標,以及岩石的脆性、韌性特徵。 岩石的結構麵影響: 深入分析節理、層理、劈理等結構麵對岩石整體強度的影響,理解結構麵的數量、間距、傾嚮、傾角、填充物等如何決定岩體(rock mass)的力學行為。 岩石的強度理論: 介紹Mohr-Coulomb強度準則、Hoek-Brown強度準則等,用於描述岩體在不同應力狀態下的破壞。 岩體的變形與破壞: 分析岩體在圍壓、剪切力作用下的變形模式,以及不同類型的岩體破壞(如滑移、拉裂、鼓脹)。 工程地質學:地質環境與工程的關係 工程地質勘察: 詳細介紹工程地質勘察的目的、內容、方法(鑽探、物探、室內試驗),以及如何根據工程類型選擇閤適的勘察方案。 地質災害評估與防治: 深入研究滑坡、崩塌、泥石流、地麵沉降、岩溶塌陷、地震液化等主要地質災害的形成條件、分布規律,以及相應的勘察、監測和防治技術。 地下水工程地質: 探討地下水在地質災害、工程穩定性、環境保護等方麵的重要作用,以及地下水位的變化對工程的影響。 特殊土工程地質: 關注軟土、膨脹土、凍土、濕陷性黃土等特殊土的工程地質特性及其處理方法。 第二部分:實踐的橋梁——岩土工程的應用與設計 本部分將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力,涵蓋瞭岩土工程勘察、設計、施工和監測的各個環節。 岩土工程勘察的流程與方法 勘察目的與階段: 明確不同工程(如房屋建築、橋梁、隧道、水利水電)勘察的目的和不同階段(初步勘察、詳細勘察、補充勘察)的任務。 勘察方法的選擇與應用: 結閤具體工程實例,講解鑽探取樣(環刀取樣、標貫取樣)、靜力觸探、動力觸探、波速測試、室內土工試驗(直剪、三軸、固結、粒度分析、含水量等)以及現場試驗(平闆載荷試驗、旁壓試驗)的適用範圍和技術要點。 地質報告的編寫: 學習如何根據勘察結果,係統地編寫一份內容詳實、結論明確的岩土工程勘察報告,包括地質概況、地層岩性、工程地質問題、地下水情況、地基承載力計算、地質災害評估等。 地基與基礎工程設計 淺基礎設計: 掌握獨立基礎、條形基礎、聯閤基礎、筏闆基礎的設計原則,包括承載力計算、沉降計算、抗傾覆、抗滑動穩定驗算。 深基礎設計: 詳細講解樁基礎(包括摩擦樁、端承樁、復閤樁、灌注樁、預製樁)的設計,包括樁的承載力計算(承颱連接、單樁承載力、群樁效應)、沉降計算、樁身強度驗算。 地基處理技術: 學習各種地基處理方法,如換填、夯實、擠密、排水固結(真空預壓、堆載預壓)、化學加固(水泥土樁、石灰樁)、物理加固(土釘牆、錨杆、錨索)等,並掌握其適用條件和設計要點。 基礎工程的施工與監測: 介紹不同類型基礎的施工工藝、質量控製要點,以及施工過程中和使用階段的沉降監測、樁身應力監測等。 邊坡工程與支護結構設計 邊坡的穩定性分析: 學習多種邊坡穩定性分析方法,如極限平衡法(瑞典圓弧法、摩爾-庫侖法)、極限單元法、有限元法等,理解影響邊坡穩定性的各種因素(坡高、坡度、土體性質、地下水、降雨、地震)。 邊坡支護結構設計: 重點介紹擋土牆(重力式擋土牆、懸臂式擋土牆、錨杆擋土牆)、樁錨支護、排樁支護、地下連續牆等支護結構的類型、設計原則、施工要點及其穩定性驗算。 滑坡治理工程: 學習滑坡的勘察、監測、評估以及治理措施,如截水、排溝、卸荷、加固(錨固、樁基)、預警係統等。 地下工程與隧道工程 地下空間利用: 介紹地下室、地下商場、地下停車場等地下結構的勘察、設計與施工要點,重點關注防水、排水、通風、結構安全。 隧道工程基礎: 深入研究隧道洞室圍岩的力學行為,掌握不同地質條件下的隧道掘進方法(鑽爆法、TBM掘進法),以及隧道支護結構(鋼拱架、噴射混凝土、錨杆、鋼筋網)的設計與施工。 隧道變形與支護: 分析隧道開挖引起的圍岩變形和應力重分布,學習如何根據變形量和圍岩等級選擇閤適的支護參數。 地下水控製: 探討隧道施工中的湧水、突泥問題,以及相應的地下水控製和堵漏技術。 特殊岩土工程問題與新技術 凍土工程: 學習凍土的物理力學性質、融沉現象,以及寒區工程(如道路、房屋、管綫)的凍脹防治措施。 膨脹土工程: 瞭解膨脹土的膨脹收縮特性,以及膨脹土地區工程建設中的防治措施。 軟土工程: 關注軟土地基的低強度、高壓縮性問題,以及軟土地基處理的常用方法。 新勘察技術與數值模擬: 介紹地球物理勘探(電阻率、地震、探地雷達)、地理信息係統(GIS)、遙感技術(RS)在地質勘察中的應用。掌握有限元法(FEM)、離散單元法(DEM)等數值模擬技術在岩土工程分析中的應用,用於模擬復雜的地質現象和工程行為。 綠色與可持續岩土工程: 探討如何利用可再生材料、減少工程對環境的影響,例如,固化廢棄土、利用地熱能等。 第三部分:精益求精——職業操守與發展 本部分將目光從技術層麵拓展到工程師的職業發展與社會責任。 工程倫理與職業道德: 強調岩土工程師在保障公共安全、環境保護、誠實守信方麵的責任和義務。 項目管理與溝通技巧: 學習如何在工程項目中有效溝通、協調各方關係,以及掌握項目進度、成本、質量的控製要點。 持續學習與專業發展: 鼓勵讀者關注行業最新發展動態,學習新技術、新規範,並積極參與專業交流與培訓。 本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的論述和豐富的案例,為讀者提供一份係統性的岩土工程知識寶典。通過閱讀本書,我們希望您不僅能掌握岩土工程的專業知識,更能培養齣色的工程分析能力和解決實際問題的能力,為祖國的建設貢獻您的智慧和力量。