第一篇：土木工程概論

第1章 緒論

1、土木工程：土木工程是建造各類工程設施的科學技術的總稱，它既指工程建設的對象，即建在地上、地下、水中的各種工程設施，也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。

2、基本建設：國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農田水利、商店、住宅、醫院、學校、給水排水、煤氣輸送等工程建設稱為基本建設。

3、信息化施工：在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛應用計算機信息技術，對工期、人力、材料、機械、資金、進度等信息進行收集、存儲、處理和交流，并加以科學地綜合利用，為施工管理及時、準確地提供決策依據。

4、可持續發展：是指“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的發展構成危害”。

1、土木工程概論課程的任務

“土木工程”包括哪些內容?“土木工程”專業的學生要學習哪些知識、掌握哪些基本技能、具備哪些能力?怎樣才能學好等?回答這些問題便是本書的主要任務。

土木工程的內容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關，在國民經濟中起著非常重要的作用。

土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵路工程，橋梁工程，隧道工程，機場工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。

2、土木工程發展歷史簡述

土木工程的發展經歷了古代、近代和現代三個階段。現代土木工程的特點有： ①功能要求多樣化；②城市建設立體化；③交通工程快速化；④工程設施大型化。

3、土木工程的未來

土木工程目前面臨的形勢是：

①信息(包括計算機、通訊、網絡等)工業的迅猛發展。②航空、航天事業等高科技事業的發展。③地球上居住人口激增，而地球上的土地資源是有限的，并且會因過度消耗而日益枯竭。④生態環境受到嚴重破壞，隨著工業的發展、技術的進步而人類生存環境卻日益惡化。

（1）重大工程項目將陸續興建

①為了解決城市土地供求矛盾，城市建設將向高、深方向發展。②目前高速公路、高速鐵道的建設仍呈發展趨勢。

③在航空港及海港和內河航運碼頭的建設也會在不久的將來取得巨大的進步。（2）土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓。

（3）工程材料向輕質、高強、多功能化發展（21世紀在工程材料方面希望有較大突破：①傳統材料的改性；②化學合成材料的應用）（4）設計方法精確化、設計工作自動化

（5）信息和智能化技術全面引入土木工程

將信息、計算機、智能化技術等高新技術用于土木工程將是今后相當長時間內的重要發展方向。

①信息化施工還可通過網絡與其他國家和地區的工程數據庫聯系，在遇到新的疑難問題時可及時查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質量，減少工程事故，有效控制成本，實現施工管理現代化。

② 智能化建筑滿足的要求：一是房屋設備用先進的計算機系統監測與控制，并可通過自動優化或人工干預來保證設備運行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務系統。

③智能化交通一般包括以下幾個系統：A、先進的交通管理系統；B、交通信息服務系統；C、車輛控制系統；D、車輛調度系統；F、公共交通系統等。它應具有信息收集，快速處理，優化決策，大型可視化系統等功能。

④土木工程分析的仿真系統 用此技術指導設計可大大提高工程結構的可靠性。

（6）土木工程的可持續發展

在建設與使用土木工程過程中與能源消耗，資源利用，環境保護，生態平衡有密切關系，對貫徹“可持續發展”原則影響很大。

4、土木工程的學習建議

（1）科學、技術與工程的關系

科學是關于事物的基本原理和事實的有組織、有系統的知識。科學的主要任務是研究世界萬物發展變化的客觀規律，它解決一個為什么的問題。

技術則是指將科學研究所發現或傳統經驗所證明的規律轉化成為各種生產工藝，作業方法，設備裝置等，它解決一個如何實現的問題。技術的主要任務是為生產某種滿足人類需要的產品而服務。

工程是指自然科學或各種專門技術應用到生產部門去而形成的各種學科的總稱，其目的在于利用和改造自然來為人類服務。（2）土木工程的知識、能力和素質要求

我國高等土木工程專業的培養目標是：培養適應社會主義現代化建設需要，德智體全面發展、掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得土木工程工程師基本訓練，具有創新精神的高級工程科學技術人才，畢業后能從事土木工程設計、施工與管理工作，具有初步的工程規劃與研究開發的能力。

在土木工程學科的系統學習中，實踐經驗中得出以下幾點值得重視：①自主學習能力；②綜合解決問題的能力；③爭強、創新能力；④協調、管理能力。

第2章 土木工程材料

1、土木工程材料：任何土木工程建(構)筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統稱為土木工程材料。

2、天然砂：由自然條件作用(主要是巖石風化)而形成的，粒徑在5mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。

3、硅酸鹽水泥：根據國家標準(GB175—92)規定，凡由硅酸鹽水泥熟料，0~5％石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。

4、綠色建材：其含義是指：采用清潔的生產技術，少用天然資源、大量使用工業或城市固體廢棄物和農植物秸稈，生產無毒，無污染、無放射性，有利于環保與人體健康的建材。

材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結構材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類，如建筑結構材料；橋梁結構材料；水工結構材料；路面結構材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫隔聲材料等。

了解材料在土木工程中的作用主要應從三個方面去認識：材料對保證工程質量的作用；材料對工程造價的影響；材料對工程技術進步的促進作用。

磚、瓦、砂、石、灰可統稱為地方材料，由于其工程用量大，原料價格低，一般都在當地或附近地區采購。

（1）磚 磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎、柱等砌筑工程中。

按照生產工藝分為燒結磚和非燒結磚；按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實心磚。（2）瓦 瓦是屋面材料。瓦的種類較多，按所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分，有平瓦和波形瓦兩類。（3）砂 砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類。按其產源不同，天然砂可分為：河砂、海砂和山砂。（4）石 凡采自天然巖石，經過加工或未經加工的石材，統稱為天然石材。包括：①毛石②料石③飾面石材④色石渣⑤石子

（5）灰 凡能在物理、化學作用下，從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結其他物料而具有一定機械強度的物質，統稱為膠凝材料。膠凝材料可分為無機與有機兩大類。無機膠凝材料可按照其硬化條件分為氣硬性與水硬性兩種。只能在空氣中硬化的稱為氣硬性膠凝材料，如石膏、石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱為水硬性膠凝材料，如水泥。

2、木材 木材具有很多優點，如輕質高強；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動作用；導電和導熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有缺點，如構造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。

影響木材強度的主要因素為含水率(一般含水率高，強度降低)，溫度(溫度高，強度降低)，荷載作用時間(持續荷載時間長，強度下降)及木材的缺陷(木節、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等)。

工程中木材又常分為原木、鋸材及各類人造板材。

3、鋼材 鋼材品質均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高。有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結構鋼。

4、水泥 水泥是水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結硬化，可將其他材料膠結成整體，并形成堅硬石材的材料。（1）水泥的定義和分類

水泥按其用途及性能分為三類：通用水泥、專用水泥、特性水泥。

水泥按其主要水硬性物質名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。

（2）硅酸鹽水泥

水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現象稱為水泥的初凝；隨著塑性的消失，水泥漿體開始產生強度，此時稱為水泥的終凝；水泥漿體由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結。水泥漿體終凝后，其強度會隨著時間的延長不斷增長，并形成堅硬的水泥石，這一過程稱為水泥的硬化。

（3）其他品種水泥有：快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、高鋁水泥、膨脹水泥。

5、混凝土 混凝土(簡寫為砼)是當代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結材料、骨料和水按一定比例配制，經攪拌振搗成型，在一定條件下養護而成的人造石材。混凝工具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點；同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬，使用范圍十分廣泛。

①混凝土的種類

按膠凝材料不同，分為水泥混凝土(又叫普通混凝土)、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同，分為重混凝土(ρ>2600 kg／m3)、普通混凝土(1950~2 600 kg／m3)、輕混凝土(ρ<1950kg／m3)；按使用功能不同，分為結構用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分為噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。

為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷，將水泥混凝土與其他材料復合，出現了鋼筋混凝土，預應力混凝土，各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等。

②普通混凝土 普通混凝土是由水泥、粗骨料、細骨料和水拌合，經硬化而成的一種人造石材。

③特種混凝土A、輕骨料混凝土B、纖維增強混凝土(簡稱FRC)C、聚合物混凝土D、碾壓混凝土E、自密實混凝土

④鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。

預應力混凝土一般指預應力鋼筋混凝土，通過張拉鋼筋，產生預應力。預應力的產生，按張拉鋼筋的方法可分為機械法、電熱法和化學法；按施加預應力的順序可分為先張法和后張法。

6、其他材料

（1）瀝青、瀝青制品與其他防水材料

瀝青材料是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬衍生物所組成的混合物。

高分子新型防水卷材有三大類：橡膠類防水卷材，塑料類防水卷材，橡塑共混型防水卷材。

（2）玻璃、陶瓷制品

玻璃不僅有采光和防護的功能，而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。陶瓷是由適當成分的粘土經成型、燒結而成的較密實材料。

常用陶瓷材料的品種可分為：陶瓷錦磚(馬賽克)，陶瓷墻地磚，陶瓷釉面磚，衛生陶瓷。

（3）塑料與塑料制品

塑料是以有機高分子化合物為基本材料，加入各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓力下塑制而成的材料。（4）絕熱材料

將不易傳熱的材料，即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復合體稱為絕熱材料。絕熱材料是保溫、隔熱材料的總稱。分為無機絕熱材料和有機絕熱材料兩大類。（5）吸聲材料

吸聲材料是指能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的材料。常用的吸聲材料有：①無機材料②有機材料③多孔材料④纖維材料。（6）裝飾材料

對建筑物主要起裝飾作用的材料稱裝飾材料，裝飾材料應具有裝飾功能、保護功能及其他特殊功能。裝飾功能即裝飾效果，是由質感、線條和色彩三個因素構成的。

按其在建筑物的裝飾部位予以分類：外墻、內墻、地面、吊頂裝飾材料（7）新型復合板材①銅絲網水泥類夾芯復合板材②彩鋼夾芯板材（8）綠色建材

①“綠色建材”的基本概念及其特征 綠色建材的基本特征有：

A、建材生產盡量少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物。

B、采用低能耗、無污染環境的生產技術。

C、在生產中不得使用甲醛、芳香族、碳氫化合物等．不得使用鉛、鎘、鉻及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。

D、產品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康。

E、產品具有多功能，如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火；調溫、消磁、防射線、抗靜電等功能。

F、產品可循環和回收利用，廢棄物無污染以防止造成二次污染。②綠色建材在國外的發展③“綠色建材”在國內的發展 發展“綠色建材”，改變長期以來存在的粗放型生產方式，選擇資源節約型、污染最低型、質量效益型、科技先導型的生產方式是21世紀我國建材工業的必然出路。

我國發展“綠色建材”取得的初步成果有：

A、利用廢渣類：廢棄物為基料研制的磚制品取代粘土磚已趨于成熟，工程中已大量應用；B、采用化學石膏制板產品，以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏生產“綠色建材”；C、充分利用白色污染廢棄物，經粉碎后，采用刨花板(或中密度板)生產技術生產保溫板系列產品、復合夾心板材產品來代替木材。D、利用稻草或農植物秸稈為填料，加水泥蒸壓生產水泥草板。E、采用高新技術生產有益于人體健康的多功能“綠色建材”。F、水泥的生產從綜合治理尋求出路。

第3章 基礎工程

1、基礎：將上部結構荷載傳遞給地基、連接上部結構與地基的下部結構稱為基礎，地基是指承托基礎的場地。

2、沉降縫：是指從建筑物的屋頂到基礎全部分開，分割成若干個長高比較小、整體剛度較好、體型簡單和自成沉降體系的單元。

3、沉井：是井筒狀的結構物，它是以井內挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至設計標高，然后經過混凝土封底，并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其他構筑物的基礎。

4、地基處理：是指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載力和變形的設計要求，地基需經過人工處理的過程。

工程地質、基礎工程、地基處理都是土木工程專業知識的重要組成部分。

1、工程地質勘察

工程地質勘察的目的主要是查明工程地質條件，分析存在的地質問題，對建筑地區作出工程地質評價。

工程地質勘察的任務是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質條件及巖土體性狀的影響，并結合工程設計、施工條件，以及地基處理等工程的具體要求，進行技術論證和評價，提出解決問題的決策性具體建議，為設計、施工提供依據，服務于工程建設的全過程。

工程地質勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。

（1）工程地質測繪 工程地質測繪就是填繪工程地質圖，根據野外調查綜合研究勘察區的地質條件，填繪在適當比例尺地形圖上加以綜合反映。工程地質測繪方法有像片成圖法和實地測繪法。

（2）工程地質勘探方法 勘探的方法主要有坑、槽探，鉆探，地球物理勘探等。（3）一般工業與民用建筑巖土工程勘察（4）高層建筑巖土工程勘察

高層建筑巖土工程勘察中，應對以下問題進行分析評價：地基承載力，變形和傾斜，高層建筑物與裙房的差異沉降問題，深基坑開挖，環境問題，場地與地基穩定性分析，抗震設計。

（5）公路工程地質勘察包括以下方面：路線勘察，特殊巖土、不良地質地段的勘察，路基路面勘察，橋渡勘察，隧道勘察和筑路材料勘察。

（6）橋梁工程地質勘察 橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分，由正橋、引橋和導流等工程組成。橋梁工程地質問題主要有兩個：橋墩臺地基穩定性問題；橋墩臺的沖刷問題。

（7）隧道工程地質勘察 勘察工作通常包括：隧道方案與位置的選擇隧道洞口與洞身的勘察。

2、淺基礎

通常把位于天然地基上、埋置深度小于5 m的一般基礎(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5 m，但小于基礎寬度的大尺寸基礎(如箱形基礎)，統稱為天然地基上的淺基礎。

如果地基屬于軟弱土層(通常指承載力低于100kPa的土層)，或者上部有較厚的軟弱土層，不適于做天然地基上的淺基礎時，也可將淺基礎做在人工地基上。（1）淺基礎的類型

淺基礎可以按基礎剛度的不同分為：①剛性基礎，是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎。②擴展基礎，當剛性基礎不能滿足力學要求時，可以做成鋼筋混凝土基礎，稱為擴展基礎。淺基礎還可以按構造類型的不同分為：①單獨基礎；②條形基礎；③筏板基礎和箱形基礎；④殼體基礎。

3、深基礎

位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5 m或大于基礎寬度的基礎，稱為深基礎。深基礎有樁基礎、沉井基礎、地下連續墻和墩基礎四種常用類型。（1）樁基礎 按樁身材料劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其他組合材料樁等。按施工方法分為預制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應分為擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。按達到承載力極限狀態時樁的荷載傳遞主要方式分為端承型樁和摩擦型樁。（2）沉井基礎沉井按不同的下沉方式分為就地制造下沉的沉井與浮運沉井。

4、減少不均勻沉降的措施

當遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復雜、高差懸殊等情況時，在建筑物的特定部位設置沉降縫；還應合理安排建筑物間的距離；盡可能采用輕型結構以減輕建筑物的自重；在砌體結構中設置圈梁以增強結構整體性；合理安排施工順序和采用合理的施工方法等。

5、地基處理

（1）地基處理的對象與目的①地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。②地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括：A、改善剪切特性；B、改善壓縮特性；C、改善透水特性；D、改善動力特性；E、改善特殊土不良地基的特性

（2）地基處理方法與方案選擇

①地基處理方法：換填法、預壓法、強夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法②地基處理的方案選擇（3）地基處理技術的發展 第4章 建筑工程

1、混合結構：指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結構，故稱磚混結構。

2、筒倉：是貯存粒狀和粉狀松散物體的立式容器，可作為生產企業調節和短期貯存生產用的附屬設施，也可作為長期貯存糧食的倉庫。

3、水塔：是儲水和配水的高聳結構，是給水工程中常用的構筑物，用來保持和調節給水管網中的水量和水壓。水塔由水箱、塔身和基礎三部分組成。

4、煙囪：是工業中常用的構筑物，是把煙氣排入高空的高聳結構，能改善燃燒條件，減輕煙氣對環境的污染。

建筑工程按層數可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。

1、基本構件

建筑的基本構件可分為板、梁、柱、拱等。

①板，指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構件，通常水平放置，但有時也斜向設置(如樓梯板)或豎向設置(如墻板)。

板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個方向傳遞到支承構件上的板，雙向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構件上的板。

②梁是工程結構中的受彎構件，通常水平放置，有時也斜向設置以滿足使用要求。梁的截面高度與跨度之比一般為1／8~1／16，高跨比大于1／4的稱為深梁。梁的截面高度通常大于截面的寬度，但因工程需要，梁寬大于梁高時，稱為扁梁。梁的高度沿軸線變化時，稱為變截面梁。

梁按截面形式可分為矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。按所用材料可分為鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁、木梁以及鋼與混凝土組成的組合梁等。

按梁的常見支承方式可分為：簡支梁、懸臂梁、一端簡支另一端固定梁、兩端固定梁、連續梁。

梁按其在結構中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱是工程結構中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構件。

柱按截面形式可分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構柱；按所用材料可分為石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱；按柱的破壞特征或長細比可分為短柱、長柱及中長柱；按受力特點可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。

鋼筋混凝土柱是最常見的柱，廣泛應用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造和施工方法可分為現澆柱和預制柱。

④拱為曲線結構，主要承受軸向壓力，廣泛應用于拱橋，在建筑中應用較少，其典型應用為磚混結構中的磚砌門窗拱形過梁，亦有拱形的大跨度結構。

2、單層建筑與多層建筑

單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。（1）一般單層建筑

一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業廠房。

民用單層建筑一般采用磚混結構，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板，多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。

單層工業廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結構柱，屋蓋采用鋼屋架結構。按結構形式可分排架結構和剛架結構。

單層工業廠房通常由屋蓋結構、吊車梁、柱子、支撐、基礎和維護結構組成。（2）大跨度結構

大跨度結構常用于展覽館、體育館、飛機機庫等，其結構體系有網架結構、索結構、薄殼結構、充氣結構、應力膜皮結構、混凝土拱形桁架等。（3）多層建筑

多層和高層結構主要應用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。我國以8層為界限，低于8層者稱為多層建筑，多層建筑常用的結構形式為混合結構、框架結構。框架結構指由梁和柱剛性連接而成骨架的結構。框架結構的優點是強度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑平面布置靈活，可獲得較大的使用空間。

多層建筑可采用現澆，也可采用裝配式或裝配整體式結構。

3、高層建筑與超高層建筑

8層及8層以上者稱為高層建筑。高層結構的主要結構形式有：框架結構，框架—剪力墻結構，剪力墻結構，框支剪力墻結構，筒體結構等。

①框架結構因其受力體系由梁和柱組成，用以承受豎向荷載是合理的，在承受水平荷載方面能力很差。因此僅適用于房屋高度不大、層數不多時采用。

②框架—剪力墻結構

剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，固其抗剪能力很強，故稱為剪力墻。在框架—剪力墻結構中，框架與剪力墻協同受力，剪力墻承擔絕大部分水平荷載，框架則以承擔豎向荷載為主，這樣，可以大大減小柱子的截面。

③剪力墻結構

當房屋的層數更高時，橫向水平荷載已對結構設計起控制作用，如仍采用框架—剪力墻結構，剪力墻將需布置得非常密集，這時，宜采用剪力墻結構，即全部采用縱橫布置的剪力墻組成，剪力墻不僅承受水平荷載，亦用來承受豎向荷載。

④框支剪力墻結構

兩種建筑的功能完全不同，為完成這兩種體系的轉換，需在其交界位置設置巨型的轉換大梁，將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結構體系，我們稱之為框支剪力墻體系。

⑤筒體結構是由一個或多個筒體作承重結構的高層建筑體系，適用于層數較多的高層建筑。筒體結構可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。

4、特種結構是指具有特種用途的工程結構，包括高聳結構、海洋工程結構、管道結構和容器結構等。

（1）煙囪分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。磚煙囪的高度一般不超過50 m；

鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過50m的煙囪，一般采用滑模施工。鋼筋混凝土煙囪按內襯布置方式的不同，可分為單筒式、雙筒式和多筒式。

鋼煙囪自重小，有韌性，抗震性能好，適用于地基差的場地，但耐腐蝕性差，需經常維護。鋼煙囪按其結構可分為拉線式、自立式和塔架式。

（2）水塔按建筑材料分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身與鋼筋混凝土水箱組合的水塔。

（3）水池同水塔一樣用于儲水；水池多建造在地面或地下。

①水池的分類

A、按水池的材料分為：鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網水泥水池、磚石水池等。

B、按水池的平面形狀分為：矩形水池和圓形水池。

C、按水池的施工方法分為：頂制裝配式水池和現澆整體式水池。

D、按水池的配筋形式分為：預應力鋼筋混凝土水池和非預應力鋼筋混凝土水池。②水池的構造組成：圓形水池由頂蓋、池壁和底板三部分組成。（4）筒倉

根據所用的材料，筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體式澆筑和預制裝配、預應力和非預應力的筒倉。我國目前應用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉。

第5章 交通工程

1、高速公路：是一種具有四條以上車道，路中央設有隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不干擾，全封閉，全立交，控制出入口，嚴禁產生橫向干擾，為汽車專用，設有自動化監控系統，以及沿線設有必要服務設施的道路。

2、城市道路：通達城市各個地區，供城市內交通運輸及行人使用，便于居民生活、工作及文化娛樂活動，與城市外道路連接并承擔對外交通的道路稱為城市道路。

3、鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態作用的結構，是軌道的基礎，是保證列車運行的重要建筑物。

4、跑道構形：是指跑道的數量、位置、方向和使用方式，它取決于交通量需求，還受氣象條件、地形、周圍環境等的影響。

5、航站樓: 供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉換交通方式之用，是機場的主要建筑

6、機場維護區：是飛機維修、供油設施、空中交通管制設施、安全保衛設施、救援和消防設施、行政辦公區等設置的地方。

7、隧道：以某種用途，在地面下用任何方法按規定形狀和尺寸，修筑的橫斷面積大于2 m2的硐室。

1、道路工程

道路是一種帶狀的三維空間人工構筑物，它包括路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等工程實體。道路的設計一般從幾何和結構兩大方面進行。（1）道路的分類

道路運輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運輸工具，沿道路某個分向，作有目的的移動過程。狹義上講道路運輸則是汽車在道路上有目的的移動過程。

道路根據其所處的位置、交通性質、使用特點等主要可分為公路、城市道路。①公路的分類

目前我國的公路等級按照其使用任務、功能和適應的交通量分為：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。

按照公路的位置以及在國民經濟中的地位和運輸特點的行政管理體制分類為：國道、省道、縣道、鄉(鎮)道及專用公路。

公路的技術標準一般有“幾何標準”、“載重標準”和“凈空標準”等，在公路設計時必須嚴格遵守。

②城市道路的分類

道路一般按照其在道路網中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務功能來分類。一般分為：快速道(雙向行車道、中央設有分車帶、進出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長距離、快速交通服務)；主干道(連接城市主要分區的干道，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路)；次干道(與主干道組成道路網，起集散交通之用，兼有服務功能)；支道(為次干道與街坊路的連接線，解決局部地區交通，以服務功能為主)。

（2）公路建設

①公路的幾何組成(或稱線形組成)公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局，到具體定出線位的全過程。在選線時必須考慮以下主要因素：

a路線在政治、經濟、國防上的意義，國家和地方建設對路線使用的任務、性質方面的要求，國防、支農、綜合利用等重要方針的體現。

b路線在鐵路、公路、航道等交通網系中的作用，與沿線工礦、城鎮等規劃的關系，以及與沿線農田水利等建設的配合及用地情況。

c沿線地形，地質、水文、氣象、地震等自然條件的影響，路線長度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、主要材料用量、造價、工期、勞動力等情況及其對運營、施工、養護等方面的影響。

d其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風景區的聯系等。路線方案選擇的方法及步驟

a搜集與路線方案有關的規劃、計劃、統計資料及各種比例尺的地形圖、地質圖、水文、地質、氣象資料等。

b根據確定的路線總方向和公路等級，先在小比例尺的地形圖上，結合搜集的資料，初步研究各種可能的路線走向。

c按室內初步研究提出的方案進行實地考察，連同野外考察中發現的新方案都必須堅持跑到、看到、調查到。

路線的類型有：a沿河線；b越嶺線；c山坡線；d山脊線 ②公路的結構建設 a公路的路基建設

路基是行車部分的基礎，它由土、石按照一定尺寸、結構要求建筑成帶狀土工構筑物，路基必須具有一定的力學強度和穩定性，又要經濟合理，以保證行車部分的穩定性和防止自然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。

路堤有：一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護腳路堤等； 基本路塹形式有：全挖式、臺口式和半山洞式。b公路的路面建設

公路路面是用各種堅硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構筑物，以供汽車安全、迅速和舒適地行駛，因此路面必須具有足夠的力學強度和良好的穩定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。

路面一般按其力學性質分為柔性路面和剛性路面兩大類。c公路排水構筑物建設

地面水的排除系統按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。

d公路的特殊構筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等。e公路沿線附屬結構建設

除各種基本結構以外，還需設置交通管理設施、交通安全設施、服務設施和環境美化設施等。

公路交通標志有三類：指示標志、警告標志、禁令標志。（3）高速公路

我國已建成的高速公路總里程已居世界第三位，僅次于美國和加拿大。

①高速公路的特點a行車速度快、通行能力大b物資周轉快、經濟效益高c交通事故少、安全舒適

②高速公路的線形設計標準

我國公路工程技術標準的規定主要有：a最小平曲線半徑及超高橫坡限制；b最大縱坡和豎曲線；c線形要求；d橫斷面

③高速公路沿線設施

高速公路沿線有安全設施、交通管理設施、服務性設施、環境美化設施。

安全設施一般包括標志(如警告、限制、指示標志等)、標線、護欄、隔離設施、照明及防眩設施、視線誘導設施。

交通管理設施一般為高速公路入口控制、交通監控設施。服務性設施一般有綜合性服務站、小型休息點、停車場等。

2、鐵路工程

鐵路運輸是現代化運輸體系之一，也是國家的運輸命脈之一。鐵路運輸的最大優點是運輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對環境的污染較小，基本不受氣象及氣候的影響，能源消耗遠低于航空和公路運輸，是現代化運輸體系中的主干力量。

第一條完全用于客貨運輸而且有特定時間行駛列車的鐵路，是1830年通車的英國利物浦與曼徹斯特之間的鐵路，這條鐵路全長為563 km。

牽引機車從最初的蒸汽機車發展為內燃機車、電力機車。

城市輕軌與地下鐵道已是各國發展城市公共交通的重要手段之一。鐵路工程涉及到選線設計和路基工程兩大部分。（1）鐵路選線設計與路基 ①選線設計

選線設計的主要工作內容有：

a根據國家政治、經濟和國防的需要，結合線路經過地區的自然條件、資源分布、工農業發展等情況，規劃線路的基本走向，選定鐵路的主要技術標準。在城市里，則根據地區的商業或工業發展等情況，來規劃線路的走向。

b根據沿線的地形、地質、水文等自然條件和村鎮、交通、農田、水利設施，來設計線路的空間位置。

c研究布置線路上的各種建筑物，如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等，并確定其類型和大小，使其總體上互相配合，全局上經濟合理；

線路空間位置的設計是線路平面與縱斷面設計。②鐵路路基

路基設計一般需要考慮橫斷面、路基穩定性的問題。（2）高速鐵路

鐵路現代化的一個重要標志是大幅度地提高列車的運行速度。高速鐵路是發達國家于20世紀60~70年代逐步發展起來的一種城市與城市之間的運輸工具。

高速鐵路的實現為城市之間的快速交通往來和旅客出行提供了極大方便。

高速鐵路線路應能保證列車按規定的最高車速，安全、平穩和不間斷地運行。軌道的平順性是解決列車提速的至關重要的問題。

高速列車的牽引動力是實現高速行車的重要關鍵技術之一。

高速鐵路的信號與控制系統是高速列車安全、高密度運行的基本保證。（3）城市輕軌與地下鐵道

世界上第一條載客的地下鐵道是1863年首先通車的倫敦地鐵。城市輕軌是城市客運有軌交通系統的又一種形式，它與原有的有軌電車交通系統不同。它有較大比例的專用道，大多采用淺埋隧道或高架橋的方式，車輛和通信信號設備也是專門化的，克服了有軌電車運行速度慢，正點率低，噪聲大的缺點。它比公共汽車速度快、效率高、省能源、無空氣污染等。輕軌比地鐵造價低，見效快。

上海也已建成我國第一條城市輕軌系統，即明珠線。①城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點：

a線路多經過居民區，對噪聲和振動的控制較嚴，除了對車輛結構采取減震措施及修筑聲障屏外，對軌道結構也要求采取相應的措施。

b行車密度大，運營時間長，留給軌道的作業時間短，因而須采用高質量的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結構。

c一般采用直流電機牽引，以軌道作為供電回路。d曲線段占的比例大，曲線半徑比常規鐵路小的多。（4）磁懸浮鐵路

磁懸浮鐵路上運行的列車，是利用電磁系統產生的吸引力和排斥力將車輛托起，使整個列車懸浮在鐵路上，利用電磁力進行導向，并利用直流電機將電能直接轉換成推進力來推動列車前進。

與傳統鐵路相比，磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸，因而無摩擦阻力，線路垂直荷載小，適于高速運行。該系統采用一系列先進的高技術，使得列車速度高達500km／h以上；目前最高試驗速度為552 km／h。

由于無機械振動和噪聲，無廢氣排出和污染，有利于環境保護，能充分利用能源，從而獲得高的運輸效率。列車運行平穩，也能提高旅客的舒適性。磁懸浮列車由于沒有鋼軌、車輪、接觸導線等摩擦部件，可以省去大量的維修工作和維修費用。另外磁懸浮列車可以實現全盤自動化控制，因此磁懸浮鐵路將成為未來最具競爭力的一種交通工具。

3、飛機場工程

美國萊特兄弟制造雙翼飛機，1903年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近飛行了36.38m，這是人類首次的飛機飛行。我國飛行家馮如在美國自制飛機，1909年9月21日試飛成功，這是中國人首次駕駛飛機上天。（1）機場規劃

①民航運輸機與機場a民航運輸機概況

民航運輸機有主線運輸機（載客量>100人，航程>3000km的大型運輸機）和支線運輸機（載客量<100人，航程為200~400km的中心城市與小城市之間及小城市之間的運輸機）。

b民航機場概況

機場向大型化和現代化邁進的主要特點為：

?飛行區不斷擴大和完善，可以保證運輸機在各種氣象條件下都能安全起飛、著陸。

?航站樓日益增大和現代化，可以保證大量旅客迅速出入。

?機場設施日益完善，機場內有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店，旅客在機場內就像在城市一樣方便。

?機場距城市有一定距離，有先進的客運手段與城市聯系。

②民航機場分類與組成a機場分類為：國際機場、干線機場、支線機場

b民航機場主要由飛行區、旅客航站區、貨運區、機務維修設施、供油設施、空中交通管制設施、安全保衛設施、救援和消防設施、行政辦公區、生活區、輔助設施、后勤保障設施、地面交通設施及機場空域等組成。（2）跑道方案①跑道的作用與構成

我國民航機場的跑道通常用水泥混凝土筑成，也有的用瀝青混凝土筑成。跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。a主要跑道是指在條件許可時比其他跑道優先使用的跑道，按該機場最大機型的要求修建，長度較大，承載力也較高。

b輔助跑道也稱次要跑道，是指因受側風影響，飛機不能在主跑道上起飛、著陸時，供輔助起降用的跑道。

c起飛跑道指只供起飛用的跑道。

飛機場除跑道外，還有一些其他起輔助作用的道路設施：跑道道肩、停止道、跑道瑞的安全區、凈空道、滑行道（口滑行道、旁通滑行道、出門滑行道、平行滑行道、聯絡滑行道）

②機場跑道構形設計：一般跑道構形有如下五種： a單條跑道；b 兩條平行跑道；c兩條不平行或交叉的跑道；d多條平行跑道；e多條平行及不平行或交叉跑道。

③機坪與機場凈空區

飛機場的機坪主要有客機坪、貨機坪、停(維修)機坪，等待坪和掉頭坪。

機場凈空區是指正機起飛、著陸所涉及的范圍，沿著機場周圍要有一個沒有影響飛行安全的障礙物的區域。

（3）航站區布局：旅客航站區主要由航站樓、站坪及停車場所等組成。航站樓的設計涉及到位置、形式、建筑面積等要素。

①航站樓供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉換交通方式之用，是機場的主要建筑。通常航站樓由以下設施組成：a接地面交通的設施； b辦理各種手續的設施；c連接飛機的設施；d航空公司營運和機場必要的管理辦公室與設備等；e服務設施。

航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛星式、遠機位式四種。航站樓的建筑面積根據高峰小時客運量來確定。目前我國可考慮采用的標準為國內航班：14～26 m2／人，國際航班：28～40 m2／人。

②站坪、機場停車場與貨運區

站坪或稱客機坪，是設在航站樓前的機坪。

機場停車場設在機場的航站樓附近，停放車輛很多且土地緊張時宜用多層車庫。機場貨運區供貨運辦理手續、裝上飛機以及飛機卸貨、臨時儲存、交貨等用。（4）機場維護區及環境

①飛機維修區承擔航線飛機的維護工作，即對飛機在過站、過夜或飛行前時行例行檢查、保養和排除簡單故障等。

②機場環境分為兩個方面：一是機場周圍環境的保護，使得機場建設和運營不至于對周圍環境造成不良影響；二是做好機場運營環境的保護，使航空運輸安全、舒適、高效進行。

a機場周圍環境的保護：主要包括聲環境、空氣環境和水環境的污染與防治，固體廢棄物的處理，其中聲環境防治最為主要。

b機場運營環境保護的內容包括：機場的凈空環境保護、電磁環境保護、預防鳥擊飛機。

c機場內部環境保護：機場的內部環境保護重點是聲環境。

4、隧道工程：隧道是修筑在地面下的通路或空間，但孔徑太小，屬于所謂管道范疇的除外。

（1）公路隧道

我國最早的交通隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道，建于公元66年。淺埋隧道一般用明挖法施工，而埋置較深的隧道則多采用暗挖法施工。①公路隧道線路

隧道平面線形，一般采用直線，避免曲線，如必須設置曲線時，應盡量采用大半徑曲線，并確保視距。隧道的縱坡通常應不小于0.3％,并不大于3％。

隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間稱為隧道凈空。隧道凈空包括公路的建筑限界，通風及其他需要的斷面積。建筑限界是指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界。公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。

②公路隧道通風

公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是一氧化碳，用通風的方法從洞外引進新鮮空氣沖淡一氧化碳的濃度至衛生標準，即可使其他因素處于安全濃度。

隧道通風方式的種類很多，按送風形態、空氣流動狀態、送風原理等劃分如下：

A、自然通風 ；B、射流式縱向通風；C、豎井式縱向通風；D、橫向式通風；E、半橫向式通風；F、混合式通風。

③公路隧道照明

隧道照明與一般部位的道路照明不同，其顯著特點是晝間需要照明，防止司機視覺信息不足引發交通事故。隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明與接續道路照明構成。

入口照明是為司機從適應野外的高照度到適應隧道內明亮度的照明，所必須保證視覺的照明。它由臨界部、變動部和緩和部三個部分的照明組成。（2）鐵路隧道

地下鐵道是地下工程的一種綜合體。其組成包括區間隧道、地鐵車站和區間設備段等設施。

①地鐵隧道結構

A、淺埋區間隧道：多采用明挖法施工，常用鋼筋混凝土矩形框架結構。B、深埋區間隧道

深埋隧道多采取暗挖法施工，用圓形盾構開挖和鋼筋混凝土管片支護。②站臺形式

站臺是地鐵車站的最主要部分，是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。

站臺形式按其與正線之間的位置關系可分為：島式站臺、側式站臺和島側混合式站臺。

③地鐵隧道施工

A、明挖法：是淺埋地下通道最常用的方法，也稱作基坑法。

B、暗挖法：暗挖法有時也稱為礦山法，尤其是指在堅硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術的開鑿方式。（3）水底隧道

水底隧道與橋梁工程相比，具有隱蔽性好、可保證平時與戰時的暢通、抗自然災害能力強、并對水面航行無任何妨礙的優點，但其造價較高。水底隧道可以作為鐵路、公路、地下鐵道、航運、行人隧道，也可作為管道輸送給排水隧道。

軟土中水底隧道則多用沉管法和盾構法施工。通常認為沉管法造價低、工期短、施工條件好，因此更為經濟合理。

我國自20世紀60年代開始研究用盾構法修建黃浦江水底隧道。①水底隧道的埋置深度

水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下巖土的覆蓋厚度。設計水底隧道的埋置深度需考慮以下幾個主要因素：

A、地質及水文地質條件；B、施工方法要求；C、抗浮穩定的需要；D、防護要求。②水底隧道的斷面形式A、圓形斷面；B、拱形斷面；C、矩形斷面

③隧道防水：水底隧道從施工到運營均有一個防水問題。防水的主要措施有：采用防水混凝土、壁后回填、圍巖注漿和雙層襯砌等。

第6章 橋梁工程

1、橋梁工程：是土木工程中屬于結構工程的一個分支學科，它與房屋建筑工程一樣、也是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結構工程。

（二）基本知識和基本理論

橋梁既是一種功能性的建筑物，又是一座立體的造型藝術工程，也是具有時代特征的景觀工程，橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。

發展交通運輸事業，建立四通八達的現代交通網，則離不開橋梁建設。

1、橋梁的分類

橋梁工程按照其受力特點和結構體系分為：梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋等。、①按用途分類為：公路橋，鐵路橋，公路鐵路兩用橋，農用橋，人行橋，運水橋(渡槽)和專用橋梁(如管路電纜等)。

②按照橋梁全長和跨徑的不同分為：特大橋、大橋、中橋、小橋

③按照橋梁主要承重結構所用材料分為：圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)，鋼筋混凝土橋，預應力混凝土橋，鋼橋和木橋等。

④按照跨越障礙的性質分為：跨河橋，跨線橋(立體交叉)，高架橋和棧橋等。⑤按照上部結構的行車道位置分為：上承載式橋，下承載式橋和中承載式橋。

2、橋梁工程的總體規劃和設計要點（1）橋梁總體規劃的任務和重點

我國現今一般有初步設計階段、施工圖階段兩階段設計。

橋梁總體規劃的基本內容包括：橋位選定，橋梁總跨徑及分孔方案的確定，選定橋型，決定橋梁的縱、橫斷面布置等。

橋梁總體規劃的原則是：

根據其使用任務、性質和未來發展的需要，全面貫徹安全、經濟、適用和美觀的方針。一般需考慮各項要求為：①使用上的要求；②經濟上的要求；③結構上的要求；④美觀上的要求。

（2）橋梁設計前一般需要作如下資料準備：①調查橋梁的使用任務；②測量橋位附近的地形，制成地形圖；③調查和測量河流的水文情況；④探測橋位的地質情況；⑤調查當地施工單位的技術水平、施工機械等裝備情況以及施工現場的動力和電力供應情況；⑥調查和收集建橋地點的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等。（3）橋梁工程設計要點①選擇橋位；②確定橋梁總跨徑與分孔數；③橋梁的縱橫斷面布置；④公路橋型的選擇。

3、橋跨結構形式，是指采用何種結構形式的橋型。一般有：梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等。

（1）梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構。目前應用最廣的是簡支梁結構形式的梁式橋，這種結構形式簡單，施工方便，對地基承載力的要求也不高，通常跨徑在25m以下的橋梁常被采用。當跨度大于25m，并小于50m時，一般采用預應力混凝土簡支梁式橋的形式。

（2）拱式橋是以拱圈或拱肋作為主要承載結構。這種結構在豎向荷載下，橋墩或橋臺將承受水平推力。拱的跨越能力大，外形也較美觀，因此一般修建拱橋是經濟合理的。

（3）剛架橋的主要承重結構是梁或板和立柱或豎墻構筑成整體的剛架結構，且梁與柱的連接處具有很大的剛性。因此在豎向荷載作用下，梁主要承受彎矩，而柱腳處也有水平反力，其受力狀態介于梁式橋和拱式橋之間。

對剛架橋，通常是采用預應力混凝土結構。

（4）斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁所組成，是一種高次超靜定的組合結構體系。斜拉橋根據跨度大小的要求以及經濟上的考慮，可以建成單塔式、雙塔式或多塔式等不同類型。通常的對稱斷面及橋下凈空要求較大時，多采用雙塔式斜拉橋。

一般地，對于跨度為200~700m的橋梁，斜拉橋在技術上和經濟上都具有相當優越的競爭力。

（5）懸索橋，也稱為吊橋，采用懸掛在兩邊塔柱上的吊索作為主要承重結構。在豎向荷載作用下，通過吊桿的荷載傳遞使吊索纜繩承受很大的拉力，因此，通常需要

在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨錠結構。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結構。在現代懸索橋結構中，廣泛采用高強度鋼纜繩，以發揮其優異的抗拉性能。（6）除了以上幾種橋的基本形式外，在工程實踐中，還采用幾種橋型的組合結構，如梁和拱的組合體系，斜拉索與懸索的組合體系等。

4、橋梁的支承結構為橋墩與橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支承結構，是道路與橋梁的連接點。橋墩是多跨橋的中間支承結構，橋臺和橋墩都是由臺(墩)帽、臺(墩)身和基礎組成。

（1）橋墩的類型

橋墩的作用是支承從它左右兩跨的上部結構通過支座傳來的豎向力和水平力。橋墩在結構上必須有足夠的強度和穩定性，在布設上要考慮橋墩與河流的相互影響，即水流沖刷橋墩和橋墩壅水的問題。在空間上應滿足通航和通車的要求。

一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據其結構形式可分為實體式(重力式)橋墩、空心式橋墩和樁(柱)式橋墩。

（2）橋臺的類型：橋臺是橋頭兩端的支承結構物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構筑物。橋臺必須有足夠的強度，并能避免在荷載作用下發生過大的水平位移、轉動和沉降，這在超靜定結構橋梁中尤為重要。公路橋梁的橋臺有實體式橋臺和埋置式橋臺等形式。

5、橋梁基礎

橋梁的基礎承擔著橋墩、橋跨結構(橋身)的全部重量以及橋上的可變荷載。

橋梁基礎的類型有剛性擴大基礎、樁基礎和沉井基礎等。在特殊情況下，也用氣壓沉箱基礎。

第7章 港口工程

1、碼頭：是供船舶系靠、裝卸貨物或上下旅客的建筑物的總稱，它是港口中主要的水工建筑物之一。

2、港口貨物吞吐量：一個港口每年從水運轉陸運和從陸運轉水運的貨物數量總和（以噸計），稱為該港口的貨物吞吐量。它是港口工作的基本指標。

了解港口規劃與設計、碼頭建筑、防波堤、護岸建筑、港口倉庫與貨場。考核目標：識記碼頭的布置形式、碼頭的形式、防波堤的類型。

港口：綜合運輸系統中水陸聯運的重要樞紐。港口有一定的水域和路域供船舶出入和停泊，是貨物和旅客集散并變換運輸方式的場地，是為船舶提供安全停靠、作業的設施，并為船舶提供補給、修理等技術服務和生活服務

1、港口分類

港口可以按多種方法分類：

按所在位置分：海岸港、河口港、內河港。海岸港與河口港又統稱為海港； 按用途分：商港、軍港、漁港、工業港、避風港； 按成因分：天然港、人工港； 按是否結凍：凍港和不凍港

按與潮汐關系、潮差大小，是否修建船閘控制進港：開口港和閉口港； 按是否辦理報關手續：報關港、自由港。

2、港口規劃與布置

（1）港口的組成。港口由水域和路域兩大部分組成。水域包括進口航道、港池和錨地。天然掩護條件較差的海港須建造防波堤。港口陸域岸邊建有碼頭，岸上設港口倉庫、堆場、港區鐵路和道路，并配有裝卸和運輸機械，以及其他各種輔助設施和生活設施。

（2）港口規劃：一般分選址可行性研究和工程可行性研究兩個階段。

（3）港口布置三種基本類型：自然地形的布置，也稱為天然港；挖入內陸的布置；填筑式布置。

3、碼頭建筑

（1）常規碼頭的布置形式有以下三種：①順岸式；②突堤式；③挖入式。（2）碼頭形式

碼頭按其前沿的橫斷面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。碼頭按結構形式可分為重力式、板樁式、高樁式和混合式。碼頭又可分為岸壁式和透空式兩大類。

4、防波堤

防波堤的主要功能是為港口提供掩護條件，阻止波浪和漂沙進入港內，保持港內水面的平穩和所需要的水深，同時，兼有防沙、防冰的作用。

（1）防波堤的平面布置

防波堤的平面布置分為四大類型：①單突堤式；②雙突堤式；③島堤式；④組合堤式。

（2）防波堤的類型

防波堤按其構造形式及對波浪的影響有：斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式、以及噴氣消波設備、噴水消波設備和新式防波設備（塑料簾幕和浮毯等形式）等。

5、護岸建筑物可用于防護海岸或河岸免遭波浪或水流的沖刷。而港口的護岸則是用來保護除了碼頭岸線以外的其他陸域邊界。

（1）直接護岸建筑。斜面式護坡和直立式護岸墻；（2）與岸線大致平行的潛壩、與岸線大致正交的丁壩。

6、港口倉庫與貨場

倉庫與貨場是港口的儲存系統，其主要作用是加速車船周轉，提高港口吞吐能力。貨場主要用來存放不怕雨淋、日曬和氣溫變化影響的貨物，倉庫用來保管貴重貨物，不使它們受到降水和日曬的影響

7、我國港口工程的未來發展前景 第8章 地下工程

1、地下工程：在地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或結構的工程，可稱為地下工程。

（二）基本知識和基本理論

一些工業發達國家，逐漸將地下商業街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等融為一體，成為多功能的地下綜合體。

1、地下電站有：地下水電站；地下抽水蓄能水電站；原子能發電站。

地下水力、核能、火力發電站和壓縮空氣站，均屬于動力類地下廠房。無論在平時或戰時，都是國民經濟的核心部門。

地下水電站，水電站分為水壩和發電廠房兩部分，一般位于地下的是廠房部分。

2、地下倉庫

地下環境對于許多物質的貯存有突出的優越性，地下環境的熱穩定性、密閉性和地下建筑良好的防護性能，為在地下建造各種貯存庫提供了十分有利的條件。

地下燃料貯存庫可分為的類型：①開鑿硐室貯庫；②巖鹽溶淋洞室油庫；③廢舊礦坑油庫；④其他油庫。

3、城市地下綜合體

地下綜合體可以考慮定義為建設沿三維空間發展的，地下連通的，結合交通、商業貯存、娛樂、市政等多種用途的大型公共地下建筑。地下綜合體具有多重功能、空間重疊、設施綜合的特點。

①地下街：在我國的城市建設中起著多方面的積極作用具體表現為：

A、有效利用地下空間，改善城市交通。B、地下街與商業開發相結合，活躍市場，繁榮了城市經濟。

C、改善城市環境，豐富了人民物質與文化生活。

②地下商場③地下停車場

4、開發和利用地下空間

地下工程的發展不僅可為人類的生存開拓了廣闊的空間，還具有良好的熱穩定性和密封性以及抗災和防護性能，其社會、經濟、環境等多方面的綜合效益良好，對節省城市占地、節約能源、克服地面各種障礙、改善城市交通、減少城市污染、擴大城市空間容量、節省時間、提高工作效率和提高城市生活質量等方面，都起到了積極的作用，是現代化城市建設的必由之路。

第9章 水利水電工程

1、水利工程：用于控制和調配自然界的地表水和地下水，以達到除害興利目的而興建的工程稱為水利工程。

2、水利科學：人類社會為了生存和發展的需要，采取各種措施，對自然界的水和水域進行控制和調配，以防治水旱和災害，開發利用和保護水資源。研究這類活動及其對象的技術、理論和方法的知識體系稱為水利科學。

3、各級灌溉渠道、各級排水溝槽、各種渠系建筑物和田間工程等統稱為灌溉排水系統。

4、防洪非工程措施：是指通過法令、政策、經濟手段和工程以外的其他技術手段，以減少洪災損失的措施。

（二）基本知識和基本理論

水利工程具有以下特點：水工建筑物受水的作用，工作條件復雜；施工難度大；各地的水文、氣象、地形、地質等自然條件有差異，水文、氣象狀況存在偶然性，因此大型水利工程的設計，總是各有特點，難以統一；大型水利工程投資大、工期長，對社會、經濟和環境有很大影響，既可有顯著效益，但若嚴重失誤或失事，又會造成巨大的損失和災害。

1、農田水利。農田水利工程主要是灌溉工程和排澇工程。

（1）灌溉與排水，是農田水利的兩項主要措施。①灌溉方法：A、地面灌溉；B、噴灌；C、滴灌；D、微灌。

②灌溉水源：主要有天然河水，水庫蓄水，湖、塘、洼地蓄水，經化驗后的城市污水，高山融雪和地下水。

③農田排水

排水系統可分為明溝排水系統和暗溝排水系統。（2）取水工程

取水工程的作用是將河水引入渠道，以滿足農田灌溉、水力發電、工業及生活供水等需要。有： ①無壩取水；②有壩取水；③水庫取水；④水泵站引水。

（3）灌溉泵站與排水泵站 ①灌溉泵站

泵站規劃和灌區劃分：A、一站揚水，一區灌溉；B、多站分級揚水，分區灌溉C、多站單級揚水，分區灌溉；D、一站分級揚水，分區灌溉。

水泵站的建筑物一般包括引水渠、進水池、泵房、出水管道和出水池等。②排水泵站

A、規劃原則：高低水分開，高水高排、低水低排；主客水分開，使上下游各有排水溝渠，能分別暢排入河，防止客水集中下游，造成下游農田澇災；洪澇水分開，治澇必先防洪；以自排為主，機排為輔；排水時間由各種作物能耐淹的水融和耐淹的時間確定，力求及時排水。

B、泵站建筑物布置

當澇水可通過排水干渠匯集于蓄澇區內時，宜集中修建較大泵站；

當排水區水網密集，排水出口分散，地勢高低不平，高地需灌水，低地需排水時，宜分散建站。

（4）渠道工程與渠系建筑物

①渠道斷面，斷面形式取決于水流、地形、地質以及施工等條件。最常采用的是梯形斷面。

②渠道的流速與流量：渠道流速應適當，過大會引起沖刷，過小容易淤積，并可能使渠邊生長雜草。不沖、不淤流速。

③渠道的滲透損失及防滲措施：提高渠床土壤的不透水性和襯砌渠床。

④在渠道上的建筑物，統稱渠系建筑物。渠系建筑物的種類很多，根據其作用，大體可歸納為：交叉建筑物、聯接建筑物、水閘等

2、水電工程

（1）水電站開發方式和主要類型

人工的方法集中落差，可分為以下兩種方式：壩式開發、引水式開發、混合式開發。

水電站最基本的開發方式：①壩式水電站可分為河床式、壩后式、溢流式或混合式等水電站廠房。

②引水式水電站地下廠房有三種布置方式：首部式地下廠房、尾部式地下廠房（地面）、中部式地下廠房

③抽水蓄能電站④潮汐電站（2）水電站建筑物

①水電站建筑物的布置種類有：A、河床式水電站建筑物的布置；B、壩后式水電站建筑物的布置；C、引水式水電站建筑物的布置；D、引水式地下水電站建筑物的布置

②水電站通常有下列幾類建筑物：A、擋水建筑物；B、泄水建筑物；C、水電站進水建筑物；D、水電站引水建筑物；E、水電站平水建筑物；F、發電、變電和配電建筑物

3、防洪工程

防洪包括防御洪水危害人類的對策、措施和方法。它是水利科學的一個分支，主要研究對象包括洪水的自然規律，河道、洪泛區狀況及其演變。防洪工作的基本內容可分為：建設、管理、防汛和科學研究。

（1）防洪規劃

防洪規劃是指制定防治洪水災害措施的總體部署方面的工作。可分為流域的、地區的、城市的與單項防洪工程的規劃。

A、原則

國家經濟建設的目標、方針、政策和防護區的重要性，是編制規劃的基本依據。一般應遵循以下原則：

①全面規劃統籌安排；②綜合利用；③蓄泄兼籌；④因地制宜、區別對待設計洪水和超標準洪水；⑤防洪工程與防洪非工程措施相結合。

B、內容①收集資料；②洪水分析；③擬定規劃目標與防洪標準；④制定防洪方案；⑤確定防洪高度；⑥防洪效益分析。

（2）防洪工程

防洪工程是控制、防御洪水以減免洪災損失所修建的工程，主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫等。按功能和興建目的可分為擋、泄(排)和蓄(滯)幾類。

擋：主要是運用工程措施擋住洪水對保護對象的侵襲。泄：主要是增加泄洪能力。蓄(滯)：主要作用是攔蓄(滯)調節洪水，削減洪峰，減輕下游防洪負擔。（3）防洪非工程措施

防洪非工程措施的基本內容為：洪泛區管理；行洪道清障；洪水保險；洪水預報警報系統；超標準洪水緊急措施；救災。

第10章 給排水工程

1、建筑給水排水工程：是直接服務于工業與民用建筑物內部及居住小區(含廠區、校區等)范圍內的生活設施和生產設備的給水排水工程，是建筑設備工程的重要內容之一。

2、建筑給水：是為工業與民用建筑物內部和居住小區范圍內的生活設施和生產設備提供符合水質標準以及水量、水壓和水溫要求的生活、生產和消防用水的總稱。

3、建筑排水：是工業與民用建筑物內部和居住小區范圍內生活設施和生產設備排出的生活排水、工業廢水以及雨水的總稱。

（二）基本知識和基本理論

給水排水工程可以分為城市公用事業和市政工程的給水排水工程；大中型工業企業生產的給水排水及水處理工程；建筑給水排水工程。

建筑給水排水工程整體由建筑內部給水、建筑內部排水、建筑消防給水、居住小區給水排水、建筑水處理以及特種用途給水排水等部分組成。

1、給水工程（1）城市給水

①城市給水系統的組成

城市給水主要是供應城市所需的生活、生產、市政和消防用水。城市給水系統一般由取水工程、輸水工程、水處理工程和配水管網工程四部分組成。

城市給水設計的主要準則是：保證供水的水量、水壓和水質，保證不間斷地供水和滿足城市的消防要求。

取水工程是城市給水的關鍵，取用地表水源時應符合《地面水環境質量標準》。不論地下水源還是地表水源均應取得當地衛生部門的同意。

給水處理工程的設計目的是通過處理工藝，除去水中的雜質，保證供水水質符合《生活飲用水衛生標準》

②城市給水系統

城市給水系統根據水源性質：可分為地面水給水系統和地下水給水系統。根據供水方式：可分為重力給水和壓力給水系統。城市給水系統概括起來有下列幾種：

A、統一給水系統；B、分質給水系統；C、分壓給水系統；D、分區給水系統；E、循環和循序給水系統；F、區域給水系統；G、中水系統。

③增壓、貯水設備

包括：水泵、貯水池、水箱、氣壓給水設備（2）建筑給水

供給居住小區范圍內建筑物內、外部生活、生產、消防用水的給水系統，包括建筑內部給水系統與居住小區給水系統兩類。

A、給水系統按用途可分為：生活給水系統、生產給水系統和消防給水系統。B、給水系統由下列各部分組成：引入管、水表節點、給水管道、配水裝置和用水設備、給水附件、增壓和貯水設備、C、給水方式，即指建筑內部給水系統的供水方案。給水方式的基本類型有：直接給水方式、設水箱的給水方式、設水泵的給水方式、分區給水方式。

D、給水管道的布置和敷設 E、給水所需的水壓水量計算

F、增壓、貯水設備有：水泵、貯水池、水箱、氣壓給水設備。

2、排水工程（1）城市排水 ①城市排水體制

排水可以采取合用或獨立管渠排除方式所形成的排水系統。分為合流制排水系統、分流制排水系統、半分流制排水系統。

②城市排水系統，由收集、處理、處置三方面的設施組成。

A、管渠系統滿布整個排水區域，主體是管道和渠道，管段之間由附屬構筑物連接。

B、污水處理廠由由處理構筑物(主要是池式構筑物)和附設建筑物組成，常附有必要的道路系統、照明系統、給水系統、排水系統、供電系統、電訊系統和綠化場地。

C、城市排水系統的規劃原則：排水系統既要實現市政建設所要求的功能，又要滿足環境保護方面的要求，缺一不可。環境保護上的要求必須恰當、分期實現，以適應經濟條件。

城市要為工業生產服務，工廠也要顧及和滿足城市整體運作的要求。廠方對城市需要的資料應充分提供，對城市提出的預處理要求應在廠內完成。

規劃方案要便于分期執行，以利于集資和對后期工程提供完善設計的機會。（2）建筑排水

建筑排水系統是接納輸送居住小區范圍建筑物內，外部排出的污、廢水及屋面、地面雨雪水的排水系統。包括建筑內部排水系統與居住小區排水系統兩類。

①建筑內部排水系統

A、排水系統的分類：生活排水系統、工業廢水排水系統、屋面雨水排除系統。B、建筑內部排水系統的基本組成部分為：衛生器具和生產設備的受水器、排水管道、清通設備和通氣管道。

C、屋面排水。室內雨水系統用以排除屋面的雨水和冰、雪融化水。按雨水管道敷設的不同情況，可分為外排水系統和內排水系統兩類。

②居住小區排水系統

居住小區排水系統匯集小區內各類建筑排放的污、廢水和地面雨水，并將其輸入城鎮排水管網或經處理后直接排放。

A、排水體制：分為分流制和合流制。B、排水管道的布置與敷設

應根據小區總體規劃，道路和建筑物布置、地形標高、污水、廢水和雨水的去向等實際情況，按照管線短、埋深小，盡量自流排出的原則來布置。一般應沿道路或建筑物平行敷設，盡量減少與其他管線的交叉。

C、居住小區排水量

居住小區生活污水排水量是指生活用水使用后能排入污水管道的流量，其數值應該等于生活用水量減去不可回收的水量。

D、污水處理

居住小區污水的排放應符合現行的《污水排放城市下水道水質標準》和《污水綜合排放標準》規定的要求。

第11章 土木工程施工

1、施工技術：是以各工種工程(土方工程、樁基礎工程、混凝土結構工程、結構安裝工程、裝飾工程等)施工的技術為研究對象，以施工方案為核心，結合具體施工對象的特點，選擇員合理的施工方案，決定最有效的施工技術措施。

2、施工組織：是以科學編制一個工程的施工組織設計為研究對象，編制出指導施工的施工組織設計，合理地使用人力物力、空間和時間，著眼于各工種工程施工中關鍵工序的安排，使之有組織、有秩序地施工。

3、施工：就是以科學的施工組織設計為先導，以先進、可靠的施工技術為后盾，保證工程項目高質量發全、經濟地完成。

4、工法：是以工程為對象，工藝為核心，運用系統工程的原理，把先進技術與科學管理結合起來，經過工程實踐形成的綜合配套技術的應用方法。

5、網絡圖是由箭線、節點和線路組成的，用來表示工作流程的有序、有向的網絡。

（二）基本知識和基本理論

土木工程施工一般包括施工技術與施工組織兩大部分。施工規范、規程作為全國土木工程施工必須共同遵守的準則和依據，它分為國家、行業（或專業）、地方和企業四級。

1、基礎工程施工 土石方工程簡稱為土方工程，主要包括土(或石)的挖掘、填筑和運輸等施工過程以及排水，降水和土壁支撐等準備和輔助過程。

（1）基坑(槽)的開挖

①在基礎或管溝土方施工中，防止塌方的主要技術措施是放坡和坑壁支撐（支護）。

②基坑排水與降水。在一般工程的基礎施工中，多采用明溝集水井抽水、井點降水或二者相結合的辦法排除地下水。

③基礎土方的開挖方法分兩類：人工挖方和機械挖方。④土方回填與壓實。

（2）路基工程與軟土地基施工

①路基工程 路基是公路與鐵路工程的基礎，路基按填挖方式不同分為：路堤、路塹和填挖結合三種類型。

②軟土地基

軟土地基加固的方法有：塑料排水板、換填土、砂井、生石灰樁、粉噴樁、旋噴樁、擠實砂樁等加固施工方法。

（3）石方爆破的工序有：打孔放藥、引爆、排渣。（4）深基礎工程施工

①樁基礎（按樁的受力情況，樁分為摩擦樁和端承樁兩類。按樁的施工方法，樁分為預制樁和灌注樁兩類。）

②墩基礎③沉井基礎④地下連續墻

2、結構工程施工

結構工程主要包括砌筑工程、鋼筋混凝土工程、預應力混凝土工程、結構安裝工程等。

（1）砌筑工程

①砌筑材料與砌筑腳手架

砌筑工程所用材料主要是磚、石或砌塊以及砌筑砂漿。

砌筑用腳手架是砌筑過程中堆放材料和工人進行操作的臨時性設施。②材料運輸與砌體施工

磚與砌塊施工的基本要求是：橫平豎直、砂漿飽滿、灰縫均勻、上下錯縫、內外搭砌、接槎牢固。

（2）鋼筋混凝土工程 ①鋼筋工程

鋼筋工程主要包括：鋼筋的進場檢驗、加工、成型和綁扎安裝，以及鋼筋的冷加工和連接等施工過程。

A、鋼筋檢驗 對鋼筋的驗收包括外觀檢查和按批次取樣進行機械性能檢驗，合格后方可使用。

B、鋼筋冷加工 為了提高鋼筋的強度，節約鋼材，滿足預應力鋼筋的需要，工地上常采用冷拉、冷拔的方法對鋼筋進行冷加工。

C、鋼筋連接 鋼筋連接的方法有三種：綁扎搭接連接、焊接連接及機械連接。

②模板工程 模板是使新澆筑混凝土成形并養護，使之達到一定強度后拆除的臨時性的模型板。

③混凝土工程 混凝土工程包括制備、運輸、澆筑、養護等施工過程。（3）預應力混凝土工程

施工方法有：①先張法施工；②后張法施工；③無粘結預應力混凝土施工。（4）結構安裝工程

①起重機械 起重設備可分為起重機械和索具設備兩類。

②結構安裝 結構安裝可以分為：按單個構件吊裝，吊至安裝位置后組拼成整體結構：地面拼裝后整體吊裝和特殊安裝法施工三類。

3、現代施工技術

（1）現代施工特點：產品的多樣性與施工的單件性、產品的固定性與施工的流動性、產品的綜合性與施工的復雜性、產品的龐體性與施工的長期性。

（2）現代施工技術 ①基礎工程施工技術有：

A、人工地基施工技術；B、基坑支護技術；包括擋土結構、防水帷幕、支撐技術、降水技術及環境保護技術等方面。C、大體積混凝土施工技術D、逆作法施工技術

②上部結構施工技術有：

A、模板技術（原滑模技術的改進、分塊提升式大模板專用模扳體系、升扳機整體式提升模扳腳手架體系等）。

B、鋼筋施工技術（鋼筋點焊網片、預應力技術）。

C、混凝土技術（混凝土組分的發展、混凝土強度的發展、商品混凝土及泵送混凝土、高性能混凝土及其發展）。

D、結構吊裝技術（整體提升吊升、平面滑行安裝技術）。E、房屋工廠的設想與實踐 ③特殊施工技術

A、地下長距離管溝、隧道施工技術（盾構法、頂管法施工技術、沉管法施工技術、凍結法施工）。

B、橋梁施工技術（斜拉橋、懸索橋）

4、施工組織 施工組織：

施工組織設計：是指導施工全過程的技術經濟文件。它根據建筑產品及其生產的特點，按照產品生產規律，運用先進合理的施工技術和流水施工基本原理方法，使建

筑工程施工得以實現有組織、有計劃的連續均衡生產，從而達到工期短、質量好、成本低的效益目的。

（1）施工組織設計內容：

①工程概況；②施工方案選擇；③施工進度計劃；④施工平面布置圖；⑤主要技術經濟指標；⑥質量安全保證體系。

（2）施工組織設計分類：根據工程特點、規模大小及施工條件差異、編制深度和廣度上的不同，施工組織設計分為：①施工組織總設計；②單位工程施工組織設計；③分部（分項）工程施工組織設計。

（3）施工組織設計編制程序（4）網絡計劃技術

用網絡圖解模型表達計劃管理的一種方法。其原理是用網絡圖表達一項計劃中的各項工作的先后次序和先后關系；估計每項工作的持續時間和資源需用量；通過計算找出關鍵工作和關鍵線路，從而選擇出最合理的方案并付諸實施，然后在計劃執行過程中進行控制和監督，保證最合理地使用人力、物力、財力和時間。

網絡圖是由箭線、節點和線路組成的，用來表示工作流程的有序、有向的網絡。（5）建筑工程施工進度網絡計劃的排列方法

①按流水段排列；②按工種排列；③按樓層排列。

5、對我國施工技術的發展展望（1）對施工技術水平回顧

（2）對我國施工技術的發展展望

①充分利用現有施工技術成果，如實施建設部推廣的新技術，建立技術總結與工法制度，以充分利用經實踐證明的行之有效的新技術成果，進一步擴大技術積累，促進其轉化為生產力。

②建立與完善專業技術分包公司，使專項技術得到不斷優化，精益求精，井與現代新科技相結合。

③按照國家有關技術政策，開發新一輪的專項技術，尤其是大型施工企業及國家工程研究中心，應當加大科技投入，要針對我國土木工程技術總的發展思路，相對集中人力、物力與財力，不斷開發新的施工技術。如開發大規模的地下空間逆作法技術、施工機器人技術、復合材料技術、信息自動化，以及地下、水下、高空作業安全技術等。

④要做到設計與施工一體化，尤其是在特殊結構或特大型結構工程中，設計與施工要緊密結合，共同開發，以期在施工技術上有新的突破。

⑤大力發展與運用集合技術，使現代管理與現代施工技術有機結合起來，創造出土木工程技術發展的新模式，最終實現我國土木工程的現代化。

第12章 建設項目管理

1、建設法規：是在建設活動中國家權力機關或其授權的行政機關制定的用以調整各種社會關系的法律、法規的總稱。

2、建設監理：是指監理單位受建設單位的委托對工程建設全過程或項目實施階段進行監督和管理的活動。

（二）基本知識和基本理論

1、建設程序與建設法規（1）建設程序

建設程序分為若干階段，這些階段是有嚴格的先后次序，不能任意顛倒，必須共同遵守，這個先后次序就是我們通常說的建設程序。

建設程序是指建設項目從設想、選擇、評估、決策、設計、施工到竣工驗收，投入生產的整個建設過程中，各項工作必須遵守先后次序的法則。

在我國按現行規定，一般大中型和限額以上的項目從建設前期工作到建設、投產要經歷以下幾個階段的工作程序：

①根據國民經濟和社會發展長遠規劃，結合行業和地區發展規劃的要求，提出項目建議書；

②在勘察、試驗、調查研究及詳細技術經濟論證的基礎上編制可行性研究報告； ③根據項目的咨詢評估情況，對建設項目進行決策，再根據可行性研究報告編制設計文件；

④初步設計經批準后，做好施工前的各項準備工作； ⑤組織施工，根據工程進度，做好生產準備；

⑥項目按批準的設計內容建成，經投料試車驗收合格后，正式投產，交付生產使用；

⑦生產運營一段時間后(一般為2年)，進行項目后評價。（2）建設法規

學習建設法規的目的有：

A、掌握建設法規所涉及的法律、法規的基本概念、建設活動的基本程序； B、熟悉建設活動中的勘察、設計、施工、監理所涉及的法規及分類，并能在實踐中逐漸對其加深理解和選用。重點是建設活動基本法律規范；

C、明確建設法規在我國建設活動中的地位、作用和如何實施，并能及時掌握我國新頒布的相應法律、法規；

建設法規的構成分為三個部分：建設行政法律、建設民事法律和建設技術法規。①建設行政法律

建設行政法律是指國家制定或認可，體現人民意志，由國家強制力保證實施的井由國家建設管理機構從宏觀上、全局上管理建筑業的法律規范。它在建設法規中居主要地位。

②建設民事法律

建設民事法律是指國家制定或認可的，體現人民意志的，由國家強制力保證其實施的調整平等主體，如：公民之間、法人之間、公民與法人之間的建設關系的行為準則。

③建設技術法規

建設技術法規是指國家制定或認可的，由國家強制力保證其實施的工程建設勘察、規劃、建設、施工、安裝、檢測、驗收等技術規程、規則、規范、條例、辦法、定額、指標等規范性文件。

2、工程項目管理

（1）工程項目管理的基本概念和預期目標

以工程建設作為基本任務的項目管理的核心內容可概括為：“三控制、二管理、一協調”，即進度控制、質量控制、費用控制，合同管理、信息管理和組織協調。

項目管理基本目標最主要的方面：專業目標，工期目標和費用目標，它們共同構成項目管理的目標體系。

（2）工程項目管理的主要方式

①項目管理服務；②項目管理承包。（3）工程項目管理現代化

現代化的項目管理具有如下特點：

①項目管理理論、方法、手段的科學化；

A、現代管理理論的應用；B、現代管理方法的應用；C、管理手段的現代化 ②項目管理的社會化、專業化；③項目管理的標準化和規范化；④項目管理國際化。

3、工程項目的招投標承包（1）工程項目招投標

工程項目招標投標中的所謂“招標”是指項目建設單位(業主)將建設項目的內容和要求以文件形式標明，招引項目承包單位(承包商)來報價(投標)，經比較，選擇理想承包單位并達成協議的活動。由于工程的性質和業主的評價標準不同，擇優一般包含如下四個主要方面：較低的價格、先進的技術、優良的質量和較短的工期。

所謂“投標”是指承包商向招標單位提出承包該工程項目的價格和條件，供招標單位選擇以獲得承包權的活動。

“標”指發標單位標明項目的內容、條件、工程量、質量、工期、標準等的要求，以及不公開的工程價格(標底)。

標底是建設項目造價的表現形式之一。其由招標單位自行編制或委托經建設行政主管部門批準具有編制標底資格和能力的中介機構代理編制，并經當地工程造價管理部門(招投標辦公室)核準審定最終形成發包價格，是招標者對招標工程所需費用的自我測算和預期，也是判斷投標報價合理性的依據。

建設項目投標報價是指施工單位、設計單位或監理單位根據招標文件及有關計算工程造價的資料，按一定的計算程序計算工程造價或服務費用，在此基礎上，考慮投標策略以及各種影響工程造價的因素，然后提出投標報價。

項目招標方式主要有公開招標、邀請招標和協商議標三種。（2）土木工程市場的承發包

在建筑市場上常見的承發包方式為：①平行承發包②總分包③施工聯合體④施工合作體⑤工程項目總承包⑥ BOT方式

4、建設監理

實行建設監理制度制度可以有效地控制建設工期、確保工程質量、控制建設投資，從而促進工程建設水平和投資效益的提高，保證國家建設計劃的順利實施，為我國建設事業的穩步、持續、高速、健康發展發揮獨特的作用。

（1）建設監理概述

建設監理大致包括：對投資結構和項目決策的監理、對建設市場的監理、對工程建設實施的監理。

1989年7月28日國家建設部頒發了《建設監理試行規定》，這是我國第一個建設監理的法規性文件。

（2）工程建設監理的范圍、依據和內容

建筑工程建設監理是指工程建設監理單位受建設單位委托，對建筑工程所進行的監督和管理的活動。

①根據《工程建設監理規定》，建筑工程實施強制監理的范圍包括：

A、國家重點工程，大、中型工程項目；B、市政、公用工程項目；C、政府投資興建和開發建設的社會發展事業項目和住宅工程項目；D、外資、中外合資、國外貸款、贈款、捐款建設的工程項目。

②根據《建筑法》和建設監理的有關規定，建設監理的依據有以下幾個：

A、國家法律、行政法規；B、國家現行的技術規范、技術標準；C、建設文件、設計文件和設計圖紙；D、依法簽訂的各類工程合同文件等。

③工程建設監理的內容

工程建設監理的中心任務是工程質量控制、工程投資控制和建設工期控制，圍繞這個任務，應對工程建設的全過程實施監理。

第13章 木工程防災與抗災

全世界每年都發生很多自然和人為的災害，嚴重的災害造成建筑物的倒塌和破壞，從而造成巨大的經濟損失和人員傷亡。土木工程的實踐表明，如果土木工程結構具有較好的抗災能力，則可以大大減少人員傷亡和經濟損失。

1、災害簡況

聯合國公布的20世紀十項最具危害性的災情為：①地震災害；②風災；③水災；④；⑤海洋災難；⑥生物災難；⑦地質災害；⑧火災；⑨交通災害；⑩城市災害新災源。

2、工程結構抗災與加固

土木工程抗災主要是工程結構抗災，和工程結構在受災以后的檢測與加固等。工程結構受到地震、風、火、水、冰凍、腐蝕和施工不當引起的災害，涉及到災害材料學、災害檢測學、工程修復和加固等領域。

（1）災害材料學

在工程結構的抗災研究中，首要關注的是材料受災后的性能變化，即災害對材料物理力學性能的影響，也即材料在災害作用下的損傷等。

災害材料學一般涉及到土木工程材料的一般力學性能：動力荷載對材料的影響；火災對材料性能的影響；冰凍對材料性能的影響；腐蝕對材料性能的影響等等。

（2）災害檢測學

檢測的程序為：檢測任務委托，收集原設計圖紙及竣工圖，外觀檢測，材料檢測，構件變形及現有強度評估，有無可修性(若無可修性，則降級處理，若有可修性，則進行內力分析與演算，檢驗是否滿足規范要求)，壽命估計(是否要加固，施工)等。

災害檢測報告一般包括：現狀調查，圖紙核對，材料強度鑒定，承載能力驗算等。（3）災害工程加固學

對工程結構進行加固的原因：①荷載增大或改變用途或改變結構體系；②抗震加固；③災害后的結構或糾正設計和施工失誤等。

在發達國家或地區，人們常常對重要建筑物進行抗震加固，或對橋梁、筒倉等構筑物及局部損壞的結構進行加固。

在我國，舊房改造、受災房屋加固等工程項目已越來越多，同時加固產生的社會效益和經濟效益也越來越大。

1990年，我國成立了全國建筑物鑒定和加固標準技術委員會，并開始編制建筑物鑒定和加固規程。

鋼筋混凝土結構加固的方法有很多種，主要是置換法、繞絲法，粘鋼法等。目前基本是用鋼材作為加固材料，但國內外現在已較多地開始研究粘貼復合材料來加固梁柱等結構。

因為復合材料具有鋼材所不具有的抗腐蝕性，較高的強重比和抗疲勞能力，在加強鋼筋混凝土結構時，不增加梁的高度和柱的截面，不影響使用和美觀，所以越來越得到普遍的重視。

第14章 計算機技術在土木工程中的應用

1、專家系統：是指具有相當于專家水平的知識，且能應用這些知識去解決一些特定領域中較為復雜問題的計算機智能程序系統。

2、工程結構加固學：是一門研究使受損的工程結構重新恢復使用功能，使失去部分強度或剛度的結構重新獲得或大于原強度或剛度的學科。

3、PMCAD軟件：采用人機交互方式，引導用戶逐層對要設計的結構進行布置，建立起一套描述建筑物整體結構的數據。

4、PK軟件：是鋼筋混凝土框架、框排架、連續梁結構計算與施工圖繪制軟件，它是按照結構設計的規范編制的。

（二）基本知識和基本理論

土木工程的設計，特別是大型、復雜工程的設計，需要大量的計算，應用計算機可以節省大量的人力和時間，提高效率，更重要的是提高了計算精度，做成了以往認為不可能做的事情。

1、計算機輔助設計(CAD)PKPMCAD是面向鋼筋混凝土框架、排架、框架—剪力墻、磚混以及底層框架上層磚房等結構，適用于一般多層工業與民用建筑、100層以下復雜體型的高層建筑，是一個較為完整的設計軟件系統。

2、土木工程結構的力學分析與計算

結構設計CAD過程中有相當一部分工作是對結構進行力學分析與計算。對于結構構件進行力學分析與計算也是土木工程專業學生必須掌握的一項重要技能。

3、計算機輔助施工管理與專家系統（1）計算機輔助施工管理

計算機的應用直接反映了管理水平的高低，是提高施工企業管理水平的有效途徑之一。

（2）土木工程中的專家系統

隨著計算機科學的發展，特別是人工智能技術與理論的廣泛應用，為收集利用專家的經驗和知識提供了一條有效的途徑。

土木工程的專家系統大致可以分為以下幾種：

①診斷型專家系統；②監控型專家系統；③設計型專家系統

4、算機模擬仿真在土木工程中的應用 計算機仿真是利用計算機對自然現象、系統功能以及人腦思維等客觀世界進行逼真的模擬。

（1）計算機模擬仿真在土木工程教學中的應用（2）計算機模擬仿真在結構工程中的應用（3）計算機模擬仿真在防災工程中的應用（4）計算機模擬仿真在巖土工程中的應用

5、土木工程專業中計算機輔助教學與網絡教學 一般計算機輔助教學的主要特點有：

①形式多樣、生動活潑：通過對文字、圖形、圖像、動畫、聲音等信息的處理，組成圖文聲像并茂的演播系統，可以進行視聽一體等多種方式的形象化教學。

②高度交互、因材施教：實現了人機對話，能根據學習者的要求選擇教學內容、控制學習節奏，及時反饋教學信息，充分調動學習者的興趣和潛力的發揮，縮短了學習時間。

③信息量大、重現力強：不受時間、空間的限制，隨時記錄、存儲教學內容，大大縮短了教學內容重現的時間。

④界面友好、操作簡單：只需用鍵盤或鼠標等簡單輸入設備，即可實現對整個教學過程的控制。

計算機輔助教學的主要優點如下：

①有利于增強教學效果；②有利于貫徹因材施教的原則；③有利于激發學生的興趣：①有利于培養學生的多種能力；⑤有利于提高教學質量。

第15章 土木工程設計方法

（1）結構設計的基本理論

設計與結構計算的目的一般有兩個，一個是滿足使用功能要求，另一個是經濟問題。結構的安全可靠性、使用期間的適用性和經濟性是對立統一的，也是我們結構設計所研究和考慮的主要問題。

結構的安全可靠性，指建筑結構達到極限狀態的概率是足夠小的，或者說結構的安全保證率是足夠大的。

我國目前的規范對結構設計制訂了明確規定，即建筑結構必須滿足下列各項功能要求：

①能承受在正常施工和正常使用時可能出現的各種作用； ②在正常使用時具有良好的工作性能； ③在正常維護下具有足夠的耐久性能：

④在偶然事件發生時及發生后，仍能保持必須的整體穩定性。我國現行規范采用了半概率的極限狀態設計方法，即在同時考慮極限狀態的發生概率和工程經驗的基礎上，對荷載取值，構件強度以分項安全因數加以保證。

（2）結構設計的方法：

建筑工程的結構設計步驟一般可分為建筑結構模型的建立．結構荷載的計算，構件內力計算和構件選擇，施工圖繪制四個階段。

第1章 緒論

（一）基本概念

1、土木工程：土木工程是建造各類工程設施的科學技術的總稱，它既指工程建設的對象，即建在地上、地下、水中的各種工程設施，也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。

2、基本建設：國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農田水利、商店、住宅、醫院、學校、給水排水、煤氣輸送等工程建設稱為基本建設。

3、信息化施工：在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛應用計算機信息技術，對工期、人力、材料、機械、資金、進度等信息進行收集、存儲、處理和交流，并加以科學地綜合利用，為施工管理及時、準確地提供決策依據。

4、可持續發展：是指“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的發展構成危害”。

（二）基本知識和基本理論

1、土木工程概論課程的任務

“土木工程”包括哪些內容?“土木工程”專業的學生要學習哪些知識、掌握哪些基本技能、具備哪些能力?怎樣才能學好等?回答這些問題便是本書的主要任務。

土木工程的內容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關，在國民經濟中起著非常重要的作用。

土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵路工程，橋梁工程，隧道工程，機場工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。

2、土木工程發展歷史簡述

土木工程的發展經歷了古代、近代和現代三個階段。現代土木工程的特點有：

①功能要求多樣化；②城市建設立體化；③交通工程快速化；④工程設施大型化。

3、土木工程的未來

土木工程目前面臨的形勢是：

①信息(包括計算機、通訊、網絡等)工業的迅猛發展。②航空、航天事業等高科技事業 的發展。③地球上居住人口激增，而地球上的土地資源是有限的，并且會因過度消耗而日益枯竭。④生態環境受到嚴重破壞，隨著工業的發展、技術的進步而人類生存環境卻日益惡化。

（1）重大工程項目將陸續興建

①為了解決城市土地供求矛盾，城市建設將向高、深方向發展。②目前高速公路、高速鐵道的建設仍呈發展趨勢。

③在航空港及海港和內河航運碼頭的建設也會在不久的將來取得巨大的進步。（2）土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓。

（3）工程材料向輕質、高強、多功能化發展（21世紀在工程材料方面希望有較大突破：①傳統材料的改性；②化學合成材料的應用）（4）設計方法精確化、設計工作自動化（5）信息和智能化技術全面引入土木工程

將信息、計算機、智能化技術等高新技術用于土木工程將是今后相當長時間內的重要發展方向。①信息化施工

信息化施工還可通過網絡與其他國家和地區的工程數據庫聯系，在遇到新的疑難問題時可及時查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質量，減少工程事故，有效控制成本，實現施工管理現代化。②智能化建筑

智能化建筑滿足的要求：一是房屋設備用先進的計算機系統監測與控制，并可通過自動優化或人工干預來保證設備運行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務系統。

③智能化交通

智能化交通一般包括以下幾個系統：A、先進的交通管理系統；B、交通信息服務系統；C、車輛控制系統；D、車輛調度系統；F、公共交通系統等。它應具有信息收集，快速處理，優化決策，大型可視化系統等功能。④土木工程分析的仿真系統

用此技術指導設計可大大提高工程結構的可靠性。（6）土木工程的可持續發展

在建設與使用土木工程過程中與能源消耗，資源利用，環境保護，生態平衡有密切關系，對貫徹“可持續發展”原則影響很大。

4、土木工程的學習建議

（1）科學、技術與工程的關系

科學是關于事物的基本原理和事實的有組織、有系統的知識。科學的主要任務是研究世界萬物發展變化的客觀規律，它解決一個為什么的問題。

技術則是指將科學研究所發現或傳統經驗所證明的規律轉化成為各種生產工藝，作業方法，設備裝置等，它解決一個如何實現的問題。技術的主要任務是為生產某種滿足人類需要的產品而服務。

工程是指自然科學或各種專門技術應用到生產部門去而形成的各種學科的總稱，其目的在于利用和改造自然來為人類服務。（2）土木工程的知識、能力和素質要求

我國高等土木工程專業的培養目標是：培養適應社會主義現代化建設需要，德智體全面發展、掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得土木工程工程師基本訓練，具有創新精神的高級工程科學技術人才，畢業后能從事土木工程設計、施工與管理工作，具有初步的工程規劃與研究開發的能力。

在土木工程學科的系統學習中，實踐經驗中得出以下幾點值得重視：①自主學習能力；②綜合解決問題的能力；③爭強、創新能力；④協調、管理能力。

第2章 土木工程材料

（一）基本概念

1、土木工程材料：任何土木工程建(構)筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統稱為土木工程材料。

2、天然砂：由自然條件作用(主要是巖石風化)而形成的，粒徑在5mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。

3、硅酸鹽水泥：根據國家標準(GB175—92)規定，凡由硅酸鹽水泥熟料，0~5％石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。

4、綠色建材：其含義是指：采用清潔的生產技術，少用天然資源、大量使用工業或城市固體廢棄物和農植物秸稈，生產無毒，無污染、無放射性，有利于環保與人體健康的建材。

（二）基本知識和基本理論

材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結構材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類，如建筑結構材料；橋梁結構材料；水工結構材料；路面結構材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫隔聲材料等。

了解材料在土木工程中的作用主要應從三個方面去認識：材料對保證工程質量的作用；材料對工程造價的影響；材料對工程技術進步的促進作用。

1、磚、瓦、砂、石、灰

磚、瓦、砂、石、灰可統稱為地方材料，由于其工程用量大，原料價格低，一般都在當地或附近地區采購。（1）磚

磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎、柱等砌筑工程中。

按照生產工藝分為燒結磚和非燒結磚；按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實心磚。（2）瓦

瓦是屋面材料。瓦的種類較多，按所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分，有平瓦和波形瓦兩類。（3）砂

砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類。按其產源不同，天然砂可分為：河砂、海砂和山砂。（4）石

凡采自天然巖石，經過加工或未經加工的石材，統稱為天然石材。包括：①毛石②料石③飾面石材④色石渣⑤石子（5）灰

凡能在物理、化學作用下，從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結其他物料而具有一定機械強度的物質，統稱為膠凝材料。膠凝材料可分為無機與有機兩大類。無機膠凝材料可按照其硬化條件分為氣硬性與水硬性兩種。只能在空氣中硬化的稱為氣硬性膠凝材料，如石膏、石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱為水硬性膠凝材料，如水泥。

2、木材

木材具有很多優點，如輕質高強；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動

作用；導電和導熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有缺點，如構造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。

影響木材強度的主要因素為含水率(一般含水率高，強度降低)，溫度(溫度高，強度降低)，荷載作用時間(持續荷載時間長，強度下降)及木材的缺陷(木節、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等)。

工程中木材又常分為原木、鋸材及各類人造板材。

3、鋼材

鋼材品質均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高。有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結構鋼。

4、水泥

水泥是水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結硬化，可將其他材料膠結成整體，并形成堅硬石材的材料。（1）水泥的定義和分類

水泥按其用途及性能分為三類：通用水泥、專用水泥、特性水泥。

水泥按其主要水硬性物質名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。

（2）硅酸鹽水泥

水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現象稱為水泥的初凝；隨著塑性的消失，水泥漿體開始產生強度，此時稱為水泥的終凝；水泥漿體由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結。水泥漿體終凝后，其強度會隨著時間的延長不斷增長，并形成堅硬的水泥石，這一過程稱為水泥的硬化。

（3）其他品種水泥有：快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、高鋁水泥、膨脹水泥。

5、混凝土

混凝土(簡寫為砼)是當代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結材料、骨料和水按一定比例配制，經攪拌振搗成型，在一定條件下養護而成的人造石材。混凝工具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點；同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬，使用范圍十分廣泛。①混凝土的種類

按膠凝材料不同，分為水泥混凝土(又叫普通混凝土)、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同，分為重混凝土(ρ>2600 kg／m3)、普通混凝土(1950~2 600 kg／m3)、輕混凝土(ρ<1950kg／m3)；按使用功能不同，分為結構用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分為噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷，將水泥混凝土與其他材料復合，出現了鋼筋混凝土，預應力混凝土，各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等。②普通混凝土

普通混凝土是由水泥、粗骨料、細骨料和水拌合，經硬化而成的一種人造石材。③特種混凝土

A、輕骨料混凝土 B、纖維增強混凝土(簡稱FRC)C、聚合物混凝土 D、碾壓混凝土 E、自密實混凝土 ④鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。

預應力混凝土一般指預應力鋼筋混凝土，通過張拉鋼筋，產生預應力。預應力的產生，按張拉鋼筋的方法可分為機械法、電熱法和化學法；按施加預應力的順序可分為先張法和后張法。

6、其他材料

（1）瀝青、瀝青制品與其他防水材料

瀝青材料是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬衍生物所組成的混合物。

高分子新型防水卷材有三大類：橡膠類防水卷材，塑料類防水卷材，橡塑共混型防水卷材。

（2）玻璃、陶瓷制品

玻璃不僅有采光和防護的功能，而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。陶瓷是由適當成分的粘土經成型、燒結而成的較密實材料。

常用陶瓷材料的品種可分為：陶瓷錦磚(馬賽克)，陶瓷墻地磚，陶瓷釉面磚，衛生陶瓷。（3）塑料與塑料制品

塑料是以有機高分子化合物為基本材料，加入各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓力下塑制而成的材料。（4）絕熱材料

將不易傳熱的材料，即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復合體稱為絕熱材料。絕熱材料是保溫、隔熱材料的總稱。分為無機絕熱材料和有機絕熱材料兩大類。（5）吸聲材料

吸聲材料是指能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的材料。常用的吸聲材料有：①無機材料②有機材料③多孔材料④纖維材料。（6）裝飾材料

對建筑物主要起裝飾作用的材料稱裝飾材料，裝飾材料應具有裝飾功能、保護功能及其他特殊功能。裝飾功能即裝飾效果，是由質感、線條和色彩三個因素構成的。按其在建筑物的裝飾部位予以分類：外墻、內墻、地面、吊頂裝飾材料（7）新型復合板材

①銅絲網水泥類夾芯復合板材 ②彩鋼夾芯板材（8）綠色建材

①“綠色建材”的基本概念及其特征 綠色建材的基本特征有：

A、建材生產盡量少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物。B、采用低能耗、無污染環境的生產技術。

C、在生產中不得使用甲醛、芳香族、碳氫化合物等．不得使用鉛、鎘、鉻及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。

D、產品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康。

E、產品具有多功能，如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火；調溫、消磁、防射線、抗靜電等功能。

F、產品可循環和回收利用，廢棄物無污染以防止造成二次污染。②綠色建材在國外的發展 ③“綠色建材”在國內的發展 發展“綠色建材”，改變長期以來存在的粗放型生產方式，選擇資源節約型、污染最低型、質量效益型、科技先導型的生產方式是21世紀我國建材工業的必然出路。我國發展“綠色建材”取得的初步成果有：

A、利用廢渣類：廢棄物為基料研制的磚制品取代粘土磚已趨于成熟，工程中已大量應

用；

B、采用化學石膏制板產品，以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏生產“綠色建材”；

C、充分利用白色污染廢棄物，經粉碎后，采用刨花板(或中密度板)生產技術生產保溫板系列產品、復合夾心板材產品來代替木材。

D、利用稻草或農植物秸稈為填料，加水泥蒸壓生產水泥草板。E、采用高新技術生產有益于人體健康的多功能“綠色建材”。F、水泥的生產從綜合治理尋求出路。

第3章 基礎工程

（一）基本概念

1、基礎：將上部結構荷載傳遞給地基、連接上部結構與地基的下部結構稱為基礎，地基是指承托基礎的場地。

2、沉降縫：是指從建筑物的屋頂到基礎全部分開，分割成若干個長高比較小、整體剛度較好、體型簡單和自成沉降體系的單元。

3、沉井：是井筒狀的結構物，它是以井內挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至設計標高，然后經過混凝土封底，并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其他構筑物的基礎。

4、地基處理：是指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載力和變形的設計要求，地基需經過人工處理的過程。

（二）基本知識和基本理論

工程地質、基礎工程、地基處理都是土木工程專業知識的重要組成部分。

1、工程地質勘察

工程地質勘察的目的主要是查明工程地質條件，分析存在的地質問題，對建筑地區作出工程地質評價。

工程地質勘察的任務是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質條件及巖土體性狀的影響，并結合工程設計、施工條件，以及地基處理等工程的具體要求，進行技術論證和評價，提出解決問題的決策性具體建議，為設計、施工提供依據，服務于工程建設的全過程。

工程地質勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。（1）工程地質測繪

工程地質測繪就是填繪工程地質圖，根據野外調查綜合研究勘察區的地質條件，填繪在適當比例尺地形圖上加以綜合反映。

工程地質測繪方法有像片成圖法和實地測繪法。（2）工程地質勘探方法

勘探的方法主要有坑、槽探，鉆探，地球物理勘探等。（3）一般工業與民用建筑巖土工程勘察（4）高層建筑巖土工程勘察

高層建筑巖土工程勘察中，應對以下問題進行分析評價：地基承載力，變形和傾斜，高層建筑物與裙房的差異沉降問題，深基坑開挖，環境問題，場地與地基穩定性分析，抗震設計。

（5）公路工程地質勘察

公路工程地質勘察包括以下方面：路線勘察，特殊巖土、不良地質地段的勘察，路基路面勘察，橋渡勘察，隧道勘察和筑路材料勘察。（6）橋梁工程地質勘察

橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分，由正橋、引橋和導流等工程組成。橋梁工程地質問題主要有兩個：橋墩臺地基穩定性問題；橋墩臺的沖刷問題。（7）隧道工程地質勘察

勘察工作通常包括：隧道方案與位置的選擇隧道洞口與洞身的勘察。

2、淺基礎

通常把位于天然地基上、埋置深度小于5 m的一般基礎(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5 m，但小于基礎寬度的大尺寸基礎(如箱形基礎)，統稱為天然地基上的淺基礎。如果地基屬于軟弱土層(通常指承載力低于100kPa的土層)，或者上部有較厚的軟弱土層，不適于做天然地基上的淺基礎時，也可將淺基礎做在人工地基上。（1）淺基礎的類型

淺基礎可以按基礎剛度的不同分為：

①剛性基礎，是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎。

②擴展基礎，當剛性基礎不能滿足力學要求時，可以做成鋼筋混凝土基礎，稱為擴展基礎。

淺基礎還可以按構造類型的不同分為：

①單獨基礎；②條形基礎；③筏板基礎和箱形基礎；④殼體基礎。

3、深基礎

位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5 m或大于基礎寬度的基礎，稱為深基礎。深基礎有樁基礎、沉井基礎、地下連續墻和墩基礎四種常用類型。（1）樁基礎

按樁身材料劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其他組合材料樁等。

按施工方法分為預制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應分為擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。按達到承載力極限狀態時樁的荷載傳遞主要方式分為端承型樁和摩擦型樁。

（2）沉井基礎

沉井按不同的下沉方式分為就地制造下沉的沉井與浮運沉井。

4、減少不均勻沉降的措施

當遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復雜、高差懸殊等情況時，在建筑物的特定部位設置沉降縫；還應合理安排建筑物間的距離；盡可能采用輕型結構以減輕建筑物的自重；在砌體結構中設置圈梁以增強結構整體性；合理安排施工順序和采用合理的施工方法等。

5、地基處理

（1）地基處理的對象與目的

①地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。

②地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括：

A、改善剪切特性；B、改善壓縮特性；C、改善透水特性；D、改善動力特性；E、改善特殊土不良地基的特性

（2）地基處理方法與方案選擇

①地基處理方法：換填法、預壓法、強夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法 ②地基處理的方案選擇（3）地基處理技術的發展

第4章 建筑工程

（一）基本概念

1、混合結構：指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結構，故稱磚混結構。

2、筒倉：是貯存粒狀和粉狀松散物體的立式容器，可作為生產企業調節和短期貯存生產用的附屬設施，也可作為長期貯存糧食的倉庫。

3、水塔：是儲水和配水的高聳結構，是給水工程中常用的構筑物，用來保持和調節給水管網中的水量和水壓。水塔由水箱、塔身和基礎三部分組成。

4、煙囪：是工業中常用的構筑物，是把煙氣排入高空的高聳結構，能改善燃燒條件，減輕煙氣對環境的污染。

（二）基本知識和基本理論

建筑工程按層數可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。

1、基本構件

建筑的基本構件可分為板、梁、柱、拱等。

①板，指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構件，通常水平放置，但有時也斜向設置(如樓梯板)或豎向設置(如墻板)。

板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個方向傳遞到支承構件上的板，雙向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構件上的板。

②梁是工程結構中的受彎構件，通常水平放置，有時也斜向設置以滿足使用要求。梁的截面高度與跨度之比一般為1／8~1／16，高跨比大于1／4的稱為深梁。梁的截面高度通常大于截面的寬度，但因工程需要，梁寬大于梁高時，稱為扁梁。梁的高度沿軸線變化時，稱為變截面梁。

梁按截面形式可分為矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。按所用材料可分為鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁、木梁以及鋼與混凝土組成的組合梁等。

按梁的常見支承方式可分為：簡支梁、懸臂梁、一端簡支另一端固定梁、兩端固定梁、連續梁。

梁按其在結構中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱是工程結構中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構件。

柱按截面形式可分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構柱；按所用材料可分為石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱；按柱的破壞特征或長細比可分為短柱、長柱及中長柱；按受力特點可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。

鋼筋混凝土柱是最常見的柱，廣泛應用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造和施工方法可分為現澆柱和預制柱。

④拱為曲線結構，主要承受軸向壓力，廣泛應用于拱橋，在建筑中應用較少，其典型應用為磚混結構中的磚砌門窗拱形過梁，亦有拱形的大跨度結構。

2、單層建筑與多層建筑

單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。（1）一般單層建筑

一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業廠房。

民用單層建筑一般采用磚混結構，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板，多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。

單層工業廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結構柱，屋蓋采用鋼屋架結構。按結構形式可分排架結構和剛架結構。

單層工業廠房通常由屋蓋結構、吊車梁、柱子、支撐、基礎和維護結構組成。（2）大跨度結構

大跨度結構常用于展覽館、體育館、飛機機庫等，其結構體系有網架結構、索結構、薄殼結構、充氣結構、應力膜皮結構、混凝土拱形桁架等。（3）多層建筑

多層和高層結構主要應用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。我國以8層為界限，低于8層者稱為多層建筑，多層建筑常用的結構形式為混合結構、框架結構。框架結構指由梁和柱剛性連接而成骨架的結構。框架結構的優點是強度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑平面布置靈活，可獲得較大的使用空間。

多層建筑可采用現澆，也可采用裝配式或裝配整體式結構。

3、高層建筑與超高層建筑

8層及8層以上者稱為高層建筑。高層結構的主要結構形式有：框架結構，框架—剪力墻結構，剪力墻結構，框支剪力墻結構，筒體結構等。①框架結構

框架結構因其受力體系由梁和柱組成，用以承受豎向荷載是合理的，在承受水平荷載方面能力很差。因此僅適用于房屋高度不大、層數不多時采用。②框架—剪力墻結構

剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，固其抗剪能力很強，故稱為剪力墻。在框架—剪力墻結構中，框架與剪力墻協同受力，剪力墻承擔絕大部分水平荷載，框架則以承擔豎向荷載為主，這樣，可以大大減小柱子的截面。③剪力墻結構

當房屋的層數更高時，橫向水平荷載已對結構設計起控制作用，如仍采用框架—剪力墻結構，剪力墻將需布置得非常密集，這時，宜采用剪力墻結構，即全部采用縱橫布置的剪力墻組成，剪力墻不僅承受水平荷載，亦用來承受豎向荷載。④框支剪力墻結構

兩種建筑的功能完全不同，為完成這兩種體系的轉換，需在其交界位置設置巨型的轉換大梁，將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結構體系，我們稱之為框支剪力墻體系。

⑤筒體結構

筒體結構是由一個或多個筒體作承重結構的高層建筑體系，適用于層數較多的高層建筑。筒體結構可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。

4、特種結構

特種結構是指具有特種用途的工程結構，包括高聳結構、海洋工程結構、管道結構和容器結構等。（1）煙囪

煙囪分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。磚煙囪的高度一般不超過50 m；

鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過50m的煙囪，一般采用滑模施工。鋼筋混凝土煙囪按內襯布置方式的不同，可分為單筒式、雙筒式和多筒式。

鋼煙囪自重小，有韌性，抗震性能好，適用于地基差的場地，但耐腐蝕性差，需經常維護。鋼煙囪按其結構可分為拉線式、自立式和塔架式。（2）水塔

水塔按建筑材料分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身與鋼筋混凝土水箱組合的水塔。（3）水池

水池同水塔一樣用于儲水；水池多建造在地面或地下。①水池的分類

A、按水池的材料分為：鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網水泥水池、磚石水池等。B、按水池的平面形狀分為：矩形水池和圓形水池。

C、按水池的施工方法分為：頂制裝配式水池和現澆整體式水池。

D、按水池的配筋形式分為：預應力鋼筋混凝土水池和非預應力鋼筋混凝土水池。②水池的構造組成

圓形水池由頂蓋、池壁和底板三部分組成。（4）筒倉

根據所用的材料，筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體式澆筑和預制裝配、預應力和非預應力的筒倉。我國目前應用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉。

第5章 交通工程

（一）基本概念

1、高速公路：是一種具有四條以上車道，路中央設有隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不干擾，全封閉，全立交，控制出入口，嚴禁產生橫向干擾，為汽車專用，設有自動化監控系統，以及沿線設有必要服務設施的道路。

2、城市道路：通達城市各個地區，供城市內交通運輸及行人使用，便于居民生活、工作及文化娛樂活動，與城市外道路連接并承擔對外交通的道路稱為城市道路。

3、鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態作用的結構，是軌道的基礎，是保證列車運行的重要建筑物。

4、跑道構形：是指跑道的數量、位置、方向和使用方式，它取決于交通量需求，還受氣象條件、地形、周圍環境等的影響。

5、航站樓: 供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉換交通方式之用，是機場的主要建筑

6、機場維護區：是飛機維修、供油設施、空中交通管制設施、安全保衛設施、救援和消防設施、行政辦公區等設置的地方。

7、隧道：以某種用途，在地面下用任何方法按規定形狀和尺寸，修筑的橫斷面積大于2 m2的硐室。

（二）基本知識和基本理論

1、道路工程

道路是一種帶狀的三維空間人工構筑物，它包括路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等工程實體。道路的設計一般從幾何和結構兩大方面進行。（1）道路的分類

道路運輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運輸工具，沿道路某個分向，作有目的的移動過程。狹義上講道路運輸則是汽車在道路上有目的的移動過程。

道路根據其所處的位置、交通性質、使用特點等主要可分為公路、城市道路。①公路的分類

目前我國的公路等級按照其使用任務、功能和適應的交通量分為：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。

按照公路的位置以及在國民經濟中的地位和運輸特點的行政管理體制分類為：國道、省道、縣道、鄉(鎮)道及專用公路。公路的技術標準一般有“幾何標準”、“載重標準”和“凈空標準”等，在公路設計時必須嚴格遵守。

②城市道路的分類

道路一般按照其在道路網中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務功能來分類。一

般分為：快速道(雙向行車道、中央設有分車帶、進出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長距離、快速交通服務)；主干道(連接城市主要分區的干道，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路)；次干道(與主干道組成道路網，起集散交通之用，兼有服務功能)；支道(為次干道與街坊路的連接線，解決局部地區交通，以服務功能為主)。（2）公路建設

①公路的幾何組成(或稱線形組成)公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局，到具體定出線位的全過程。在選線時必須考慮以下主要因素：

a路線在政治、經濟、國防上的意義，國家和地方建設對路線使用的任務、性質方面的要求，國防、支農、綜合利用等重要方針的體現。

b路線在鐵路、公路、航道等交通網系中的作用，與沿線工礦、城鎮等規劃的關系，以及與沿線農田水利等建設的配合及用地情況。

c沿線地形，地質、水文、氣象、地震等自然條件的影響，路線長度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、主要材料用量、造價、工期、勞動力等情況及其對運營、施工、養護等方面的影響。

d其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風景區的聯系等。路線方案選擇的方法及步驟

a搜集與路線方案有關的規劃、計劃、統計資料及各種比例尺的地形圖、地質圖、水文、地質、氣象資料等。

b根據確定的路線總方向和公路等級，先在小比例尺的地形圖上，結合搜集的資料，初步研究各種可能的路線走向。

c按室內初步研究提出的方案進行實地考察，連同野外考察中發現的新方案都必須堅持跑到、看到、調查到。路線的類型有：

a沿河線；b越嶺線；c山坡線；d山脊線 ②公路的結構建設 a公路的路基建設

路基是行車部分的基礎，它由土、石按照一定尺寸、結構要求建筑成帶狀土工構筑物，路基必須具有一定的力學強度和穩定性，又要經濟合理，以保證行車部分的穩定性和防止自然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。路堤有：一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護腳路堤等； 基本路塹形式有：全挖式、臺口式和半山洞式。b公路的路面建設

公路路面是用各種堅硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構筑物，以供汽車安全、迅速和舒適地行駛，因此路面必須具有足夠的力學強度和良好的穩定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。

路面一般按其力學性質分為柔性路面和剛性路面兩大類。c公路排水構筑物建設

地面水的排除系統按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。d公路特殊構筑物

公路的特殊構筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等。e公路沿線附屬結構建設

除各種基本結構以外，還需設置交通管理設施、交通安全設施、服務設施和環境美化設施等。

公路交通標志有三類：指示標志、警告標志、禁令標志。

（3）高速公路

我國已建成的高速公路總里程已居世界第三位，僅次于美國和加拿大。①高速公路的特點

a行車速度快、通行能力大 b物資周轉快、經濟效益高 c交通事故少、安全舒適 ②高速公路的線形設計標準

我國公路工程技術標準的規定主要有：a最小平曲線半徑及超高橫坡限制；b最大縱坡和豎曲線；

c線形要求；d橫斷面 ③高速公路沿線設施

高速公路沿線有安全設施、交通管理設施、服務性設施、環境美化設施。

安全設施一般包括標志(如警告、限制、指示標志等)、標線、護欄、隔離設施、照明及防眩設施、視線誘導設施。

交通管理設施一般為高速公路入口控制、交通監控設施。服務性設施一般有綜合性服務站、小型休息點、停車場等。

2、鐵路工程

鐵路運輸是現代化運輸體系之一，也是國家的運輸命脈之一。鐵路運輸的最大優點是運輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對環境的污染較小，基本不受氣象及氣候的影響，能源消耗遠低于航空和公路運輸，是現代化運輸體系中的主干力量。

第一條完全用于客貨運輸而且有特定時間行駛列車的鐵路，是1830年通車的英國利物浦與曼徹斯特之間的鐵路，這條鐵路全長為563 km。牽引機車從最初的蒸汽機車發展為內燃機車、電力機車。

城市輕軌與地下鐵道已是各國發展城市公共交通的重要手段之一。鐵路工程涉及到選線設計和路基工程兩大部分。（1）鐵路選線設計與路基 ①選線設計

選線設計的主要工作內容有：

a根據國家政治、經濟和國防的需要，結合線路經過地區的自然條件、資源分布、工農業發展等情況，規劃線路的基本走向，選定鐵路的主要技術標準。在城市里，則根據地區的商業或工業發展等情況，來規劃線路的走向。

b根據沿線的地形、地質、水文等自然條件和村鎮、交通、農田、水利設施，來設計線路的空間位置。

c研究布置線路上的各種建筑物，如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等，并確定其類型和大小，使其總體上互相配合，全局上經濟合理； 線路空間位置的設計是線路平面與縱斷面設計。②鐵路路基

路基設計一般需要考慮橫斷面、路基穩定性的問題。（2）高速鐵路

鐵路現代化的一個重要標志是大幅度地提高列車的運行速度。高速鐵路是發達國家于20世紀60~70年代逐步發展起來的一種城市與城市之間的運輸工具。

高速鐵路的實現為城市之間的快速交通往來和旅客出行提供了極大方便。高速鐵路線路應能保證列車按規定的最高車速，安全、平穩和不間斷地運行。軌道的平順性是解決列車提速的至關重要的問題。

高速列車的牽引動力是實現高速行車的重要關鍵技術之一。

高速鐵路的信號與控制系統是高速列車安全、高密度運行的基本保證。（3）城市輕軌與地下鐵道

世界上第一條載客的地下鐵道是1863年首先通車的倫敦地鐵。

城市輕軌是城市客運有軌交通系統的又一種形式，它與原有的有軌電車交通系統不同。它有較大比例的專用道，大多采用淺埋隧道或高架橋的方式，車輛和通信信號設備也是專門化的，克服了有軌電車運行速度慢，正點率低，噪聲大的缺點。它比公共汽車速度快、效率高、省能源、無空氣污染等。輕軌比地鐵造價低，見效快。上海也已建成我國第一條城市輕軌系統，即明珠線。①城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點：

a線路多經過居民區，對噪聲和振動的控制較嚴，除了對車輛結構采取減震措施及修筑聲障屏外，對軌道結構也要求采取相應的措施。

b行車密度大，運營時間長，留給軌道的作業時間短，因而須采用高質量的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結構。

c一般采用直流電機牽引，以軌道作為供電回路。d曲線段占的比例大，曲線半徑比常規鐵路小的多。（4）磁懸浮鐵路

磁懸浮鐵路上運行的列車，是利用電磁系統產生的吸引力和排斥力將車輛托起，使整個列車懸浮在鐵路上，利用電磁力進行導向，并利用直流電機將電能直接轉換成推進力來推動列車前進。

與傳統鐵路相比，磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸，因而無摩擦阻力，線路垂直荷載小，適于高速運行。該系統采用一系列先進的高技術，使得列車速度高達500km／h以上；目前最高試驗速度為552 km／h。

由于無機械振動和噪聲，無廢氣排出和污染，有利于環境保護，能充分利用能源，從而獲得高的運輸效率。列車運行平穩，也能提高旅客的舒適性。磁懸浮列車由于沒有鋼軌、車輪、接觸導線等摩擦部件，可以省去大量的維修工作和維修費用。另外磁懸浮列車可以實現全盤自動化控制，因此磁懸浮鐵路將成為未來最具競爭力的一種交通工具。

3、飛機場工程

美國萊特兄弟制造雙翼飛機，1903年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近飛行了36.38m，這是人類首次的飛機飛行。我國飛行家馮如在美國自制飛機，1909年9月21日試飛成功，這是中國人首次駕駛飛機上天。（1）機場規劃

①民航運輸機與機場 a民航運輸機概況

民航運輸機有主線運輸機（載客量>100人，航程>3000km的大型運輸機）和支線運輸機（載客量<100人，航程為200~400km的中心城市與小城市之間及小城市之間的運輸機）。b民航機場概況

機場向大型化和現代化邁進的主要特點為：

?飛行區不斷擴大和完善，可以保證運輸機在各種氣象條件下都能安全起飛、著陸。?航站樓日益增大和現代化，可以保證大量旅客迅速出入。

?機場設施日益完善，機場內有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店，旅客在機場內就像在城市一樣方便。

?機場距城市有一定距離，有先進的客運手段與城市聯系。②民航機場分類與組成

a機場分類為：國際機場、干線機場、支線機場

b民航機場主要由飛行區、旅客航站區、貨運區、機務維修設施、供油設施、空中交通

管制設施、安全保衛設施、救援和消防設施、行政辦公區、生活區、輔助設施、后勤保障設施、地面交通設施及機場空域等組成。（2）跑道方案

①跑道的作用與構成

我國民航機場的跑道通常用水泥混凝土筑成，也有的用瀝青混凝土筑成。跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。

a主要跑道是指在條件許可時比其他跑道優先使用的跑道，按該機場最大機型的要求修建，長度較大，承載力也較高。

b輔助跑道也稱次要跑道，是指因受側風影響，飛機不能在主跑道上起飛、著陸時，供輔助起降用的跑道。

c起飛跑道指只供起飛用的跑道。

飛機場除跑道外，還有一些其他起輔助作用的道路設施：跑道道肩、停止道、跑道瑞的安全區、凈空道、滑行道（口滑行道、旁通滑行道、出門滑行道、平行滑行道、聯絡滑行道）

②機場跑道構形設計

一般跑道構形有如下五種：

a單條跑道；b 兩條平行跑道；c兩條不平行或交叉的跑道；d多條平行跑道；e多條平行及不平行或交叉跑道。③機坪與機場凈空區

飛機場的機坪主要有客機坪、貨機坪、停(維修)機坪，等待坪和掉頭坪。

機場凈空區是指正機起飛、著陸所涉及的范圍，沿著機場周圍要有一個沒有影響飛行安全的障礙物的區域。（3）航站區布局

旅客航站區主要由航站樓、站坪及停車場所等組成。航站樓的設計涉及到位置、形式、建筑面積等要素。①航站樓

航站樓供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉換交通方式之用，是機場的主要建筑。通常航站樓由以下設施組成：

a接地面交通的設施； b辦理各種手續的設施；c連接飛機的設施；d航空公司營運和機場必要的管理辦公室與設備等；e服務設施。

航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛星式、遠機位式四種。

航站樓的建筑面積根據高峰小時客運量來確定。目前我國可考慮采用的標準為國內航班：14～26 m2／人，國際航班：28～40 m2／人。②站坪、機場停車場與貨運區

站坪或稱客機坪，是設在航站樓前的機坪。

機場停車場設在機場的航站樓附近，停放車輛很多且土地緊張時宜用多層車庫。機場貨運區供貨運辦理手續、裝上飛機以及飛機卸貨、臨時儲存、交貨等用。（4）機場維護區及環境 ①機場維護區

飛機維修區承擔航線飛機的維護工作，即對飛機在過站、過夜或飛行前時行例行檢查、保養和排除簡單故障等。②機場環境問題

機場環境分為兩個方面：一是機場周圍環境的保護，使得機場建設和運營不至于對周圍環境造成不良影響；二是做好機場運營環境的保護，使航空運輸安全、舒適、高效進行。a機場周圍環境的保護：主要包括聲環境、空氣環境和水環境的污染與防治，固體廢棄

物的處理，其中聲環境防治最為主要。

b機場運營環境保護的內容包括：機場的凈空環境保護、電磁環境保護、預防鳥擊飛機。c機場內部環境保護：機場的內部環境保護重點是聲環境。

4、隧道工程

隧道是修筑在地面下的通路或空間，但孔徑太小，屬于所謂管道范疇的除外。（1）公路隧道

我國最早的交通隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道，建于公元66年。淺埋隧道一般用明挖法施工，而埋置較深的隧道則多采用暗挖法施工。①公路隧道線路

隧道平面線形，一般采用直線，避免曲線，如必須設置曲線時，應盡量采用大半徑曲線，并確保視距。隧道的縱坡通常應不小于0.3％,并不大于3％。

隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間稱為隧道凈空。隧道凈空包括公路的建筑限界，通風及其他需要的斷面積。建筑限界是指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界。公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。②公路隧道通風

公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是一氧化碳，用通風的方法從洞外引進新鮮空氣沖淡一氧化碳的濃度至衛生標準，即可使其他因素處于安全濃度。

隧道通風方式的種類很多，按送風形態、空氣流動狀態、送風原理等劃分如下：

A、自然通風 ；B、射流式縱向通風；C、豎井式縱向通風；D、橫向式通風；E、半橫向式通風；F、混合式通風。③公路隧道照明

隧道照明與一般部位的道路照明不同，其顯著特點是晝間需要照明，防止司機視覺信息不足引發交通事故。隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明與接續道路照明構成。

入口照明是為司機從適應野外的高照度到適應隧道內明亮度的照明，所必須保證視覺的照明。它由臨界部、變動部和緩和部三個部分的照明組成。（2）鐵路隧道

地下鐵道是地下工程的一種綜合體。其組成包括區間隧道、地鐵車站和區間設備段等設施。

①地鐵隧道結構 A、淺埋區間隧道

多采用明挖法施工，常用鋼筋混凝土矩形框架結構。B、深埋區間隧道

深埋隧道多采取暗挖法施工，用圓形盾構開挖和鋼筋混凝土管片支護。②站臺形式

站臺是地鐵車站的最主要部分，是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。

站臺形式按其與正線之間的位置關系可分為：島式站臺、側式站臺和島側混合式站臺。③地鐵隧道施工

A、明挖法：是淺埋地下通道最常用的方法，也稱作基坑法。

B、暗挖法：暗挖法有時也稱為礦山法，尤其是指在堅硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術的開鑿方式。（3）水底隧道

水底隧道與橋梁工程相比，具有隱蔽性好、可保證平時與戰時的暢通、抗自然災害能力強、并對水面航行無任何妨礙的優點，但其造價較高。水底隧道可以作為鐵路、公路、地下鐵道、航運、行人隧道，也可作為管道輸送給排水隧道。

軟土中水底隧道則多用沉管法和盾構法施工。通常認為沉管法造價低、工期短、施工條件好，因此更為經濟合理。

我國自20世紀60年代開始研究用盾構法修建黃浦江水底隧道。①水底隧道的埋置深度

水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下巖土的覆蓋厚度。設計水底隧道的埋置深度需考慮以下幾個主要因素：

A、地質及水文地質條件；B、施工方法要求；C、抗浮穩定的需要；D、防護要求。②水底隧道的斷面形式

A、圓形斷面；B、拱形斷面；C、矩形斷面 ③隧道防水

水底隧道從施工到運營均有一個防水問題。防水的主要措施有：采用防水混凝土、壁后回填、圍巖注漿和雙層襯砌等。

橋梁工程

（一）基本概念

1、橋梁工程：是土木工程中屬于結構工程的一個分支學科，它與房屋建筑工程一樣、也是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結構工程。

（二）基本知識和基本理論

橋梁既是一種功能性的建筑物，又是一座立體的造型藝術工程，也是具有時代特征的景觀工程，橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。

發展交通運輸事業，建立四通八達的現代交通網，則離不開橋梁建設。

1、橋梁的分類

橋梁工程按照其受力特點和結構體系分為：梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋等。、①按用途分類為：公路橋，鐵路橋，公路鐵路兩用橋，農用橋，人行橋，運水橋(渡槽)和專用橋梁(如管路電纜等)。

②按照橋梁全長和跨徑的不同分為：特大橋、大橋、中橋、小橋

③按照橋梁主要承重結構所用材料分為：圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)，鋼筋混凝土橋，預應力混凝土橋，鋼橋和木橋等。

④按照跨越障礙的性質分為：跨河橋，跨線橋(立體交叉)，高架橋和棧橋等。⑤按照上部結構的行車道位置分為：上承載式橋，下承載式橋和中承載式橋。

2、橋梁工程的總體規劃和設計要點（1）橋梁總體規劃的任務和重點

我國現今一般有初步設計階段、施工圖階段兩階段設計。

橋梁總體規劃的基本內容包括：橋位選定，橋梁總跨徑及分孔方案的確定，選定橋型，決定橋梁的縱、橫斷面布置等。橋梁總體規劃的原則是：

根據其使用任務、性質和未來發展的需要，全面貫徹安全、經濟、適用和美觀的方針。一般需考慮各項要求為：①使用上的要求；②經濟上的要求；③結構上的要求；④美觀上的要求。

（2）橋梁設計前一般需要作如下資料準備：

①調查橋梁的使用任務；②測量橋位附近的地形，制成地形圖；③調查和測量河流的水文情況；④探測橋位的地質情況； ⑤調查當地施工單位的技術水平、施工機械等裝備情況以及施工現場的動力和電力供應情況；

⑥調查和收集建橋地點的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等。（3）橋梁工程設計要點 ①選擇橋位；②確定橋梁總跨徑與分孔數；③橋梁的縱橫斷面布置；④公路橋型的選擇。

3、橋跨結構

橋跨結構形式，是指采用何種結構形式的橋型。一般有：梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等。（1）梁式橋

梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構。目前應用最廣的是簡支梁結構形式的梁式橋，這種結構形式簡單，施工方便，對地基承載力的要求也不高，通常跨徑在25m以下的橋梁常被采用。當跨度大于25m，并小于50m時，一般采用預應力混凝土簡支梁式橋的形式。（2）拱式橋

拱式橋是以拱圈或拱肋作為主要承載結構。這種結構在豎向荷載下，橋墩或橋臺將承受水平推力。拱的跨越能力大，外形也較美觀，因此一般修建拱橋是經濟合理的。（3）剛架橋

剛架橋的主要承重結構是梁或板和立柱或豎墻構筑成整體的剛架結構，且梁與柱的連接處具有很大的剛性。因此在豎向荷載作用下，梁主要承受彎矩，而柱腳處也有水平反力，其受力狀態介于梁式橋和拱式橋之間。對剛架橋，通常是采用預應力混凝土結構。（4）斜拉橋

斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁所組成，是一種高次超靜定的組合結構體系。

斜拉橋根據跨度大小的要求以及經濟上的考慮，可以建成單塔式、雙塔式或多塔式等不同類型。通常的對稱斷面及橋下凈空要求較大時，多采用雙塔式斜拉橋。

一般地，對于跨度為200~700m的橋梁，斜拉橋在技術上和經濟上都具有相當優越的競爭力。

（5）懸索橋

懸索橋，也稱為吊橋，采用懸掛在兩邊塔柱上的吊索作為主要承重結構。在豎向荷載作用下，通過吊桿的荷載傳遞使吊索纜繩承受很大的拉力，因此，通常需要在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨錠結構。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結構。在現代懸索橋結構中，廣泛采用高強度鋼纜繩，以發揮其優異的抗拉性能。（6）組合體系橋

除了以上幾種橋的基本形式外，在工程實踐中，還采用幾種橋型的組合結構，如梁和拱的組合體系，斜拉索與懸索的組合體系等。

4、橋墩與橋臺

橋梁的支承結構為橋墩與橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支承結構，是道路與橋梁的連接點。橋墩是多跨橋的中間支承結構，橋臺和橋墩都是由臺(墩)帽、臺(墩)身和基礎組成。（1）橋墩的類型

橋墩的作用是支承從它左右兩跨的上部結構通過支座傳來的豎向力和水平力。橋墩在結構上必須有足夠的強度和穩定性，在布設上要考慮橋墩與河流的相互影響，即水流沖刷橋墩和橋墩壅水的問題。在空間上應滿足通航和通車的要求。

一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據其結構形式可分為實體式(重力式)橋墩、空心式橋墩和樁(柱)式橋墩。（2）橋臺的類型

橋臺是橋頭兩端的支承結構物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構筑物。橋臺必須有足夠的強度，并能避免在荷載作用下發生過大的水平位移、轉動和沉降，這在超靜定結構橋

梁中尤為重要。公路橋梁的橋臺有實體式橋臺和埋置式橋臺等形式。

5、橋梁基礎

橋梁的基礎承擔著橋墩、橋跨結構(橋身)的全部重量以及橋上的可變荷載。

橋梁基礎的類型有剛性擴大基礎、樁基礎和沉井基礎等。在特殊情況下，也用氣壓沉箱基礎。

土木工程概論

第一章 土木工程專業培養目標和人才素質要求

土木工程：是指建造各類工程設施的科學、技術、和工程的總稱。

土木工程需要解決的問題：

一、土木工程的要素和目的：形成人類活動所需要的，功能良好舒適美觀的空間和通道。

二、土木工程存在的根本原因：存在的根本原因能夠抵御人為或自然的作用力。

三、建造土木工程的根本條件：充分發揮所采用材料的作用。

四、土木工程最終歸屬：“快、好、省”地組織人力、財力和物力，把社會所需要的工程設施建造成功，付諸使用。

土木工程活動在技術和管理方面的內容：技術方面，有勘察、測量、設計、施工、監理、開發等；管理方面，有制定政策和法規、企業經營、項目管理、施工組織、物業管理等。土木工程的基本屬性：1社會性2綜合性3實踐性4技術經濟和藝術統一性。土木工程及工程管理專業的培養目標：培養適應社會主義現代化需要，德智體全面發展，掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得土木工程師基本訓練的，具有創新精神的高級工程技術人才。

科學：是關于事物的基本原理和事實的有組織、有系統的知識。科學家：是從事科學研究的專門家，包括自然科學家和社會科學家。

科學的主要任務：是研究世界萬物發展變化的客觀規律，它解決一個為什么的問題。技術：是指將科學研究所發現或傳統經驗所證明的規律轉化成為各種生產工藝，作業方法，設備裝置的總和。它解決一個如何實現的問題。

技術的主要任務：是利用和改造自然，以其生產某種滿足人類需要的產品而服務。科學和技術的區別于聯系：區別：概念在上面。聯系：科學是基礎，應用科學原理可以開發技術；技術的發展，會出現新的現象和問題，人們對它們進行研究，就能進一步發展科學。所以，科學與技術相互促進，相輔相成，而且互相滲透，兩者之間沒有明確的界限。

工程是指自然科學或各種專門技術應用到生產部門去而形成的各種學科的總稱。工程師：是從事工程活動的技術家。

工程目的：在于利用和改造自然來為人類服務。

工程師的類型 ：技術實施型 研究開發型 工程管理型 三類。

工程師的素質要求：1有較強的基礎科學和技術科學額理論基礎或較寬的知識面2具備以下幾方面的能力：設計、實施、開發、管理、評價能力。

我國高等學校及社會對人才的需求和學校對人才的培養之間存在著兩個根本矛盾：1社會需求的多樣性和學習培養人才的規格較為單一之間的矛盾2社會需求的可變性和學校教學的相對穩定性之間的矛盾。

在土木工程學科的系統學習中，實踐經驗中得出以下幾點值得重視：①自主學習能力；②綜合解決問題的能力；③爭強、創新能力；④協調、管理能力

人的素質：按心理學解釋，指“人的先天的主要在神經系統和感覺器官方面的生理解剖特點”,是人的心理發展的生理條件。而按教育學解釋，則指“人在先天生理基礎上受后天環境 教育影響，通過個體自身的認識與社會實踐，養成的比較穩定的身心發展的基本品質”。

本專業學生應該追求的基本品質的內容：1認知方面2技能和能力方面3思想和情感方面4意識和意志方面5心里和體魄方面

大學生養成高素質所要求的基本品質的主要途徑：勤奮學習、努力實踐、用語創新、交融集體、健康身心、與時俱進。第二章 土木工程的內涵和發展簡史

土木工程學：是指運用數學、物理、化學等基礎科學知識，力學、材料等技術科學知識以及土木工程方面的工程技術知識來研究、設計、修建各種建筑物和構筑物的一門學科。建筑物及種類:是指供人們進行生產生活或其他活動的房屋或場所，如工業建筑 民用建筑 農業建筑 鐵路建筑等。

構筑物及種類:是指人們一般不直接在內進行生產生活活動的建筑物，如煙囪、水塔。土木工程的物質基礎種類:土地、材料以及各種施工機具。

土木工程所受到自然界和人為作用外力種類：地球引力、風、地震、溫度變化、爆炸等。土木工程學科的出發點和歸宿：利用物質條件，滿足人們生產、生活和其他活動的使用需要和審美要求，做到使各類土木工程既能完全地承受各種作用力，又能經濟而迅速地完成其建造任務。

土木工程的發展經歷三個歷史時期：古代、近代和現代三個階段。

現代土木工程的特點有：①功能要求多樣化；②城市建設立體化；③交通工程快速化；④工程設施大型化。

土木工程的內涵及其重要性：土木工程建造各類各類工程設施的科學技術的總稱，指工程建設的對象，即建在地上地下水中的各種工程設施，也指所應用的材料設備和所進行勘測設計，施工，維修，養護等技術。

土木工程的范圍：包括房屋建筑工程，公路與道路市政工程，鐵道工程，橋梁工程，隧道工程，機場工程，地下工程，給排水工程，港口，碼頭工程。

土木工程各發展階段：古代土木工程：歷史跨度長，大致從舊石器時代（公元前5000年）到十七世紀中葉。這一時期的土木工程沒有什么設計理論指導，是公主要靠經驗。所應用的材料主要取之于自然，如樹，石頭，土坯，所用工具很簡單，如斧，錘，刀，鏟，夯等。近代土木工程：從十七世紀中葉刀第二次世界大戰前后，歷時300余年，這一時期的土木工程逐步形成一門獨立的學科。材料方面開始應用鋼筋，砼，這一時期的工具應用新的施工機械。現在土木工程：從第二次世界大戰結束到至今1功能要求多樣化2城市建設立體化3交通工程高速化4工程設施大型化。

土木工程面臨的形勢：1.信息時代2.航空航天事業的發展3.世界人口的激增，資源枯竭4.生存環境惡化

土木工程的發展：1.土木工程材料向多功能和智能化發展2.土木工程項目趨于大型化、全、新，并向太空海洋荒漠發展3.土木工程設計規劃科學化、自動化，施工精細化、工廠化。

可持續發展:既滿足當代人的需要，又不對后代滿足其需要的發展構成威脅。第三章 土木工程中的材料

每平方米建筑物所用材料量：1~2t。

各種工程材料應用的年代：遠古時代，采用石塊和樹木；公元前12~4世紀，采用磚和瓦；17世紀，采用生鐵和熟鐵；18世紀，鋼材。

土木工程設施對材料提出的要求：堅固、耐久、耐火、防水、耐磨、隔熱、絕緣、抗沖擊、抗核輻射。

土木工程材料：任何土木工程建(構)筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統稱為土木工程材料。

容積密度：材料在自然狀態下單位體積的質量。密度：材料在絕對密實狀態下單位體積的質量。強度：抵抗破壞的能力。變形：承受形狀改變的能力。

彈性：材料在外力除去后起其變形能完全消失的性質。塑性：外力撤去后不能恢復其原有形狀的性質。

韌性：材料受沖擊斷裂時吸收機械能的能力。耐久性：材料在長期使用過程中經受各種所受環境和條件的作用仍能保持其原有性能的能力。材料分類：一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結構材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類，如建筑結構材料；橋梁結構材料；水工結構材料；路面結構材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫隔聲材料等。

材料在土木工程中的作用：材料對保證工程質量的作用；材料對工程造價的影響；材料對工程技術進步的促進作用。

土木工程設施中所起的作用和功能分：1承重材料，起承受大自然和人為的各種作用力的作用，典型的如各種鋼材、混凝土、木材和由多種塊材、砂漿組織的砌體。2圍護材料，其保持空間和通道使用功能的作用，典型的如粘土磚瓦、輕質混凝土、無機和有機纖維制品3裝飾材料，起創造優美和舒適環境的作用，典型的如玻璃、油漆、墻地面裝飾材料4膠結材料，典型的如水泥、石灰、石膏、瀝青。4種主要工程材料的名稱：鋼材、混凝土、木材和砌體。

低碳鋼：主要成分是鐵（Fe，約占99%）和少量的碳（C，通常不超過0.22%）。低合金鋼：主要成分是鐵（Fe，約占99%）和少量的碳（C，通常不超過0.22%），還含有少量錳、硅、釩等元素。

各種鋼在結構設計中抗拉和抗壓設計強度值：低碳鋼：約為215N/mm2；低合金鋼：310~380N/mm2。

.鋼材：優點：材質均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高，有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。缺點：耐火性差、易于銹蝕、維護費用較高。

混凝土：是由膠結材料、骨料和水按一定比例配制，經攪拌振搗成型，在一定條件下養護而成的人造石材。

混凝土強度等級：一般為C20~C40，甚至可達C60~C80。

混凝土的種類及受力特點：C20~C40混凝土在實際受壓構件中的抗壓設計強度約為10~20N/mm2，抗拉設計強度約為1.1~1.7N/mm2。

混泥土：優點：可模性、耐久性、耐火性、整體性都較好，易于就地取材，價格較低，強度比磚、木材高，能和鋼筋粘結做成各種強度高的鋼筋混凝土結構；缺點：自重較大，施工比較復雜，工序多，工期長，易產生裂縫。

木材：優點：輕質高強；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動作用；導電和導熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。缺點：構造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。土木工程中所用木材種類:圓木（直徑120mm以上）、方木（截面方形，邊長100~250mm）、條木（寬度不大于厚度的2倍）、板材（寬度大于厚度的2被；厚35mm以下的薄板）等。木材受力特點：順紋抗拉設計強度為8~10N/mm2，順紋抗壓設計強度為10~16N/mm2。（在承重結構中不允許木材橫紋受拉）。

砌體：是由石材、粘土、混凝土、工業廢料等材料做成的塊材，和水泥、石灰膏等膠凝材料與砂、水混合做成的砂漿，疊合粘結而成的符復合料。

砌體受力特點：抗壓強度只有1.5~3.5N/mm2，抗拉強度僅有0.1~0.2N/mm2。

砌體：優點：易于就地取材，價格低廉，施工簡便，隔熱保溫性以及耐火性好；缺點：強度低導致結構笨重，而且粘土磚與農田爭地，手工在現場砌筑而成，施工勞動量大，工程中質量問題偏多。

第四章 土木工程中的力學和結構概念

力：物體間有方向的相互作用，這種相互作用有使物體改變原來形狀或改變運動方向，或二者具有的效應。

純量、矢量：純量：只有量值特征；純量：即有量值又有方向。

轉動平衡：力矩既可按順時針方向轉動，也可按逆時針方向轉動，當兩個方向轉動效應之和為零時，稱出于轉動平衡。

移動平衡：裝置上所有向下的重力必然和懸掛點處的反作用上舉力相等，裝置才會出于不移動的靜止狀態，∑F=0，也稱此裝置處于移動平衡。

5種內力特征及對應表示符號：1產生拉伸變形的是拉力，一般以+N表示；2產生壓縮變形的是壓力，一般以—N表示；3產生彎曲變形的是婉拒，一般以M表示；4產生剪切變形的是剪力，一般以V表示；5產生扭曲變形的是扭矩，一般以Mr表示.恒載與總荷載的關系:承重結構的恒載約占總荷載的50%~70%。可變荷載的類型：1使用荷載2車輛荷載3風載4血載。

基礎：將上部結構荷載傳遞給地基、連接上部結構與地基的下部結構稱為基礎，地基是受結構傳來荷載影響的土層或巖層

永久載荷:指在使用期間永久在結構上，其值不隨時間變化的載荷（恒載）可變載荷:指在使用期間施加在結構上的值隨時間變化的載荷（活載）

偶然荷載:指在使用期間不一定出現，一旦出現，其值很大且持續時間很短的荷載，如撞擊荷載

風載有三個“不一樣”：1不同地區不一樣 2 不同地區每時每刻不一樣3 不同高程不同部位不一樣。

由于土的透水性不同，土體在完成壓縮過程的時間不一樣‘這導致了土體在一段時間之后會發生沉降

地基承載力：在保證地基穩定的條件下，地基壓縮變形控制在房屋容許范圍內時，地基單位面積上所承受的最大荷載。結構失效現象：1破壞:是指結構或構件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效應的現象。2失穩:是指結構或構件因長細比過大而在不大的作用力下突然發生作用力平面外的極大變形的現象。3發生影響正常使用的變形4傾覆或滑移5結構所用材料喪失耐久性 現代橋梁常見形式：梁橋、拱橋、鋼架橋、懸索橋、斜拉橋。建筑的基本構件：可分為板、梁、柱、拱等。

板：指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構件，通常水平放置，承受垂直于板面的荷載，以受彎矩為主。

梁：承受垂直于其縱軸方向荷載的線性構件，以受彎矩和剪力為主。

柱：是工程結構中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構件，以受壓力和彎矩為主。

墻：受平行或垂直于墻面方向的豎向平面構件，前者以受壓力為主，后者以受彎矩和剪力為主。

桿：承受軸向力的直線形構件。

拱：承受沿其縱軸平面內荷載的曲線形構件，以受壓力和彎矩、剪力為主。

殼：一種曲面形具有很好空間傳力性能的構件，能以極小厚度覆蓋大跨度空間，以受壓力為主。

索：以柔性受拉鋼索組成的構件，直線或曲線形。膜：以薄膜材料制成的構件，只能承受拉力。地基：受結構傳來荷載影響的土層或巖層。

巖石：顆粒間牢固連接的、整體的或有裂隙的巖體

碎石土：多數粒徑大于2mm，按粗細分塊石、卵石、圓礫

砂土：多數粒徑大于0.075mm、小于2mm的土，按粗細分礫、中、細、粉砂 粉土：顆粒粒徑更細，粘性介于粘性土和上述非粘性土之間的土 粘性土：粒徑比粉土更細，具有明顯粘性的土 人工填土：回填土、垃圾、工業廢料等。

建筑工程中常見的典型結構：墻體結構、框架結構、框架—筒體結構、桁架架構、網架結構、拱結構、殼體結構、空間折板結構、鋼索結構。

土木工程結構的四項預定功能：1能承受正常施工和使用時可能出現的各種內力2在正常使用時具有良好的工作性能3在正常維護下具有足夠的耐久性能4在偶然事件發生時能保持必須的穩定性。

土木工程結構要求：1在應用上，要充分滿足空間和通道的多項使用要求2在安全上，要完全符合承載、變形、穩定的持久需要3在造型上，要能夠與環境、規劃和建筑藝術融為一體4在技術上，要力爭體現科學、技術和工程的新發展5在建造上，要合理用材、節約能源、與施工實際緊密結合。第五章 建筑工程概述

建筑工程：典型的建筑工程是房屋工程，他是興建房屋的規劃 勘察 設計 施工的總稱，目的是為人類生產生活提供場所。對房屋的基本要求是“實用、美觀、經濟”。

建筑工程中建筑，結構，設備，施工之間關系：建筑的設計概念是講為滿足需要進行的建筑設計，是設計的龍頭專業，由建筑學人員完成；施工概念是講整個施工過程。結構的設計概念是講通過結構計算為建筑設計配結構，施工概念是講結構施工。設備的設計概念是講通過計算、選型為建筑設計配設備，包括水、暖、通風（不含電）。施工概念是講設備施工。

結構工程師的任務：1確定房屋結構承受的荷載，并合理選用結構材料2正確選用結構體系和結構型式3解決好結構承載力、變形、穩定、抗傾覆等技術問題4解決好結構的連接構造和施工方法問題。

施工工程師的任務：1施工組織設計和施工現場布置2確定施工技術方案和選用施工設備3建筑材料的購置、檢驗和使用，熟練技工和勞動力組織4確保工程質量和工期進度。建筑物類別的常用三種分法：

1、按使用性質，住宅、公共、商業、文教衛生、工業建筑；

2、建筑結構采用的材料，生土、木、砌體、鋼筋混凝土、鋼-混凝土組合、鋼、薄膜充氣結構；

3、建筑物主體結構的形式和受力系統劃分，承重墻、框架、筒體、錯列桁架、拱、薄殼、折板、網架、懸掛式結構。混凝土的受力構件種類:板、梁、柱。

混凝土的結構體系種類：墻體、框架、薄殼結構體系。

我國水泥工業開始年代:1889年，1824年波特蘭水泥發明年代。

我國最早建造的鋼筋混凝土框架結構:1908年建造的上海電話公司大樓。

混凝土的優點:資源豐富，能消納工業廢渣，成本和能耗較低，可以與鋼筋、型鋼粘結使用，可模性、整體性、剛性均較好，體內能按受力需要配置鋼筋。

混凝土結構的優點:超高層建筑、巨型大跨度建筑、海洋工程建筑、原子能工程建筑，以及高達1300℃、抵達—160℃的高低溫工程建筑，都可以采用混凝土結構。

第二篇：土木工程概論

土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。

通過幾次類似于講座的上課，外加自己課余時間的看書，對于這么土木工程概論這門課程，有了一定的了解。作為一個土木專業的學生，我認為其特點就是知識面廣，也許我對這門課還不是很熟知，但由于在專科學校里的學習，對土木這個概念還是有一定了解的，也是一種緣分讓我有機會來學習這門古老又不缺乏現代氣息的課程。鑒于讀書報告的規劃需要，以下將通過四個方面進行小結：專業知識、學習計劃、學習體會、改進建議。專業認識 雖然我學過土木這門專業但這都是理論知識可是對這個土木專業不是很了解，以為是單純的偏重于土木，類似于工程管理之類，記得當初填志愿時心里很矛盾，到底第一志愿填土木工程還是其他管理這個問題一直困擾了我好久，直到在那張厚實的志愿書上寫之前也是矛盾重重。，既然我最終選擇了這個專業，也是一種緣分。直到慢慢學習和知識的積累時，才對這個專業有所了解，這是個新興專業，可以說是年輕的，真如我們一樣，有著激情與朝氣。我想這就是讓我對我當初的選擇不后悔的原因吧。后來仔細的在學校的招生網站上仔細的查了一下這個專業的介紹：工程管理以“懂技術、知法規、精管理”為培養目標，采用“基礎課程+平臺課程+專業課程”的課程結構體系，具有較強實踐能力和創新能力的高級工程管理人才。通過理論課程學習和實踐環節訓練，使學生初步具有工程項目可行性研究、招投標文件編制、工程項目的目標控制、信息管理和組織協調等能力。主修課程：工程數學、土木工程測量、土木工程材料、畫法幾何及工程制圖、材料力學、結構力學、彈性力學、流體力學、土力學、混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、橋梁工程、道路勘測設計、路基路面工程、土木工程施工與組織等

畢業去向：能在政府機關建設職能部門，機關及工礦企事業單位的基建管理部門，建筑、市政工程設計院，土木工程科研院所，建筑、公路、橋梁等施工企業，工程質量監督站，工程建設監理部門，房地產公司，工程造價咨詢機構、銀行及投資咨詢機構等從事技術與管理工作；或可考取結構工程、防災減災及防護工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、巖土工程、工程力學等學科的碩士研究生；或按照國家相關規定考取注冊結構工程師、注冊建筑師、注冊土木工程師、注冊監理工程師和注冊造價師等。等其實單純從字面上我覺得很難讀懂，可是經過老師簡單的講解就似乎變得很好理解，總之一句話，等以后畢業了，大多數就是從施工員開始做起，有能力的話做個項目經理，愛學習點的可能做個工程師。這比起那些專業術語可簡單通俗多了。可是這到底是怎么樣的學科呢，我在信息網上找到了這樣一段話：這是什么樣的一門學科？其實這個是工程技術與工程管理的交叉學科我國的工程土木專業在很早以前就開始了，但是應社會主義建設的需求設立的。近年來，隨著全球一體化的發展，尤其是中國入世以后，國際工程項目土木成為熱點。該專業對學生建筑工程師和結構工程師的雙重素質教育，要求學生具有管理學、土木工程技術、計算機管理和外語的綜合知識，能在國內外工程建設領域，從事項目決策和全過程管理的復合型、外向型、開拓型的高級土木管理人才。由于土木工程管理責任重大，除具有相應的專業知識外，還要有良好的身體素質和心理素質。它的授課的內容是包括專業工程技術類和建筑學類兩大部分。其他的內容跟學校介紹大同小異。學習計劃 既然我學習了這個專業，就要為自己定個學習計劃，有長遠的，也用短期的，有具體的，也有大概的。首先擺在我面前的先是在學校里做好基礎，為以后畢業后找工作打好良好基礎。理論上這個專業畢業后有很多方向去發展自己，有政府機關公務員，比如在建委、水利局、路橋公司等從事工程建設的工作等；有工程咨詢公司、投資公司，從事工程建設項目的評估、咨詢等工作；有工程建設公司、房地產開發公司——從事工程建設項目的招投標、施工建設管理等工作……可能由于個人的性格并不是那種善于做那些整理數據型的，不喜歡長期坐辦公室的那種，于是很多便已經被排除了，什么預算審批、招投標等等。說的簡單點，就是我今后希望走的是一條這樣的道路：畢業—基礎施工員員—技術員—項目經理—工程師。也許這條路很難走，可畢竟有這條路它存在的理由，就有人會去走，有人會成功，為什么那個人不是我呢？這就是我對自己的自我鼓勵。一個人想要成功我想首先要的是理想，真如一句話“不想當將軍的兵不是好兵”沒有理想永遠是個兵。我并不是否認基層的重要，只是有目標的人才會贏得自我。大學四年中，我要拿獎學金，有當上主要學生干部的經歷，要一定要在學習中結合實際，不僅要真才實學，也要人際交往。這個專業本身就讓我們做個善于管理又有才能的人。在大學中盡量拿到各類證書，各類實習機會，參與各種活動。學習體會 通過土木工程概論這門課程的學習讓我明白了何謂土木工程。土木工程的內容是非常廣泛的，日常生活中都能見到土木工程的縮影，在國民經濟中也擔任著非常重要的角色土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期，土木工程是通過工程實踐，總結成功的經驗，尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始，以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來，逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學，作為土木工程的基礎理論的學科。因為土木工程與人民的衣食住行有密切的關系，可以說土木工程具有民用性。如今軍事上很多也歸入到土木工程的范疇。如掩體防空洞等。土木工程經歷了古代，近代，現代三個歷史時期。其中跨度比較不對等，古代土木工程大致從新石器時代（約公元前500年起）開始至17世紀中葉；近代土木工程為17世紀中葉到第二次世界大戰前后；現代土木工程為20世紀中葉第二次世界大戰結束以來到如今。現代土木工程功能要求多樣化，城市建設立體化，交通工程快速化，工程設施大型化等特點。土木工程是一門古老的學科，它已經取得了巨大的成就，然而未來的發展前景是不可小視的，如今世界正經歷工業革命以來的又一次重大變革，信息工業的迅速發展。可以預計人類的生產，生活方式將會發生重大變化。本書中包含了土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通土建工程、橋梁工程、港口工程、道路工程、水利水電工程、工程災害與抗災方法等。老師分別就某些問題具體展開，讓同學們深入了解。我們作為土木工程的學生，我認為其中土木工程建設項目這一塊是非常重要的。如果說通過幾次上課后，我對這門土木工程概論有了初步的了解，那么，我今后將通過自身自學來提高更深層次的理解，對土木工程的重要意義有更進一步的認識。改進建議 由于我們上課的次數比較少，而書本內容過多，基本上很多知識點老師都只是一筆帶過，沒有深入下去，也只是講了幾個重要的方面，應該讓同學們對這本教程更加深入去了解，至少要通讀全文。該課程的學習還可以多多的增加一些現場教學，給同學一種貼近實際的需要，否則感覺有些空洞。上課教學形式也可以適當增加，比如上課給我們看幾部建筑史，土木工程史之類，更加能激發同學上課的激情。還有平時上課互動環節似乎沒有做到位，基本上只是上面老師講，下面同學聽，沒有共同討論的氛圍。以上也只是我個人的幾點建議，希望老師們能在今后的教學中適當運用改進。

第三篇：土木工程概論

土木工程：是建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱土木工程需要解決的問題：①形成人類活動所需要的，功能良好和舒適美觀的空間和通道②能夠抵御自然或人為的作用力③充分發揮采用的作用④通過有效的技術途徑和組織手段，“好、快、省”地組織人力、財力和物力 土木工程的四個基本屬性：社會性、綜合性、實踐性、技術、經濟和藝術的統一性科學是關于事物的基本原理和事實的有組織系統的知識技術指根據生產實踐經驗和自然科學原理而發展成的各種生產工藝、作業方法、操作技能、設備裝置的總和工程是關于科學知識的開發應用和關于技術的開發應用的，在物質、經濟、人力、政治、法律和文化限制為滿足社會需要的一種有創造力的專業工程師應具備的能力：設計能力、實施能力、開發能力、管理能力、評價能了近代土木工程的主要特征：有力學和結構理論作為指導、磚瓦木石等建筑材料的得到日益廣泛的使用；混凝土、鋼材、鋼筋混凝土以及早期的預應力混凝土得到發展、施工技術進步很大，建造速度大大加速現代橋梁的三種形式：梁橋、拱橋、懸索橋 現代土木工程的具體表現：土木工功能化、城市建設立體化、交通運輸高速化 土木工程材料的性質：物理性質、力學性質、耐久性質土木工程所用鋼材的主要成分是鐵和少量的碳土木工程用的木材主要取自樹木的樹干直接施加在土木工程結構上的外力是荷載引起的 永久載荷指在使用期間永久在結構上，其值不隨時間變化的載荷（恒載）可變載荷指在使用期間施加在結構上的值隨時間變化的載荷（活載）偶然荷載指在使用期間不一定出現，一旦出現，其值很大且持續時間很短的荷載，如撞擊荷載、爆炸荷載結構的失效現象：破壞、失穩、發生影響正常使用的變形、傾覆或滑移、結構所用材料喪失耐久性 土木工程設施中的結構是一個在空間和通道中用各種基本構件組合建成的有功能特征的機體，為土木工程設施的持久使用和美觀需求服務 初步設計階段：初步設計構思、明確各種功能要求、形成總體設計方案施工圖階段：處理各設計工種的細部設計、繪制施工圖，書寫設計說明，完成總體設計 施工階段：交付施工，同時進行工程監理、竣工，房屋落成，交付使用建筑在巖石中、土中或水底以下的工程設施統稱地下工程地下設施主要有7類：住宅設施、城市設施、生產設施、交通設施、貯藏設施、防災，人防設施、軍事設施隧道工程的特點：①它是交通運輸線路穿越天然障礙②穿越的地質條件復雜多變，遇到意外情況比較多，工程定位、設計、施工方法都必須隨時做相應調整③施工作業面窄，可能容納的勞動能力和機械設備都受到限制，對工業化、機械化施工要求高④造價昂貴道路隧道分為山嶺道路隧道、水底道路隧道和城市道路隧道世界上最長的公路隧道為2003年建成的我國穿越秦嶺的終南山隧道，全長18.4km現在世界上擬建的最長水底隧道為日韓海底隧道，全長250km地下鐵路位置的幾種：淺埋地鐵、深海地鐵、地面地鐵線路段、高架地鐵線路段地鐵建筑物一般有：地鐵車站、區間隧道、出入口建筑物 世界上現存最古老的石橋在希臘的伯羅奔尼撒半島，是一座用石塊干壘的單孔石拱橋，距今3500年左右建成 現代橋梁多用鋼筋混凝土、預應力混泥土和鋼材建造我國目前最大跨度的預應力混泥土連續梁橋喂六庫怒江橋世界上最大跨度的預應力混泥土簡支梁橋為奧地利的阿爾姆橋，跨度為76m 拱橋三種承載方式：上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋斜拉橋由主梁、塔柱和斜索三種橋墩的類型有：實體重力式、構架式、樁或柱式 橋臺的類型有：實體式、埋置式橋梁基礎的類型有：剛性擴展基礎、樁基礎、管柱基礎、沉井基礎、沉箱基礎 道路根據其所處位置、交通性質、使用特點可分為公路、城市道路和專用道路公路是指連接城市與鄉村的主要供汽車行駛的道路 城市道路是指在城市范圍內供車輛及行人通行的道路專用道路指由工礦農林部門投資修建供部門車輛使用路基橫斷面的典型形式有路堤、路塹和半填半挖路基 路基施工的特點：工程量大、工程項目多、工藝簡單、施工條件差 道路路基施工的內容：路基主體工程、去土炕與棄土推多、護坡道及碎落臺、路基綜合排水、路基防護與加固、填方與挖方路基、特殊工程地質地區的路基、冬季與雨季的施工以及由于修筑路基而引起的改溝和改河工程、土石方工程的施工組織、路基整修、質量檢查、工程驗收等工程項目 路面滿足的四個要求;功能性好、結構性好、耐久性好、安全性好 高速公路時全封閉、全部控制出入、全部立體交叉、路中央有分隔帶的現代化汽車公路 高速公路與普通公路的區別在于：汽車專用（并且對農用汽車、特殊貨運汽車也作出限制）；分道行駛（有中央分隔帶、超車車道、行車車道等）；控制出入（全封閉、全立交，路段兩側設禁人柵）；設施完善（除完善的安全、監控設施外，還有緊急電話和服務區等）高速公路的社會效益和經濟效益主要表現的方面：運輸效益高、技術效益好、安全效益可觀、加速城市發展、刺激工業發展、帶動第三產業發展、協調經濟聯合與合作 城市道路的組成：車行道、路測帶、分隔帶、交叉口和交通廣場、停車場和公交車停靠站、道路雨水排水系統、其他設施目前我國公路發展的特點：①國道是我國公路的骨架，在公路運輸中占著主導地位②高速公路發展迅速，近年來每年建成的高速公路達數千公里③路網整體水平和公路通行能力有明顯提高④橋梁和隧道建設水平上了一個新的臺階⑤籌資力度進一步加大⑥公路運輸在綜合運輸體系中所占比重進一步提高鐵路由線路、路基和線路上部建筑3部分組成鐵路線路在某區段上限制貨物列車重量的坡度，稱作限制坡度

鐵路線路上部建筑包括與列車直接接觸的鋼軌、軌枕、道床和道岔高速鐵路指客運列車已超過200km/h的高速運行的鐵路高速鐵路的優點：節省能源、保護環境、安全、舒適、省時 高速鐵路的技術問題：①高速鐵路線路應能保證按規定的最高車速，安全、平穩和不間斷地運行②軌道的平順性是解決列車提速的至關重要的問題③高速列車的牽引動力是實現高速行車的重要關鍵技術之一④高速鐵路的信號與控制系統是提高速列車安全、高密度運行的基本保證 港口的類型;①按所處位置分,有河口港、海岸港、河港②按用途分有商港、軍港、漁港、工業港和避風港③按成因可分為天然港和人工港④按港口水域在寒冷季節是否凍結了分為：供港和不凍港⑤按潮汐關系、潮差大小、是否修建船閘控制進港，可分為：閉口剛和開口港⑥按對進口的外國貨物是否辦理報關手續可分為：報關港和自由港碼頭的布置有順岸式、突堤式、挖入式 碼頭的形式按其前沿的橫斷面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式 防波堤是類型：斜坡式防波堤、直立式防波堤、混合式防波堤、透空式防波堤、浮式防波堤、噴氣消波設備、新式防波設備有塑料簾幕和浮毯等形式 海洋工程的特點：①環境條件復雜且隨機性大②結構尺度大且設計安全度要求高③結構設計時考慮作用力的多樣性④施工方法的特殊性機場工程是指規劃、設計和建造各項設施的統稱 機場分：國際機場、干線機場、支線機場 民航運輸飛機有兩類：干線運輸機和支線運輸機 跑道長度的因素：單條跑道、兩條平行跑道、兩條不平行或交叉的跑道、多條平行跑道、多條平行及不平行或交叉跑道 跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種 我國民用機場建設特點：①全國機場規劃布局逐步趨于合理②機場設施逐步完善，安全運行保障水平不斷提高③機場建設技術水平不斷提高④機場建設的發展前景美好 給水工程一般由給水水源和取水構筑物、輸水道、給水處理廠和給水管網組成 排水工程一般由排水管系、廢水處理廠和最終處理設施組成 土木工程的建設程序：立項、報建，可行性研究，選擇建設地點，編制勘察設計任務書、測量地形、勘察地質水文、編制設計文件、組織施工，竣工驗收，交付使用等環節鋼筋混凝土工程由鋼筋工程、模板工程和混凝土工程3部分組成橋梁上部結構的施工方法：支架法施工、架梁法施工法、頂推法施工、懸臂施工法、移動支架法施工、轉體法施工、剛性骨架法施工工程項目管理制包括以下6種管理：項目的組織管理、項目的合同管理、項目的計劃管理、項目的協調管理、項目的控制管理、項目的信息管理建設法規大體的類型：法律、條例、規定、標準、規范、規程

第四篇：土木工程概論

現代土木工程的特點有：

①功能要求多樣化；②城市建設立體化；③交通工程快速化；④工程設施大型化。

將信息、計算機、智能化技術等高新技術用于土木工程將是今后相當長時間內的重要發展方向。

①信息化施工

信息化施工還可通過網絡與其他國家和地區的工程數據庫聯系，在遇到新的疑難問題時可及時查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質量，減少工程事故，有效控制成本，實現施工管理現代化。

②智能化建筑

智能化建筑滿足的要求：一是房屋設備用先進的計算機系統監測與控制，并可通過自動優化或人工干預來保證設備運行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務系統。

③智能化交通

智能化交通一般包括以下幾個系統：A、先進的交通管理系統；B、交通信息服務系統；C、車輛控制系統；D、車輛調度系統；F、公共交通系統等。它應具有信息收集，快速處理，優化決策，大型可視化系統等功能。

④土木工程分析的仿真系統 用此技術指導設計可大大提高工程結構的可靠性。

二、練習題

（一）判斷與改錯題

1、土木工程的內容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關，在國民經濟中起著非常重要的作用。dui

2、信息和智能化技術將逐漸退出土木工程。cuo

3、為了解決城市水資源供求矛盾，城市建設將向高、深方向發展。cuo

4、工程的主要任務是為生產某種滿足人類需要的產品而服務。cuo

5、技術的主要任務是研究世界萬物發展變化的客觀規律，它解決一個為什么的問題。cuo

（二）名詞解釋題

1、土木工程；

2、基本建設；

3、信息化施工；

4、可持續發展。

（三）單項選擇題

1、（A）是建造各類工程設施的科學技術的總稱。A、土木工程；

2、（B）是關于事物的基本原理和事實的有組織、有系統的知識。B、科學

3、（C）則是指將科學研究所發現或傳統經驗所證明的規律轉化成為各種生產工藝，作業方法，設備裝置等，它解決一個如何實現的問題。C、技術

4、（D）是指自然科學或各種專門技術應用到生產部門去而形成的各種學科的總稱，D、工程。

5、（D）是指“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的發展構成危害”。D、可持續發展。

6、（A）向輕質、高強、多功能化發展。A、工程材料

7、（D）其目的在于利用和改造自然來為人類服務。D、工程。

8、用土木工程分析的仿真系統的技術指導設計可大大提高工程結構的（A）。A、可靠性

9、（D）應具有信息收集，快速處理，優化決策，大型可視化系統等功能。D、智能化交通。

（四）多項選擇題

1、在土木工程學科的系統學習中，實踐經驗中得出以下幾點值得重視：（ABCD）。

A、自主學習能力；

B、綜合解決問題的能力；

C、爭強、創新能力；

D、協調、管理能力。

2、現代土木工程的特點有（ABCD）。

A、功能要求多樣化；

B、城市建設立體化；

C、交通工程快速化；

D、工程設施大型化。

3、土木工程的發展經歷（ABC）的階段。A、古代；

B、近代；

C、現代；

4、在建設與使用土木工程過程中與（ABCD）有密切關系，對貫徹“可持續發展”原則影響很大。

A、能源消耗；

B、資源利用；

C、環境保護；

D、生態平衡。

5、信息包括（ABC）等。A、計算機；

B、通訊；

C、網絡

238、（A）是指承托基礎的場地。A、地基

9、工程地質、基礎工程、地基處理都是（A）專業知識的重要組成部分。A、土木工程

（四）多項選擇題

1、公路工程地質勘察包括：路線勘察，特殊巖土、不良地質地段的勘察，（ABCD）。A、路基路面勘察； B、橋渡勘察； C、隧道勘察； D、筑路材料勘察。

2、勘探的方法主要有（BCD）等。B、坑、槽探； C、鉆探； D、地球物理勘探。

3、工程地質勘察可分為（ABC）階段。A、可行性研究勘察； B、初步勘察； C、詳細勘察

4、淺基礎可以按基礎剛度的不同分為（ABCD）。A、單獨基 B、條形基 C、筏板基礎和箱D、殼體基礎。

5、深基礎有（ABCD）常用類型A、樁基礎； B、沉井基礎； C、地下連續墻； D、墩基礎。

3、地基處理的對象與目的是什么？

4、地基處理方法有哪些？

第4章

建筑工程

（二）基本知識和基本理論

建筑工程按層數可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。

1、基本構件

建筑的基本構件可分為板、梁、柱、拱等。

①。板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個方向傳遞到支承構件上的板，雙向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構件上的板。

②梁的截面高度與跨度之比一般為1／8~1／16，高跨比大于1／4的稱為深梁 按梁的常見支承方式可分為：簡支梁、懸臂梁、、連續梁。

梁按其在結構中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱按受力特點可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。

2、單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。

（1）一般單層建筑一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業廠房。單層工業廠房通常由屋蓋結構、吊車梁、柱子、支撐、基礎和維護結構組成。

（2）大跨度結構其結構體系有網架結構、索結構、薄殼結構、充氣結構、應力膜皮結構、混凝土拱形桁架等。

（3）框架結構指由梁和柱剛性連接而成骨架的結構。框架結構的優點是強度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑平面布置靈活，可獲得較大的使用空間。多層建筑可采用現澆，也可采用裝配式或裝配整體式結構。

3、高層結構的主要結構形式有：框架結構，框架—剪力墻結構，剪力墻結構，框支剪力墻結構，筒體結構等。

4、特種結構

特種結構是指具有特種用途的工程結構，包括高聳結構、海洋工程結構、管道結構和容器結構等。（1）煙囪（2）水塔（3）水池（4）筒倉

1、單向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構件上的板X。

2、單層廠房一般采用磚混結構，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板。X

3、梁的截面高度與跨度之比一般為1／8~1／16。Y

4、鋼筋混凝土煙囪多用于高度低于50m的煙囪，一般采用滑模施工。X

5、水池是儲水和配水的高聳結構，是給水工程中常用的構筑物。X

（三）單項選擇題

1、（A）指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構件，通常水平放置，但有時也斜向設置或豎向設置。A、板

3、高跨比大于1／4的稱為（D）。D、深梁。

4、（C）是工程結構中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構件。C、柱

5、（D）柱是最常見的柱，廣泛應用于各種建筑。D、鋼筋混凝土。

16、明挖法有時也稱為礦山法，尤其是指在堅硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術的開鑿方式。X

17、淺埋區間隧道 多采用暗挖法施工，常用鋼筋混凝土矩形框架結構X。

18、侯車室是地鐵車站的最主要部分，是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。X

19、基本部照明由臨界部、變動部和緩和部三個部分的照明組成。X

1、（A）是雙向行車道、中央設有分車帶、進出口一般全控制或部分控制，快速交通服務。A、快速道

2、公路路基的（D）形式有路堤、路塹和半填半挖三種。D、橫斷面。

3、下列哪一項不屬于公路的技術標準（D）。D、速度標準。

4、我國已建成的高速公路總里程已居世界第（C）位。C、三

5、（A）沿線有安全設施、交通管理設施、服務性設施、環境美化設施。A、高速公路

6、（B）設施一般為高速公路入口控制、交通監控設施。服務性設施一般有綜合性服務站B、交通管理。

7、（A）設施一般包括標志()、標線、護欄、隔離設施、照明及防眩設施、A、安全

8、（B）分為：快速道、主干道、次干道、支道、居住區道路、風景區道路、白行車專用道B、城市道路

9、公路基本（D）形式有：全挖式、臺口式和半山洞式。D、路塹。

10、（C）是指一條道路在單位時間內，保持一定速度安全行駛時，可通過的車輛數。C、通行能力

11、第一條完全用于客貨運輸而且有特定時間行駛列車的鐵路，是（A）年通車的英國利物浦A、1830

12、高速鐵路的信號與（B）是高速列車安全、高密度運行的基本保證。C、路基

13、世界上第一條載客的地下鐵道是（B）年首先通車的倫敦地鐵。B、1863

14、上海也已建成我國第一條城市輕軌系統，即（B）。B、明珠線

15、磁懸浮鐵路系統采用一系列先進的高技術，使得列車速度高達（B）km／h以上。B、500

16、鐵路現代化的一個重要標志是大幅度地提高列車的（B）。B、運行速度

17、高速列車的（B）是實現高速行車的重要關鍵技術之一。B、牽引動力

18、（C）由于消除了輪軌之間的接觸，因而無摩擦阻力，線路垂直荷載小，適于高速運行。C、高速鐵路

19、人類首次的飛機飛行于（D）年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近D、1909。20、我國飛行家馮如在美國自制飛機，于（B）年9月21日試飛成功，B、1894

21、（A）是指載客量<100人，航程為200~400km的中心城市與小城市之的運輸機。A、主線運輸機

22、我國民航機場的跑道通常用（A）筑成。A、水泥混凝土

23、（A）是指在條件許可時比其他跑道優先使用的跑道，按該機場最大機型的要求修建，長度較大，承載力也較高。A、主要跑道

24、機場（A）是指正機起飛、著陸所涉及的范圍，沿著機場周圍要有一個沒有影響飛行安全的障礙物的區域。A、凈空區

25、機場停車場設在機場的（A）附近，停放車輛很多且土地緊張時宜用多層車庫。A、航站樓

26、航站樓的建筑面積根據高峰小時（D）來確定。D、客運量。

27、我國最早的（C）隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道，建于公元66年。C、交通

28、隧道的縱坡通常應不小于（C）。C、0.3％

29、（A）是為司機從適應野外的高照度到適應隧道內明亮度的照明，A、入口部照明 30、我國自20世紀60年代開始研究用（C）修建黃浦江水底隧道C、盾構法。

31、軟土中水底隧道施工，通常認為（B）造價低、工期短、施工條件好，因此更為經濟合。B、沉管法

32、水底隧道從施工到運營均有一個（B）問題。B、防水

33、隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間稱為（A）。A、隧道凈空

34、公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是（A）。A、一氧化碳

（四）多項選擇題

1、道路是一種帶狀的三維空間人工構筑物包括（ABCD）A、路基； B、路面； C、橋梁； D、涵洞。

2、道路根據其（ABC）等主要可分為公路、城市道路。A、所處的位置； B、交通性質； C、使用特點

3、公路路線的類型有（ABCD）。A、沿河線； B、越嶺線； C、山坡線； D、山脊線。

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第五篇：土木工程概論

專業：工程管理0901班姓名：王東琴學號：9119090107

觀后感

——“鳥巢”及南方住宅小區建筑

老師用兩次課給我們播放了關于“鳥巢”以及兩處南方住宅小區的視頻，通過觀看這些關于建筑的視頻，使我對建筑工程方面有了更深的認識，讓我感覺到我們工程管理專業的重要性。

中國古建筑具有悠久的歷史傳統和光輝的成就，從發現半坡遺址到現在我國建筑已有了六、七千年的歷史，其中古代皇宮建筑群、園林建筑等都具有很高的鑒賞價值，它們都凝聚了我們祖先的智慧。社會不斷發展進步，建筑也在不斷的更新發展，我們現代建筑在保留古建筑優點的同時發展創新，技術的不斷革新使我們現在看到的建筑既美觀又經濟實用。

2008年8月8日，舉世矚目的奧運會在北京召開，燈光、火焰把整個北京城照的光亮無比。奧運會最受關注的莫過于比賽主場館“鳥巢”。“鳥巢”方案是通過重重選拔最終得到勝利的奧運會主場館方案。它的形態如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃，寄托著人類對未來的希望。設計者們對這個國家體育場沒有做任何多余的處理，只是坦率地把結構暴露在外，因而自然形成了建筑的外觀。“鳥巢”外形結構主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根桁架柱，建筑頂面呈鞍形，長軸為332.3米，短軸為296.4米，最高點高度為68.5米，最低點高度為42.8米。“鳥巢”主體采用Q460鋼材，它受力強度達到460兆帕。體育場外殼采用可作為填充物的氣墊膜，起到防水的作用。“鳥巢”座位呈現碗狀，高低錯落使坐在不同位置的九萬多人的視角相差不多。“鳥巢”鋼結構上裝有吸聲材料，內里設有的所有設備都體現了“鳥巢”的人文關懷。

國家體育場“鳥巢”將中國傳統文化和現代文化完美的結合在一起，它的雄偉壯闊征服了全世界，它是我們21世紀建筑的典范，“鳥巢”的出現使我國的建筑在世界上立足。

中國建筑形式從傳統到現代經歷了很長一段路程，它的發展代表了中國文化的發展，尤其是住宅建筑的不斷變革，給我們帶來了一個嶄新的建筑時代。

中國北方住宅建筑粗獷實用，南方住宅建筑精致靈活。中國南方景色優美淡雅，住宅小區更加注重與環境的結合，人們在實用的基礎上越來越關注小區周圍

壞境的整體藝術感。人們購買房屋既要求舒適、有家的感覺又要求美觀大方。具有代表性的住宅小區如浙江湖州的東白魚潭小區和杭州的金都花園小區。東白魚潭小區各部分錯落有致，整齊中帶有差異，差異中體現優美，小區雖然不是很奢華但是其中風景卻很有條理，有山有水給人一種溫馨、敞亮的感受；杭州的金都花園小區主要針對收入中上等家庭而設計，房屋稍顯豪華，風景優美，公共設施齊全，小區內道路設計合理，綠化設置相對美觀，給人一種高貴典雅的感受。

隨著經濟的不斷發展，我國住宅小區的整體狀況也在進行著進一步的革新，21世紀，我們更加注重生態環境，對于居住環境，人們更在乎其節能、綠色的理念，這也是新世紀住宅的主旋律，在未來，我們的住宅產業應該成為資源節約型的產業，在能源方面鼓勵使用新能源和綠色能源；在建筑材料方面提倡使用可重復、可再生、可循環的材料；在小區文化方面提倡使用大面積的綠地，以便起到清潔空氣、釋放氧氣、調節溫濕度的作用，另外，小區綠地提供的戶外活動交往場所要衛生整潔、適用安全、景色優美。這些也將是未來住宅建筑的發展方向。

我國建筑業的發展，帶動人力資源方面的發展，從而使工程管理人員的需求量不斷增加。我們作為工程管理專業的學生，既要努力學習理論知識，又要不斷實踐，做到理論聯系實際，在實踐中證實理論，提高自我。要善于培養積累、總結的能力，要善于觀察，建筑業是一個看得見、摸得著的行業，走在路上，各種房屋建筑數不勝數，因此我們必須要留意觀察，這樣才能真正的體會到建筑其中的奧妙；同時也要時時關注國內外建筑業的發展狀況，了解建筑業最新動向，這樣才能使自己不斷進步。