2013土木工程概论讲义

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第一章绪论一、学习重点（一）基本概念1.土木工程：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设对象，即建在地上、地下和水中的各种设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘察设计、施工、保养、维修等技术。2基本建设：国家将工厂、矿井、铁路、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送、输变电等工程建设称为基本建设。3.信息化管理：在基本建设管理过程中所涉及的勘察设计、施工、保养、维修等技术广泛运用计算机信息技术，对质量（原材料、设计、施工）、进度（工期、人员和机械调配）、造价（人工、材料、机械）和资金成本运作等信息进行收集、储存、处理和交流，并加以科学地综合利用，为基本建设管理及时、准确地提供决策依据。4.可持续发展：是指既满足当代人的需要、又不对后代人满足其需求的发展构成危害。（二）基本知识和基本概念1.土木工程概论课程的任务“土木工程”包括哪些内容？“土木工程”专业的学生主要学习哪些知识、掌握哪些基本技能、具备哪些能力？怎样才能学好“土木工程”？回答这些问题就是本课程的基本任务。土木工程的内容非常广泛，它和人民群众的日常生活密切相关，在国民经济建设中起着非常重要的作用。土木工程的范围包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、机场工程、地下工程、给水排水工程、港口工程、码头工程等。2.土木工程需要解决的问题第一个问题是为人类活动需要（既有物质方面的也有精神方面的）提供功能良好、舒适美观的空间和通道，同时还表现为防水患、兴水利以及环境治理等方面。这是土木工程的根本目的和出发点。第二个问题是抵御自然灾害或人为作用力。前者如地震、风灾、水灾等作用，后者如工程振动、人为破坏等。第三个问题是要充分发挥材料的作用。因为材料问题是建造土木工程的根本条件；从古到今，任何土木工程都是由工程材料如土、石、砖、混凝土、钢材、木材、合金材料、工程塑料等按稳定的几何形状和尺寸堆砌建造起来的。第四个问题是主要通过有效的技术途径和组织手段，利用各个时期社会能够提供的物质设备条件，“好、快、省”地组织人力、财力、物力，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。3.土木工程发展史简述土木工程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段现代土木工程的特点有：①功能要求多样化；②城市建设立体化；③交通工程快速化；④工程建设大型化4.土木工程的未来土木工程目前面临的形势①信息（计算机、通讯、网络）工业的迅猛发展②航空、航天等高科技事业的发展③地球上居住人口激增，而地球上的土地资源有限，并且因过度开发和消耗而日益枯竭④生态环境受到严重破坏、随着工业的发展、技术的进步，而人类的生存环境日益恶化。(1)大工程项目陆续兴建①为了解决城市土地供求矛盾，城市建设向高、深方向发展59 ②目前高速公路、高速铁路的建设仍呈高速发展趋势③在航空港及海港、内河码头的建设将进入较快开发建设时期(2)土木工程将向天空、海洋、荒漠和地下开拓(3)工程材料向轻质、高强、多功能化发展（21世纪在工程材料方面希望有较大突破①传统材料的改性②化学合成材料的运用）(4)设计方法精确化、设计工艺自动化(5)信息和智能化技术全面引入土木工程，将信息、计算机、智能化风格新技术运用于土木工程，将是今后相当长时间的重要发展方向。①信息化管理信息化管理可通过网络与其他国家和对其的工程管理数据库类型，在遇到新的疑难问题时可以及时查询解决。信息化管理可以大幅度提高效率和保证土木工程全过程管理的质量，减少工程事故、有效控制成本、实现管理现代化。②智能化建筑智能化建筑的要求：一是房屋设备有先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效。二是安装对居住者的自动化服务系统。③智能化交通智能化交通一般包括：A先进的交通管理系统B交通信息服务系统C车辆控制系统D车辆调度系统E公共交通系统等，它具有信息收集、快速处理，优化决策、大型可视化系统。④土木工程分析的仿真系统⑤用此技术指导设计可大大提高工程结构的安全性和可靠性(6)土木工程的可持续发展在建设和使用土木工程过程中，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡有密切的关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响很大5.土木工程的信息建议(1)理清科学、技术与工程的关系科学是关于事物发展基本原理和规律的有组织、有系统的知识。科学的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，解决为什么的问题。技术是将科学研究发现或传统经验所证明的规律转化成各种工艺、操作方法、设备等，主要任务是为生产某种满足人类需要的产品服务。解决怎么做的问题。工程是自然科学或各种专门技术运用到生产部门而形成的各种科学的总称，主要任务是利用和改造自然资源来为人类服务。(2)土木工程的知识、能力和素质要求我国高等土木工程专业的培养目标：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练，具有创新精神的高级科学技术人才，毕业后能从事土木工程咨询、设计、施工和管理工作，具有初步的工程规划与研发的能力。在土木工程学科的系统学习中，根据实践经验总结出以下方法：①自主学习能力②综合解决问题能力③增强创新能力④协调管理能力（三）本章节的学习重点和难点1.基本概念2.土木工程发展史3.土木工程的未来二、练习题(一)判断与改错题59 1.土木工程的内容非常广泛，，它和人民群众的日常生活密切相关，在国民经济建设中起着非常重要的作用。1.对2.信息和智能化技术将逐渐退出土木工程。2.错3.为解决城市水源供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。3.错4.土木工程的主要任务是为生产某种满足人类需要的产品而服务。4.错5.工程技术的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，它解决为什么的问题。5.错（二）名词解释1.土木工程2.基本建设3.信息化管理4.可持续发展（三）单项选择题1.A2.B3.C4.D5.D6.A7.D8.A9.D1.（）是建造各类工程设施的科学技术的总称。A.土木工程B.基本建设C.信息化管理D.可持续发展2.（）是关于事物发展基本原理和规律的有组织、有系统的知识。A.教学B.科学C.技术D.工程3.（）是将科学研究发现或传统经验所证明的规律转化成各种工艺、操作方法、设备装置等，解决怎么做的问题A.理论B.科学C.技术D.思想4.（）是自然科学或各种专门技术运用到生产部门而形成的各种科学的总称。A.理论B.科学C.工程D.规范5.（）是指既满足当代人的需要、又不对后代人满足其需求的发展构成危害。A.土木工程B.基本建设C.生态平衡D.可持续发展6.（）将向轻质、高强、多功能化发展。A.土木工程B.基本建设C.工程材料D.工程技术7.（）主要目的是利用和改造自然资源来为人类服务。A.设计B.科学C.工程D.研究8.用土木工程分析的仿真系统的技术指导设计可大大提高工程结构的（）A.可靠性B.真实性C.通用性D.规范性9.（）具有信息收集、快速处理，优化决策、大型可视化系统等功能。A.智能化建筑B.信息化管理C.智能化交通D.信息化仿真系统（四）多项选择题1.现代土木工程的特点有（）。A.功能要求多样化B.城市建设立体化C.交通工程快速化D.工程建设大型化2.在土木工程学习中，实践经验总结出的方法有（）。A.自主学习能力B.综合解决问题能力C.增强创新能力D.协调管理能力3.土木工程的发展经历了（）的阶段。A.古代B.近代C.现代D.未来4.在建设与使用土木工程过程中，与（）有密切关系，对贯彻落实“科学发展观”原则影响较大。A.能源消耗B.资源利用C.环境保护D.生态平衡5.信息包括（）等A.计算机B.网络C.通讯D.科技59 （五）简答题1.土木工程目前面临的形势是什么？2.什么是土木工程？3.土木工程的范围包括哪些内容？4.简述土木工程概论课程的主要任务。（六）辨析题1.在建设和使用土木工程过程中，应充分满足建筑功能完备，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡没有关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响不大。1.错。理由：1.在建设和使用土木工程过程中，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡有密切关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响较大。2.将信息、计算机、智能化技术用于土木工程将是今后发展的重要方向。2.对。理由：将信息、计算机、智能化等技术用于土木工程将是今后相当长时间内的重要发展方向。（七）论述题1.试述我国高等土木工程专业的培养目标是什么？2.联系实际论述土木工程发展的前景。第二章土木工程材料一、学习重点（一）基本概念1.土木工程材料：任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等）都是用相应的材料，按一定的要求建造成的，土木工程所使用的各种材料统称为土木工程材料。2.天然砂：由自然条件作用（主要是岩石风化）形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，统称为天然砂。3.硅酸盐水泥：根据国家标准（GB175-92）规定，凡由硅酸盐熟料，0～5%石灰石或粒料高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶泥材料，称为硅酸盐水泥。4.绿色建材指采用清洁的生产技术，少用天然资源，大量使用工业或城市固体废物和农作物秸秆和废渣，生产无毒、无害、无污染、无放射性，有利于环保和人体健康的建筑材料。（二）基本知识和基本理论材料分类：一般分为金属材料和非金属材料两大类。按功能分为结构材料（承受荷载作用材料）和功能材料（具有专门功能的材料）。59 按用途分为建筑结构材料、桥梁结构材料、水工结构材料、路面结构材料、建筑墙体材料、建筑装饰材料、建筑防水材料、建筑保温材料等了解材料在土木工程中的运用，主要从三个方面去认识：材料对保证工程质量的作用；材料对工程造价的影响；材料对工程技术进步的促进作用1.专、瓦、砂、石、灰专、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近地区采购。（1）转砖石一种常用的砌筑材料，广泛运用于墙体、基础、柱的砌体工程。按生产工艺服务烧结砖和非烧结砖。按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、矿渣砖、灰渣砖等。按有无空洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。(2)瓦瓦是屋面材料。瓦的种类较多，按所用材料分为：粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等。按形状分为平瓦和波形瓦两类。(3)砂砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分为天然砂和人工砂两类。按潺产源天然砂分为河砂、海砂和山砂。（4）石凡采自天然岩石，经过加工或未加工的石材、统称为天然石材。包括毛石、料石、饰面石材、色石渣、石子和卵石（5）灰凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定的机械强度的物质，统称为胶凝材料。胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两类。无机胶凝材料按其硬化条件分为气硬性和水硬性两种。只能在空气中硬化的称为气硬性胶凝材料，如石膏、石灰。既能在空气中又能在水中硬化的称为水硬性胶凝材料，如水泥。2.木材木材具有很多优点，如轻质高强、易于加工、较高的弹性和韧性、能承受冲击和振动荷载、导电和导热性能低、木纹美丽、装饰性好等。缺点是构造不均匀，各向异性、易吸湿吸水、遇水膨胀性大、干缩变形大、易燃、易腐等。影响木材强度的主要因素为含水率（含水率越高、强度越低）、温度（温度越高、强度越低）、荷载作用时间（持续荷载时间越长、强度下降越多）及木材缺陷（木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等）。3.钢材钢材品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度较高。有一定的塑性和很好的韧性、良好的加工性能。天内工程中使用的钢材大多为低碳钢和低合金结构钢。4.水泥水泥是水硬性胶凝材料，即加水拌和成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其他材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。（1）水泥的定义和分类水泥按其用途及性能分为普通水泥、专用水泥和特性水泥按其主要水硬性物质名称分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸铝水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥，以及火山灰、粉煤灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。（2）硅酸盐水泥59 水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，称为初凝；随着塑性的消失，水泥浆体开始产生强度，称为终凝；水泥浆体由初凝到终凝的过程，称为凝结。水泥浆体初凝后，其强度会随着时间的延长不断增加，并形成坚硬的水泥石，称为硬化。（3）其他品种水泥有：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、高铝水泥、膨胀水泥。5.混凝土混凝土（简写为砼）是当代最主要的天内工程材料之一。它是由胶结材料、骨料和水按一定的比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人工石材。混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽、使用范围十分广泛的特点。（1）混凝土的种类按胶凝材料不同分为水泥混凝土（普通混凝土）、沥清混凝土、石膏混凝土等按表观密度不同分为种混凝土（ρ>2600kg/m3）、普通混凝土（ρ=1950～2600kg/m3）、轻混凝土（ρ<1950kg/m3）按使用功能不同分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热ihnt、耐酸混凝土和防辐射混凝土按施工工艺分为喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土为克服混凝土抗拉强度低的缺陷，将水泥混凝土与其他材料复合，形成了钢筋混凝土、预应力混凝土、各种纤维增强混凝土及聚合物浸泽混凝土。（2）普通混凝土普通混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水拌合、经硬化而形成的人造石材。（3）特种混凝土A.轻骨料混凝土B.纤维增强混凝土（简称FRC）C.聚合物混凝土D.碾压混凝土E.自密实混凝土（4）钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土钢筋混凝土是指搭配钢筋的混凝土预应力钢筋混凝土是通过张拉钢筋，产生预应力。按张拉预钢筋的方法分为机械法、电热法和化学法按施加预应力的顺序分为先张法和后张法6.其他材料（1）沥青、沥青制品与其他防水材料沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属养生物所组成的化合物。高分子新型防水卷材有橡胶类防水卷材、塑料类防水卷材和橡塑共混防水卷材三类（2）玻璃、陶瓷制品玻璃不仅有采光和防护功能，而且是良好的吸声、隔热和装饰材料陶瓷是由适当成分的粘土经成型、烧结而成的较密实的材料。常用的陶瓷材料品种可分为：陶瓷锦砖（马赛克）、陶瓷墙地砖、陶瓷釉面砖、卫生瓷砖(3)塑料及塑料制品塑料是以有机高分子化合物为基本原料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料（4）绝热材料对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为绝热材料。绝热材料是保温、隔热材料的总称，分为无机绝热材料和有机绝热材料两大类。（5）吸声材料吸声材料是指能在较大程度上吸收由空气传递来的声波能量的材料常用的吸声材料有无机材料、有机材料和多孔材料和纤维材料59 （6）装饰材料对建筑物主要起装饰作用的材料，其应具有装饰功能、保护功能及其他功能。装饰功能即装饰效果、由质感、线条和色彩三个因素组成。按其在建筑物的装饰部位分为：外墙、内墙、地面、顶棚吊顶装饰材料（7）新型复合板材①钢丝网水泥类夹芯复合板材②彩钢夹芯板材（8）绿色建材①“绿色建材”的基本概念及其特征绿色建材的基本特征A.建材生产尽量少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾的废弃物B.采用低能耗、无污染环境的生产技术C.在生产过程中不得使用甲醛、芳香簇、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品D.产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康E.产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除毒、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、放射线、抗静电等功能F.产品可循环和回收利用，废弃物无污染从而防止二次污染②绿色建材在国外的发展③绿色建材在国内的发展发展绿色建材，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然之路。我国发展绿色建材取得的初步成果：A、利用废渣类：废弃物为基料研制的砖制品取代粘土砖已趋于成熟，工程中已大量运用。B、采用化学石膏制版产品，以磷石膏、脱硫石膏、氟石膏代替天然石膏生产绿色建材C、充分利用白色污染废弃物，经粉碎后，采用刨花板（或中密度板）生产技术生产保温板系列产品，复合夹芯板材产品取代木材D、利用稻草或农作物秸秆为填料，加水泥蒸压生产水泥草板E、采用高新技术生产有益于人体健康的多功能绿色建材F、水泥的生产从综合治理寻求出路。（三）本章节的学习重点和难点1.砖、瓦、砂、石、灰2.水泥3.混凝土4.其他材料1.砂是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础柱等砌筑工程中。2.既能在空气中又能在水中硬化的称为气、水硬性胶凝材料、如水泥。3.功能材料是承受荷载作用的材料。4.水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的凝结。59 5.陶瓷是以有机高分子化合物为基本原料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料。（二）名词解释1.土木工程材料2.天然砂3.硅酸盐水泥4.绿色建材（三）单项选择题1.A2.D3.B4.A5.C6.C7.A8.A9.A10.D1.水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的（）。A.初凝B.终凝C.凝结D.硬化2.表观密度为（）的混凝土称为重混凝土。A.ρ>2900kg/m3B.ρ<1950kg/m3C.ρ=1950～2600kg/m3D.ρ>2600kg/m33.（）是胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。A.混凝土B.砂浆C.钢筋混凝土D.三合土4.对建筑物起装饰作用的材料称为（），其应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功能。A.装饰材料B.装饰功能C.防水材料D.建筑材料5.只能在空气中硬化的称为（）胶凝材料，如石膏、石灰。A.水硬性B.湿硬性C.气硬性D.干硬性6.建材行业是土木工程产业的基础，建材行业为适应今后经济不断增长和可持续发展战略的需要就必须走（）之路。A.科技建材B.高强建材C.绿色建材D.高性能建材7.将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为（）。A.绝热材料B.吸声材料C.吸音材料D.装饰材料8.预应力混凝土预应力的产生，按（）分为机械法、电热法和化学法A.张拉钢筋的方法B.施加预应力的方式C.先张法D.后张法9.（）不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。A.玻璃B.陶瓷C.水泥D.红砖10.（）具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用，导电和导热性能低等特点。A.钢材B.混凝土C.水泥D.木材（四）多项选择题1.ABC2.ABCDE3.ABCD4.5.ABC6.ABCD1.按其产源不同，天然砂分为（）。A.河砂B.海砂C.山砂D.石屑2.天然石材包括（）。A.毛石B.料石C.饰面石材D.色石渣E.石子3.影响木材强度的主要因素有（）。A.含水率B.温度C.荷载作用时间D.木材的缺陷4.钢材品质均匀致密，（）强度都很高。。A.抗拉B.抗压C.抗弯D.抗剪切5.按施工工艺不同，混凝土分为（）等A.喷射混凝土B.泵送混凝土C.振动灌浆混凝土D.高强混凝土6.常用的吸声材料有（）。A.无机材料B.有机材料C.多孔材料D.纤维材料（五）简答题1.材料在土木工程中的作用主要应从哪些方面去认识？59 2.特种混凝土有哪些？3.绿色建材的基本特征是什么？（六）辨析题1.砂是土木工程中的大宗材料。1.正确。理由：砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。2.发展绿色建材，是21世纪我国材料工业的必然之路。2.正确。理由：发展绿色建材，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然之路。（七）论述题1.试述我国发展绿色建材取得的初步成果。2.联系实际，论述我国的墙体广告已取得的成果。第三章基础工程一、学习重点（一）基本概念1.基础：将上部结构荷载传递个地基，连接上部结构与地基的下部结构称为基础，地基是承托基础的场地，不属于土木工程的组成部分。2.沉降缝：是指从建筑物的屋顶到基础全部分开，分割成若干个长高比较小，整体刚度较好、体型简单和自成沉降体系的单元。注意温度缝（变形缝）、施工缝、后浇带等。3.沉井：是筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至设计标高，然后经过混凝土封底，并填塞井孔，使之称为桥梁墩台或其他建筑物的基础。4.地基处理：是天然地基很软弱，不能满足地基设计承载力和变形的要求，地基需经过人工处理的过程。（二）基本知识和基本理论工程地质、基础工程地基处理都是土木工程地基与基础的重要内容。1工程地质勘察工程地质勘察的目的主要查明工程地质条件，分析存在的问题，对建设区域作出工程地质评价。工程地质勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映建设场地的工程地质条件及岩土物理化学特性对工程的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出解决问题的基础性具体建议，为设计、施工提供依据，服务于工程建设全过程。工程地质勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。（1）工程地质测绘工程地质测绘就是填绘工程地质图，根据野外调查、综合研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例地形图上加以综合反映。工程地质测绘方法有影像成图法（3S技术）和实地测绘法。（2）工程地质勘探方法59 勘探方法主要有坑探、槽探、钻探、地球物理勘探等（3）一般工业与民用建筑岩土工程勘察（4）高层建筑岩土工程勘察高层建筑岩土工程勘察中，应对地基承载力、变形与倾斜、高层建筑与裙房的差异沉降问题、深基坑开挖、环境问题、场地与地基稳定性、抗震设计等进行分析评价。(5)公路工程地质勘察公路工程地质勘察包括路线勘察、特殊岩土勘察、不良地质地段勘察、路基路面勘察、桥渡勘察、隧道勘察和筑路材料勘察。（6）桥梁地质勘察桥梁是公路工程的重要组成部分、有正桥、引桥和导流等工程组成。桥梁工程地质问题主要有桥墩地基稳定性问题和桥墩的冲刷问题。（7）隧道工程地质勘察隧道工程地质勘察包括隧道方案与位置的选择、隧道口与洞身勘察。2.浅基础通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的基础(箱形基础)，统称为浅基础。若地基属于软弱土层（承载力低于100kpa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，天然地基不能满足浅基础需要，做深基础成本较高时，采用人工处理地基后将浅基础做在人工地基上。（1）浅基础的类型A.浅基础按基础刚度不同分为：①刚性基础：砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础②柔性基础（扩张基础）：当刚性基础不能满足力学要求时，可做成钢筋混凝土基础，称为开展基础。B.按构造形式分为：独立基础、条形基础、箱形基础、壳体基础和伐板基础。（2）浅基础的特点3.深基础位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m以及埋置深度远大于基础宽度的基础，统称为深基础。深基础常用的主要有桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和墩基础四种。（1）桩基础A.按桩身材料分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩和其他组合材料桩。B.按施工方法分为预制桩和灌注桩两类，C.按成桩过程中的挤土效应分为挤土桩、微量挤土桩和非挤土桩。D.按达到承载力极限状态时桩的荷载传递方式分为端承型桩和摩擦型桩。（2）沉井基础沉井按不同的下沉方式就地下沉沉井和浮运沉井。4.技术不均匀沉降的措施当遇到地基不均匀、建筑平面形状复杂、高差悬殊大等特殊情况时，在建筑物的特定位置设置沉降缝；合理按建筑物柱网间距；尽可能采用轻型结构以减轻建筑物的自重；在砌体结构中设置圈梁以增强结构整体性；合理安排施工顺序和采用合理的施工方法。5.地基处理（1）地基处理的对象与目的①基础处理的对象是软弱土地基和特殊土地基②地基处理的目的：采用科学合理的地基处理方法，概算地基承载力和稳定性。③措施：A改善剪切特性B改善压缩特性C改善透水特性D改善动力特性59 E改善特殊不良土体地基特性（2）地基处理方法与方案选择①地基处理方法：换填法、预压法、强夯法、振动法、土或灰土挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌法、高压喷射桩法。②地基处理的方案选择。（3）地基处理技术的发展二、练习题(一)判断与改错题1.对2.错3.错4.错5.错1.工程地质勘察的目的是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑区域作出地质评价。2.位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m以及埋置深度远大于基础宽度的基础，统称为深基础。3.沉井按不同的制作方式分为就地制造下沉沉井和浮运沉井。4.当开展基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础、称为刚性基础。5.桥梁是房屋建筑工程中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。（二）名词解释1.基础2.沉降缝3.沉井4.地基处理（三）单项选择题1.B2.A3.C4.C5.D6.A7.A8.A9.A10.A1.通常把位于天然地基上、埋置深度小于（）m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的基础(箱形基础)，统称为浅基础。。A.4B.5C.6D.82.（）是指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，地基需经过人工处理的过程。A.地基处理B.工程地质C.基础工程D.地基加固3.地基中的软弱土层通常指承载力对于（）kpa的土层。A.50B.80C.100D.2004.（）包括砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础。A.独立基础B.扩展基础C.刚性基础D.柔性基础5.桩基础按（）分为端承型桩和摩擦型桩。A.桩身材料B.施工方法C.挤土效应D.荷载传递6.（）的目的是采用科学合理的地基处理方法，概算地基承载力和稳定性。A.地基处理B.基础加固C.地基挤压D.地质处理7.桥梁是（）中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。A.公路工程B.建筑工程C.水利工程D.市政工程8.（）是指承托基础的场地。A.地基B.条形基础C.垫层D.承台9.工程地质、基础工程、地基处理都是（）地基与基础专业知识的重要组成部分。A.土木工程B.工程管理C.混凝土工程D.地质勘察10.埋置深度大于5m，但小于基础宽度的基础，称为（）。A.浅基础B.深基础C.刚性基础D.独立基础（四）多项选择题1.ABCD2.BCD3.ABC4.ABCDE5ABCD1公路工程地质勘察包括：线路勘察、特殊岩土勘察、不良地质地段勘察、（）。A.路基路面勘察B.桥渡勘察C.隧道勘察D.筑路材料勘察2.勘探的方法主要有（）。A.查阅资料B.坑探C.槽探D.钻探E.地球物理勘探59 3.工程地质勘察可分为（）阶段。A.可行性研究勘察B.初步考察C.详细勘察D.前期勘察4.浅基础按构造形式分为（）。A.独立基础B.条形基础C.箱形基础D.壳体基础抗剪切E.伐板基础5.深基础常用类型有（）。、、和A.桩基础B.沉井基础C.地下连续墙基础D.墩基础（五）简答题1.高层建筑岩土工程勘察中，应对什么问题进行分析评价？2.什么是浅基础？3.地基处理的对象和目的是什么？4.地基处理的方法有哪些（六）辨析题1.当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础等扩展基础。1.错。理由：当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。2.如果地基属于软弱土层，或者上部有较厚的软弱土层，不适合在天然地基上做浅基础时，不能将浅基础做在人工地基上。2.错。理由：如果地基属于软弱土层（通常指承载力低于100kpa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适合在天然地基上做浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。（七）论述题1.简述工程地质勘察的任务。2.联系实际，论述减少不均匀沉降的措施。第四章建筑工程一、学习重点（一）基本概念1.混合结构：指用不同的材料建造的建筑，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，称为混合结构。2.筒仓：是贮存粒状和粉状松散物体的立式容器，可作为生产企业调节和短期贮存生产有的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。3.水塔：是储水和配水的高耸结构，是给水工程中常用的构筑物，用来保持和调节给水管网中水量和水压。水塔由水箱、塔身和基础三部分组成。4.烟囱：是工业中常用的构筑物，是把烟气排入高空的高耸结构，能改善燃烧条件，减少烟气对环境的污染。（二）基本知识和基本理论59 建筑工程按层数可分为单层建筑、多层建筑和高层建筑。按结构形式分为土木结构、砖木结构、砖混结构、框架结构、框剪结构、筒体结构、薄壳结构、网架结构、索结构、充气结构、混凝土拱形桁架等1.基本构件建筑基本构件分为梁、板、柱、拱、网架等①梁：是工程结构中的受弯构件，通常水平搁置，有的也倾斜搁置以满足使用要求。梁的截面高度与跨度之比一般为1/8～1/16，高跨比大于1/4的称为深梁，梁的截面高度通常大于宽度，但因工程需要梁宽大于梁高时称为扁梁。梁的高度沿轴线变化的梁称为变截面梁。梁按截面形式分为矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、叠合梁等按所用材料分为钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁、以及钢与混凝土组成的组合梁按支承方式分为：简支梁、悬臂梁、一端简支一端固定梁、两端固定梁和连续梁按其在结构中的位置服务主梁、次梁、连梁、过梁、圈梁、挑梁②板：指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平搁置、但有时也斜向搁置（楼梯板）或竖向搁置（墙板）。按受力形式分为单向板和双向板。单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板；双向板指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。③柱：在工程结构中主要承受压力的竖向构件，有时也承受弯矩（倾斜柱）。按截面形式分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱按所用材料分为石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱按柱的破坏特征和长细比分为短柱、长柱和中长柱按受力特点分为轴心受压柱和偏心受压柱按制造和施工方法钢筋混凝土柱分为现浇柱和预制柱钢筋混凝土柱是土木工程中最常见的，广泛应用于各种土木工程中。④拱为曲线结构主要承受轴向压力在建筑工程中使用较少，常见的砖混结构中的门窗拱形砖过梁，水利工程、道路中的拱桥、隧道等，场馆中的大跨度钢结构拱。⑤薄壳结构(轴向受压)、网架结构（轴向受拉、受压）、索结构（轴向受拉）、充气结构、混凝土拱形桁架，主要用于展览馆、体育馆、剧院等大空间结构。2.单层建筑与多层建筑单层建筑分为一般单层建筑和大跨度单层建筑。①一般单层建筑一般单层建筑按使用目的分为民用单层建筑和工业单层建筑民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙、屋面板采用钢筋混凝土，多用于单层住宅、公共建筑及单层别墅工业单层建筑一般采用钢筋混凝土柱或钢柱、屋面采用钢屋架和轻型彩钢板屋面结构。按价格形式分为排架结构和刚架结构。单层工业厂房通常有屋盖结构、吊车梁、柱、支撑、基础和维护结构②多层建筑59 多层建筑主要应用于居民住宅、商场、办公楼和旅馆等，我国以8层为界限，低于8层的统称为多层建筑。多层建筑常用的结构形式为砖混结构、框架结构和钢结构。框架结构是指梁和柱刚性连接而成，梁柱承重的骨架结构。其特点是强度高、自重轻、整体性和抗震性能好、平面布置灵活、可获得较大的使用空间。多层建筑可采用现浇，也可采用装配式或整体装配式结构（部分地区已禁止用）。3.高层建筑8层及8层以上的建筑称为高层建筑。高层建筑主要结构形式为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒体结构、钢结构。①框架结构框架结构因其受力体系由梁柱组成，主要承受竖向荷载，承受水平荷载能力较差，因此适用于房屋高度不大、层数不多的建筑。②框架剪力墙结构剪力墙即钢筋混凝土墙，其抵抗水平剪切力能力较强，。在框架剪力墙结构中，框架和剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分的水平荷载，框架则承担竖向荷载为主，可以大大减小柱截面。③剪力墙结构，当房屋层数较多时，横向水平荷载对结构设计起控制作用，如采用框架剪力墙结构，剪力墙将需布置得非常密集，全部采用纵横交错不足的剪力墙，这时剪力墙既承受水平荷载，又承受竖向荷载。④框支剪力墙结构两种建筑的结构完全不同，为完成两种结构体系的转换，需在其交界位置设置巨型的转换梁，将上部剪力墙的荷载通过转换梁传到下部的柱上。称为框支剪力墙结构。⑤筒体结构筒体结构是一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑，筒体结构分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系和成束筒体系4.特殊结构特殊结构是指具有特殊用途的工程结构。它包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构。（1）烟囱烟囱分为砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱三类。砖烟囱的高度一般不超过50m；钢筋混凝土烟囱多用于高度超过50m的烟囱，一般采用滑模施工。钢筋混凝土烟囱按内衬布置方式不同分为单筒式、双筒式和多筒式钢烟囱自重轻、韧性好、抗震性能好、适用于地基差的场地、但耐腐蚀性差、需经常维护。钢烟囱按其结构分为斜拉式、自立式和塔架式。（2）水塔水塔按建筑材料服务钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石塔身与钢筋混凝土水箱组合的水塔。（3）水池水池同水塔一样用于储水、水池多建在地面和地下。①水池的分类A、按水池的平面形状分为矩形水池和圆形水池B、按建筑材料分为钢水池、钢筋混凝土水池、砖石水池和钢丝网水泥水池C、按施工方法分为预制装配式水池和整体现浇式水池D、按水池配筋形式分为预应力钢筋混凝土水池和非预应力钢筋混凝土水池②水池的构造组成水池由底板、池壁和顶盖三部分组成。（4）筒仓根据所用材料，筒仓可分为砖砌筒仓、钢筋混凝土筒仓和钢筒仓，钢筋混凝土筒仓分为预制装配式和整体现浇式、预应力和非预应力筒仓。目前应用最多的是整体现浇的普通钢筋混凝土筒仓。59 （三）学习难点和重点1.基本构件2.单层、多层与高层建筑3.特种结构4.结构设计的基本原理与方法二、练习题(一)判断与改错题1.错2.错3.对4.错5.错1.单向板是指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。2.多层厂房一般采用砖混结构，即墙体采用砖砌，屋面板采用钢筋混凝土板。3.梁的截面高度与跨度之比一般为1/8～1/16。4.钢筋混凝土烟囱多用于高度低于50m的烟囱，一般采用滑模施工。5.水池是储水和配水的高耸结构，是给水工程中常用的构筑物。（二）名词解释1.混合结构2.筒仓3.水塔4.烟囱（三）单项选择题1.A2.A3.D4.C5.D6.C7.A8.B9.B10.A1.（）指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向放置或竖向放置。A.板B.梁C.柱D.屋面2.（）指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板。A.单向板B.双向板C.简支板D.长板3.高跨比大于1/4的梁称为（）。A.大梁B.变截面梁C.扁梁D.深梁4.（）是工程结构中主要承受压力，有时也承受位居的竖向构件。A.板B.梁C.柱D.墙5.（）柱是最常见的柱，广泛应用于各种建筑。A.砖B.木C.钢D.钢筋混凝土6.我国以（）层为界，低于者称为多层建筑。A.6B.7C.8D.97.（）指由梁柱刚性连接而成的骨架结构。A.框架结构B.筒体结构C.剪力墙结构D.混合结构8.砖烟囱的高度一般不超过（）m。A.30B.50C.80D.1009.（）是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑。A.框架结构B.筒体结构C.框筒结构D.混合结构10.按（）水池分为砖石水池、钢丝网水泥水池、钢筋混凝土水池和钢水池。A.材料B.平面形状C.施工方法D.配筋形式（四）多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ABCD6.ABCD1建筑工程按层数可分为（）。A.单层建筑B.多层建筑C.高层建筑D.超高层建筑2.按梁的常见支承方式分为（）和一端支承一端固定梁。A.简支梁B.悬臂梁C.两端固定梁D.连续梁3.梁按其在结构中的位置可分为（）、过梁等。A.主梁B.次梁C.连梁D.圈梁4.筒体结构分为（）。A.框筒体系B.筒中筒体系C.桁架筒体系D.成束筒体系59 5.高层建筑的主要结构形式有（）和筒体结构。A.框架结构B.框架剪力墙结构C.剪力墙结构D.框支剪力墙结构（五）简答题1.简述建筑工程结构设计的步骤。2.结构设计的基本理论是什么？3.简述水池的分类方法及类型。（六）辨析题1.拱为曲线结构，主要承受轴向压力，广泛应用于拱桥、隧道等工程，在建筑工程中不应用。1.错。理由：拱为曲线结构，主要承受轴向压力，广泛应用于拱桥、隧道等工程，在建筑工程中应用较少，主要用于砖混结构中的门窗拱形砖砌过梁，也有拱形的大跨度结构。2.框架结构仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。2.正确。理由：框架结构因其受力体系有梁和柱组成，主要承受竖向荷载，承受水平荷载的能力较差。因此框架结构仅在房屋高度不大、层数不多时采用。（七）论述题1.试述高层建筑的主要结构形式及特点。2.联系实际，论述建筑结构必须满足哪些功能要求。第五章交通工程一、学习重点（一）基本概念1.高速公路：是基于四条以上车道，路中央设有隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭、全立交控制出入口，严禁产生横向干扰设有自动化监控系统，沿线设有必要的服务设施的汽车专用的道路。2.城市道路：通达城市各个地区，供城市内交通运输及行人使用，便于城市居民生活、工作和文化娱乐活动，与城市外道路连接并承担对外交通的道路。3.铁路路基：是承受并传递轨道重量及列车动态作用的结构，是轨道的基础，是保证列车正常运行的主要建筑物。4.跑道构形：是指跑道的数量、位置、方向和使用方式，它取决于交通量的需求，受气候条件、地形周围环境等自然条件的影响。5.航站楼：供旅客完成从地面到空中或从空中到地面转换交通方式使用，是机场的主要建筑物。6.机场维护区：是飞机维修、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公等设施。7.隧道：以某种用途，在地下用不同的技术方法按照设计形状和尺寸，修筑的横断面大于2m2的洞室。（二）基本知识和基本理论1.道路工程59 道路是带状的三维空间人工构筑物，它包括路基、路堑、路肩、护坡、路面、桥梁、隧道、涵洞等工程，道路设计一般几何线形和结构两方面进行。(1)道路的分类道路运输从广义上讲是指货物和旅客借助一定的交通运输工具，沿道路某个方向、作用目的的移动过程。狭义上讲道路运输是汽车在道路上有目的的移动过程。道路更加其所处的位置、交通性质、使用特点分为公路和城市道路。①公路的分类按其使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个等级。按惯例的位置以及在国民经济中的地位、运输特点的行政管理体系分为：国道、省道、县道、乡镇道和专用公路。公路的技术标准一般有几何标准、载重标准和净空标准等，在公路设计时必须严格执行。②城市道路的分类城市道路一般按照其在路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能分类。一般分为快速道路（双向行车道、中央设有分车带、基础课全控制或部分控制、为城市大量、长距离、快速交通服务）、主干道、（连接城市主要分区的道路、以交通功能为主、一般为三幅或四幅路）、次干道（与主干道组成城市路网，起集散交通流量的作用、兼有服务功能）、支道（为次干道与街道的连接道路、解决局部地区交通和服务功能为主）。（2）公路建设①公路的几何组成（线形组成）公路选线工作一般包括从路线方案选择、路线布局和定出线路的全过程。——在选线时必须考虑以下主要因素：A.线路在政治、经济、国防上的意义，国家和地方对道路使用的任务，性质方面的要求，国防、支农、综合利用等重要方针的体现。B.线路在铁路、公路、航道等交通网络系统中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，沿线农田水利建设的配合和用地情况。C.沿线地形、地质、地貌、水文、气象、气候等自然条件的影响，路线长度、筑路材料来源、施工条件、工程量、主要材料用量、造价、工期、劳动力结合等情况，及其对运营、施工、养护等方面的影响。D.其他历史古迹、历史文物、与风景名胜区、自然保护区的联系。——路线方案选择的方法与步骤A.搜集与线路方案有关的规划、计划、统计资料及各种比例尺的地形图、地质图、水文、气象、地质等资料。B.根据确定的线路总方向和公路等级，先在小比例尺的地形图上，结合搜集的资料，初步研究各种可能的路线走向。C.按初步研究提出的方案进行实地考察，包括野外考察中存在的问题都必须全部跑到、看到、调查到。——路线的类型A.沿河线B.越岭线C.山坡线D.山脊线②公路构造建设A.路基建设路基是道路行车部分的基础，它由土石按一定的粒径、比例和结构要求建筑成带状的土工构筑物，路基必须具有一定力学强度和稳定性，同时应经济合理。以保证道路行车部分的稳定性和防止自然破坏力的损害。公路路基的横断面形式有路堤、路堑和半挖半填三种。59 路堤有一般路堤、软土路堤、沿河路堤和护脚路堤路堑的基本形式有全挖式、台口式和半山洞式。B.路面建设公路路面是用各种坚硬材料分层铺筑而成的路基顶面的构筑物，以供汽车安全、快速、舒适地行驶，因此路面必须具有足够的力学强度和良好的稳定性，表面平整和良好的抗滑性能。路面一般按力学性能分为刚性路面和柔性路面两大类。C.排水构筑物建设公路的排水处系统按其排水方向的不同，分为纵向排水和横向排水。D.公路特殊构筑物公路同时构筑物有隧道、悬挑路台、防石廊、挡土墙和防护工程。E.公路沿线附属设施建设除各种基本结构外，还需设置交通管理设施、交通安全设施、服务设施和环境美化绿化设施公路交通标志有指示标志、警告标志和禁令标志三类。（3）高速公路我国已建成的高速公路里程已位居世界第三，仅次于美国和加拿大。①高速公路的特点A.行车速度快、通行能力大B.物资周转快、经济效益高C.交通事故少、安全舒适②高速公路的线形设计标准我国高速公路技术标准的规定主要有：A.最小弯曲半径和横坡超高限制B.最大纵坡和竖向曲线C.线形要求D.横断面要求③高速公路沿线设施高速公路沿线设施有安全设施、交通管理设施、服务性设施和环境美化绿化设施。安全设施一般包括标志（警告、限制和指示）、标线、护栏、隔离设施、照明设施、防眩设施、视线透导设施。交通管理设施一般为出入口控制设施、交通监控设施、服务性设施一般有综合性服务站、小型休息点、停车场、加油站、紧急停靠带。2.铁路工程铁路运输时现代化运输体系之一，也是国家运输命脉之一。铁路运输的最大优点是运输能力大、安全可靠、速度较快、成本较低、对环境污染较小、基本不受气候及气象的影响，能源消耗远远低于航空和公路运输，是现代化运输体系中的主导力量。第一条完全用于客货运输而且在特定的时间行驶列车的铁路是1830年通车的英国利物浦与曼彻斯特之间的铁路，这条铁路全长563km。牵引机车从最初的蒸汽机发展到内燃机车、电力机车。城市轻轨和地下铁路已成为各国发展城市公共交通的重要手段之一。铁路工程设计分为选线设计和路基工程设计两部分。（1）铁路选线设计与路基①选线设计选线设计的工作内容59 A.根据国家政治、经济和国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的走向，选定铁路的主要技术标准，在城市里，则根据地区的商业或工业发展等情况，来规划线路走向。B.根据沿线的地质、地形、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利等设施来规划设计线路的空间位置。C.研究布置线路上的各种建构筑物，车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡土墙等，并确定其类型和大小，使其总体上匹配，经济合理。线路空间位置的设计分为线路平面设计和纵断面设计。②铁路路基路基设计一般需要考虑横断面、路基稳定性等问题。（2）高速铁路铁路现代化的一个重要标志是大幅度提高列车的运行速度。高速铁路是发达国家于20世纪60～70年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。高速铁路的发展为城市与城市之间的快速交通往来和旅客出行提供了极大的方便。高速铁路应能保证列车按规定的最高车速安全、平稳、不间断地运行。轨道的平顺性是解决列车提速至关重要的问题。高速列车的牵引动力是实现高速行车的关键技术之一。高速铁路的信号与控制系统是高速列车安全、高密度运行的基本保证。（3）城市轻轨与地下铁路世界上第一条载客的地下铁路是1863年通车的伦敦地铁。城市轻轨是城市客运有轨交通系统的又一种形式，车辆和通信信号设备是专门化的，克服了有轨电车运行速度慢、正点率低、噪声大的缺点。它具有比公共汽车速度快、效率高、能源省、无空气污染等优点。轻轨比地铁造价低、见效快。上海已建成我国第一条城市轻轨系统明珠线。城市轻轨和地铁具有以下特点：A.线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严，除了对车辆结构采取减震措施和修筑隔声屏外，对轨道结构要求采取相应的减隔振措施。B.行车密度大，运行时间长，留给轨道维修作业的时间短，须采用高质量的轨道部件。一般采用混凝土道床等维修量小的结构。C.一般采用直流电机牵引、以轨道作为供电回路。D.曲线段比例较大，曲线半径较铁路小得多。（4）磁悬浮铁路磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产生的吸引力和排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在铁路上，利用电磁力进行导向，并利用直流电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进。与传统铁路相比，磁悬浮铁路由于消除了列车与轨道的接触，因而无摩擦阻力，线路垂直荷载小，适于高速运行。该系统采用一系列先进的高科技，使得列车速度高达500km/h以上，目前磁悬浮列车最高试验速度552km/h.由于无机械振动和噪声，无废气排放和污染，有利于环境保护，能充分利用能源，从而获得较高的运输效率。列车运行平稳，舒适性高。磁悬浮列车由于没有轨道、车轮、接触导线等摩擦部件，可以节省大量的维修工作和维修费用。磁悬浮列车可以实现全盘自动化控制，将成为未来最具竞争力的交通工具。3.机场工程1903年12月17日，美国莱特兄弟制造的双翼飞机北卡罗莱纳州的基蒂霍克附近飞行了36.38m，这是人类的首次飞机飞行。我国飞行家冯如在美国自制的飞机1909年9月21日试飞成功，这是中国人首次驾驶飞机上天。（1）机场工程规划59 ①民航运输机与机场A.民航运输机概况民航运输机有主线运输机（载客量>100人，航程>3000km的大型运输机）和支线运输机（载客量<100人，航程为200～400km中心城市与小城市之间，以及小城市之间的运输机）。B.民航机场概况机场大型化和现代化的主要特点：Ⅰ.飞行区不断扩大和完善，可以保证运输机在各种气象条件下都能安全飞行和着陆。Ⅱ.航站楼日益增大和现代化，可以保证大量旅客迅速出入。Ⅲ.机场设施日益完善，机场内宾馆、餐厅、邮局、银行、商店及服务设施齐备，旅客在机场内向城市一样方便。Ⅳ.机场与城市虽有一定的距离。但越来越先进的客运设施和手段，与城市的联系更加快速和便捷。②民航机场分类与组成A.机场分类：国际机场、干线机场和支线机场B.民航机场组成：主要由飞行区、旅客航站区、货运区、行政办公区、生活区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、后勤保障设施、地面交通设施、辅助设施及机场空域组成。（2）跑道方案①跑道的作用与构成我国民航机场的跑道通常用水泥混凝土筑成，有的也用沥青混凝土筑成。跑道按其作用分为主要跑道、辅助跑道和起飞跑道三种。A.主要跑道：是指在条件许可时比其他跑道优先使用的跑道，按该机场最大机型的要求修建，长度较大、承载力较高。B.辅助跑道：也称次要跑道，是指因受侧风影响，飞机不能在主跑道上飞行、着陆时，供辅助起降用的跑道。C.起飞跑道：是指专供起飞用的跑道。飞机场除跑道外，还有一些其他起辅助作用的道路设施，跑道道肩、停止道、跑道端的安全区、净空区、滑行道（口滑行道、旁通滑行道、出门滑行道、平行滑行道、联络滑行道）。②机场跑道构形设计一般跑道构形有：A.单条跑道B.两条平行跑道C.两条不平行或交叉跑道D.多条平行跑道E.多条不平行或交叉跑道③停机坪与净空区飞机场的停机坪主要分为客机坪、货机坪、维修坪和掉头坪。飞机场净空区是指飞机起飞、着陆所涉及的范围，沿着机场周围的一个没有影响飞行安全障碍物的区域。（3）航站区布局机场航站区主要由航站楼、站坪和停车场等组成，航站楼的设计涉及到位置、形式、建筑面积等要素。①航站楼航站楼供旅客完成从地面到空中或从空中到地面转换交通方式之用，是机场的主要建筑。航站楼通常由以下部分组成：A.连接地面交通的设施B.办理各种手续的设施C.连接飞机的设施D.航空公司运营和机场必要的管理办公室与设备E服务设施59 航站楼与站坪的平面形式有：前列式、指廊式、卫星式和远机位式四种。航站楼的建筑面积根据高峰小时客运量来确定。目前我国可考虑采用的标准为国内航班：14～26m2/人；国际航班：28～40m2/人②站坪、机场停车场与货运区站坪（客机坪）是设在航站楼前的机坪。机场停车场是设在机场航站楼附近，停放车辆很多且土地紧张的地区宜采用多层立体车库。机场货运区是供货运办理手续、装上飞机或飞机卸货、临时储存、交接货物等使用。（4）机场维护区及环境①机场维护区机场维修区承担航线飞机的维护工作，即对飞机过站、过夜或飞行时进行例行检查、保养和排除简单故障等。②机场环境问题机场环境分为两方面：一方面是机场周围环境保护，确保机场建设和营运不至于对周围环境造成不良影响；二是做好机场营运环境保护，使航空运输安全、舒适、高效。A.机场周围环境保护：主要包括声环境、空气环境和水环境的污染与防治，固体废弃物的处置，其中声环境防治最为重要。B.机场营运环境保护：机场净空环境保护、电磁环境保护、预防鸟撞击飞机。C.机场内部环境保护：重点是声环境。4.隧道工程隧道是修筑在地面下的道路或空间，但孔径太小，属于管道范畴的除外。(1)公路隧道我国最早的交通隧道是建于公元66年、位于今陕西汉中县的“石门”隧道。浅埋隧道一般采用明挖法施工，而埋置较深的隧道多采用暗挖法施工。①公路隧道线路隧道平面线形，一般采用直线，尽量避免曲线，必须采用曲线线路时，尽量采用回转半径大的曲线，并确保视距。隧道的纵坡通常应不小于0.3%，也不应大于3%。隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间称为隧道净空。隧道净空包括公路的建筑限界，通风及其他需要的断面积。建筑限界是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的界限，公路隧道的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等宽度，以及车道、人行道的净高。②公路隧道通风公路隧道主要是汽车尾气——CO在隧道内聚集的烟团造成空气环境污染，如不及时排出，将影响车辆通行速度和视线。主要方法是通过风机从隧道外引进新鲜空气冲淡CO农度直至达到国家卫生标准，即隧道内CO的浓度处于安全浓度。隧道通风方式种类很多，按送风形态、空气流动状态、送风原理等划分如下：A.自然通风B.射流式纵向通风C.竖井式纵向通风D.横向式通风E.半横向式通风F.混合式通风③公路隧道照明隧道照明与一般部位的道路照明不同，其显著特点是不但夜间需照明、昼间也需要照明，防止司机视觉信息不足而引发交通事故。隧道照明主要由入口部位照明，基本部位照明和出口部位照明与接续道路照明构成。入口照明是为司机从适应野外的高照度到隧道内明亮度，所必须保证视觉的照明。它由临界部位、变动部位和缓和部位三部分照明组成。（2）铁路隧道地下铁路是地下工程的一个综合体，其组成包括区间隧道、地铁车站和区间设备段组成。59 ①地铁隧道结构A.浅埋区间隧道：多采用明挖法施工，常用钢筋混凝土矩形框架结构。B.深埋区间隧道：多采用暗挖法施工，常用圆形盾构技术开挖和钢筋混凝土管片支护。②站台形式站台是地铁车站的最主要部分，是分散上下车人流、供乘客乘降的场地。站台按其与正线之间的位置关系分为岛式站台、侧式站台和岛侧混合式站台。③地铁隧道施工A.明挖法：是浅埋地下通道最常用的方法，也称基坑法。B.暗挖法：有时也称矿山法，尤其是指在坚硬的岩石层中采用的矿山巷道掘砌技术的开凿方式。（3）水底水底水底隧道与桥梁工程相比，具有隐蔽性好、可保证平时和战时的通畅、抗自然灾害能力强、并对水面航行无任何妨碍的优点，但其造价较高。水底隧道可作为铁路、公路、地下铁路、航运、行人隧道和管道输送给排水隧道。软土中水底隧道多采用沉管法和盾构法施工。沉管法造价低、工期短、施工条件好，因此更为经济合理。我国自20世纪60年代开始研究用盾构技术修建黄浦江水底隧道。①水底隧道的埋置深度水底隧道的埋置深度是隧道在河床下岩土的覆盖厚度。设计水底隧道的埋置深度需考虑以下几个主要因素;A.地质及水文地质条件B.施工方法要求C.抗浮稳定的需要D.防护要求②水底隧道的断面形式A.圆形断面B.拱形断面C.矩形断面③水底隧道防水水底隧道从施工到营运过程中都应注重防水问题，主要防水措施有：防水混凝土、壁后回填、围岩注浆和双层衬砌。（三）学习重点和难点1.道路的分类2.城市道路3.公路建设4.高速公路5.铁路选线设计与路基6.高速铁路7.城市轻轨和地铁8.机场规划9.航站区规划与设计10.机场维护区及环境11.隧道工程二、练习题(一)判断与改错题1.错2.错3.对4.错5.错6.对7.错8.错9.错10.错11.错12.错13.错14.错15.错16.错17.错18.错19.错1.快速道是连接城市主要分区的干道，以交通功能为主，一般为三幅或四幅路。2.支道是与主干道组成道路路网，起集散交通作用，兼有服务功能。3.路面一般按力学性质分为柔性路面和刚性路面两大类。4.地面水的排除系统按其排水方向不同分为竖向排水和水平排水。5.公路交通标志有指示标志、通告标志和禁令标志三类。6.铁路运输是现代化运输体系之一，也是国家的运输命脉之一。7.铁路是承受并传递轨道重量及列车动态作用的结构，是轨道的基础，是保证列车运行的重要建筑物。8.牵引机车从最初的内燃机车发展为蒸汽机车、电力机车。9.高速铁路是发达国家于19世纪60～70年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。59 10.为了保证行车安全和平顺，一般在圆曲线的起点和终点处设置缓和曲线。11.辅助跑道是指供飞机起飞用的跑道。12.支线运输机是指载客量大于100人，航程大于3000km的大型运输机。13.机场仓库是供货运办理手续、装上飞机以及飞机卸货、临时存储、货物移交等使用。14.我国航站楼的建筑面积采用标准为国内航班：28～40m2/人；国际航班：14～26m2/人。15.隧道平面线形，一般采用曲线，避免直线，如必须设置曲线时，应尽量采用大半径曲线，并确保视距。16.明挖法有时也称矿山法，尤其是指在坚硬的岩石层中采用的矿山巷道掘砌技术的开凿方式。17.浅埋区间隧道多采用暗挖法施工，常用钢筋混凝土矩形框架结构。18.候车室是地下铁路车站的最主要部分，是分散上下车人流、供乘客乘降的场地。19.基本部照明有临界部、变动部和缓和部三部分的照明组成。（二）名词解释1.高速公路2.城市道路3.铁路路基4.跑道构形5.航站楼6.机场维护区7.隧道（三）单项选择题1.A2.D3.D4.C5.A6.B7.A8.B9.D10.C11.A12.B13.B14.B15.B16.B17.B18.B19.C20.D21.B22.A23.A24.A25.A26.D27.C28.C29.A30.C31.B32.B33.A34.A1.（）是双向行车道、中央设有分车带、进出口一般全部或部分电子监控，为城市大量、长距离、快速交通服务。A.快速道B.主干道C.次干道D.支道2.公路路基按（）指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的形式有路堤、路堑和半挖半填三种。A.功能B.结构C.平面布置D.横断面3.不属于公路的技术标准的（）。A.几何标准B.载重标准C.净空标准D.速度标准4.我国已建成的高速公路总里程已居世界第（）位。A.一B.二C.三D.四5.（）沿线有安全设施、交通管理设施、服务性设施、环境美化设施。。A.高速公路B.城市道路C.乡村公路D.县乡公路6.（）设施一般为高速公路入口控制、交通监控设施。服务性设施一般有综合性服务站、小型休息点、停车场。A.安全B.交通管理C.服务性D.环境美化7.（）设施一般包括标志（警告、限制和指示标志）、标线、护栏、隔音设施、照明及防眩设施、视线诱导设施。A.安全B.交通管理C.服务性D.环境美化8.（）分为:快速道、主干道、次干道、支道、居住区道路、风景区道路自行车专用道。A.高速公路B.城市道路C.县乡公路D.乡村道路9.（）的基本形式有全挖式、台口式和半山洞式。A.涵洞B.路基C.隧道D.路堑59 10.（）是指一条道路在单位时间内，道路育交通正常条件下，保持一定速度行驶时，可通过的车辆数量。A.高速公路B.城市道路C.通行能力D.交通能力11.第一条完全用于客货运输而且在特定的时间行驶列车的铁路是()年通车的英国利物浦与曼彻斯特之间的铁路，这条铁路全长563km。A.1830B.1863C.1892D.191912.高速铁路的信号与（）是高速列车安全、高密度运行的基本保证。A.灯光系统B.控制系统C.路面坡度D.路面平顺度13.世界上第一条载客的地下铁路是（）通车的伦敦地铁。A.1830B.1863C.1892D.191914.上海已建成我国第一条城市轻轨系统，即（）。A.京沪线B.明珠线C.广沪线D.沪杭线15.磁悬浮铁路系统是采用一系列先进的高新技术，使得列车速度高达（）km/h以上。A.480B.500C.550D.55216.铁路现代化的一个重要标志是大幅度地提高列车的（）。A.豪华度B.运行速度C.平稳度D.舒适度17.高速列车的（）是实现列车高速运行的关键技术之一。A.风阻系数B.牵引动力C.摩擦力D.轨道18.（）由于消除了列车与轨道之间的接触，因而无摩擦阻力，线路垂直荷载小，适宜高速运行。A.高速公路B.磁悬浮铁路C.高速铁路D.轻轨铁路19.人类首次的飞机飞行于（）12月17日在北卡罗莱纳州的基蒂霍克附近飞行了36.38m。A.1892B.1894C.1903D.190920.我国飞行家冯如在美国自制的飞机，于（）9月21日试飞成功，这是中国人首次驾驶飞机上天。A.1892B.1894C.1903D.190921.（）是指载客量小于100人，航程为200……400km的中心城市与小城市之间以及小城市与小城市之间的运输机。A.主线运输机B.支线运输机C.大型运输机D.小型运输机22.我国民航机场的跑道通常用（）筑成。A.水泥混凝土B.沥青混凝土C.塑胶D.三合土23.（）是指在条件许可时比其他跑道优先使用的跑道，按该机场最大机型的要求修筑，长度较大，承载力较高。A.主要跑道B.辅助跑道C.起飞跑道D.着陆跑道24.飞机（）是指正机起飞、着陆所涉及的范围，沿着机场周围没有影响飞行按的障碍物的区域。A.净空区B.领空区C.跑道D.停机坪25.机场停车场设在机场的（）附近，停放车辆较多且用地紧张时宜采用多层车库。A.航站楼B.停机坪C.站坪D.货运区26.航站楼的建筑面积国家高峰小时（）来确定。A.飞机起飞量B.飞机降落量C.货运量D.客运量27.我国最早的（）隧道位于今陕西汉中县的“石门”隧道，建于公元66年。A.军事B.防控C.交通D.灌溉28.隧道的纵坡通常应不小于（）。A.0.2%B.2%C.0.3%D.3%59 29.（）是为司机从适宜野外的高照度到隧道内明亮度的照明，所必须保证的视觉照明。A.入口部位照明B.基本部位照明C.出口部位照明D.接续道路照明30.我国自20世纪60年代开始研究用（）修建黄浦江水底隧道。A.开挖法B.沉管法C.盾构法D.爆破发31.软土中水底隧道施工，通常（）造价低、工期短、施工条件好，因此更为经济合理。A.开挖法B.沉管法C.盾构法D.爆破发32.水底隧道从施工到运营期均应处理好（）问题。A.防塌B.防水C.防火D.防爆33.隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间称为（）。A.隧道净空B.建筑限界C.断面积D.建筑净空34.公路隧道空气污染造成危害的主要原因是（）A.COB.CO2C.SO2D.S2O3（四）多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.AB7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABCD11.ABCD12.ABC13.ABCD14.ABCD15.ABC16.ABCD17.ABCD1道路是一种带状的三维空间人工构筑物，它包括（）、隧道等工程项目。A.路基B.路面C.桥梁D.涵洞2.道路根据其（）等主要分为公路和城市道路。A.所处位置B.交通性质C.使用特点D.通行能力3.公路线路的类型有（）。A.沿河线B.越岭线C.山坡线D.山脊线4.公路建设中，路堤主要有（）。A.一般路堤B.软土路堤C.沿河路堤D.护脚路堤5.公路的特殊构筑物有隧道、（）。A.悬出路台B.防石廊C.挡土墙D.防护工程6.（）已是我国发展城市公共交通的重要手段之一。A.城市轻轨B.地下铁路C.公交汽车D.的士7.铁路定线的基本方法有（）。A.套线B.眼镜线C.螺旋线D.红线8.城市轻轨与公共汽车相比，其有点是（）A.速度快B.效率高C.能源省D.无空气污染9.高速铁路线路应能保证列车按规定的最高车速（）地运行。A.安全B.平稳C.不间断D.有计划10.铁路运输最大的优点是（）、对环境污染较小。A.运输能力大B.安全可靠C.速度交款D.成本较低11.机场环境污染防治主要包括（）的污染与防治，其中声环境防治最为重要。A.声环境B.空气环境C.水环境D.固体废弃物12.机场跑道按其作用可分为（）。A.主跑道B.辅助跑道C.起飞跑道D.着陆跑道59 13.航站楼及站坪的平面形式有（）。A.前列式B.指廊式C.卫星式D.远机位式14.飞机场机坪主要有（）。A.客机坪B.货机坪C.维修机坪D.等待坪和掉头坪15.旅客航站区主要有（）等组成。A.航站楼B.站坪C.停车场D.候机室16.隧道照明主要由（）构成。A.入口部位照明B.基本部位照明C.出口部位照明D.接续道路照明17.设计水底隧道的埋置深度需考虑（）主要因素。A.地质及水文地质条件B.施工方法要求C.抗浮稳定性要求D.防护要求（五）简答题1.简述路线方案选择的方法及步骤。2.高速公路的特点是什么？3.我国公路过程技术标准的主要规定是什么？4.铁路运输最大的优点是什么？5.简述线路平面设计的基本要求。6.简述铁路定线需考虑的因素7.简述城市轻轨和地下铁路的特点。59 8.机场航站楼通常由哪些设施组成？9.机场一般跑道构形有哪些？10.民航机场主要由哪些区域组成11.隧道通风方式的种类有哪些？12.简述水底隧道的优点和缺点。（六）辨析题1.目前我国的公路等级分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。1.正确。理由：目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。2.公路路面必须具有足够的力学强度和良好的稳定性，以及表面平整和良好的抗划性能。2.正确。理由：公路路面是用各种坚硬处理分层铺筑而成路基顶面的构筑物，以供汽车安全、迅速和舒适地运行。因此路面必须具有足够的力学强度和良好的稳定性，以及表面平整和良好的抗划性能。3.线路空间位置设计的目的在于保证行车安全和平顺的前提下，着重考虑工程投资和运行费用关系的平衡。3.错。理由：线路空间位置设计是线路平面和纵断面设计。目的在于保证行车安全和平顺的前提下，适当地考虑工程投资和运行费用关系的平衡。4.磁悬浮运行是利用电磁系统产生的吸引力和排斥力将车辆托起，利用电磁力进行导向，并利用交流电机将电能直接转换成推进力来推动列车运行的。4.错。理由：磁悬浮运行是利用电磁系统产生的吸引力和排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在特仑上，利用电磁力进行导向，并利用直流电机将电能直接转换成推进力来推动列车运行的。5.为了使机场各种设施的技术要求与运行的飞机性能相适应，飞行区等级由基准代号来划分。5.正确。理由：为了使机场各种设施的技术要求与运行的飞机性能相适应，飞行区等级由第一要素的代号和第二要素的代码所组成的基准代码来划分。6.为保证运输机在各种气象条件下都能安全起飞，着陆，机场现代化建设中的飞行区需不断扩大和完善。6.正确。理由：机场现代化建设中的飞行区需不断扩大和完善，可以保证运输机在各种气象条件下都能安全起飞，着陆，7.公路隧道空气污染造成的危害的主要原因是CO2，常使用通风的方法清除。7.错。理由：公路隧道空气污染造成的危害的主要原因是CO，用通风的方法从洞外引进新鲜空气冲淡CO的浓度至卫生标准，即可使其处于安全浓度。8.隧道照明与一般道路的照明相同，目的是让司机看清道路。8.错误。理由：隧道照明与一般道路的照明相同，目的是让司机看清道路。（七）论述题59 1.公路在选线是必须考虑的主要因素是什么？2.试述城市道路应具备的基本功能。3.试述铁路选线设计的主要工作内容。4.为什么磁悬浮铁路将成为未来最具竞争力的交通工具？5.试述机场向大型化和现代化迈进的主要特点。6.联系实际，试述机场存在的环境问题和防治措施。7.试述铁路隧道组成及其要点。第六章桥梁工程一、学习重点（一）基本概念桥梁工程：是土木工程中结构工程的一个分支学科，与房屋建筑工程一样，是由砖石、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。（二）基本知识和基本理论桥梁既是一种功能性建筑物，又是立体的艺术造型工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。发展交通运输事业，建立四通八达的现代化交通网络，离不开桥梁的建设。1.桥梁的分类①按其受力特点和结构体系分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥②按用途分为公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农用桥、人行桥、运水桥（渡槽）和专用桥梁（管路电缆）。③按桥梁全长和跨径的不同分为特大桥、大桥、中桥、小桥。④按桥梁所用沉重结构材料分为圬工桥（包括砖、石、混凝土）、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥。⑤按跨越障碍物的性质分为跨河桥、跨线桥、高架桥和栈桥。⑥按上部结构的行车道位置分为上承载式桥、中承载式桥和下承载式桥。2.桥梁工程的总体规划和设计要点（1）桥梁工程总体规划的任务和重点我国现行的设计有两阶段设计和三阶段设计。两阶段设计有初步设计和施工图设计，三阶段设计有可行性研究方案设计、初步设计（扩大初步设计）施工图设计。桥梁总体规划的基本内容：包括桥位选定、桥梁总跨径、分孔方案、桥型选定、确定桥梁纵横断面布置。桥梁总体规划的原则：根据其使用任务、性质和未来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适宜和美观的设计方针，一般需考虑①使用功能②经济合理③结构安全④造型美观的要求。(2)桥梁设计前的准备工作①调查桥梁的使用任务②测量桥位附近的地形、地貌③调查和测量河流水文情况④调查和探测桥位地质情况⑤调查当地施工单位的技术水平、施工机械设备的情况，以及施工现场的水、电、路、通讯、网路、场地（即“五通一平”）情况⑥调查收集建设桥梁地点的气候、气象以及河流上下游原有桥梁的使用情况。（3）桥梁工程设计的要点①选择桥位59 ②确定桥梁总跨径与分孔数③确定桥梁的纵横断面布置④桥梁类型选择3.桥垮结构桥垮结构形式是指采用各种不同结构形式的桥型。常用的有梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等（1）梁式桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的桥梁结构。目前应用最广的是简支梁式桥，这种结构形式简单、施工方便、对地基承载力要求不高，是跨径小于25m的桥梁常用结构形式。当跨径大于25m、但小于50m时一般采用预应力混凝土简支梁式桥。（2）拱式桥拱式桥是以供圈或拱肋作为主要沉重结构的桥梁。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。拱桥的跨越能力大、外形美观、造价经济合理。（3）刚架桥刚架桥的主要沉重结构是梁或板与立柱或竖墙构筑成整体的钢架结构，且梁与柱的连接处具有相当大的刚性。因此在竖向荷载作用下，梁主要承受弯矩，而柱脚处也有水平推力，其受力状态处于梁式桥与拱式桥之间。刚架桥通常采用预应力钢筋混凝土结构。（4）斜拉桥斜拉桥由拉索、塔柱和主梁组成，是一种高次超静定的组合结构体系。斜拉桥根据跨度大小及技术经济要求，可建成单塔式、双塔式和多塔式等不同类型。通常对断面及桥下净空要求较高时，多采用双塔式斜拉桥。一般地，对于跨度为200～700m的桥梁，斜拉桥在技术上和经济上都具有巷道优越的竞争力。（5）悬索桥悬索桥也称吊桥，采用悬挂在桥两边塔柱上的吊索作为主要沉重结构的桥梁。在竖向荷载的作用下，通过吊杆传递荷载使吊索缆绳承受很大的拉力，因此，悬索桥通常需要在两岸桥台的后方修建非常巨大的锚锭结构。悬索桥是具有水平反力（拉力）的结构。在现代悬索桥结构中，广泛采用高强度钢缆绳，以发挥其优越的抗拉性能。（6）组合体系桥除了以上几种桥的基本形式外，在工程实践中，经常采用梁和拱的组合体系、斜拉索与悬索的组合体系等两种或两种以上不同结构组成的组合结构体系。4.桥墩和桥台桥梁的支承结构为桥墩和桥台。桥台是桥梁两端桥头的支承结构，是道路与桥梁的连接点。桥墩是多跨桥的中间支承结构，桥墩和桥台都是由墩（台）帽、墩（台）身和基础组成。（1）桥墩的类型桥墩的作用是支承从它左右两跨的上部结构通过支座传来的竖向压力和水平推力。桥墩在结构上必须有足够的强度和稳定性，在布置上需考虑桥墩与河流的相互影响，即水流冲刷桥墩和桥墩引起的壅水问题，在空间上应满足通航和通车的要求。一般公路桥梁常采用的桥墩按结构形式分为实体式（重力）桥墩、空心式桥墩和柱（桩）式桥墩。（2）桥台的类型桥台是桥头两端的支承结构，是连接两岸道路与桥梁的衔接构筑物。桥台必须有足够的强度，避免超静定桥梁在荷载作用下发生过大的水平位移、转动和沉降。公路桥梁的桥台有实体式桥台和埋置式桥台。5.桥梁基础59 桥梁的基础承担着桥墩、桥跨结构（桥身）的全部重量以及桥上的可变荷载。桥梁基础的类型有刚性扩大基础、桩基础和沉井基础等，在特殊情况下，有时采用气压沉箱基础。（三）学习重点和难点1.桥梁的分类与选用2.桥梁工程的总体规划和设计要点3.桥垮结构、桥墩与桥台、桥梁基础二、练习题(一)判断与改错题1.对2.错3.错4.错5.错1.发展交通运输事业，建立四通八达的现代化交通网络，离不开桥梁的建设。2.桥梁的基础承担着桥墩、桥跨结构（桥身）的全部重量，不包括桥上的可变荷载。3.按桥梁所用沉重结构材料分为圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和斜拉桥。4.桥垮结构形式是指采用何种结构形式的桥跨。5.桥梁是一种功能性建筑物，不是艺术造型工程。（二）名词解释桥梁工程（三）单项选择题1.A2.D3.A4.A5.B6.B1.（）是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。A.梁式桥B.斜拉桥C.悬索桥D.拱式桥2.（）是以拱圈和拱肋作为主要的承载结构。A.梁式桥B.斜拉桥C.悬索桥D.拱式桥3.当跨度大于25m，且小于50m时，一般采用预应力钢筋混凝土简支（）。A.梁式桥B.斜拉桥C.悬索桥D.刚架桥4.（）的作用是造成从它左右两跨的上部结构通过支座传来的竖向压力和水平推力。A.桥墩B.桥台C.桥身D.基础5.（）是桥头两端支承结构，是连接两岸道路与桥梁衔接的构筑物。A.桥墩B.桥台C.桥身D.基础6.对于跨度为200～700m的桥梁，（）在技术上和经济上都具有相当优越的竞争力。A.梁式桥B.斜拉桥C.悬索桥D.刚架桥（四）多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5ABCD1桥梁工程按受力特点和结构体系分为（）、组合体系桥等。A.梁式桥B.拱式桥C.刚架桥D.吊桥2.按桥梁主要沉重结构所用材料分为（）等。A.圬工桥B.钢筋混凝土桥C.预应力混凝土桥D.钢桥和木桥3.桥梁按其跨越障碍物的性质分为（）等。A.跨河桥B.跨线桥C.高架桥D.栈桥4.一般公路桥梁常采用的桥墩类型根据其结构形式分为（）桥墩。A.实体式B.空心式C.桩式D.柱式5.桥梁基础的类型有（）等。A.刚性扩大基础B.桩基础C.沉井基础D.气压沉箱基础（五）简答题1.桥梁总体规划的基本内容包括哪些？2.桥梁总体规划的原则是什么？59 3.桥梁工程设计要点是什么？（六）辨析题1.桥墩在布置上无须考虑桥墩与河流的相互影响。1.错。理由：桥墩在结构上必须有足够的强度和稳定性，在布置上须考虑桥墩与河流的相互影响，即水流冲刷桥墩和桥墩导致的壅水问题。2.梁式桥是目前应用最广的是简支梁结构形式。2.正确。理由：由于梁式桥结构形式简单，施工方便，对地基承载力要求不高，是目前应用最广的简支梁结构形式。（七）论述题1.试述桥梁设计前应做的前期左边工作。2.论述桥跨结构的形式及其要点。第七章水利结构工程一、学习重点（一）基本概念防洪工程是预防、控制洪水或冰凌成灾所修建的工程。河道整治是为稳定河势、改善水流流态、河流边界条件等在河床两岸修建的工程（二）基本知识和基本理论为更合理、有效的利用和调配水资源，就需要兴建水工结构工程。A.水利结构工程的分类①水工结构工程按服务于多目标的通用性，水工结构可分为：挡水结构、泄水结构、取水结构、输水结构、整治结构②按服务于单目标的专门性，水工结构通常包括：防洪结构、农田水利工程、水力发电及地下电站工程、港口航道工程、海岸工作。B.水利结构工程的特点水工结构因受水的影响而有别于其他建筑物或构筑物，其特点如下：（1）水工结构与其相应河流的水利工程是一个系统的综合体同一流域的水工结构和水利工程不能单独分割出来孤立存在，它们是相辅相成、互相影响和制约的（2）水工结构工作条件复杂，施工技术难度大（受水文、气象、地址、地形等复杂条件的影响）：水的作用使得水工结构工作条件特殊，除一般荷载外，还要承受水压力、浪压力、冰压力、渗透力、冻胀力等，水工结构地质条件复杂多变，需对地基进行细致周密的处理和研究，水工结构施工受气候、温度等影响大（3）大型水工结构不仅对社会、经济有很大影响，对自然环境、生态环境也会产生很大的影响：通过防洪、农田水利、水力发电、港口、航运等为人类造福，改变自然面貌，对自然环境产生影响（可能是积极的也可能带来灾难）一、防洪工程（1）防洪工程是预防、控制洪水或冰凌成灾所修建的工程。（2）主要包括：挡水结构工程、河道整治工程、分洪工程和水库等（3）它的作用可分为：阻挡洪水侵袭、增加泄洪能力、拦储调节洪水59 （4）挡水结构是为阻挡洪水泛滥、海水入侵而修建的水工建筑，是防洪工程中最常用、最重要的组成部分，如堤、坝拦河闸等1.土石坝（1）土石坝是一种古老的坝型，目前仍是数量最多的坝型。土石坝是土坝、堆石坝及土石混合坝的总称，它是用坝址附近的土料、石料和砂砾堆筑起来的，也称当地材料坝。(2)土石坝的优点：就地取材、节约建筑材料、对自然条件有广泛的适应性、抗震性能好、结构简单、寿命较长、施工管理维护等较简便，设计理论、施工技术、施工机械化程度高，土石坝断面形式简单，多为梯形或复式梯形。(3)主要组成部分有：坝体、防渗体、排水设备和护坡(4)按施工方法分为：碾压式土石坝、水力充填坝、水坠坝、水中填土坝、土中灌水坝、定向爆破堆石坝等2.重力坝（1）重力坝：主要是依靠自身重量在地基上产生摩擦力和坝与地基之间的凝聚力来抵抗坝前的水推力以保持抗滑稳定，其断面一般呈三角形，直立或向上游面倾斜，利用部分水重增加的稳定性，它是混凝土坝中最早出现的坝型。（2）混凝土重力坝的特点①混凝土重力坝的优点：适用于从坝顶溢流，施工期间也易于通过较低的坝块或底孔泄流，坝体结构简单，易浇筑，便于机械化施工，适合在各种气候条件下修建，设计、建造经验丰富，工作可靠，使用年限较长，养护费用较低等②混凝土重力坝的缺点：坝体体积大，材料强度不能充分发挥，浇筑时水泥水化热消散困难，由于降温收缩易产生裂缝，破坏坝体的整体性和强度。③混凝土重力坝按断面形式分类实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝、预应力重力坝3.拱坝拱坝是通过拱作用将坝体承受的荷载传递到两岸基岩上并利用两端推力维持坝体稳定的水工结构。它是一种空间壳体结构，如图所示当河谷宽高比较大时，悬臂梁体系承担大部分荷载，当河谷宽高比较小时，水平拱则承担大部分荷载。拱坝充分利用了材料的强度，因此其体积只有重力坝的30-80%。由于拱坝是整体性空间结构，坝体轻韧，弹性好，只要基岩稳定，其抗震能力较好。4支墩坝支墩坝是由一系列挡水面板和支撑面板的支墩组成按结构形式分为：平板坝：面板简支与支墩上的钢筋混凝土坝，一般用于修建中低坝大头坝：将支墩上游部分向两侧扩大形成悬臂大头相互贴紧，起挡水作用，用于修建高中坝连拱坝：面板是一系列斜倚在支墩上的拱筒，用于修建高中坝二、河道整治1.河道整治是为稳定河势、改善水流流态、河流边界条件等在河床两岸修建的工程2.河道整治的目的是防洪、航运、引水、城镇防护及综合开发和治理等河道整治工程3.河道整治的分类（1）按材料和使用年限分类：①临时性整治工程：古代的竹筏、沉排等②永久性工程：土、石、混凝土等修建的重型实体建筑物，用于调整水流方向、固滩护堤（2）按与水流的关系分类：丁坝、顺坝、潜坝、锁坝、环流、透水、不透水等59 主要是改变水沙运动方向，控制河床冲淤变化，改善不利河湾，起到稳定滩岸、固定河势流路的作用三、分洪工程、水库1.分洪工程是为保障保护地区安全，将超额洪水分流的工程。2.水库是用堰、坝、小闸等围成的人工水域。3.了泄放超过水库调蓄能力的洪水，满足放空水库和防洪调节等要求，确保工程安全，一般多设有泄水建筑物。常用的泄水建筑物有：1）坝身泄水道：溢流坝、中孔泄水孔、浑式泄水孔、坝下涵管等2）河岸泄水道：河岸溢洪道和泄水隧洞4.河岸溢洪道的特点：地面开敞，具有较大的超泄能力，泄水能力随水库水位的升高而迅速增加，可减少泄水翻坝的可能性，检查方便、运用安全可靠、减少开挖土石方量5.河岸溢洪道的形式：正槽式、侧槽式、竖井式、虹吸式四、农田水利农田水利是为农业生产服务的水利工程，主要任务是灌溉、排涝、改良土壤渠首的主要作用是引进河道或水库中的水以满足灌溉、发电、工业和生活用水需要，是农田水利工程中的重要建筑物之一。可分为：（一）无坝渠首：不在河流中修建拦河坝引水灌溉，适用于河流水位、流量不经调节就能满足灌区用水要求的渠首。一般由进水闸、拦沙坝、沉沙池等建筑物组成（二）有坝渠首：是采用拦河坝抬高水位，保证水流量满足灌溉要求的渠首。优点是闸前水位稳定、工作可靠、利于将取水口设在灌区近处组成部分：拦河坝、进水闸及沉沙槽式、人工弯道式、底部冲沙廊道式、底栏栅式等沉沙冲沙建筑物1.沉沙槽式渠首：采用正面排沙、侧面引水的布置形式，利用进水闸前沉沙槽使水中粗粒泥沙下沉减少入渠泥沙。优点：渠首形式简单，施工、管理方便缺点：沉沙槽内易出现旋流，易将底沙带入渠道，冲沙时需停止取水2.人工弯道式渠首：在河道内或岸边上修建人工弯道，利用弯道环流减少入渠泥沙的取水渠首。3.底部冲沙廊道式渠首：将冲沙廊道设在进水闸底板下的渠首。优点：可以边引水边冲沙适用于来水量较丰富、用水保证率较高的情况4.底栏栅式渠首：在壅水坝内设置廊道取水，利用廊道顶部栏栅筛析作用防止大粒径沙石入渠的有坝取水形式。优点：布置简单、施工方便、造价低适用于河道流量不大、大粒径泥沙较少的小型工程五、水力发电水力发电是循环利用水力资源产生电能的过程。优点：不用燃料（充分利用地形形成势能，充分利用流量动能）、不污染环境（不产生废气、固体废物和高分贝噪声）、能源可以循环利用（开发梯级电站）、运行成本低（主要是运行管理和设备、工程维修费用）缺点：上游库区水生生物和陆生动植物生态环境变化；生态系统和植被受到破坏，下游湿地、滩涂及用水量受影响；洄游水生动物通道受阻；施工噪音、粉尘、生活垃圾污染环境；移民搬迁难度大。六、港口工程59 港口是位于江河湖海沿岸，具有一定设施和条件，供船舶靠泊、旅客上下、货物装卸、生活物料供应等作业的地方。包括：水域、陆域两大部分1.水域部分：包括进港航道、港池和锚地，供船舶航行、运转、停泊之用2.陆域部分：包括码头、岸上仓库、堆场等其他辅助设施，供旅客集散、货物装卸、转载之用一、港口分类：（一）按所在地理位置分为：海港、河口港、湖港、水库港（二）按性质和用途分为：商港、渔港、军港、工业港、避风港二、码头：供旅客上下、货物装卸、船舶靠泊之用的地方（一）按断面形式分为：1.直立式：便于船舶停靠，是应用最广泛的码头用于海港和部分河港2.斜坡式：用于水位变化较大的港口3.半直立式：用于高水时间较长而低水时间较短的港口4.半斜坡式：用于枯水时间较长而高水时间较短的港口（二）按结构形式分为：1.重力式：依靠码头自身重量和其内填料重量保持稳定，在我国普遍采用方块、沉箱、扶壁三种结构形式。2.方块结构形式：最古老的结构形式，施工方便、耐久性好、节省钢筋3.沉箱结构形式：沉箱形状主要有方形、矩形、不对称形等，广泛应用于码头、筏桥墩台等工程4.扶壁结构形式：多用于华南沿河地区，与沉箱相比属轻型结构，施工方便，但整体性不如沉箱结构形式（三）学习重点和难点1.防洪工程的分类与选用2.水工结构工程的规划和设计要点3.农田水利的分类与选用4.港口工程的分类与选用二、练习题(一)判断与改错题1.错（挡水结构）2.错（重力坝）3.错（性质与用途）4.错（服务于多个目标的通用性）5.错（南京港）1.防洪工程是为阻挡洪水泛滥、海水入侵而修建的水工建筑，是防洪工程中最常用、最重要的组成部分，2.拱坝主要是依靠自身重量在地基上产生摩擦力和坝与地基之间的凝聚力来抵抗坝前的水推力以保持抗滑稳定，其断面一般呈三角形，直立或向上游面倾斜，利用部分水重增加的稳定性，它是混凝土坝中最早出现的坝型。3.港口按地理位置分为：商港、渔港、军港、工业港、避风港。4.水工结构工程按服务于单目标的专门性，可分为：挡水结构、泄水结构、取水结构、输水结构、整治结构。5.武汉港是全国最大的内河港，是沿长江仅次于上海港的第二大港具有海港功能的江海中转枢纽，也是我国外贸口岸和对外轮开放港口之一（二）名词解释1.水坝2.河道治理3.港口59 （三）单项选择题1.D2.A3.C4.A1.我国第一座水电站是始建于1912年的（）电站。A.三门峡B.龙羊峡C.青龙峡D.石龙坝2.（）是全国最大的货运和客运港，是我国主要对外轮开放的港口，为世界十大港口之一。A.上海港B.天津港C.大连港D.连云港3.世界第一大港口是始建于1328年的（）。A.新加坡港B.神户港C.鹿特丹港D.威尼斯港4.()是为阻挡洪水泛滥、海水入侵而修建的水工建筑，是防洪工程中最常用、最重要的组成部分。A.挡水建筑B.防洪建筑C.防浪建筑D.排涝建筑（四）多项选择题1.ABCD2.ABDE3.ABCD4.ACDE1水工结构工程按服务于多目标的通用性，水工结构可分为()A.挡水结构B.泄水结构C.取水结构D.输水结构E.防洪结构2.防洪工程是预防、控制洪水或冰凌成灾所修建的工程。主要包括（）等。A.挡水结构工程B.河道整治工程C.溢洪道结构D.水库E.分洪工程3.河岸溢洪道由于地面开敞，具有较大的超泄能力，泄水能力随水库水位的升高而迅速增加，可减少泄水翻坝的可能性，检查方便、运用安全可靠、减少开挖土石方量而被广泛运用于水工结构工程，主要的形式有（）等。A.正槽式B.侧槽式C.竖井式D.虹吸式E.引流式4.渠首是水利工程中的重要建筑物之一，主要作用是引进河道或水库中的水以满足灌溉、发电、工业和生活用水需要，有坝渠首沉沙建筑物有（）。A.拦河坝、B.泄水闸C.沉沙槽式、D.人工弯道式E.底栏栅式（五）简答题1.水工结构工程的特点包括哪些？2.水力发电的优缺点是什么？（六）论述题1.试述沉沙冲沙建筑物的分类和优缺点。第八章土木工程施工一、学习重点（一）基本概念施工技术是以各工种工程（如基础工程、砌筑工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程等）的施工技术为研究对象，研究主要工种工程的施工工艺和施工方法，以保证能够选择适合具体施工对象的施工方案和制定保证质量、安全的技术组织措施。施工组织是以一个工程项目为研究对象，研究如何合理地运用已有的资源（人力、物力、时间、空间等）通过科学的组织安排部署，使工程建设任务能够安全、按期、高质量、经济地完成。59 先张法是在浇筑混凝土构件之前，张拉预应力钢筋并将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土到达一定强度、混凝土与钢筋之间有足够的粘结力后，放松预应力钢筋，借助混凝土与预应力钢筋之间的粘结，使混凝土产生预压应力。（二）基本知识和基本理论土木工程的建设，需要按照程序经过几个必要的阶段，其中设计和施工是工程建设过程中的两个阶段。土木工程施工包括施工技术和施工组织两个大部分。施工技术是以各工种工程（如基础工程、砌筑工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程等）的施工技术为研究对象，研究主要工种工程的施工工艺和施工方法，以保证能够选择适合具体施工对象的施工方案和制定保证质量、安全的技术组织措施。施工组织是以一个工程项目为研究对象，研究如何合理地运用已有的资源（人力、物力、时间、空间等）通过科学的组织安排部署，使工程建设任务能够安全、按期、高质量、经济地完成。9.1施工技术9.1.1基础工程施工基础工程主要包括：土石方工程和深基础工程土石方工程简称土方工程，包括土（或石）的挖掘、运输和填筑三项施工过程，以及排水、降水和基坑支护等辅助施工过程基坑（槽）开挖基础土方开挖：首先要依据设计图纸确定开挖的位置和尺寸，并且要考虑放坡或边坡支护方法（1）土方边坡与边坡支护为防止塌方及防止对周围设施产生不利影响，常采用放坡或边坡支护措施。放坡是把基坑（槽）挖成上口大、下口小的形状，留出一定的坡度，靠土体自身的稳定性保证边坡不塌方，如果开挖深度不大、施工场地宽阔，一般采用放坡开挖比较经济，但在场地狭小地段施工时，由于周围建筑物、道路等设施的限制不能放坡开挖，则需要采取边坡支护等措施以保证工程施工和周围设施的安全。基坑的土壁可以用混凝土灌注桩、H形钢桩等挡土，为保证其稳定性还常常需要加以支撑，常用的坑壁支撑方式如图：（2）基坑排水与降水开挖基坑时，有时需要排除流入基坑内的地下水或地面水，以防止边坡塌方和创造干作业的良好施工条件。施工排水分为明排水和人工降低地下水位两类方法。明排水：也叫明沟集水井排水法，是在基坑开挖过程中在坑底设置集水井和排水沟，利用水泵将水排走。人工降低地下水位：也称井点降水，就是在开挖基坑之前，预先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使基坑开挖过程中的地下水位始终低于基坑地面，避免产生坑内涌水、塌方等现象，改善了施工条件方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等，常用轻型井点方法（3）土方工程机械化施工土方工程一般工程量比较大，除了小规模基坑（槽）可以人工挖方外，通常要采用机械化施工各个进行土方工程施工。土方工程应用最广泛的是：推土机：多用于场地平整、开挖深度不大的基坑、集中土方、堆筑堤坝、回填土方铲运机：能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作正铲挖掘机：挖掘力最大，适用于开挖停机面以上的土方反铲挖掘机：主要用于开挖停机面以下的土方抓铲挖掘机：适用于开挖较松软的土，可开挖施工面狭窄而深的基坑、深槽等拉铲挖掘机：适用于开挖较大基坑（槽）和沟渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。59 （4）土方回填与压实为保证土方回填的质量，必须正确选择回填所用的土料和填筑方法。土料：应符合设计要求，以保证填方的强度和稳定性，如对土质、土方中有机质含量、水溶性硫酸盐含量、土的含水量等填土压实方法：应分层进行，每层厚度应根据所采用的压实机具及土的种类而定，压实的土体应符合设计的密实度要求碾压法：适用于大面积填土工程夯实法：只适用于小面积填土振动压实法：主要用于非黏土性土的压实2.软土地基施工与石方爆破施工软土地基：特点：往往不能满足承载力和变形能力的要求，施工时如果采取措施不当，往往会发生路基或建筑物地基失稳或严重下沉，造成建筑物破坏或不能正常使用，需要进行加固加固方法：换土垫层法、强夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压法、化学法等土石方爆破施工：适用环境：开挖时遇到岩石，施工现场地下障碍物的清除、旧建筑物和构筑物的拆除施工的工序：打孔放药、引爆、排渣特点：施工费用低、效率高、有震动和粉尘危害，对旧建筑物、构筑物的拆除，还可以采用静力破碎等配合施工工艺，是拆除在低震动、低粉尘、无公害的情况下进行3.深基础工程施工当天然地基土层较弱且土层较厚，上部结构荷载大或对地基沉降要求较高时，可采用桩基础，墩式基础、深井基础、地下连续墙等深基础（1）桩基础施工桩基础是一种常见的深基础形式，由桩和桩顶的承台两个部分组成。按桩的施工方法，桩可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩施工是将在工厂或施工现场预先制作好的桩用沉桩机械将桩打（压、旋、振）入土中。灌注桩施工是在施工现场的桩位处用机械或人工成孔，然后在孔内放入钢筋笼、浇筑混凝土（或者直接浇筑混凝土）而成的一种施工方法。成孔工艺：干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆扩成孔等。特点：能适应地层的变化、施工时振动小、噪声低、工艺要求较高、施工后混凝土需要养护且不能立即承受荷载（2）墩式基础施工墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（或者放钢筋笼、浇筑混凝土）而成的大直径基础。目前，我国多用人工挖孔，故又称为大直径人工挖孔桩。墩式基础特点：端部直接支撑在岩石或坚硬土层上，桩的强度和刚度都很大，有较大的承载能力。（3）沉井基础施工沉井是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状钢筋混凝土结构，多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、取水结构、超高层建筑物的基础等施工过程：施工时首先制作井筒，然后在井筒内挖土，使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端为刃脚，形状如刀刃，在沉井下沉过程中使沉井切入土中。沉井的外壁为井筒，在下沉过程中起挡土作用，同时靠其自重可以克服筒壁与土之间的摩阻力和刃脚底部的土阻力，使沉井能在自重作用下逐步下沉。（4）地下连续墙施工59 地下连续墙是深基础施工的一种有效手段。地下连续墙在开挖过程中可作为深基坑开挖的支护结构，又可作为基础的一部分承受荷载地下连续墙的优点是刚度大，，开挖时周围土体侧向变形小，既能挡土、又能挡水，施工时无振动，噪声低，可用于任何土质，深度可达百米。其缺点是成本较高，施工技术较复杂，需配备专用设备，施工中需要处理护壁的泥浆地下连续墙的施工过程：是利用专用的挖槽机械在泥浆护壁下开挖一定长度的槽段，挖至设计深度后清除沉渣、插入接头管，再用起重机将在地面上加工好的钢筋笼吊入充满泥浆的沟槽内，最后采用导管法浇筑混凝土，待混凝土初凝后拔出接头管，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为承重、止水、防渗和挡土的结构9.1.2结构工程施工结构工程主要包括：砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装工程等1、砌筑工程砌筑工程是指用砖、石、砌块等各种块体，以砂浆等灰浆砌筑而成的砌体结构施工。砖石结构是一种古老、传统的结构，至今仍在广泛使用。这种结构有就地取材、造价低、耐火性好以及施工简便等优点，但施工劳动强度大、生产率低、结构抗震能力差。此外，烧制粘土砖还会毁掉大量农田，现在很多地方已经禁止使用粘土砖。结构工程施工是一个综合施工过程，包括：砂浆制备、脚手架搭设、材料运输和墙体砌筑等施工过程（1）脚手架施工脚手架是在施工现场为安全防护、工人操作、堆放材料的临时设施。脚手架分类：按所用材料：木脚手架、竹脚手架、钢脚手架按其与外墙的位置：外脚手架、里脚手架按脚手架的支设方式：落地脚手架、悬挑脚手架、附墙悬挂脚手架、悬吊脚手架（吊脚手架）、附着升降脚手架（爬架）、水平移动脚手架（2）砌体施工砌体所用材料：砖、硅酸盐类砖、石、砌块等块材常用的胶凝材料：砌筑砂浆砌筑过程中要运输大量材料，需要解决水平和垂直运输问题，其中垂直运输是影响施工效率的重要因素。常用的垂直运输设备有：塔式起重机：生产率高井架或龙门架：施工成本低59 施工的基本要求：横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接槎牢固2、混凝土结构工程混凝土结构工程包括钢筋工程、模板工程、混凝土工程等分项工程，施工工艺流程图：（1）钢筋工程钢筋工程属于隐蔽工程，浇筑混凝土之前必须进行检查验收。钢筋加工包括：冷拉、冷拔、调直、切断、弯曲、绑扎、焊接、机械连接。钢筋冷加工：指在常温条件下对钢筋进行的加工，常用的有钢筋冷拉和冷拔。冷拉：是将钢筋在常温下进行强力拉伸，使钢筋产生塑性变形，内部晶格变形重组后，强度高、塑性降低。冷拔：是将φ6mm~φ9mm的光圆钢筋通过钨合金的拔丝模进行强力冷拔，使钢筋直径缩小、钢筋内部晶格产生塑性变形，钢筋抗拉强度大大提高，但塑性降低。钢筋连接：钢筋连接的方法有：绑扎连接：将钢筋按规定的搭接长度搭接后，用镀锌铁丝进行绑扎。特点：施工简便，但连接是靠钢筋与混凝土粘结传递力，不如焊接连接和机械连接可靠。焊接连接：常用的钢筋连接方法：对焊：用于钢筋的接长电渣压力焊和气压焊：用于竖向钢筋的接长。电阻点焊：用于制作钢筋网片。搭接焊：用于竖向或水平钢筋的连接。机械连接：连接方法：套筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接等。特点：施工简便、速度快、连接可靠，但成本较高。（2）模板工程模板是使混凝土能浇筑成设计要求形状的一种模型，在混凝土施工过程中能周转使用。模板系统包括：模板、支撑、连接件。对模板的要求：有足够的强度、刚度和稳定性、装拆方便，可多次周转使用、接缝不漏浆。模板按材料划分：木模板、钢模板、竹胶模板、铝合金模板等。木模板：优点是便于制作成各种形状、施工轻便、冬期施工有一定的保温性，缺点是需要消耗木材这种紧缺的资源，其周转次数也比钢模板少。钢模板：优点是强度和刚度大、周转次数多、墙面平整等，但其自重较大。常用港模板有定形组合钢模板、大模板等。组合钢模板：可以组合成各种尺寸。大模板：可作为一面墙体的模板，墙面平整无接缝，但自重较大。胶合模板：组装轻便、墙面平整。按施工方法划分：59 拆装式：采用最多的一种，即在浇筑混凝土前安装好模板，浇筑混凝土后达到拆模要求时将模板拆除。固定式：浇筑混凝土不再拆除模板的施工方法，如利用预应力薄板，浇筑混凝土时将其作为模板使用，混凝土凝结硬化后不再拆除而称为结构的一部分。移动式：先将模板组装，然后随着绑钢筋、浇筑混凝土的施工过程进行，将模板随之移动，待结构施工完成后再拆除模板体系的施工方法。按工程部位划分：基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板和楼梯模板等。（3）混凝土工程混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实、养护等施工过程。每一施工过程的施工质量都会影响最终混凝土的质量。混凝土的制备：指混凝土的配料和搅拌。配料：首先要根据设计对混凝土的强度等级、耐久性、抗渗性等要求，以及施工对混凝土和易性的要求，确定混凝土的施工配合比。为保证混凝土的质量，混凝土的配料应严格控制水泥、粗细骨料、水和外加剂的质量，严格控制各种材料的配合比用量。搅拌：除工程量很小时可用人工搅拌外，均应采用混凝土搅拌机搅拌。搅拌机按原理分为自落式和强制式搅拌机两种类型，其中强制式搅拌机的生产率较高。制备方式：分为施工现场制备和搅拌站集中制备两种方式，搅拌站集中制备方式可制备商品混凝土，有利于提高混凝土的制备质量、减少对环境的污染。混凝土的运输：运输要求：混凝土不产生离析现象、混凝土浇筑时应满足规定的塌落度、混凝土初凝前应有足够的时间浇筑和捣实。运输机具（运输包括水平运输和垂直运输）施工现场常用塔式起重机和混凝土泵长距离的水平运输机具有：混凝土搅拌运输车、自卸汽车等。短距离的水平运输机具有机动翻斗车、皮带运输机和双轮手推车。垂直运输机具有井架、龙门架等。混凝土浇筑：包括浇灌和振捣两个施工过程。混凝土浇灌：应分层进行，防止混凝土产生离析现象，防止离析的措施是采用溜槽运输、皮带运输、串筒和振动串筒运输混凝土。混凝土振捣：混凝土的强度、耐久性、抗渗性、抗冻性等均与混凝土的振捣密实质量有关，一般采用振动机械进行混凝土的捣实。振捣机械按其工作方式有内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台。浇筑大体积混凝土：整体性要求高、要求连续浇筑、不留施工缝。为防止产生收缩裂缝的措施有：全面分层法、分段分层法、斜面分层法。水下浇筑混凝土：现在多采用导管法。混凝土养护：就是在一定时间内，使混凝土保持一定的湿度和温度，以保证混凝土强度正常增长和防止混凝土出行干缩裂缝。3、预应力混凝土工程预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好，能充分发挥钢材和混凝土各自的性能，在土木工程中得到了广泛的应用。先张法施工：先张拉预应力钢筋，然后再浇筑混凝土构件的一种施工方法。主要施工过程是在浇筑混凝土构件之前，张拉预应力钢筋并将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土到达一定强度、混凝土与钢筋之间有足够的粘结力后，放松预应力钢筋，借助混凝土与预应力钢筋之间的粘结，使混凝土产生预压应力。先张法多用于中小型预应力混凝土构件的生产59 后张法施工：是先制作混凝土构件后张拉预应力钢筋的一种施工方法主要施工过程：先制作混凝土构件并预留孔道，待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋传入孔道，利用张拉机具张拉预应力钢筋，然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆。后张法多用于大型预制预应力混凝土构件和现浇预应力混凝土结构工程无粘结预应力施工：是在后张法基础上发展起来的主要施工过程：采用表面有涂料、外面包有塑料套管的预应力筋，铺设在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土到达设计要求的强度后，再进行预应力筋的张拉、锚固。特点：不需要预留孔道和灌浆、施工简便、可用于曲线配筋结构。在双向连续平板、密肋板中应用比较经济合理4、结构安装工程结构安装工程在现场利用起重机械，将事先制作好的单独构件安装到设计位置上的全部施工过程。结构安装工程的特点：构件类型多，需要合理进行进行平面布置和确定安装顺序；构件运输和吊装过程中受力和使用状态不同，有时需要进行吊装验算；施工高空作业多，需要加强安全技术措施。（1）起重设备起重设备的三要素：起重高度、起重半径和起重量起重设备包括在起重机械和索具设备两类。起重机械：将构件安装到设计位置。常用的起重机械有：桅杆式起重机，自行式起重机（有履带式、汽车式、轮胎式三种）、塔式起重机等索具设备：用来绑扎、连接构件以便于吊装的设备常用的索具设备有：钢丝绳、吊具（卡环、横吊梁等）、滑轮组、卷扬机及锚碇等桅杆式起重机优点：制作简单，装拆方便、可在狭窄场地使用，起重量大（可达1000Kn以上）缺点：移动不便，服务半径小，施工速度慢，需要设置较多的揽风绳自行式起重机（有履带式、汽车式、轮胎式三种）履带式：对场地要求不高，可负载行驶，常用于单层工业厂房结构吊装汽车式：转移迅速、机动灵活，广泛用于建筑工程塔式起重机一种塔身直立，起重臂安装在塔顶并可作360°回转的起重机，有较高的起重高度、工作幅度和起重能力，吊装速度快、生产率高，常用于高层建筑施工。分类（按行走机构）：固定式、轨道式、履带式、轮胎式、附着式、爬升式等（2）结构安装结构安装需要根据工程结构类型和施工条件等采用不同的安装方法分为：单层工业厂房结构安装、装配式框架结构安装、大跨度结构安装等大跨度结构吊装（分为平面结构和空间结构两类）特点：结构跨度大、构件重、安装位置高安装方法：整体吊装法：在地面先将构件组装成为整体，然后用起重机械将整体吊装到设计标高位置进行固定，根据采用的机械不同，可分为多机抬吊法和桅杆吊升法两种分条（块）吊装法：把网架分割成条状或块状单元，然后吊装到安装标高再拼装成整体的施工方法59 高空滑移法：将大跨结构条状单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置后拼接整体提升法：用专用起重设备将结构整体提升就为整体顶升法：将构件在地面拼装后，用千斤顶整体顶升就位的施工方法，该方法不需要大型设备，顶升能力大。大跨度结构吊装（分为平面结构和空间结构两类）特点：结构跨度大、构件重、安装位置高安装方法：整体吊装法：在地面先将构件组装成为整体，然后用起重机械将整体吊装到设计标高位置进行固定，根据采用的机械不同，可分为多机抬吊法和桅杆吊升法两种分条（块）吊装法：把网架分割成条状或块状单元，然后吊装到安装标高再拼装成整体的施工方法高空滑移法：将大跨结构条状单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置后拼接整体提升法：用专用起重设备将结构整体提升就为整体顶升法：将构件在地面拼装后，用千斤顶整体顶升就位的施工方法，该方法不需要大型设备，顶升能力大。结构工程形式很多，同样的结构形式，其施工条件也不同，因此相应的施工方法也很多，除上述方法外，还有很多特殊的施工方法如升板法、滑膜升网法等。结构安装施工方法往往要综合考虑工程特点和施工条件进行选择9.1.3防水工程施工防水工程包括屋面防水工程、地下防水工程和室内房间防水工程。防水质量影响因素：材料和施工工艺，其质量直接影响到工程的使用功能屋面防水工程：根据设计的屋面防水方式，分为：屋面卷材防水施工根据卷材不同分为：沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材施工要求：基层坚实、平整屋面涂膜防水施工工艺流程：表明基层清理、修理—喷涂基层处理剂—节点部位附加增强处理—涂布防水涂料及铺贴胎体增强材料—清理及检查修理—保护层施工屋面刚性防水施工指在结构层上加一层适当厚度的普通细石混凝土、预应力混凝土、补偿收缩混凝土、块体刚性层作为防水层，依靠混凝土的密实性或憎水性达到防水的目的地下防水工程：地下防水方案有：防水混凝土方案：利用混凝土结构自身的密实性来达到防水要求。混凝土既是防水材料，又是承重材料。必须通过混凝土拌合物材料的选择、混凝土配合比的选择、施工工艺等方面来保证防水混凝土的质量。它是常用的地下防水方案之一。设置防水层方案：是在地下结构表面设防水层，如贴卷材防水层或抹水泥砂浆防水层等。卷材防水施工方法：卷材应采用高聚物改性沥青或高分子防水卷材，施工方法有外防外贴法和外防内贴法外贴法：在地下结构外墙施工后再铺贴墙上的卷材，优点是防水层不受结构沉陷的影响，施工结束后即可进行实验且易修补，在灌注混凝土时不致碰坏保护墙和防水层，能及时发现混凝土的缺陷并进行补救。缺点是施工期较长，不能利用保护墙作模板，转角接槎处质量较差。排水方案：通过排水措施，将地下水排走来达到防水的目的室内房间防水工程：指的是用水频繁、管道穿越楼板、楼面易积水和经常淋水墙面等室内防水施工。59 施工工艺和施工方法与地下室防水和尾面防水基本相同，有些构造施工措施如设置地面坡度，设留套管等根据具体情况和设计要求施工9.1.4装饰工程施工装饰工程包括地面、抹灰、门窗、吊顶、轻质隔墙、饰面板（砖）、幕墙、裱糊与软包、细部等。装饰工程的作用：一是可以美观，二是具有一定的功能，如隔热、隔声、防潮、保护结构等装饰工程特点：项目繁多、工程量大、手工作业多，施工工期长。抹灰工程：按使用材料和装饰效果的不同可分为：一般抹灰和装饰抹灰一般抹灰包括：石灰砂浆、水泥砂浆、混合砂浆、纸筋灰、石膏灰等，按使用要求、质量标准和操作工序的不同又分为普通抹灰、中级抹灰和高级抹灰三级。装饰抹灰包括：水刷石、水磨石、剁斧石、干粘石、拉毛石、喷涂、滚涂、弹涂等饰面板（砖）工程：根据其尺寸分为小规格和大规格两种小规格饰面板常规施工法：采用镶贴法，即先用1:3水泥砂浆打底划毛，底子灰凝固后找规矩、弹分格线，然后黏贴饰面板。新方法：胶黏剂固结技术，即利用胶黏剂将饰面板（砖）直接黏贴在基层上，虽然成本高一些，但工艺简单、操作方便、粘结力强、施工速度快，是今后饰面板施工的发展方向。大规格饰面板：边长大于400mm的，有大理石、花岗岩、人造石等饰面板，为防止其坠落，保证安全，多采用安装法施工，安装工艺有：湿法工艺、干法工艺、GPC工艺等湿法工艺：先将边缘上钻孔的饰面板绑扎在基层的钢筋骨架上，然后再用水泥砂浆进行灌缝干法工艺：在板上打孔，然后用不锈钢连接器与埋在混凝土墙体内的膨胀螺栓连接，板和墙体间形成80~90mm的空气层GPC工艺：是在干法工艺基础上发展起来的一种工艺，它以钢筋混凝土做衬板，用不锈钢连接环与饰面板连接后而浇筑成整体的复合板，再通过连接器悬挂到钢筋混凝土或钢结构上的一种柔性节点的做法，有利于抗震，可用于高层建筑9.1.5现代施工技术发展及展望随着经济和科学技术的发展，新材料、新结构不断出现，大规模、技术复杂的土木工程结构也越来越多，施工技术也相应随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期，工程建设数量多，规模大，促进了我国施工技术的发展。基础工程施工技术中的灌注桩和地下连续墙施工直径和深度在不断增加深基坑挡土支护深度更大，并出现了多种支护体系。大体积混凝土施工难题通过外加剂及多种技术措施也得到了解决混凝土施工中，商品混凝土、现场泵送混凝土、高强混凝土、自密实混凝土等都得到了应用预应力技术从单个构件施工发展到整体结构上采用预应力技术信息化施工技术在工程中也得到应用土木工程施工技术在近几十年有了飞速发展，但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主，劳动效率大大低于其他产业部门，还属于劳动力密集型的产业，现代土木工程施工技术的发展方向，除了要有满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术，还要向高效率、无公害、高质量、机械化、智能化、高技术含量、信息化的方向发展。9.2土木工程施工组织施工组织是研究一个工程项目的组织方法、理论和施工管理的一般规律。其目的是使工程项目能够安全、高质、高速、经济地完成。9.2.1土木工程施工的特点固定性和流动性：流动性包括施工队伍的流动和在同一工程上工人在作业空间上的流动59 多样性和单件性：工程各不相同，完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性、综合性：需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成复杂性和易受干扰性：技术、管理复杂，易受气候、周围环境等外界因素干扰投资大、生产周期长由于土木工程的特点，决定了其生产组织与一般的工厂生产组织不同，每项工程都需要根据工程性质和特点，单独进行施工组织，施工组织是否科学合理直接影响到工程项目的成败9.2.2土木工程施工组织设计施工程序：通过投标，中标后签订合同→统筹安排、做好施工规划→落实准备工作、提出开工报告→按施工组织设计组织施工、施工中加强管理→竣工验收、交付使用并保修施工组织设计定义：施工组织是用以指导施工组织与管理、施工准备与实施、施工控制与协调、资源的配置与使用等全面性的技术、经济文件，是对施工活动全过程进行科学管理的重要手段作用：可根据工程特点和条件，拟定合理的施工方案，安排施工进度、控制工期，有序地组织资源的供应，合理部署施工现场，确保文明、安全施工，有利于工程项目的各个参与方的相互配合、统一协调分类：按编制的时间和作用可分为标前施工组织设计和标后施工组织设计标前设计：在投标之前编制，目的是指导投标、争取中标，编写负责人：公司技术负责人标后设计：签订工程承包合同之后编制的施工组织设计，目的是指导工程施工组织管理，编写负责人：项目经理标后设计：按编制对象可分为施工组织总设计：以整个建设项目多建筑群为对象编制的单位工程施工组织设计：以单位工程为对象编制的分部（分项）工程作业设计：根据一些特别重要的、技术复杂的、采用新材料新技术的分部（分项）工程编制的内容具体、详细的作业设计施工组织设计的主要内容：工程概况施工部署及施工方案施工进度计划施工平面图主要技术经济指标9.2.3流水施工与网络计划流水施工定义：一种先进的施工组织方式，这种组织方式将拟建工程在工艺上划分为若干施工过程，在平面上划分为若干各施工段，竖向划分为若干各施工层，按施工过程组建专业工作队，各专业工作队按施工顺序的先后依次进入施工段进行工作，在规定的时间完成全部施工任务特点：可充分利用时间和空间，各专业队能连续作业，专业化生产有利于提高工程质量和劳动效率，资源的使用比较均衡，便于组织和管理等网络计划：一种建立在网络图基础上的计划管理技术。传统的横道图计划管理方法虽然有简单、易懂等优点，但是所表达的工作逻辑关系不清楚网络计划技术正确表达计划中各项工作开展的先后顺序和相互之间的关系，能够通过计算找出关键工作和关键线路，便于计划施工过程中进行控制，可以通过网络计划的优化寻求最优方案，从而能取得良好的技术经济效果59 （三）学习重点和难点1.土木工程施工技术2.土木工程施工组织3.基础施工二、练习题(一)判断与改错题1.标前施工组织设计是在投标之前编制，目的是指导投标、争取中标，编写负责人：项目经理。2.正铲挖掘机主要用于开挖停机面以下的土方，前进向上、强制切土。3.标后组织设计是签订工程承包合同之后编制的施工组织设计，目的是指导工程施工组织管理，由企业技术负责人主持编写。4.施工技术是研究一个工程项目的组织方法、理论和施工管理的一般规律。（二）名词解释1.施工技术2.施工组织3.先张法（三）单项选择题1.适用于开挖较大基坑（槽）和沟渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等的挖掘机是（）。A.正铲挖掘机B.反铲挖掘机C.抓铲挖掘机D.拉铲挖掘机2.（）砖石结构是一种古老、传统的结构，至今仍在广泛使用。A.土木结构B.砖木结构C.砖混结构D.砖石结构3.（）先将边缘上钻孔的饰面板绑扎在基层的钢筋骨架上，然后再用水泥砂浆进行灌缝。A.湿法工艺B.干法工艺C.挂贴工艺D.GPC工艺4.()指的是需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成。A.庞大性B.协作性C.综合性D.单一性（四）多项选择题1软弱地基加固处理的方法有（）A.换土垫层法B.砂桩挤密法C.深层搅拌法D.化学法E.物理法2.常用的钢筋焊接连接方法有（）A.对焊B.电渣压力焊C.气压焊D.电阻点焊E.闪光焊3.施工组织设计的主要内容（）A.工程概况B.工程内容C.施工部署及施工方案D.施工进度计划E.施工平面图4.起重设备的三要素（）。A.：起重高度B.起重半径C.起重量D.起重臂长E.回转速度（五）简答题1.简述土木工程施工的特点。2.简述地下连续墙一般施工工艺。（六）论述题1.试述基坑排水与降水作用及方法。59 第10章建设项目管理及土木工程经济10.1.1工程项目项目是由一组有起止时间、相互协调的受控活动所组成的独特过程，该过程要达到符合时间、成本和资源等约束条件在内的规定要求的目标。项目最常见的内容包括：科学研究项目、应用科学研究项目、科技攻关项目等；开发项目，如资源开发项目、新产品开发项目、小区开发项目等；建设项目，如工业与民用建筑工程、交通工程、水利工程等。项目的独特性：也称单件性或一次性，是项目的最主要特性项目具有明确的目标和一定的约束条件。任何项目都有预定的目标，ISO10006规定，项目目标应描述达到的目标，能用时间、成本、产品特性来表示。项目的目标有：达到预定的项目对象系统的要求，包括满足预定的产品特性、使用功能、质量等方面的要求；项目目标的实现有一定的时间限制；节约成本；项目的约束条件：资金限制；人力资源和其他物质资源的限制；其他限制，如技术、信息资源等；项目具有独特的生命周期；项目作为管理对象的整体性；项目的不可逆性工程项目又称土木工程项目或建筑工程项目，是最常见、最典型的项目类型，是以建筑物或构筑物为目标产品，有开工时间和竣工时间的相互关联的活动　做组成的特定过程，该过程要达到的最终目标应符合预定的使用要求，并满足标准（或业主）要求的质量、工期、造价和资源等约束条件。有开工时间和竣工时间，表明了工程项目的一次性；特定的过程，表明了工程项目的特殊性。工程项目是一次性的过程：这个过程除了有开工时间和竣工时间外，还有过程的不可逆性、设计的单一性、生产的单件性、项目产品位置的固定性等最终产品具有特定的用途和功能工程项目的实施阶段主要是在露天进行，受自然条件的影响大，施工条件差，变更多，组织管理工作繁重，目标控制和协调活动困难重重项目生命周期的长期性：施工期和使用周期长按投入资源和风险的大量性：工程项目的投资风险、技术风险、自然和资源风险与其他类型的项目相比，发生频率高，损失量大，所以工程项目管理中必须突出风险管理过程按性质分类建设项目：包括新建项目和扩建项目新建项目：指从无到有建设的项目扩建项目：指企业为扩大原有产品的生产能力或效益，为增加新品种的生产能力而增建主要生产车间或其他产出物的活动过程更新改造项目：包括改建项目、恢复项目、迁建项目改建项目：指对现有厂房、设备和工艺流程进行技术改造或固定资产更新的过程恢复项目：指原有固定资产已经全部或部分报废，又投资重建的项目迁建项目：指由于改变生产布局、环境保护、安全生产及其他需要，搬迁到另外地方进行建设的项目按用途分类生产性项目包括：工业工程项目、非工业工程项目非生产性项目包括：居住工程项目、公共工程项目、文化工程项目、服务工程项目、基础设施工程项目按专业分类59 建筑工程项目土木工程项目线路管道安装工程项目装修工程项目按等级分类：分为一等项目、二等项目、三等项目按投资主体分类：国家政府投资工程项目、地方政府投资工程项目、企业投资工程项目、三资（国外独资、合资、合作）企业投资工程项目、私人投资工程项目、各类投资主体联合投资工程项目按工作阶段分类：预备工程项目、实施工程项目、建成投产工程项目和收尾工程项目按管理者分类：建设项目、工程设计项目、工程监理项目、工程施工项目和开发工程项目按规模分类：大型项目、中型项目、小型项目10.1.2工程项目管理1、工程项目管理的概念项目管理：指为了达到项目目标，对项目的策划、组织、控制、协调、监督等活动过程的总称。要求：按照科学的理论、方法和手段进行，特别是要用系统工程的观念、理论和方法进行管理目的：保证项目目标的顺利实现工程项目管理：指工程项目的管理者为了使项目取得成功（实现所要求的功能、质量、时限、费用预算），用系统的观念、理论和方法，进行有序、全面、科学、目标明确的管理，发挥计划职能、组织职能、控制职能、协调职能、监督职能的作用。管理对象：各类工程项目，既可以是建设项目管理，又可以是设计项目管理和施工项目管理等2、工程项目管理的特点管理目标明确：工程项目管理是紧紧抓住目标（结果）进行管理的系统的管理：工程项目管理把管理对象作为一个系统进行管理以项目经理为中心的管理：工程项目管理具有较大的责任和风险，涉及人力、技术、设备、资金、信息、设计、施工、验收等多方面因素和多元化关系，为更好地进行项目策划、计划、组织、指挥、协调和控制，必须实施以项目经理为核心的项目管理体制按照项目的运行规律进行规范化的管理：工程项目管理是一个复杂的系统工程，每个工序的管理与运行都是有规律的有丰富的专业内容：包括工程项目的战略管理、组织管理、规划管理、目标控制、合同管理、信息管理、生产要素管理、现场管理、工程项目的各种监督，风险管理和组织协调等应使用现代化管理方法和技术手段：现代化工程项目大多数是先进科学技术的产物或是一个设计多学科、多领域的系统工程。应实施动态管理：即阶段性的检查实际值与目标值的差异，采取措施，纠正偏差，制定新的计划目标值，使项目能实现最终目标10.1.3工程项目管理的内容和程序1、工程项目管理的内容建立项目管理组织编制项目管理规划：对项目管理目标、组织、内容、方法、步骤、重点等进行预测和决策，做出具体安排的文件进行项目的目标控制：包括进度控制目标、质量控制目标、成本控制目标和安全控制目标对项目现场的生产要素进行优化配置和动态管理59 ：项目的生产要素主要包括人力资源（humanresources）、材料（material）、设备（machine）、资金（money）和技术（managementtechnique）（即5M）项目的合同管理项目的信息管理组织协调项目管理的核心内容可概括为:“三控制、三管理、一协调”投资（成本）控制、进度控制、质量控制安全管理、合同管理、信息管理组织协调工程项目管理现代化现代化的项目管理具有如下特点：（1）项目管理理论、方法、手段的科学化。这是现代化项目管理最显著的特点。（2）项目管理的社会化专业化。（3）项目管理的标准化和规范化（4）项目管理国际化工程项目管理国际惯例通常有：①世界银行推行的工业项目可行性研究指南；②世界银行的采购条件；③国际咨询工程师联合会颁布的FIDIC合同条件和相应的招投标程序；④国际上处理一些工程问题的惯例和通行准则等。建设监理概述定义：建设监理是指监理单位受建设单位的委托对工程建设全过程或项目实施阶段进行监督和管理的活动。分类：投资监理、设计监理、施工监理2、工程项目管理的程序（1）编制项目管理规划大纲；（2）编制投标书并进行投标；（3）签订施工合同；（4）选定项目经理；（5）项目经理接受企业法定代表人的委托组建项目经理部；（6）企业法定代表人与项目经理签订“项目管理目标责任书”；（7）项目经理部编制“项目管理实施规划”；（8）进行项目开工前的准备；（9）施工期间按“项目管理实施规划”进行管理；（10）在项目竣工验收阶段，进行竣工结算，清理各种债权债务，移交资料和工程；（11）进行经济分析，做出项目管理总结报告并送企业管理层有关职能部门；（12）企业管理层组织考核委员会对项目管理工作进行考核评价并兑现“项目管理目标责任书”中的奖罚承诺；（13）项目经理部解体；（14）保修期满前，企业管理层根据“工程质量保修书”和相关约定进行项目回访保修10.1.4工程项目管理的主要方法工程项目管理方法的分类按管理目标划分：有进度管理方法、质量管理方法、成本管理方法和安全管理方法59 按管理方法的量性分类：有定性方法、定量方法和综合管理方法按管理方法的专业性质分：有行政管理方法、经济管理方法、技术管理方法和法律管理方法等项目管理的主要方法：目标管理方法，而各项目目标的实现还有其适用的主要专业方法进度目标控制的主要方法是网络计划方法质量目标控制的主要方法是全面质量管理方法成本目标控制的主要方法是可控责任成本方法安全目标控制的主要方法是安全责任制10.2国际工程管理10.2.1国际工程的概念习惯上将一个工程项目寿命周期的各阶段或各阶段要完成的工作，包括咨询、融资、采购、承包、实施管理等的参与者来自不止一个国家，并且按照国际上通用的工程项目管理模式进行管理的工程称为国际工程我们可以从两个方面去理解国际工程的概念和内容国际工程包括咨询和承包两大领域国际工程包含国内和国外两个市场国际工程咨询和承包国际工程咨询：指在工程项目实施的各个阶段，咨询人员利用技术、经验、信息等为客户提供的知识密集型的智力服务，包括对工程项目前期的投资机会研究、预可行性研究、可行性研究、项目评估、勘测、设计、招标文件编制、监理、管理、后评价等工作国际工程承包：是指工程公司或其他具有工程实施能力的单位通过国际性投标竞争，接受业主委托，为工程项目或其中某些子项所进行的建造、设备采购及安装调试、提供劳务等工作。按照业主的要求，有时也做施工详图设计和部分永久工程的设计国际工程的国内和国外两个市场从我国公司的角度来看，国际工程既包括我国公司在海外参与和实施的各项工程，即走出去参与海外市场角逐，又包括国际组织和国外的公司到中国来投资和实施的工程。我国目前的工程建设市场还不是一个开放的市场，但作为世界贸易组织的成员国，我国的工程建设市场必将逐步对外开放，国内市场上的国际工程会越来越多，所以我们研究国际工程不仅是走向海外市场的需要，也是巩固和占领国内市场的需要，同时还是我国建筑业的管理如何逐步与国际接轨的需要产品的固定性与生产的流动性产品生产与交易的统一性生产的个体性和产品的单件性产品的社会性工程项目的整体性和分部分项工程的相对独立性产品交易的长期性建筑产品的不可逆转性产品交易的阶段性产品的价值量大、造价高合同主体的多国性国际工程签约的各方通常属于不同的国家，受多国不同法律的制约，而且涉及的法律范围极广按照严格的合同条件和国际惯例管理工程59 国际工程的参与者不能完全按某一国的法律法规或靠某一方的行政指令来管理，而且采用国际上已多年形成的严格的合同条件和工程管理的国际惯例进行管理政治、经济因素的风险增大国际工程受到政治、经济影响因素明显增多，风险相对增大规范标准庞杂国际工程合同文件中需要详细规定材料、设备、工艺等的技术要求，通常采用国际上被广泛接受的标准、规范和规程10.2.3国际工程管理1.国际工程招标的方式和程序招标方式公开招标：又称无限竞争性公开招标，其特点是投标单位的数量不受限制，凡通过资格预审的单位都可参加投标邀请招标：又称有限竞争性招标，这种方式一般不在报上登广告，业主根据自己的经验和资料，或请咨询公司提供承包商的情况，然后根据企业的信誉、技术水平、过去承担过类似工程的质量、资金、技术力量、设备能力、经营能力等条件，邀请某些承包商来参加投标议标：也称谈判招标或指定招标。它是由业主直接选定一家或几家承包商进行协商谈判，确定承包条件与标价的方式其他招标方式：如两阶段招标、双信封投标等国际工程招标程序：分三大步骤对投标者进行资格预审→向有资格的投标人发售招标文件，以及投标者准备并递交投标文件→开标、评标、合同谈判和签订合同2．国际工程承包的合同类型国际工程合同的形式和类别非常之多，不同种类的合同，有不同的应用条件，有不同的权利和责任的分配，有不同的合同风险。按计价方式的不同，国际工程承包合同一般分为总价合同、单价合同和成本加酬金合同三大类3．合同管理在国际工程项目管理中的作用和地位合同在现代工程项目中的作用就一个工程项目而言，从本质上讲，承包商的项目管理工作也就是广义的合同管理。因为一个工程承包项目本身就是一个合同，就是为实现项目目标而确定的当事人双方权利和义务的协议，它对项目目标，即进度、质量、价格都做了详细规定。因此，项目管理的过程也就是按照合同文件的要求履行合同的过程。工程项目管理的三大目标，以及为实现三大目标合同当事人应履行的职责都表述在合同中，合同管理贯穿于项目管理的全过程，在一定程度上，项目管理就是在围绕合同进行管理，就是在做合同管理工程合同管理的目标工程合同管理直接为工程项目总目标服务，合同管理不仅是工程项目管理的一部分，而且贯穿于项目管理全过程，可以说，合同管理目标就是项目管理的目标合同管理在工程项目管理中的地位合同确定工程项目的价格（成本）、工期和质量（功能）等目标，规定着合同双方责权利关系，所以合同管理必然是工程项目管理的核心。广义地说，建筑工程项目的实施和管理全部工作都可以纳入合同管理的范围。合同管理贯穿于工程实施的全过程和各个方面，对整个项目的实施起总控制和总保证作用。在现代工程中，没有合同意识则项目整体目标不明；没有合同管理，则项目管理难以形成系统，难以有高效率，项目目标也就难以顺利实现4．国际工程风险与风险管理风险的概念59 风险的存在，是因为人们对任何未来的结果不可能完全预料，实际结果与期望之间的差异就构成了风险。因此，风险可定义为：在给定的情况下和特定的时间内，那些可能发生的结果间的差异风险分类根据造成的后果不同：风险可分为纯风险和投机风险根据其产生的根源的不同，风险分为政治风险、经济风险、金融风险、管理风险、自然风险和社会风险等按分布情况，风险又分为国别风险和行业风险从风险控制的角度可分为不可避免的风险（如天灾）、可避免或可转移的风险及有利可图的投机风险工程项目的风险定义：工程项目的投资机会研究、可行性研究、设计和计划都是基于对未来情况（政治、经济、社会、自然等各方面）预测基础上的，是基于正常的、理想的技术、管理和组织之上的。而在实际实施及项目的运行过程中，这些因素都有可能会产生变化。这些变化会使得原定的计划、方案受到干扰，使原定的目标不能实现。这些工程项目中事先不能确定的内部和外部干扰因素，人们将它称之为工程项目风险工程项目风险的一些特点风险的多样性：如政治风险、经济风险、法律风险、自然风险、合同风险、合作者风险等。这些风险之间有复杂的内在联系风险在整个项目生命期中都存在，而不仅在实施阶段风险影响常常不是局部的、某一段时间或某一个方面的，而是全局的风险有一定的规律性工程项目风险管理及其重要性所谓风险管理，就是人们对潜在的意外损失进行辨识、评估，并根据具体情况采取相应的措施进行处理，即在主观上尽可能有备无患或在无法避免时亦能寻求切实可行的补偿措施，从而减少意外损失或进而使风险为我所用。因此，风险管理本质上就是要在主观上重视风险，客观上采取适当措施，从而化险为夷，甚至获得巨大效益。可见风险管理无论对投资人、工程业主还是承包商、供应商都是至关重要的国外工程风险管理研究动态工程风险分析的理论研究是伴随着国际工程建筑市场的形成和发展而产生的随着新的评价方法的不断产生，对工程风险的分析也向综合性、全面、多维方向发展10.3土木工程经济10.3.1概述工程经济是工程与经济的交叉学科，是研究工程技术实践活动经济效果的学科，也就是根据所考察系统的预期目标和所拥有的资源条件，分析该系统的现金流量情况，选择合适的技术方案，以获得最佳的经济效果。工程经济的主要内容包括资金的时间价值、投资项目经济评价指标与方法，不确定性分析、投资项目可行性研究、设备更新的经济分析、价值工程等）技术经济的含义“技术”一词通常被人们理解为是劳动者运用科学知识和劳动技能对自然进行控制、变革的方法和手段。工程技术则是人们运用专业知识和生产实践经验完成工程建设项目的一种生产力“经济”一词有多种含义，在不同科学领域有不同的解释。在工程经济学科中，是指对资源的合理消耗，有效利用、节约、实惠，取得较高的经济效果等59 技术是手段，经济是目的。没有经济这一目的，技术将无的放矢；反之，只提出经济目标，而没有技术保证，经济目标也无法达到土木工程经济的研究范畴土木工程是指以土木建筑物为对象而进行的规划、设计、施工、养护的全过程及其所从事的工程实体。土木工程具有明显的技术、经济特性。土木工程技术特性，是指在其规划、设计、建造和使用的全过程中必须与自然科学规律相适应的一些特性土木工程的经济特性，是指在其规划、设计、建造和使用的全过程中与资金、人力、物力以及其他资源消耗和节约相联系的特性，因此，土木工程必须把各种资源的有效利用并达到最大节约放在首位由于技术，经济是同等重要的两个方面，那么对任何一种土木工程，我们就不仅要重视研究具体的工程技术问题，而且还要研究经济方面的问题土木工程经济的基本内容工程可行性研究：是对工程项目的技术先进性、经济合理性和建设可能性进行分析比较，以确定该项目是否值得投资，规模应有多大，建设时间和投资应如何安排，采用哪种技术方案最合理等，以便为决策提供可靠的依据预测技术：预测是根据事物以往的历史资料，通过一定的科学方法和逻辑推理，对事物未来发展的趋势做出预计和推测，定性或定量地估计事物发展的规律，并对这种估计加以评价，以指导和调节人们的行动技术经济评价体系：现代的技术经济评价体系，采用工程经济的理论和方法，通过对成本和效益的动态计算，最终得出定量的评价判据，以说明方案的优劣。这一体系主要用于预可行性研究和可行性研究阶段决策论：指对某一事物当前或未来可能发生的情况经过预测后，选择最佳方案的一种过程。决策论是对要决策的问题，用数学方法进行处理，使之得出较为可靠的结论的方法体系价值工程：是一种有组织、有步骤地分析研究某种产品（一个系统或一种劳务）如何以最少的耗费（即最低的成本）取得必要的、更加理想的功能，从而获得最优价值的一种先进的经营管理技术10.3.2建设项目可行性研究1.基本建设及其分类基本建设基本建设是指建筑、购置和安装固定资产的活动以及与此相联系的其他工作。基本建设是存在于国民经济各部门以获得固定资产为目的的经济活动，简言之，是一种投资的经济活动固定资产是指在社会再生产过程中，能够在较长时期内为生产和生活等方面服务的物质资料。根据我国财政部的规定，列为固定资产的，一般必须同时具备下列二个条件：一是使用年限在一年以上；二是单位价值在规定的限额以上固定资产按其经济用途，可分为生产性固定资产和非生产性固定资产两大类基本建设分类按建设项目的性质划分为：新建项目、改扩建项目、恢复项目。按投资额构成划分为：建筑安装工程；设备、工具、器材的购置；其他基本建设。按投资用途划为：生产性建设投资、非生产性建设投资。按资金来源划分为：国家预算内投资，国内贷款，国外贷款和国家预算外投资。按建设项目规模或总投资额划分为：大型、中型、小型项目。2．建设程序我国的建设程序分为六个阶段，即项目建议书阶段、可行性研究阶段、设计工作阶段、建设准备阶段、建设实施阶段和竣工验收阶段。其中项目建议书阶段和可行性研究阶段称为“前期工作阶段”或决策阶段。59 可行性研究的发展起始于1902年，美国为了改善河道，根据河港法要求，对水域资源工程项目进行评价→第二次世界大战后，随着生产技术的进步，市场竞争的加剧，经济和管理科学的发展，可行性研究得到了迅速发展，逐渐成为一门具有系统理论基础、保证实现最佳经济效益的综合性科学→为了在发展中国家开展和推广可行性研究，1978年联合国工业发展组织编写了《工业可行性研究手册》，并与阿拉伯国家联合编写了《工业项目评价手册》。世界银行也编写了《项目经济分析方法》，帮助受援助国家开展可行性研究我国40多年来的基本建设实践也证明建设项目进行可行性研究的必要性，1981年国务院在国发30号文件中明确规定：所有新建、扩建大中型项目以及利用外资进行基本建设的项目都必须有可行性研究报告。这实际上是在我国基本建设程序中补充了可行性研究这个重要环节。1983年国家计委正式颁发了相应的可行性研究报告编制办法。目前建设项目可行性研究正向项目决策科学化、民主化的方向不断充实、完善可行性研究的特点前期性：是项目投资决策前进行的一项工作，是建设项目前期工作的主要内容预测性：是对拟建项目的产品需求、投资、成本、赢利以及社会经济效益的预测，而不是对已建成项目的实际情况分析不确定性：它所面对的是许多不确定的因素。预测的各种技术经济数据具有不确定性；在研究过程中，项目在技术上、经济上的可行性也具有不确定性以上特点，说明可行性研究要广泛、深入地进行调查研究，实事求是地采用科学方法进行预测、分析、计算，客观公正地做出正确结论，为项目决策提供科学依据。切不可先盲目、主观地定调子，然后为项目的可行找依据可行性研究的目的和作用目的：从技术和经济两个方面进行全面、系统的分析研究，并对这个项目建成后可能取得的经济效果进行预测，从而得出这个项目是否建设和如何建设的意见，供决策者决策时参考。从形式上分为工程技术和经济核算两部分，前者是手段，后者是目的，前者是为后者服务的。因此，它的目的实质上就是在项目决策之前，全面研究建设项目以投资盈利为核心的经济问题，趋利避害，研究投资于此项工程，如何才能获得最大的经济效益，使拟建项目在竞争中立于不败之地作用：设项目投资决策的依据、可作为编制和批准设计任务书的依据、可作为银行贷款的依据、可作为建设项目与各协作单位签订合同和有关协议的依据、可作为基本建设前期中下一步开展工作的依据、重大项目的可行性研究报告，可作为编制国民经济计划的依据可行性研究的内容和步骤建设项目可行性研究的内容一是为什么要建这个项目二是资源及市场需求情况如何，需要建多大的规模比较合适三是项目地点选在那里最佳四是该项目建设需要采用什么技术方案，有何特点五是项目建设配套的外部条件如何六是项目建设时间多长，需要多少投资资金七是该项目所需的资金如何筹措，能否落实八是项目建成后，其经济效益和社会效益如何？即要重点论证项目的必要性、技术可行性、经济合理性、条件可靠性和实施可能性等五个方面的问题建设项目可行性研究的步骤：准备工作、调查研究、优选方案、详细研究、编写报告建设项目经济评价项目可行性研究与经济评价59 ：经济评价是项目可行性研究和评估的核心，是项目决策的重要依据其目的在于最大限度地避免风险，提高经济效益建设项目的经济评价就是预先估算拟建项目的经济效益，包括财务评价和国民经济评价两个层次。建设项目经济评价既有利于引导投资方控制投资规模，提高计划质量又能使项目和方案经过需要---可能---可行---最佳的步骤得到深入地分析、比选。这样可以避免由于依据不足、方案不当、盲目决策所导致的失误，把有限的资源用于经济效益和社会效益真正最优的建设项目，实现项目和方案决策的优化或最佳化建设项目的财务评价：财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下，分析项目的盈利能力、清偿能力，以考察项目在财务上的可行性财务评价指标包括盈利能力指标、财务清偿能力指标、资产负债率、流动比率、速动比率等指标建设项目经济评价建设项目的国民经济评价和综合评价建设项目的国民经济评价：国民经济评价是从国家整体角度考察项目的效益和费用，分析计算项目对国民经济的净贡献，评价项目的经济合理性。国民经济评价包括国民经济盈利分析和外汇效果分析，以经济内部收益率（EIRR）为主要评价指标建设项目的综合评价：综合评价的目的，是为了对建设方案进行全面审查，判别其综合效果好坏，并在多方案中选择综合效果最佳的方案，供有关部门作为决策的依据。综合评价一般包括七个方面的内容，即政治评价、国防评价、社会评价、技术评价、经济评价、环境评价以及自然资源评价。经济评价是综合评价的重要组成部分，具有举足轻重的作用，但不是唯一的评价标准，最后决策还必须依靠综合评价建设项目经济评价建设项目的不确定性分析必要性：项目建设过程中存在着许多随时间、地点、条件改变而变化的不确定因素（如物价变动、投资变化、工艺技术变化、生产能力变化、新产品和新材料的应用、政策变化等）。这些不确定因素构成经济分析中的不确定性。为此，还必须研究分析各种具体不确定因素对建设项目经济效益影响不确定性分析的方法：盈亏平衡分析：分析某一建设项目达到一定生产水平时其收益和支出平衡关系的一种方法敏感性分析：在诸多的不确定因素中，找出对经济效益指标反映敏感的因素，并计算这些因素在某一确定范围内变化时，有关经济效益指标变动数值的一种方法概率分析（亦称为风险分析）：在项目不确定性因素变化可能性（出现概率）调查估算基础上，研究不确定性因素发生变化时对项目评价指标的影响的一种方法土木工程防灾减灾11.1土木工程灾害概述自然灾害是指由于自然现象引起的灾害。按发生的原因主要分为水利灾害和地质灾害水利灾害是指洪水、海啸、飓风地质灾害有地震、滑坡、火山喷发等按发生时间的长短分为突发性灾害和长期性灾害突发性灾害持续时间短，有很强的突然性，如洪水、地震、海啸、龙卷风、火灾等长期性灾害持续时间较长，如旱灾、沙漠化、瘟疫等云南澜沧耿马地震59 　　1988年l1月6日21时3分和21时15分，澜沧县境内和耿马县与沧源县交界处，分别发生7.6级和7.2级地震。澜沧、耿马和沧源三县的十几个乡镇受灾最重，共死亡738人，重伤3491人，轻伤977人，房屋倒塌41.2万间，严重损坏70.4万间。地震造成地裂缝、山体滑坡、滑塌和土液化。地裂缝宽度达4-5米，最长的达几公里。滑坡体堵塞河道形成堰塞湖多处可见。公路路面产生鼓包、张裂或路基失效。长达10公里的国防公路路面被滚石掩埋，并覆盖了路过的汽车和行人。云南省近几年地震数据对比2011年3月10日云南盈江5.8级地震　　震源深度10公里，造成25人遇难，250人受伤。2009年6月30日云南姚安6.0级地震　　造成楚雄、大理、丽江等3个州市共206万人受灾，因灾死亡1人，300多人受伤。2008年12月26日云南瑞丽4.9级地震　　造成9人受伤，其中重伤2人，轻伤7人。2007年6月3日云南普洱6.4级地震　　造成3人死亡，300余人伤，发生余震300多次。　2006年8月25日云南盐津5.1级地震　　造成1人死亡，31人受伤，大批房屋和众多基础设施不同程度损坏，31.7万人受灾。2006年7月22日云南盐津5.1级地震　　造成22人死亡，100多人受伤。　2004年8月10日云南鲁甸5.6级地震　　导致4人死亡，594人受伤。　2003年10月16日云南大姚6.1级地震　　震中在大姚县六苴镇外期地。2003年7月21日云南大姚6.2级地震　　大理、昆明两地均有强烈震感，持续时间约半分多钟2001年云南永胜地震2001年10月27日13时35分里氏6.0级3人200人11.2土木工程防灾减灾技术11.2.1对于防灾减灾基本上分为三个过程1、灾害危险性分析应具备的条件：有潜在危险，工程设施易损、处在危险区及潜在危险的显现灾害危险性分析的4个过程危险性估计：是对危险本身的描述，主要以危险参数、危险势图、预测指南等以参数或图形方式描述危险情况，供规划、决策人员参考易损性分析：表示灾害程度与工程设施损坏之间的关系灾害估计：步骤为：（1）估计具体灾害；（2）标明致灾要素；（3）估计每种致灾因素的预期损坏和灾害；（4）绘制灾害图灾害评价：是对灾害发生前，没有预防措施的情况下对可能造成各种损失的估算和评价2、防灾减灾规划制定，制定的过程主要有以下几个方面：明确目标：在对灾害进行险情估计、易损性分析、灾害估计、灾害评价的基础上，明确防灾减灾的目标和要求。如防灾减灾的目标，实施防灾减灾措施的优先顺序等制定规划：根据灾害特点、灾害分析结果、现有的财务状况、社会现状、规划水平等制定不同的防灾减灾规划规划评估:根据防灾减灾规划时间长短，将其分为以下两种损失—目标评价：防灾减灾规划为短期规划时，因在短时间内难以用效益衡量规划的优劣，因此主要是看是否达到规定的预定的目的损失—效益分析：当防灾减灾规划为中、长期规划时，可以用规划带来的效益来评估规划的优劣3、防灾减灾规划实施:主要包括实施方式的选用、规划项目的管理、各个实施阶段的划分和安排，资金、人力、设备等资源配置、灾害监测、人员培训等内容59 11.2.2减轻灾害的主要技术和措施减少场地险情发生预防措施：指采用有效措施减轻灾害强度，减少险情的影响改善措施：指采用有效措施改善场地本身的一些特征，减少灾害的影响缓解措施：指采用有效措施将大的灾害化为小的灾害减少结构易损性：主要措施是在规范指导下，通过设计、施工、维修、加固、重建等减少结构的易损性改变住区功能特性土地利用管制:主要对建筑用途、人口密度、土地用途、房屋高度、房屋材料、街道宽度、房屋类型等进行限制扩大生命线系统:生命线系统指道路、铁道、供水、供电、通讯、排水等线路和系统,一次扩大生命线系统可以提高防御灾害的能力，减轻灾害影响灾前报警:建立灾前报警系统可以给人留有时间保护生命财产安全11.2.3防灾减灾决策防灾减灾决策是在对未来灾害危险性及灾情预测的基础上所做出的减灾措施或方案的决策，其主要特点是风险大，投资大，与人民生命安全密切相关，而综合利用各种信息，设法避免或减轻灾害影响，选择最优减灾决策成为减灾决策中的核心问题，决策科学及GIS，Internet等技术手段提供了有力的保证防灾减灾决策过程：确定目标，尽量减少生命损失和财产损失设计多种预选方案供决策者选择采用定性、定量、定时分析方法对预选方案评价，从中选出最满意方案，将防灾减灾决策中出现问题及时反馈以便于对决策方案进行调整与修正防灾减灾决策方法：确定型减灾决策：建立方程、不等式、逻辑式用数学规划求解最优方案的方法不确定型减灾决策：根据具体情况采用悲观法则、乐观法则、最小遗憾法则、折中法则、敏感性法则风险型减灾决策：最大可能法、期望值法11.2.4城市综合防灾体系一般情况下，城市防灾工作包括对灾害监测、预报、防护、抗御、救援、恢复等从时间顺序上可分为四个部分：（1）灾前的防灾减灾工作：对城市灾害区划，灾情预测，防灾教育，防灾预案制定，防灾工程设施建设等。（2）应急性防灾工作：在预知灾害将发生或灾情即将影响城市时应采用的应急性防灾工作。（3）灾时抗救工作：在灾害来临时抗御灾害，进行灾时救援工作。（4）灾后工作：在灾害发生后防止次生灾害发生、发展，灾害损失评估与维修，重建防灾设施等工作。城市防灾结构：主要由研究结构、指挥结构、专业防灾队伍、临时防灾救灾队伍，社会援助机构和保险机构组成研究机构：对城市情况全面了解分析，对灾害进行研究、监测、预报工作指挥机构：负责灾时抗灾救灾，专业防灾队伍是经训练、装备良好的抗灾救灾队伍临时防灾队伍：由指挥机构组织志愿人员组成的辅助救灾队伍社会援助机构和保险机构：在灾时和灾后从经济上给予支持、帮助城市综合防灾对策59 加强区域减灾和区域防灾协作合理选择与调整城市建筑用地优化城市生命线系统防灾性能强化城市防灾设施的建设与运营管理建立城市综合防灾指挥组织系统健全、完善城市综合救护系统提高全社会对城市灾害的承受能力强化城市综合防灾立法体系建设大力发展灾害保险业务重视城市防灾科学研究。城市抗震防灾规划是城市总体规划中的专业规划，根据我国工程建设抗震设防规定，六度和六度以上城市要编制城市抗震减灾规划，其目标是逐步提高城市综合抗震能力，最大限度减轻城市地震灾害造成的损失，使城市在遭遇相当于基本烈度地震影响时，其要害系统不遭受较重破坏城市抗震防灾规划编制过程首先调查分析并整理各种基础资料，作为编制规划的依据→对城市及附近地区可能发生地震的危险性做出分析、判断→然后对不同烈度或不同概率标准进行各类房屋建筑，工程设施和设备工程震害进行预测→在此基础上，找出城市防御地震灾害的薄弱环节，以图件、表格与文字相结合的形式作出抗震防灾规划城市抗震防灾工程具体措施建、构筑物的抗震处理：包括地基抗震处理，结构抗震加固，节点抗震处理等震前预报：通过监测资料分析和地震前兆研究进行地震区域划分的长期预报和短期临震预报也是一种措施城市布局的避震减灾措施：是最经济、最有效的抗震减灾措施，主要有选择地势平坦开阔地方作为城市用地，尽量避开断裂带，液化土等地质不良地带；建筑群布局时保留必要空间与间距；城市规划中保证一些道路宽度；充分利用绿地、广场等作为震时疏散场地城市防洪规划是城市总体规划中的专项规划，以城市所在的江河流域防洪规划及城市总体规划作为依据，规划主要任务是按照全面规划综合利用水资源，保证城市安全的原则，根据防护对象重要性，将洪水对城市危害程度降低到防洪标准范围以内城市防洪规划编制过程首先进行调查研究，广泛搜集各种基础资料→进行城市防洪、治涝水文分析计算→形成城市防洪规划和城市治涝规划→进行经济技术分析→最后编制规划报告城市消防规划是城市总体规划的重要组成部分，编制依据是城市总体规划及国家、省、市、自治区的有关法规、文件，城市消防规划主要任务是研究城市总体布局的消防安全要求和城市公共消防设施建设及其相互关系，提高城市防火灭火能力，防止和减少火灾危害城市消防规划主要程序收集城市基础资料及城市消防安全分区，消防站布局，消防通道，消防装备等资料→根据规划原则及指导思想确定规划构思及方案→进行大型工矿区、车站、码头、易燃建筑密集区等重点地段的详细规划形成城市消防规划城市人防规划是城市总体规划的专项防灾规划，它应由人防部门会同城市规划，建设及有关部门进行，人防建设应与城市建设有机结合，协调发展，增强城市综合发展能力和防护能力，其编制依据是城市战略地位，城市现状及城市地形，工程地质，水文地质条件等城市人防规划编制程序首先收集并分析包括城市性质，自然条件，城市人口发展规模等基础资料和城市设防等级，防卫计划，人防工程战术等专业资料→对城市进行核武器、常规武器、主要自然灾害等的毁伤效应分析，选择最佳综合防护方案→最后组织专家对规划方案论证、评审鉴定等灾害材料学59 在工程结构的抗灾研究中，首要关注的是材料受灾后的性能变化，即灾害对材料物理力学性能的影响，也即材料在灾害作用下的损伤等。关于灾害对材料性能(如强度、弹性模量、本构关系等)的影响，国内外都已做了许多研究，定性和定量地得到了一些结论，但是系统性还显不够，故在土木工程领域中，灾害材料学还未形成一个专门的学科。而在工程结构的加固设计、工程鉴定和工程咨询等实践中又必不可少地需要这方面的知识。灾害材料学一般涉及到土木工程材料的一般力学性能，如混凝土的内部裂缝和破坏机理、钢筋的内部结构破坏机理、砌体的一般破坏机理等；动力荷载对材料的影响，如混凝土的疲劳、钢筋的疲劳、冲击荷载对混凝土和钢筋的作用；火灾对材料性能的影响，如对混凝土或钢筋的影响、对混凝土与钢筋间粘结力的影响等；冰冻对材料性能的影响，如受冻混凝土的力学性能；腐蚀对材料性能的影响，等等。灾害检测学检测在受灾的土木工程结构鉴定和加固中有非常重要的地位。检测的程序为：检测任务委托，收集原设计图纸及竣工图，外观检测，材料检测，构件变形及现有强度评估，有无可修性（若无可修性，则降级处里，若有可修性，则进行内力分析与演算，检验是否满足规范要求），寿命估计（是否要加固，施工等）。灾害检测报告一般包括：现状调查，图纸核对，材料强度鉴定，承载能力验算等。国内外工程加固现状：在发达国家或地区，人们常常对重要建筑物进行抗震加固，或对桥梁、简仓等构筑物及局部损坏认为拆除又不合算的结构进行加固。有人预计美、英等国的改造维护业到2000年要超过新建筑业。目前，工程结构加固方面的文献专著也只是阐述所用的材料，加固工具和方法、而加固材料与被加固物之间的关系仅作了少量的基本性能试验。而工程结构加固尚未形成一门学科。在我国，旧房改造、受灾房屋加固等工程项目已越来越多，同时加固产生的社会效益和经济效益也越来越大，但实际操作上只仅仅是在加固时就事论事，很少对工程结构加固的效果作理论上的细致分析和试验论证。1990年，我国成立了全国建筑物鉴定和加固标准技术委员会，并开始编制建筑物鉴定和加固规程。同济大学也为建筑改造加固建立了专门的研究学科，从而对工程结构加固是一种有力的扶持和推动。但是较少见到用复合材料作为加固介质的例子。工程加固材料：就加固材料来说，目前仅仅是用钢材作为加固介质。钢筋砼结构加固的方法有很多种，20世纪90年代以来主要是置换法、绕丝法，粘钢等方法，在此不赘述。翻阅国内外近十年的有关论著和文献，现在已较多地开始研究粘贴复合材料来加固梁柱等结构。与钢相比，用复合材料对结构进行加固具有如下优点：自重轻、厚度小；任意长度，免搭接；材料不用预加工；板材允许交叉；极高的强度；可采用不同模量的产品；突出的抗疲劳能力；结构物不用预处理就可以覆盖；抗腐蚀；施工时对环境无特殊要求等。而粘结剂同样具有如下优点：高强度、高模量；基材可以是混凝土、砌体结构、木结构等多种结构建材；永久荷载下抗蠕变；抗腐蚀；符合环保要求等。因为复合材料具有钢所不具有的抗腐蚀性，较高的强重比和抗疲劳能力，在加强钢砼结构时，不增加梁的高度和柱的截面，不影响使用和美观，所以越来越得到普遍的重视，目前的机理性工作基本上还处于实验室阶段，而走向市场的成熟产品，其设计依据主要还是依赖试验。在对复合材料作为加固介质进行力学特性研究的同时，也同时开展了加固技术的研究。目前，国外用复合材料对混凝土结构进行加固已形成为成熟的产品，已实施了对各种建筑结构、桥梁结构等进行了加固，延长了结构的使用寿命，节约了大量的资金。例如：加拿大温尼伯市污染控制中心屋顶的增强加固；日本大坂海湾大桥的增强加固；意大利民居的混凝土梁加固、阳台加固；捷克一家儿童医院屋顶的加固等等。我国也已开始采用复合材料对土建结构进行加固的研究，如上海市民防科学研究所隶属的上海伽锢建筑材料有限公司联合瑞士联邦建材检测实验室(SikaA和EMPA)，向中国市场推出的CarboDur/SikaWrap59 系列产品，用于对混凝土结构、木结构和砌体结构进行外部粘贴加固等。当前，多为采用进口复合材料和粘结剂进行加固，因此使得结构物的加固成本很高，而采用我国自行制造的复合材料和粘结剂还比较少见，另外黏合剂的抗高温特性也是当前加固行业中主要没有解决好的问题，这对于推广这一技术是十分不利的。因此尽快地研究与开发我国自行制造的加固用复合材料与粘结剂，已是这一领域迫在眉睫的课题。59