土木工程.docx

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土木工程

第二节项目简介

一、土木工程建筑简介

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。

它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

土木工程建筑

古代土木工程一般指从旧石器时代（约公元前5000年起）到17世纪中叶。

近代土木工程

一般认为，近代土木工程的时间跨度为17世纪中叶起到第二次世界大战前后，历时300余年。

这一时期产生了很多具有历史意义的建筑，如1875年法国莫尼埃主持修建了一座长达16m的钢筋混凝土桥、1883年美国芝加哥在世界上第一个采用了钢铁框架作为承重结构，建造了一幢11层的保险公司大楼，被誉为现代高层建筑的开端、1889年法国建成了高达300m的埃菲尔铁塔，该塔已成为巴黎乃至法国的标志性建筑，被誉为现代高层建筑的开端。

1886年美国首先采用了钢筋混凝土楼板，1928年预应力混凝土发明。

1825年英国修建了第一条铁路、1863年英国伦敦建成了世界上第一条地下铁道等

现代土木工程

现代土木工程包括以下特点:

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

（一）土木工程材料

早期土木工程材料

早期使用的土木工程材料主要有砖、瓦。

砂。

石、灰、木材等。

近代土木工程材料

近代土木工程材料主要有：

1、钢材——圆钢、角钢、工字钢、钢板、管材、及各种钢筋、钢丝等

2、水泥——分为通用水泥、专用水泥、特性水泥。

3、混凝土——包括采用各种；有机、无机、天然、人造的胶凝材料与粒状或纤维填充物相混合而形成的固体材料。

现代土木工程材料

1、高强度水泥；2、高性能混泥土；3、纤维混凝土；4、绿色建材

（二）基础工程

岩土工程勘测——岩土工程勘测石设计和施工的基础。

它包括：

1、工程地质测绘；2、岩土工程勘测方法（常用方法：

直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探等）；3、原位测试（载荷试验、旁压试验、静力触探试验）

浅基础

1、刚性基础——由砖、毛石、素混泥土和灰土等材料做成的基础。

2、拓展基础——既钢筋混泥土基础

3、浅基础的结构形式：

独立基础、条形基础、筏板基础和箱形基础等）

深基础

1、桩基础（一般是天然地基且地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑使用桩基础。

）

2、沉井基础

3、沉箱基础（又称气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修建的桥梁墩台或其他构筑物的基础。

不均匀沉降

放映土木工程结构地基的变形特征的重要指标就是差异沉降，又称不均匀沉降。

地基处理

地基处理的对象主要是指软弱地基和特殊土地基。

1、地基处理方法——换填法、预压法、强夯法、振冲法、土或灰土挤密桩法、沙石桩法、高压喷射注浆法等）

2、地基处理方案选择——根据地质的土质条件、工程要求、工期、造价、料源。

施工机械条件等综合分析

3、地基处理技术的发展——随着科技的发展，地基处理技术将会得到很大的发展。

（三）建筑工程

基本构件：

板、梁、柱、拱

单层与多层建筑

1、单层建筑按使用目的可以分为民用单层建筑和单层工业厂房。

2、我国以24m为界限，低于24m者称为多层建筑。

高层与超高层建筑

高层与超高层结构的主要结构形式有：

框架结构，框架—剪力墙结构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒结构等。

特种结构

特种结构是指具有特种用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构、容器结构和核电站结构等。

民用建筑：

供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。

民用建筑按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类。

建筑结构是指在建筑物（包括构筑物）中，由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用，以起骨架作用的空间受力体系。

建筑结构因所用的建筑材料不同，可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。

1.混合结构：

砖混或砖木，块材砌筑墙体（或用大型预制墙材安装）、（木、预制或现浇混凝土）楼板　　

2.框架结构：

梁柱刚接而成的受力体系，（钢筋混凝土或者钢材）预制柱、梁、板装配；现浇混凝土柱、梁，预制板；全现浇钢筋混凝土　　

3.框架剪力墙结构：

现浇混凝土墙，现浇混凝土柱、梁，现浇板　　

4.剪力墙结构：

全装配大板；内浇外挂；全现浇（大模板、滑模）；配筋砌块墙体，现浇构造柱、芯柱和圈梁　　

5.框筒结构：

全现浇（大模板、滑模）；　　

6.筒中筒结构：

内外各做成筒，一般内筒为全现浇；外筒（现浇混凝土、钢）做成密柱深梁形成筒体　　

7.钢网架、悬索结构

土木工程施工

基础工程施工

基础工程主要包括土石方工程和建筑物、构筑物底部的基础工程。

结构工程施工

结构工程主要包括砌筑工程、钢筋混泥土工程、结构安装工程等。

施工组织

1、施工组织设计的内容——工程概况、施工方案选择、社工进度计划、施工平面图、主要技术经济指标、质量、安全保证体系。

2、施工组织设计的分类——施工组织总设计、单位工程施工组织设计、分部工程施工组织设计。

3、网络计划技术——网络计划技术是用网络图解模型表达计划管理的一种方法。

4、建筑工程施工进度网络计划的排列方法——按流水段排列、按工种排列。

工程灾害与防灾

最常发生的工程灾害有：

地震、风灾和地质灾害。

千百年来人类都在和自然作斗争，在工程建设中也不免会遇到这些自然灾害，虽然我们能以克服来自自然的灾害，但我们可以在工程设计、施工、管理、应用中做到尽可能地避免人为灾害。

二、市政公用工程

城市市政基础设施是建设城市物质文明和精神文明的重要保证。

城市市政基础设施是城市发展的基础，是持续地保障城市可持续发展的一个关键性的设施。

它主要由交通、给水、排水、燃气、环卫、供电、通信、防灾等各项工程系统构成。

市政公用设施包括：

城市道路及其设施：

城市机动车道、非机动车道、人行道、公共停车场、广场、管线走廊和安全通道、路肩、护栏、街路标牌、道路建设及道路绿化控制的用地及道路的其它附属设施。

城市桥涵及其设施：

城市桥梁、隧道、涵洞、立交桥、过街人行桥、地下通道及其它附属设施。

城市排水设施：

城市雨水管道、污水管道、雨水污水合流管道、排水河道及沟渠、泵站、污水处理厂及其它附属设施。

城市防洪设施：

城市防洪堤岸、河坝、防洪墙、排涝泵站、排洪道及其它附属设施。

城市道路照明设施：

城市道路、桥梁、地下通道、广场、公共绿地、景点等处的照明设施。

城市建设公用设施：

城市供水、供气（煤气、天然气、石油液化气）、集中供热的管网、城市公共交通的供电线路及其它附属设施。

三、道路工程

从事道路的规划、勘测、设计、施工、养护等的一门应用科学和技术。

是土木工程的一个分支。

道路通常是指为陆地交通运输服务，通行各种机动车、人畜力车、驮骑牲畜及行人的各种路的统称。

道路按使用性质分为城市道路、公路、厂矿道路、农村道路、林区道路等。

城市高速干道和高速公路则是交通出入受到控制的、高速行驶的汽车专用道路。

道路工程

分类：

中国道路　　

道路工程

按服务范围及其在国家道路网中所处的地位和作用分为：

①国道（全国性公路），包括高速公路和主要干线；②省道（区域性公路）；③县、乡道（地方性公路）；④城市道路。

前三种统称公路，按年平均昼夜汽车交通量及使用任务、性质，又可划分为五个技术等级。

不同等级的公路用不同的技术指标体现。

这些指标主要有计算车速、行车道数及宽度、路基宽度、最小平曲线半径、最大纵坡、视距、路面等级、桥涵设计荷载等。

四、装饰装修工程

装饰装修工程是建筑工程的重要组成部分。

它是在建筑主体结构工程完成之后为建筑主体结构，完善建筑物的使用功能和美化建筑物。

采用装饰装修材料或事物，对建筑物的内外表面及空间进行各种处理过程，以满足人们对建筑产品的物质要求和精神需要。

按装饰装修部位分类：

内部装饰、外部装饰、环境装饰；

按装饰材料和施工作法分类：

高级装饰、中级装饰、普通装饰；

五、预制构件加工和设备租赁

　预制构件加工,是指混凝土构件、钢构件及其他结构构件进行加工。

按照设计规格预先制成的钢、木或混凝土等构件。

设备租赁

设备租赁是设备的使用单位向设备所有单位（如租赁公司）租赁，并付给一定的租金，在租赁期内享有使用权，而不变更设备所有权的一种交换形式。

设备租赁服务。

主要包括交通运输设备，如汽车、卡车、飞机、船舶等，和非交通运输设备，如计算机、娱乐设备等的租赁服务。

但是，不包括其中有可能涉及的操作人员的雇用或所需人员的培训服务。

第三部分行业前景

第一节土木工程未来展望

一、土木工程面临的形势是：

1、世界正经历工业革命以来的又一次重大变革，这便是信息工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。

2、航空、航天事业等高科技事业的发展。

3、人口问题。

4、环境问题。

人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。

1、重大工程项目将陆续兴建；2、土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓；3、工程材料向轻质、高强、多功能化发展；4、设计方法精确化、设计工作自动化；5、信息和智能化技术全面引入土木工程；6、土木工程的可持续发展

未来展望

1、2001年～2013年，建筑业的新黄金时期

2、2014年～2040年，修道院式和生态艺术

3、2041年～2055年，怀旧风格与高科技建材

4、2056年～2070年，出现带穹顶的城市

5、2071年以后，动态建筑时期

工程实现的变化。

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。

这也是土木工程一个重要的组成部分。

甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。

并且为这一传统学科注入新的活力。

包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

全过程信息化。

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。

这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。

比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。

我国现在正是基本建设的高潮，20~30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。

如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。

程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式，而且取决于它所拥有的知识。

要使一个程序具有智能，必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

可持续发展和人性化。

这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。

对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。

这对土木工程提出了新的要求。

具体的要求包括，资源的保护，资源再利用，污染控制