土木工程概論備課教案

《土木工程概論》教學(xué)大綱

一、本課程的教學(xué)目的：

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對土木工程專業(yè)的了解和熱愛，產(chǎn)生深厚的興趣,

鞏固專業(yè)思想，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性和積極性，為今后的學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。

二、本課程的教學(xué)要求：

1、要求學(xué)生了解土木工程、測量工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的人材素質(zhì)要求；

2、使學(xué)生了解土木工程的發(fā)展歷史及主要類型；

3、使學(xué)生了解土木工程中的一般知識，了解建筑工程、地下工程、橋梁工程和

道路工程等基礎(chǔ)知識，并對土木工程建設(shè)中的設(shè)計、施工和管理等一般概念及土

木工程的新技術(shù)和發(fā)展趨勢有一定的了解。

三、本課程的教學(xué)內(nèi)容

第一章緒論（3學(xué)時）

1.了解土木工程的定義；

2.了解土木工程的歷史和重要性；

第二章土木工程材料（3學(xué)時）

1.了解土木工程使用的各種材料及其應(yīng)用概況；

2.了解工程結(jié)構(gòu)與材料發(fā)展的關(guān)系；

3.材料工業(yè)的新發(fā)展及展望。

第三章基礎(chǔ)工程（3學(xué)時）

1.了解工程地質(zhì)勘察的意義；

2.掌握不同的基礎(chǔ)形式：淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)；

3.掌握不均勻沉降的危害；

4.了解地基處理的方式。

第四章建筑工程（4學(xué)時）

1.掌握基本構(gòu)件；

2.掌握單層建筑，多層與高層建筑；

3.了解建筑特種結(jié)構(gòu)；

第五章交通土建工程（4學(xué)時）

1.了解道路工程中涉及的各項工程的種類；

2.了解鐵路工程中涉及的各項工程的種類；

3.了解飛機場的規(guī)劃與建設(shè)；

4.了解隧道工程。

第六章橋梁工程（1學(xué)時）

1.掌握橋梁的分類與運用；

2.了解橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點；

3.掌握橋梁結(jié)構(gòu)形式、橋墩與橋臺、橋梁基礎(chǔ)。

第七章港口工程（1學(xué)時）

1.掌握港口工程規(guī)劃與布置；

2.了解碼頭建筑；

3.了解防波堤和護岸建筑的設(shè)計、施工。

第八章地下工程（1學(xué)時）

1.了解地下工程的種類；

2.了解地下綜合體的建設(shè)；

3.了解地下空間的開發(fā)和利用過程。

第九章水利水電工程（2學(xué)時）

1.了解農(nóng)田水利工程；

2.了解水電工程；

3.了解防洪工程。

第十章給排水工程（1學(xué)時）

1.了解城市給排水工程的組成；

2.了解建筑給水及排水機理。

第十一章土木工程施工（3學(xué)時）

1.掌握基礎(chǔ)工程和結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)和工藝;

2.了解現(xiàn)代施工技術(shù)；

3.了解土木工程的施工組織設(shè)計；

第十二章建設(shè)項目管理（1學(xué)時）

1.了解建設(shè)程序和建設(shè)法規(guī)；

2.了解建設(shè)項目管理、建設(shè)監(jiān)理的概念等內(nèi)容;

3.了解工程項目的招標(biāo)與投標(biāo)的內(nèi)容和特點

第十三章土木工程防災(zāi)與減災(zāi)（1學(xué)時）

1.了解什么是工程災(zāi)害；

2.了解工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)與改造加固技術(shù)。

第十四章數(shù)字化技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用（1學(xué)時）

1.了解計算機輔助設(shè)計的軟件應(yīng)用；

2.了解信息化施工、智能化建筑與交通的概念；

3.了解計算機仿真系統(tǒng)的應(yīng)用。

第十五章土木工程師設(shè)計方法（1學(xué)時）

1.了解設(shè)計的基本理念；

2.掌握荷載、應(yīng)力、應(yīng)變和彈性的概念；

3.了解結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般理論和方法；

4.了解結(jié)構(gòu)安全、極限狀態(tài)設(shè)計和設(shè)計過程

四、本課程的教學(xué)重點與難點

根據(jù)大土木專業(yè)的設(shè)置特點和概論類課程重在建立概念、內(nèi)容寬泛、深入淺

出的安排，本課程的重、難點為：

第一章緒論：土木工程的定義和相關(guān)工程實例的介紹；

第二章土木工程材料：土木工程材料的基本力學(xué)性能；

第三章基礎(chǔ)工程：淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和不均勻沉降的類型和特點；

第四章建筑工程：房屋建筑的基本構(gòu)造和單層、多層與高層建筑；

第五章交通土建工程：道路工程和鐵路工程的基本體系；

第六章橋梁工程：橋梁的分類、形式與基本結(jié)構(gòu)體系；

第七章港口工程：港口工程的類型與選用；

第八章地下工程：地下工程的分類和特點；

第九章水利水電工程：水利水電工程的類型、組成和作用；

第十章給排水工程：給水方式與排水方式的選擇與比較；

第十一章土木工程施工：基礎(chǔ)工程和結(jié)構(gòu)工程的常見施工技術(shù)；

第十二章建設(shè)項目管理：基本建設(shè)程序與法規(guī)、工程承包及監(jiān)理制度；

第十三章土木工程防災(zāi)與減災(zāi)：工程災(zāi)害的內(nèi)容與防治；

第十四章數(shù)字化技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用：計算機輔助技術(shù)在土木工程中

的應(yīng)用的基本概念;

第十五章土木工程師設(shè)計方法：土木工程設(shè)計思維方法與理念等。

五、本課程的教學(xué)方法

以課堂多媒體教學(xué)為主，黑板和實例視頻學(xué)習(xí)為輔。

六、教材和參考書目：

教材：《土木工程概論》，第3版，葉志明主編，高等教育出版社；

參考書：《土木工程（專業(yè)）概論》第三版，羅午福主編，武漢工業(yè)大學(xué)出版

社。

七、教學(xué)計劃學(xué)時和進程安排表:

序號章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時

1第一章緒論3

2第二章土木工程材料3

3第三章基礎(chǔ)工程3

4第四章建筑工程4

5第五章交通土建工程4

6第六章橋梁工程1

7第七章港口工程1

8第八章地下工程1

9第九章水利水電工程2

10第十章給排水工程1

11第H■■一章土木工程施工3

12第十二章建設(shè)項目管理1

13第十三章土木工程防災(zāi)與減災(zāi)1

14第十四章數(shù)字化技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用1

15第十五章土木工程師設(shè)計方法1

合計30

第1章

教學(xué)

第一章緒論

早下

教學(xué)

理解土木工程的定義，了解土木工程的發(fā)展歷史。

目的

1、了解土木工程的定義和內(nèi)涵；

教學(xué)2、了解土木工程的發(fā)展簡史；

要求3、理解土木工程專業(yè)在國民經(jīng)濟建設(shè)中的地位和重要性；

4、了解土木工程的發(fā)展趨勢。

教學(xué)

土木工程的定義和相關(guān)工程實例的介紹

重點

教學(xué)

近現(xiàn)代典型土木工程項目的基本資料。

難點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔

方式

計戈IJ

2學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

1.1土木工程概論課程的任務(wù)

1.2土木工程發(fā)展歷史概述

1、古代土木工程

2、近代土木工程

3、土木工程的現(xiàn)狀

1.3土木工程的未來

1.4土木工程的學(xué)習(xí)建議

思考題

1、根據(jù)對土木工程定義的理解，思考身邊有哪些屬于土木工程？

教學(xué)內(nèi)容

1.1土木工程概論課程的任務(wù)

“土木工程”包括哪些內(nèi)容？“土木工程”專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)哪些知識、

掌握哪些基本技能、具備哪些能力?怎樣才能學(xué)好等?回答這些問題便是本書的

主要任務(wù)。

土木工程的內(nèi)容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān)，在國

民經(jīng)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。

1.2土木工程發(fā)展歷史簡述

土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。

現(xiàn)代土木工程的特點有：

①功能要求多樣化；②城市建設(shè)立體化；③交通工程快速化；④工程設(shè)施

大型化。

1.3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(wǎng)絡(luò)等)工業(yè)的迅猛發(fā)展。②航空、航天事業(yè)

等高科技事業(yè)的發(fā)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(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，隨著工業(yè)的發(fā)展、

技術(shù)的進步而人類生存環(huán)境卻日益惡化。

(1)重大工程項目將陸續(xù)興建

①為了解決城市土地供求矛盾，城市建設(shè)將向高、深方向發(fā)展。

②目前高速公路、高速鐵道的建設(shè)仍呈發(fā)展趨勢。

③在航空港及海港和內(nèi)河航運碼頭的建設(shè)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(zhì)、高強、多功能化發(fā)展(21世紀(jì)在工程材料方面希

望有較大突破：①傳統(tǒng)材料的改性；②化學(xué)合成材料的應(yīng)用)

(4)設(shè)計方法精確化、設(shè)計工作自動化

(5)信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程

將信息、計算機、智能化技術(shù)等高新技術(shù)用于土木工程將是今后相當(dāng)長

時間內(nèi)的重要發(fā)展方向。

①信息化施工

信息化施工還可通過網(wǎng)絡(luò)與其他國家和地區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫聯(lián)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(zhì)量，減少工程事故，有效控制成本，實現(xiàn)施工管理現(xiàn)代化。

②智能化建筑

智能化建筑滿足的要求：一是房屋設(shè)備用先進的計算機系統(tǒng)監(jiān)測與控制,

并可通過自動優(yōu)化或人工干預(yù)來保證設(shè)備運行的安全、可靠、高效。二是安裝

了對居住者的自動服務(wù)系統(tǒng)。

③智能化交通

智能化交通一般包括以下幾個系統(tǒng)：A、先進的交通管理系統(tǒng)；B、交通

信息服務(wù)系統(tǒng)；C、車輛控制系統(tǒng)；D、車輛調(diào)度系統(tǒng)；F、公共交通系統(tǒng)等。

它應(yīng)具有信息收集，快速處理，優(yōu)化決策，大型可視化系統(tǒng)等功能。

④土木工程分析的仿真系統(tǒng)

用此技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計可大大提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。

(6)土木工程的可持續(xù)發(fā)展

在建設(shè)與使用土木工程過程中與能源消耗，資源利用，環(huán)境保護，生態(tài)

平衡有密切關(guān)系，對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響很大。

1.4土木工程的學(xué)習(xí)建議

(1)科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系

科學(xué)是關(guān)于事物的基本原理和事實的有組織、有系統(tǒng)的知識?？茖W(xué)的主

要任務(wù)是研究世界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律，它解決一個為什么的問題。

技術(shù)則是指將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生

產(chǎn)工藝，作業(yè)方法，設(shè)備裝置等，它解決一個如何實現(xiàn)的問題。技術(shù)的主要任

務(wù)是為生產(chǎn)某種滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)。

工程是指自然科學(xué)或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學(xué)科

的總稱，其目的在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。

(2)土木工程的知識、能力和素質(zhì)要求

我國高等土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需

要，德智體全面發(fā)展、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識，獲得土木工

程工程師基本訓(xùn)練，具有創(chuàng)新精神的高級工程科學(xué)技術(shù)人才，畢業(yè)后能從事土

木工程設(shè)計、施工與管理工作，具有初步的工程規(guī)劃與研究開發(fā)的能力。

在土木工程學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)中，實踐經(jīng)驗中得出以下幾點值得重視：

①自主學(xué)習(xí)能力；

②綜合解決問題的能力；

③爭強、創(chuàng)新能力；

④協(xié)調(diào)、管理能力。

第2章

教學(xué)

第二章土木工程材料

早下

教學(xué)

了解土木工程材料的一般性質(zhì)和主要工程材料的優(yōu)缺點

目的

教學(xué)1、了解土木工程材料的種類、特點使用范圍；

要求2、了解常用土木工程材料的使用范圍。

教學(xué)

混凝土材料和鋼材等常見土木工程材料的特點。

重點

教學(xué)

土木工程材料的基本力學(xué)性能

難點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔。

方式

計劃

3學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

2.1早期土木工程材料

2.2近代土木工程材料

2.3現(xiàn)代土木工程材料

思考題

1、你家的房子是采用哪種土木工程材料？

2、你所了解的新型土木工程材料有哪些，都應(yīng)用在哪了？

教學(xué)內(nèi)容

材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。

材料按功能分為：結(jié)構(gòu)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：如建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)

構(gòu)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(yīng)從三個方面去認(rèn)識：材料對保證工程

質(zhì)量的作用；材料對工程造價的影響；材料對工程技術(shù)進步的促進作用。

2.1早期土木工程材料（磚、瓦、砂、石、灰、木材）

磚、瓦、砂、石、灰可統(tǒng)稱為地方材料，由于其工程用量大，原料價格低,

一般都在當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)采購。

1、病

磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。

按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚;按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、

煤砰石磚、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(wǎng)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(chǎn)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(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)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(xué)作用下，從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料

而具有一定機械強度的物質(zhì)，統(tǒng)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。

6、木材

木材具有很多優(yōu)點，如輕質(zhì)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(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有

缺點，如構(gòu)造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)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(xù)荷載時間長，強度下降）及木材的缺陷（木

節(jié)、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。

2.2近代土木工程材料

1、鋼材

鋼材品質(zhì)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(jié)構(gòu)鋼。

2、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(jié)

硬化，可將其他材料膠結(jié)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(zhì)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(xiàn)象稱為水泥的初

凝；隨著塑性的消失，水泥漿體開始產(chǎn)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(jié)。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。

3,混凝土

混凝土(簡寫為碎)是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料、

骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石

材?；炷ぞ哂性县S富，價格低廉，生產(chǎn)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(P>2600kg/m3)、

普通混凝土(1950~2600kg/m3)、輕混凝土(P<1950kg/m3)；按使用功能不

同，分為結(jié)構(gòu)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(fù)合，出現(xiàn)

了鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)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(xì)骨料和水拌合，經(jīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土

鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。

預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，通過張拉鋼筋，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)

應(yīng)力的產(chǎn)生，按張拉鋼筋的方法可分為機械法、電熱法和化學(xué)法；按施加預(yù)應(yīng)

力的順序可分為先張法和后張法。

2.3現(xiàn)代土木工程材料

1、新型混凝土

（1）高強度混凝土；（2）高性能混凝土；（3）纖維混凝土；

2、高分子和新型材料

（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(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆?/p>

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(dāng)成分的粘土經(jīng)成型、燒結(jié)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(wèi)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(fù)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(yīng)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(zhì)感、線條和色彩三個

因素構(gòu)成的。

按其在建筑物的裝飾部位予以分類：外墻、內(nèi)墻、地面、吊頂裝飾材料。

（7）新型復(fù)合板材

①銅絲網(wǎng)水泥類夾芯復(fù)合板材

②彩鋼夾芯板材

3、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(chǎn)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(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。

C、在生產(chǎn)中不得使用甲醛、芳香族、碳?xì)浠衔锏?不得使用鉛、鎘、

格及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。

D、產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康。

E、產(chǎn)品具有多功能，如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火；

調(diào)溫、消磁、防射線、抗靜電等功能。

F、產(chǎn)品可循環(huán)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(fā)展

（3）“綠色建材”在國內(nèi)的發(fā)展

發(fā)展“綠色建材”，改變長期以來存在的粗放型生產(chǎn)方式，選擇資源節(jié)約

型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的生產(chǎn)方式是21世紀(jì)我國建材工

業(yè)的必然出路。

我國發(fā)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(yīng)用；

B、采用化學(xué)石膏制板產(chǎn)品，以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏

生產(chǎn)“綠色建材”；

C、充分利用白色污染廢棄物，經(jīng)粉碎后，采用刨花板（或中密度板）生產(chǎn)

技術(shù)生產(chǎn)保溫板系列產(chǎn)品、復(fù)合夾心板材產(chǎn)品來代替木材。

D、利用稻草或農(nóng)植物秸稈為填料，加水泥蒸壓生產(chǎn)水泥草板。

E、采用高新技術(shù)生產(chǎn)有益于人體健康的多功能“綠色建材”。

F、水泥的生產(chǎn)從綜合治理尋求出路。

第3章

教學(xué)

第三章基礎(chǔ)工程

早下

了解工程勘察的基本方法和類型；了解兩類基礎(chǔ)的特點；了解不均

教學(xué)

目的勻沉降的危害和地基處理的常用方法。

1.了解工程地質(zhì)勘察的意義；

2.掌握不同的基礎(chǔ)形式：淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)；

教學(xué)

要求3.掌握不均勻沉降的危害；

4.了解地基處理的方式。

教學(xué)

淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和不均勻沉降的類型和特點

重點

教學(xué)

難點淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和不均勻沉降的類型和特點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔

方式

計劃

3學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

3.1巖土工程勘察

3.2淺基礎(chǔ)

3.3深基礎(chǔ)

3.4不均勻沉降

3.5地基處理

思考題

1、你認(rèn)為地基不均勻沉降的危害大嗎，試舉例說明？

2、什么是工程地質(zhì)勘察？

教學(xué)內(nèi)容

巖土工程勘察、基礎(chǔ)工程、地基處理是土木工程專業(yè)知識的重要組成部分。

3.1巖土工程勘察

巖土工程勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對

建筑地區(qū)做出工程地質(zhì)評價。

巖土工程勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地

質(zhì)條件及巖土體性狀的影響，并結(jié)合工程設(shè)計、施工條件，以及地基處理等工

程的具體要求，進行技術(shù)論證和評價，提出解決問題的決策性具體建議，為設(shè)

計、施工提供依據(jù)，服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。

巖土工程勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個階段。

1、工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪就是填繪工程地質(zhì)圖，根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)

條件，填繪在適當(dāng)比例尺地形圖上加以綜合反映。

工程地質(zhì)測繪方法有像片成圖法和實地測繪法。

2、巖土工程勘探方法

勘探的方法主要有坑、槽探，鉆探，地球物理勘探等。

3、原位測試

原位測試是指在巖土層原來所處的位置，基本保持的天然結(jié)構(gòu)，天然含水

量以及天然應(yīng)力狀態(tài)下，測定巖土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

原位測試包括靜力觸探、動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、十字板剪切、旁壓試

驗、靜載試驗、扁板側(cè)脹試驗、應(yīng)力鏟試驗、現(xiàn)場直剪試驗、巖體應(yīng)力試驗、

巖土波速測試等。

（1）載荷試驗

（2）旁壓試驗

適用于粘性土、粉土、碎石土、砂土、殘積土、極軟巖和軟巖等。

（3）靜力觸探試驗

適用于軟土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。

3.2淺基礎(chǔ)

通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)（柱基或墻基）以及

埋置深度雖超過5m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱形基礎(chǔ)），統(tǒng)稱為天

然地基上的淺基礎(chǔ)。

如果地基屬于軟弱土層（通常指承載力低于lOOkPa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(chǔ)時，也可將淺基礎(chǔ)做在人工地

基上。

1、淺基礎(chǔ)的類型

（1）淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為：

①剛性基礎(chǔ)，是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。

②擴展基礎(chǔ)，當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ),

稱為擴展基礎(chǔ)。

（2）淺基礎(chǔ)還可以按構(gòu)造類型的不同分為：

①單獨基礎(chǔ)；②條形基礎(chǔ)；③筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)；④殼體基礎(chǔ)。

3.3深基礎(chǔ)

位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的

基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和墩基礎(chǔ)四種常

用類型。

1、樁基礎(chǔ)

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(yù)制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應(yīng)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(tài)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(chǔ)

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。

3、沉箱基礎(chǔ)

沉箱基礎(chǔ)又稱氣壓沉箱基礎(chǔ)，是一種無底的箱形結(jié)構(gòu)，因為需要輸入壓縮

空氣來提供工作條件而得名，常用作橋梁墩臺或其它構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。

3.4不均勻沉降

1、不均勻沉降

不均勻沉降是反映土木工程結(jié)構(gòu)地基變形的重要指標(biāo)。一般是指在同一結(jié)

構(gòu)體中，相鄰的兩個基礎(chǔ)沉降量的差值。如果差值過大，就會使相應(yīng)的上部結(jié)

構(gòu)產(chǎn)生額外應(yīng)力；當(dāng)超過一定的限度時，還會產(chǎn)生裂縫、傾斜甚至破壞。

2、減少不均勻沉降的措施

當(dāng)遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復(fù)雜、高差懸殊等情況時，在建筑物

的特定部位設(shè)置沉降縫；還應(yīng)合理安排建筑物間的距離；盡可能采用輕型結(jié)構(gòu)

以減輕建筑物的自重；在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強結(jié)構(gòu)整體性；合理安排施

工順序和采用合理的施工方法等。

3.5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(yù)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(shù)的發(fā)展

第4章

教學(xué)

第四章建筑工程

早下

以房屋建筑為例，介紹梁、板、柱、墻等基本構(gòu)件；單層建筑、大

教學(xué)

跨結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造；多層及高層的結(jié)構(gòu)類型及分類；煙囪、水塔、

目的

水池、筒倉等特種結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造。

1、了解建筑工程的基本構(gòu)件類型和特點；

2、了解建筑工程的主要類型；

教學(xué)

3、了解大跨建筑的特點，了解多層建筑的主要構(gòu)成及特點；

要求

4、了解高層建筑的特點和發(fā)展；

5、了解特種結(jié)構(gòu)類型和特點；

教學(xué)

房屋建筑的基本構(gòu)造和單層、多層與高層建筑

重點

教學(xué)

房屋建筑的基本構(gòu)造和單層、多層與高層建筑

難點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔

方式

計劃

4學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

4.1基本構(gòu)件

4.2單層與多層建筑

4.3高層與超高層建筑

4.4特種建筑

4.5未來展望

思考題

1、我校的教學(xué)樓由哪些部分組成的？

2、你認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)必須滿足哪些功能要求？

3、高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式及特點？

教學(xué)內(nèi)容

建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。

4.1基本構(gòu)件

建筑的基本構(gòu)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(gòu)件，通常水平放置，但有時

也斜向設(shè)置（如樓梯板）或豎向設(shè)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(gòu)件上的板，雙向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構(gòu)件上的

板。

2、梁，是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件，通常水平放置，有時也斜向設(shè)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(yù)

應(yīng)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(xù)梁。

梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。

3、柱，是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構(gòu)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(gòu)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(xì)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(yīng)用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造

和施工方法可分為現(xiàn)澆柱和預(yù)制柱。

4、拱，曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力，廣泛應(yīng)用于拱橋，在建筑中應(yīng)用

較少，典型應(yīng)用為磚混結(jié)構(gòu)中的磚砌門窗拱形過梁，亦有拱形的大跨度結(jié)構(gòu)。

4.2單層建筑與多層建筑

1、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(yè)廠房。

民用單層建筑一般采用磚混結(jié)構(gòu)，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(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結(jié)構(gòu)柱，屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。

按結(jié)構(gòu)形式可分排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。單層工業(yè)廠房通常由屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、

柱子、支撐、基礎(chǔ)和維護結(jié)構(gòu)組成。

(2)大跨度結(jié)構(gòu)

大跨度結(jié)構(gòu)常用于展覽館、體育館、飛機機庫等，其結(jié)構(gòu)體系有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、

索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等。

2、多層建筑

多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)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(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)指由梁和柱剛

性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)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(xiàn)澆，也可采用裝配式或裝配整體式結(jié)構(gòu)。

4.3高層建筑與超高層建筑

高層建筑，超過一定高度和層數(shù)的多層建筑。在美國，24.6m或7層以上

視為高層建筑；在日本，31m或8層及以上視為高層建筑；在英國，把等于或

大于24.3m得建筑視為高層建筑。中國自2005年起規(guī)定超過10層的住宅建筑

和超過24米高的其他民用建筑為高層建筑。

高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu),

框支剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)等。

①框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)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(shù)不多時采用。

②框架一剪力墻結(jié)構(gòu)

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

框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同受力，剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載,

框架則以承擔(dān)豎向荷載為主，這樣，可以大大減小柱子的截面。

③剪力墻結(jié)構(gòu)

當(dāng)房屋的層數(shù)更高時，橫向水平荷載已對結(jié)構(gòu)設(shè)計起控制作用，如仍采用

框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻將需布置得非常密集，這時，宜采用剪力墻結(jié)構(gòu)，

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(jié)構(gòu)

兩種建筑的功能完全不同，為完成這兩種體系的轉(zhuǎn)換，需在其交界位置設(shè)

置巨型的轉(zhuǎn)換大梁，將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結(jié)構(gòu)體系，我

們稱之為框支剪力墻體系。

⑤筒體結(jié)構(gòu)

筒體結(jié)構(gòu)是由一個或多個筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系，適用于層數(shù)較

多的高層建筑。筒體結(jié)構(gòu)可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒

體系等。

4.4特種結(jié)構(gòu)

特種結(jié)構(gòu)是指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、

管道結(jié)構(gòu)和容器結(jié)構(gòu)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50m；

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(nèi)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(jīng)常維護。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)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、成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(wǎng)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(xiàn)澆整體式水池。

D、按水池的配筋形式分為：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池和非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝

土水池。

②水池的構(gòu)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(jù)所用的材料，筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和破砌筒倉。鋼筋

混凝土筒倉又可分為整體式澆筑和預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。我國

目前應(yīng)用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉。

(5)核電站

4.5未來展望

建筑的發(fā)展要綜合利用多種要素以滿足人類居住需要的完整形象，走可持

續(xù)發(fā)展之路。因此，新建筑運動的發(fā)展包括建筑科學(xué)技術(shù)的進步和藝術(shù)的創(chuàng)新

兩部分，具體包括以下五方面：

(1)生態(tài)觀一一正視生態(tài)困難，加強生態(tài)意識

(2)經(jīng)濟觀一一力臻人居環(huán)境建設(shè)活動與經(jīng)濟發(fā)展良性互動

(3)科技觀一一充分利用科學(xué)技術(shù)，推動經(jīng)濟發(fā)展和社會繁榮

(4)社會觀一一關(guān)懷最廣大的人民群眾，重視社會發(fā)展的整體利益

(5)文化觀一一積極推動建筑文化和藝術(shù)的創(chuàng)造、發(fā)展和繁榮

第5章

教學(xué)

第五章交通土建工程

章節(jié)

教學(xué)明確道路公路、鐵路工程和隧道工程的分類和基本組成；了解機場工

目的程的內(nèi)容和特點。

教學(xué)1、明確隧道工程、道路工程、及鐵路工程的主要內(nèi)容和特點；

要求2、了解機場工程的內(nèi)容和特點。

教學(xué)

道路工程和鐵路工程的基本體系

重點

教學(xué)

道路工程和鐵路工程的基本體系

難點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔

方式

計劃

4學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

5.1道路工程

5.2鐵路工程

5.3機場工程

5.4隧道工程

思考題

1、城市道路應(yīng)具有哪些功能，你最關(guān)注哪一個？

2、公路在選線時必須考慮的主要因素？

教學(xué)內(nèi)容

5.1道路工程

道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物，它包括路基、路面、橋梁、涵洞、

隧道等工程實體。道路的設(shè)計一般從幾何和結(jié)構(gòu)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。

根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、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(wù)、功能和適應(yīng)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(jīng)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(xiāng)（鎮(zhèn)）道及專用公路。

公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般有“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”等，在

公路設(shè)計時必須嚴(yán)格遵守。

（2）城市道路的分類

道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務(wù)功

能來分類。一般分為：快速道（雙向行車道、中央設(shè)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(wù)）；主干道（連接城市主

要分區(qū)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(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能）；支道（為次干道與街坊路的連接

線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主）。

2、公路建設(shè)

（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。

1）在選線時必須考慮以下主要因素：

①路線在政治、經(jīng)濟、國防上的意義，國家和地方建設(shè)對路線使用的任務(wù)、

性質(zhì)方面的要求，國防、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。

②路線在鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)

劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。

③沿線地形，地質(zhì)、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(yǎng)護等方面的影響。

④其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系等。

2）路線方案選擇的方法及步驟：

①搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料及各種比例尺的地形圖、

地質(zhì)圖、水文、地質(zhì)、氣象資料等。

②根據(jù)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(jié)合搜

集的資料，初步研究各種可能的路線走向。

③按室內(nèi)初步研究提出的方案進行實地考察，連同野外考察中發(fā)現(xiàn)的新方

案都必須堅持跑到、看到、調(diào)查到。

3）路線的類型有：

①沿河線；②越嶺線；③山坡線；④山脊線

（2）公路的結(jié)構(gòu)建設(shè)

1）公路的路基建設(shè)

路基是行車部分的基礎(chǔ)，它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀

土工構(gòu)筑物，路基必須具有一定的力學(xué)強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理，以保證

行車部分的穩(wěn)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。

2）公路的路面建設(shè)

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(gòu)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(xué)強度和良好的穩(wěn)定性,

以及表面平整和良好的抗滑性能。

路面一般按其力學(xué)性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。

3）公路排水構(gòu)筑物建設(shè)

地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。

4）公路特殊構(gòu)筑物

公路的特殊構(gòu)筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等。

5）公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)

除各種基本結(jié)構(gòu)以外，還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施

和環(huán)境美化設(shè)施等。

公路交通標(biāo)志有三類：指示標(biāo)志、警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志。

3、高速公路

我國已建成的高速公路總里程已居世界第二位，僅次于美國。

（1）高速公路的特點

①行車速度快、通行能力大；

②物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟效益高；

③交通事故少、安全舒適。

（2）高速公路的線形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定主要有：①最小平曲線半徑及超高橫坡限

制；②最大縱坡和豎曲線；③線形要求；④橫斷面。

（3）高速公路沿線設(shè)施

高速公路沿線有安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、服務(wù)性設(shè)施、環(huán)境美化設(shè)施。

安全設(shè)施一般包括標(biāo)志（如警告、限制、指示標(biāo)志等）、標(biāo)線、護欄、隔離

設(shè)施、照明及防眩設(shè)施、視線誘導(dǎo)設(shè)施。

交通管理設(shè)施一般為高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施。服務(wù)性設(shè)施一般

有綜合性服務(wù)站、小型休息點、停車場等。

5.2鐵路工程

鐵路運輸是現(xiàn)代化運輸體系之一，也是國家的運輸命脈之一。鐵路運輸?shù)?/p>

最大優(yōu)點是運輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對環(huán)境的污染較小，

基本不受氣象及氣候的影響，能源消耗遠(yuǎn)低于航空和公路運輸，是現(xiàn)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563km。

牽引機車從最初的蒸汽機車發(fā)展為內(nèi)燃機車、電力機車。

城市輕軌與地下鐵道已是各國發(fā)展城市公共交通的重要手段之一。

鐵路工程涉及到選線設(shè)計和路基工程兩大部分。

1、鐵路選線設(shè)計與路基

（1）選線設(shè)計

選線設(shè)計的主要工作內(nèi)容有：

1）根據(jù)國家政治、經(jīng)濟和國防的需要，結(jié)合線路經(jīng)過地區(qū)的自然條件、

資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況，規(guī)劃線路的基本走向，選定鐵路的主要技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)。在城市里，則根據(jù)地區(qū)的商業(yè)或工業(yè)發(fā)展等情況，來規(guī)劃線路的走向。

2）根據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利

設(shè)施，來設(shè)計線路的空間位置。

3）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(jīng)濟合理；

線路空間位置的設(shè)計是線路平面與縱斷面設(shè)計。

（2）鐵路路基

路基設(shè)計一般需要考慮橫斷面、路基穩(wěn)定性的問題。

2、高速鐵路

鐵路現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志是大幅度地提高列車的運行速度。高速鐵路是

發(fā)達國家于20世紀(jì)60-70年代逐步發(fā)展起來的一種城市之間的運輸工具。

高速鐵路的實現(xiàn)為城市之間的快速交通往來和旅客出行提供了極大方便。

高速鐵路應(yīng)能保證列車按規(guī)定的最高車速，安全、平穩(wěn)和不間斷地運行。

軌道的平順性是解決列車提速的至關(guān)重要的問題。

高速列車的牽引動力是實現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。

高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)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(tǒng)的又一種形式，它與原有的有軌電車交

通系統(tǒng)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(shè)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(tǒng)，即明珠線。

（1）城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點：

①線路多經(jīng)過居民區(qū)，對噪聲和振動的控制較嚴(yán)，除了對車輛結(jié)構(gòu)采取減

震措施及修筑聲障屏外，對軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。

②行車密度大，運營時間長，留給軌道的作業(yè)時間短，因而須采用高質(zhì)量

的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結(jié)構(gòu)。

③一般采用直流電機牽引，以軌道作為供電回路。

④曲線段占的比例大，曲線半徑比常規(guī)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(tǒng)產(chǎn)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(dǎo)向，并利用直流電機將電

能直接轉(zhuǎn)換成推進力來推動列車前進。

與傳統(tǒng)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(tǒng)采用一系列先進的高技術(shù)，使得

列車速度高達500km/h以上；目前最高試驗速度為552km/h。

由于無機械振動和噪聲，無廢氣排出和污染，有利于環(huán)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(wěn)，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(dǎo)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(xiàn)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。

5.3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(guī)劃

（1）民航運輸機與機場

①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）。

②民航機場概況

機場向大型化和現(xiàn)代化邁進的主要特點為：

①飛行區(qū)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。

②航站樓日益增大和現(xiàn)代化，可以保證大量旅客迅速出入。

③機場設(shè)施日益完善，機場內(nèi)有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店，旅

客在機場內(nèi)就像在城市一樣方便。

④機場距城市有一定距離，有先進的客運手段與城市聯(lián)系。

(2)民航機場分類與組成

①機場分類為：國際機場、干線機場、支線機場

②民航機場主要由飛行區(qū)、旅客航站區(qū)、貨運區(qū)、機務(wù)維修設(shè)施、供油設(shè)

施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)、生活

區(qū)、輔助設(shè)施、后勤保障設(shè)施、地面交通設(shè)施及機場空域等組成。

2、跑道方案

(1)跑道的作用與構(gòu)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。

①主要跑道是指在條件許可時比其他跑道優(yōu)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。

②輔助跑道也稱次要跑道，是指因受側(cè)風(fēng)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。

③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(shè)施：跑道道肩、停

止道、跑道瑞的安全區(qū)、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(lián)絡(luò)滑行道)

(2)機場跑道構(gòu)形設(shè)計

一般跑道構(gòu)形有如下五種：

①單條跑道；②兩條平行跑道；③兩條不平行或交叉的跑道；④多條平

行跑道；⑤多條平行及不平行或交叉跑道。

(3)機坪與機場凈空區(qū)

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(qū)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(qū)域。

3、航站區(qū)布局

旅客航站區(qū)主要由航站樓、站坪及停車場所等組成。航站樓的設(shè)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(zhuǎn)換交通方式之用，是

機場的主要建筑。通常航站樓由以下設(shè)施組成：

①接地面交通的設(shè)施；②辦理各種手續(xù)的設(shè)施；③連接飛機的設(shè)施；④航

空公司營運和機場必要的管理辦公室與設(shè)備等；⑤服務(wù)設(shè)施。

航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛(wèi)星式、遠(yuǎn)機位式四種。

航站樓的建筑面積根據(jù)高峰小時客運量來確定。目前我國可考慮采用的標(biāo)

準(zhǔn)為國內(nèi)航班：14?26m2/人，國際航班：28?40m2/人。

（2）站坪、機場停車場與貨運區(qū)

站坪或稱客機坪，是設(shè)在航站樓前的機坪。

機場停車場設(shè)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(qū)供貨運辦理手續(xù)、裝上飛機以及飛機卸貨、臨時儲存、交貨用。

4、機場維護區(qū)及環(huán)境

（1）機場維護區(qū)

飛機維修區(qū)承擔(dān)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(yǎng)和排除簡單故障等。

（2）機場環(huán)境問題

機場環(huán)境分為兩個方面：一是機場周圍環(huán)境的保護，使得機場建設(shè)和運營

不至于對周圍環(huán)境造成不良影響；二是做好機場運營環(huán)境的保護，使航空運輸

安全、舒適、高效進行。

①機場周圍環(huán)境的保護：主要包括聲環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境的污染與防

治，固體廢棄物的處理，其中聲環(huán)境防治最為主要。

②機場運營環(huán)境保護的內(nèi)容包括：機場的凈空環(huán)境保護、電磁環(huán)境保護、

預(yù)防鳥擊飛機。

③機場內(nèi)部環(huán)境保護：機場的內(nèi)部環(huán)境保護重點是聲環(huán)境。

5.4隧道工程

隧道是修筑在地面下的通路或空間，孔徑過小屬于所謂管道范疇的除外。

1、公路隧道

我國最早的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(shè)置曲線時，應(yīng)盡量采

用大半徑曲線，并確保視距。隧道的縱坡通常應(yīng)不小于0.3%,并不大于3%。

隧道襯砌的內(nèi)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(fēng)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(fēng)

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(fēng)的方法從洞外

引進新鮮空氣沖淡一氧化碳的濃度至衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，可使其他因素處于安全濃度。

隧道通風(fēng)方式的種類很多，按送風(fēng)形態(tài)、空氣流動狀態(tài)、送風(fēng)原理等劃分

如下：

①自然通風(fēng)；②射流式縱向通風(fēng)；③豎井式縱向通風(fēng)；④橫向式通風(fēng)；

⑤半橫向式通風(fēng)；⑥混合式通風(fēng)。

(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(fā)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(xù)道路照明構(gòu)成。

入口照明是為司機從適應(yīng)野外的高照度到適應(yīng)隧道內(nèi)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(qū)間隧道、地鐵車站和區(qū)

間設(shè)備段等設(shè)施。

(1)地鐵隧道結(jié)構(gòu)

①淺埋區(qū)間隧道

多采用明挖法施工，常用鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。

②深埋區(qū)間隧道

深埋隧道多采取暗挖法施工，用圓形盾構(gòu)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(guān)系可分為：島式站臺、側(cè)式站臺和島側(cè)

混合式站臺。

(3)地鐵隧道施工

①明挖法：是淺埋地下通道最常用的方法，也稱作基坑法。

②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(shù)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(zhàn)時的暢通、抗

自然災(zāi)害能力強、并對水面航行無任何妨礙的優(yōu)點，但其造價較高?？梢宰鳛?/p>

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(gòu)法施工。通常認(rèn)為沉管法造價低、工

期短、施工條件好，因此更為經(jīng)濟合理。

(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(shè)計水底隧道的

埋置深度需考慮以下幾個主要因素：

①地質(zhì)及水文地質(zhì)條件；②施工方法要求；③抗浮穩(wěn)定的需要；④防護要

求。

(2)水底隧道的斷面形式

①圓形斷面；②拱形斷面；③矩形斷面

(3)隧道防水

水底隧道防水的主要措施有：采用防水混凝土、壁后回填、圍巖注漿和雙

層襯砌等。

第6章

教學(xué)

第六章橋梁工程

章節(jié)

教學(xué)明確橋梁工程的分類與特點；了解橋梁工程設(shè)計基本內(nèi)容；了解橋跨

目的結(jié)構(gòu)、橋墩與橋臺、橋梁工程基礎(chǔ)的特點。

1、掌握橋梁工程的分類與特點；

教學(xué)2、了解橋梁工程設(shè)計基本內(nèi)容；

要求3、明確橋梁的結(jié)構(gòu)形式和特點；

4、了解橋墩與橋臺、橋梁工程基礎(chǔ)的特點。

教學(xué)

橋梁的分類、形式與基本結(jié)構(gòu)體系

重點

教學(xué)

橋梁的分類、形式與基本結(jié)構(gòu)體系

難點

教學(xué)

多媒體為主、板書為輔

方式

計劃

1學(xué)時

學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容

6.1橋梁的分類

6.2橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點

6.3橋梁的結(jié)構(gòu)形式

6.4橋墩與橋臺

6.5橋梁基礎(chǔ)

6.6橋梁技術(shù)的發(fā)展方向

思考題

1、試述常見的橋跨結(jié)構(gòu)的形式及其要點？

2、橋梁設(shè)計前一般需要作哪些資料準(zhǔn)備？

教學(xué)內(nèi)容

橋梁既是一種功能性的建筑物，又是一座立體的造型藝術(shù)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(fā)展交通運輸事業(yè)，建立四通八達的現(xiàn)代交通網(wǎng)，則離不開橋梁建設(shè)。

6.1橋梁的分類

橋梁工程按照