课后思考题1

第一章 绪论1、土木工程的定义。土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。2、土木工程需解决的问题及四个基本属性。问题：形成人类活动需要的、功能良好和舒适美观的空间和通道-根本目的和出发点。能够抵御自然灾害和人为作用力。充分发挥材料的作用。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，好快省地组织人财物，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。 属性：社会性 综合性 实践性 技术、经济和艺术的统一性3、土木工程的历史、现状和发展趋势。 历史：第一阶段新石器时代17世纪中叶 特点：无设计理论，主要依靠经验建造材料主要取之于自然工具简单、尚无施工机械 第二阶段17世纪中叶20世纪中叶 土木工程逐步形成一门独立学科 近代土木工程的材料发展1824年波特兰水泥 1867年混凝土 1859年转炉炼钢法 1886钢筋混凝土 1928年预应力混凝土 近代土木工程的新施工机械和方法： 打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机、吊装机等应运而生，提供了快速高效建设土木工程的手段。 新施工技术不断发展，施工规模日益扩大。施工速度大大加强 第三阶段20世纪中叶至今 功能多样化建设立体化交通快速化设施大型化第二章 土木工程材料1、各类土木工程材料的分类。 土木工程的三次飞跃发展是砖瓦的出现、钢材的大量运用、混凝土的兴起。 按材料组成分类：非金属材料（无机、有机）、金属材料（有色、黑色） 承重材料：钢材、石材、木材、砖、砌块、混凝土。围护材料：砖、砌块、保温材料、轻质混凝土。装饰材料：石材、玻璃、油漆、木材、墙地面饰面材料。胶结材料：水泥、石灰、石膏、沥青。结构材料：建筑材料结构、水工结构材料、桥梁结构材料、路面结构材料。功能材料：建筑墙体材料、建筑保温材料、建筑防水材料、建筑装饰材料。2、地方大宗材料的性能及应用。3、四类结构材料的特性。钢材：抗弯、抗压、抗拉、抗剪切强度高，具有良好的加工性能，可锻造、锻压、焊接、铆接和切割，便于装配。耐火性差，易腐蚀。混凝土：具有耐久性、耐火性、整体性、可塑性、抗压强度高、节约钢材，可就地取材。自重大，抗裂性差、现场浇注受气候条件的限制、补强修复较困难。砌体：易于就地取材、价格低、施工简便、隔热保温及耐火性、耐久性好，但强度低、自重较大，且粘土砖与农田争地。木材：结构自重小、制作容易，架设简便，工期快，造价便宜；易燃、易腐朽，结构变形大。第三章 基础工程1、工程地质勘探应分哪几个阶段进行？ 可行性研究勘察（选址勘察） 初步勘探 详细勘探2、试述地基承载力的概念。 地基在荷载作用下不丧失其稳定性，地基压缩变形量在容许范围内，地基单位面积所能承受荷载的能力。3、试述地基土的工程分类。 岩石：颗粒间牢固联结的整体或具有节理、裂隙的岩体。其承载力视风化程度而异，一般在2004000kpa。 碎石土：按粗细程度又分为块石、碎石、角砾等，其承载力约在2001000kpa。 砂土：按粗细程度分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂，地基承载力在140500kpa。 粉土：其工程性质介于粘性土和无粘性土间的土。 具有明显的粘性、可塑性、压缩性，地基承载力在105410kpa。 人工填土：包括素杂土、杂填土、冲填土，成分、工程性质复杂。4、什么是浅基础？什么是深基础？ 浅基础：位于天然地基上、埋深小于5m的一般基础以及埋深虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础，称为浅基础。 深基础：位于地基深处承载力较高的土层上，埋深大于5m或大于基础宽度的基础。5、试述扩展基础的种类及受力特点。 柱下独立基础。 墙下条形基础。 特点：在基础内配置足够的钢筋来承受拉应力和弯矩，使基础在受弯时不致破坏。因而不受台阶宽高比的限制，可以做成扁平形状。 6、按承载性状分类，桩基础有几种？ 端承桩：端承桩、摩擦端承桩。摩擦桩：端承摩擦桩、摩擦桩。 7、试述地基处理的目的。 提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性降低软弱地基的稳定性、减少基础的沉降防止地震时地基土的振动液化消除特殊土的湿陷性、膨胀性和冻胀性8、你能举出几种地基处理的方法？ 按时间分：临时处理、永久处理按处置深度：浅层处理、深层处理按土性对象：砂性土处理、粘性土处理按土的饱和度：饱和土处理、非饱和土处理按地基处理的作用机理：换填法、预压法、强夯法、振冲法、土或灰土挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌法、高压喷射注浆法。第五章 交通土建工程5.1 道路工程1、道路工程的分类。 根据其所处的位置、交通性质、使用特点等可分为： 公路：指连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行驶的道路。 城市道路：供城市各地区间交通用厂矿道路：为厂矿服务用农村道路：野外乡村地区间交通用人行小路2、了解公路几何组成内容。3、掌握公路构造内容。4、了解高速公路的特点 速度快 通行能力发大 安全性能高 运输效益高 技术效益好5、掌握高速公路的主要设施。 安全设施 交通管理设施 服务性设施 美化环境设施 6、了解我国公路网规划内容。5.2 铁路工程1、 掌握铁道工程的基本设施构造内容。 线路 路基 线路上部建筑2、了解高速公路的模式与特点。3、了解轻轨与地铁、磁悬浮列车的特点。5.3 隧道工程1、 隧道的分类及其作用，隧道的施工方法，隧道位置选择及构造设计 分类：地质上：岩石隧道 土砂隧道 施工场所：公路隧道 铁路隧道 城市隧道 水下隧道 主要施工方法：明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑，修建隧道后覆填） 钻眼爆破法（适用于硬岩中开挖隧道）盾构法：盾构为一钢制圆筒，周边设置千斤顶推向前方。沉管法：多用于水底隧道。顶管法5.3 机场工程 1、了解民航机场的结构特点，了解机场航区的布置第六章 桥梁工程1、 试诉梁式桥、拱桥、钢架桥的基本受力原理。P1252、 试诉桥墩、桥台的受力构造和特点p1353、 试诉桥梁的基本组成和桥梁工程的基本内容4、 桥梁的分类、组成和基本构造，桥梁工程定义、基本结构形式1）分类：使用性：公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥 跨度：小桥、中桥、大桥、特大桥 行车道：上承式桥、中承式桥、下承式桥 承重构件受力情况：梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉、悬索） 使用年限：永久性桥、半永久性桥、临时桥 材料类型：木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力桥、刚桥2）定义：供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。3）基本结构形式： 见书1255、桥梁工程中的荷载、材料、地基和内力效应与建筑工程基本相同，但有以下3点区别：荷载：是一系列集中力和均布作用力组成的移动式荷载；作用效应：除承受各种荷载引起的拉力、压力、弯矩、剪力、扭矩外，还承受车辆行进过程中产生的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力或牵引力等。墩台和基础：桥梁基础埋置较深，水中的桥墩、桥台及基础要考虑河流冲刷和船只撞击，基础施工技术复杂。6、桥梁承受的载荷与房屋承受的载荷哪些是相同的哪些是不同的：静载荷与动载荷的区别第七章 港口工程第八章 地下工程第十章 给排水1、城市节水的途径探索。城市节水的重要途径就是节约工业用水、农业用水和城市生活用水，本文分别列举探讨：一、节约工业用水水在工业中主要用于生产过程中的冷却降温、锅炉用水、原料用水以及处理和洗涤产品，其中以冷却水的用量最多，约占工业用水总量的60%左右，如北京市工业用水量每年约1013亿立方米，其中冷却用水量约68亿立方米。工业节水的主要措施有：1、冷却水的重复使用：在工厂推行冷却塔和冷却池技术，可使大量的冷却水得到重复利用，并且投资少，见效快。如某塑料厂投资数万元设置冷却塔后，生产1吨塑料的耗水量由300多立方米降到40立方米，水的回收率达到8090%，一年节约水费近3万元。2、回收利用废水，建立工业用水的封闭循环系统：天津一家造纸厂采用这种方法实现工业循环用水后，日耗水量由3000立方米减少到300立方米，节水达90%。3、循环用水：在化工、电镀、印染、纺织等行业的生产过程中，可推行逆流漂洗的循环用水技术，利用后一工艺排出的较清的水供前一道工艺使用，可节水30%以上。4、革新工艺，采用新技术：以风冷却、汽冷却代替水冷却，以热水代替蒸汽采暖。加拿大一家炼油厂用汽冷代替水冷，使炼制每吨原油的耗水量由100立方米左右降低到0.2立方米。使用热水代替蒸汽供暖，也可节水达30%以上。5、用次水代替好水和废水的交换使用：滨海城市耗水量大的工厂可用海水代替淡水冷却，如大连市的化工、石油和发电等13家工厂日用海水168万立方米冷却机器设备，相当于全市用水总量的56%。还可采用水质较差的浅层地下水代替优质深层地下水，以用于工业冷却和建筑施工用水。工厂之间的废水还可以交换使用，如青岛一家造纸厂每天将邻近酒厂的600立方米洗瓶废水，用来冲浆、洗浆、装球和蒸草。据青岛市22家工厂统计，采取废水交换使用后，每天节水达3400立方米。二、节约农业用水北京市农业用水量每年约25亿多立方米，占全市总用水量的60%以上。目前农业灌溉用水的有效利用率低，一般只有2540%，大部分的水都漏失了。农业节水的主要措施有：1、输水渠道防渗：用三合土、混凝土与石料等衬砌和夯实渠道，一般可减少渗漏30%，水的利用率甚至可提高一倍。也可用塑料薄膜铺砌渠道，不仅施工简单造价低，而且收效快。2、用地下输水管道代替明渠：可减少渠道渗漏和蒸发的损失，能节水20%以上，如某地修建地下水泥管1500米，节水23%，两眼井浇一块地由15天缩短为7天3、采用喷、滴灌代替大水漫灌：可节水4060%、增产2050%以上、提高土地利用510%，省水、节地和增产的效果十分显著，如有个乡地处深山，水源奇缺，自建成2600亩喷灌田后，每亩地灌溉用水由100立方米减为30立方米、每亩地增产小麦300斤，4年后可将喷灌设备投资收回，既解决了农田灌溉问题，又收到增产、节水和降低生产成本的效果。但是滴灌技术的省水、增产效果比喷灌更显著，如有个山村水源稀少而分散，全村只有11个小泉，每小时共涌水2立方米，农作物缺水，产量极低，小麦亩产只有128斤；自兴建50亩滴灌田后，增产4.6倍，以后连年增产，滴灌设备投资按增产产值计算，两三年即可收回成本。京津两市农业用水每年约需45亿立方米，如全部实行喷、滴灌，至少可节水1520亿立方米，这些水相当于北京市生活与工业用水一年的总和，而喷滴灌的投资费用35年即可收回。此外，还可扩大种植耗水少的作物，如改水稻为旱稻、多种小麦、玉米等耗水量少的作物。三、节约生活用水北京市城市自来水供水量每年达5亿立方米左右，并且每年还在以3000多万立方米的速度增长，因宣传节水不够、管理不善，城市生活用水浪费严重，一些单位和居民每人日用水量高达0.52立方米，较一般城市居民人均日用水量高10余倍。城市生活节水的主要措施有：1、加强宣传节水教育：对城市职工、学生居民开展节水教育，对节水典范要表扬与奖励；对浪费水的人和集体要批评与处罚。2、严格管理与维修：健全水表，完善用水定额和累进收费制，节水有奖，超量重罚；加强输水管道