土木工程概论知识点最新整理

1、土木工程概论第一章 土木工程专业培养目标和人才素质要求土木工程：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（如建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、港口工程等），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。土木工程需要解决的问题：1、土木工程的要素和目的：形成人类活动所需要的，功能良好舒适美观的空间和通道。2、土木工程存在的根本原因：存在的根本原因能够抵御人为或自然的作用力。3、建造土木工程的根本条件：充分发挥所采用材料的作用。4、土木工程最终归属：“快、好、省”地组织人力、财力和物力，把社会所需要的工程设施建造成功，

2、付诸使用。土木工程活动的内容包括下述两部分：1、技术方面，有勘察、测量、设计、施工、监理、开发等；2、管理方面，有制定政策和法规、企业经营、项目管理、施工组织、物业管理等。土木工程的基本属性：1、社会性；土木工程随社会历史而发展；2、综合性：要综合运用多种技术；3、实践性：影响土木工程的因素错综复杂，因而对实践依赖强；4、技术经济和艺术统一性。土木工程及工程管理专业的培养目标：培养适应社会主义现代化需要，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的，具有创新精神的高级工程技术人才。科学：是关于事物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识。科学家：是从事科学研究的

3、专门家，包括自然科学家和社会科学家。科学的主要任务：是研究世界万物发展变化的客观规律，它解决一个为什么的问题。技术：是指将科学研究所发现或传统经验所证明的规律转化成为各种生产工艺，作业方法，设备装置的总和。它解决一个如何实现的问题。科学和技术的区别于联系：区别：概念在上面（把科学和技术的概念重复一遍就够了）。联系：科学是基础，应用科学原理可以开发技术；技术的发展，会出现新的现象和问题，人们对它们进行研究，就能进一步发展科学。所以，科学与技术相互促进，相辅相成，而且互相渗透，两者之间没有明确的界限。工程是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称。工程的目的：在于利用和改造自

4、然来为人类服务。工程师：是从事工程活动的技术家。工程师的类型 ：技术实施型 研究开发型 工程管理型 三类。工程师的素质要求：1、有较强的基础科学和技术科学额理论基础或较宽的知识面；2、具备以下几方面的能力：设计、实施、开发、管理、评价能力。第二章 土木工程的内涵和发展简史土木工程学：是指运用数学、物理、化学等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门学科。建筑物及种类:是指供人们进行生产生活或其他活动的房屋或场所，如工业建筑 民用建筑 农业建筑 铁路建筑等。构筑物及种类:是指人们一般不直接在内进行生产生活活动的建筑物，如烟囱、

5、水塔。土木工程的物质基础种类:土地、材料以及各种施工机具。土木工程所受到自然界和人为作用外力种类：地球引力、风、地震、温度变化、爆炸等。土木工程学科的出发点和归宿：利用物质条件，满足人们生产、生活和其他活动的使用需要和审美要求，做到使各类土木工程既能完全地承受各种作用力，又能经济而迅速地完成其建造任务。土木工程各发展阶段：古代土木工程：历史跨度长，大致从旧石器时代（公元前5000年）到十七世纪中叶。所应用的材料主要取之于自然，如石头。近代土木工程：从十七世纪中叶刀第二次世界大战前后，历时300余年，这一时期的土木工程逐步形成一门独立的学科。材料方面开始应用钢筋砼。现在土木工程：从第二次世界大战

6、结束到至今1功能要求多样化2城市建设立体化3交通工程高速化4工程设施大型化。近代土木工程大事记：1、意大利学者伽利略在1638年关于两门新科学的谈话和数学证明中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论；2、英国科学家牛顿在1687年总结出力学三大定律；3、瑞士数学家欧拉在1744年曲线的变分法中建立了柱的压曲理论；4、1824年，英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权；5、1850年发明了贝塞麦转炉炼钢法；6、1875年，法国人莫尼埃建造了第一座长16米的钢筋混凝土桥；7、1825年，英国人斯蒂芬斯在英格兰修建了世界第一条长21Km的铁路；1863年英国在伦敦修建了世界

7、第一条地下铁路。现代土木工程的特点有：功能要求多样化；城市建设立体化；交通工程快速化；工程设施大型化。土木工程的内涵及其重要性：土木工程建造各类各类工程设施的科学技术的总称，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勘测设计，施工，维修，养护等技术。土木工程的范围：包括房屋建筑工程，公路与道路市政工程，铁道工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，地下工程，给排水工程，港口，码头工程。 第三章 土木工程中的材料每平方米建筑物所用材料量：12吨。各种工程材料应用的年代：远古时代，采用石块和树木；公元前124世纪，采用砖和瓦；17世纪，采用生铁和熟铁；18世纪，钢材

8、。土木工程设施对材料提出的要求：坚固、耐久、耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击、抗核辐射。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)都是用相应材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。弹性：材料在外力除去后起其变形能完全消失的性质。塑性：外力撤去后不能恢复其原有形状的性质。韧性：材料受冲击断裂时吸收机械能的能力。耐久性：材料在长期使用过程中经受各种所受环境和条件的作用仍能保持其原有性能的能力。材料分类：一般分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料又分黑色金属（生铁、铸铁、碳钢、合金钢）和有色金属（除之前四样）；非金属材料又

9、分有机材料和无机材料。材料按功能分类般分为结构材料(承受荷载作用的材料)和功能材料(具有专门功能的材料)。土木工程设施中所起的作用和功能分：1、承重材料，起承受大自然和人为的各种作用力的作用，如各种钢材、混凝土。2、围护材料，其保持空间和通道使用功能的作用，如粘土砖瓦。3、装饰材料，起创造优美和舒适环境的作用，如玻璃。4、胶结材料，如石灰、石膏。4种主要工程材料的名称：钢材、混凝土、木材和砌体。低碳钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，通常不超过0.22%）。低合金钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，通常不超过0.22%），还含有少量锰、硅、钒等元素。各种钢在结构

10、设计中抗拉和抗压设计强度值：低碳钢：约为215N/mm²；低合金钢：310380N/mm²。钢材：优点：材质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度都很高，有一定的塑性和很好的韧性、良好的加工性能。缺点：耐火性差、易于锈蚀、维护费用较高。混凝土：是由胶结材料、骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土强度等级：一般为C20C40，甚至可达C60C80。指将混凝土做成150mm立方体试块的极限压应力值为：20N/mm²，40N/mm²，60N/mm²，80N/mm².混泥土：优点：可模性、耐久性、耐火性

11、、整体性都较好，易于就地取材，价格较低，强度比砖、木材高，能和钢筋粘结做成各种强度高的钢筋混凝土结构；缺点：自重较大，施工比较复杂，工序多，工期长，易产生裂缝。木材：优点：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；木纹美丽；装饰性好等。缺点：构造不均匀，各向异性；易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形；易燃、易腐等。土木工程中所用木材种类:圆木（直径120mm以上）、方木（截面方形，边长100250mm）、条木（宽度不大于厚度的2倍）、板材（宽度大于厚度的2被；厚35mm以下的薄板）等。砌体：是由石材、粘土、混凝土、工业废料等材料做成的块材，和水泥、石

12、灰膏等胶凝材料与砂、水混合做成的砂浆，叠合粘结而成的符复合料。砌体：优点：易于就地取材，价格低廉，施工简便，隔热保温性以及耐火性好；缺点：强度低导致结构笨重，而且粘土砖与农田争地，手工在现场砌筑而成，施工劳动量大，工程中质量问题偏多。第四章 土木工程中的力学和结构概念力：物体间有方向的相互作用，这种相互作用有使物体改变原来形状或改变运动方向，或二者具有的效应。纯量：只有量值特征；纯量：即有量值又有方向。转动平衡：当两个方向转动效应之和为零时，称转动平衡。移动平衡：F=0，也称此装置处于移动平衡。5种内力特征及对应表示符号：1、产生拉伸变形的是拉力，一般以+N表示；2、产生压缩变形的是压力，一般

13、以-N表示；3、产生弯曲变形的是婉拒，一般以M表示；4、产生剪切变形的是剪力，一般以V表示；5、产生扭曲变形的是扭矩，一般以MT表示.作用：使结构产生内力或变形的原因。分为直接作用和间接作用；荷载或力是直接作用，间接施加影响引起结构受力的作用称为间接作用。荷载：建筑中将直接施加在土木工程结构上的外力称为荷载。可变荷载的类型：1使用荷载2车辆荷载3风载4血载。基础：将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构称为基础，地基是受结构传来荷载影响的土层或岩层永久载荷（又称恒荷载）:指在使用期间永久在结构上，其值不随时间变化的载荷（恒载），包括：结构的自重。 可变载荷（又称活荷载）:指在使用

14、期间施加在结构上的值随时间变化的载荷（活载），包括：使用活载（人、屋面积灰）、风荷载、雪荷载、车辆荷载。偶然荷载:指在使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载，如撞击荷载 。风载有三个“不一样”：1、不同地区不一样； 2 、不同地区每时每刻不一样；3 、不同高程不同部位不一样。间接作用包括下列三种形式：1、约束变形作用，如温差作用；2、外加变形作用，如：地基的沉降；3、惯性作用，如地震作用。结构失效现象表现为：1、破坏:是指结构或构件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效应的现象；2、失稳:是指结构或构件因长细比过大而在不大的作用力下突然发生作用力平面外的极大变形的现象；3、发

15、生影响正常使用的变形；4、倾覆或滑移；5、结构所用材料丧失耐久性。现代桥梁常见形式：梁桥、拱桥、钢架桥、悬索桥、斜拉桥。建筑的基本构件：可分为板、梁、柱、墙、杆、拱、壳、索、膜等。板：指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，承受垂直于板面的荷载，以受弯矩为主。梁：承受垂直于其纵轴方向荷载的线性构件，以受弯矩和剪力为主。柱：是工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件，以受压力和弯矩为主。墙：受平行或垂直于墙面方向的竖向平面构件，前者以受压力为主，后者以受弯矩和剪力为主。杆：承受轴向力的直线形构件。地基：受结构传来荷载影响的土层或岩层。地基沉降的原因：由于土的透水性不同，土体

16、在完成压缩过程的时间不一样，这导致了土体在一段时间之后会发生沉降。地基承载力：在保证地基稳定的条件下，地基压缩变形控制在房屋容许范围内时，地基单位面积上所承受的最大荷载。土的三相：固相（固体）、液相（水）、气相（空气）。岩石：颗粒间牢固连接的、整体的或有裂隙的岩体。碎石土：多数粒径大于2mm，按粗细分块石、卵石、圆砾砂土：多数粒径大于0.075mm、小于2mm的土，按粗细分砾、中、细、粉砂。粉土：颗粒粒径更细，粘性介于粘性土和上述非粘性土之间的土。粘性土：粒径比粉土更细，具有明显粘性的土人工填土：回填土、垃圾、工业废料等。基础按照搁置深度不同分为：浅基础和深基础，浅基础包括：独立基础、条形基础

17、、筏形基础、箱型基础；深基础包括：桩基础、沉箱基础。应力：截面上每个单位面积上所受的力。应变：杆件在应力作用下的伸长率。弹性模量E：应力和应变的关系再应力较小的弹性阶段的比值。土木工程结构的四项预定功能：1、能承受正常施工和使用时可能出现的各种内力；2、在正常使用时具有良好的工作性能；3、在正常维护下具有足够的耐久性能；4、在偶然事件发生时能保持必须的稳定性。土木工程结构要求：1、在应用上，要充分满足空间和通道的多项使用要求；2、在安全上，要完全符合承载、变形、稳定的持久需要；3、在造型上，要能够与环境、规划和建筑艺术融为一体；4、在技术上，要力争体现科学、技术和工程的新发展；5、在建造上，要

18、合理用材、节约能源、与施工实际紧密结合。第五章 建筑工程概述建筑工程中建筑，结构，设备，施工之间关系：建筑的设计概念是讲为满足需要进行的建筑设计，是设计的龙头专业，由建筑学人员完成；结构的设计概念是讲通过结构计算为建筑设计配结构，由结构工程师完成；设备的设计概念是通过计算、选型为建筑设计配设备，包括水、暖、通风（不含电），由设备工程师完成。建设单位的任务：1、提出使用要求，编制设计任务书；2、确定土地使用范围；3、保证落实建设资金；4、通过招标发包，选择设计施工单位。建筑师的任务：1、与规划协调，房屋和周围环境的设计；2合理的布置和组织房屋室内空间；3、解决好采光、隔音等建筑问题；4、艺术处理

19、和室内外装饰。结构工程师的任务：1、确定房屋结构承受的荷载，并合理选用结构材料；2、正确选用结构体系和结构型式；3、解决好结构承载力、变形、稳定、抗倾覆等技术问题；4、解决好结构的连接构造和施工方法问题。施工工程师（施工单位）的任务：1、施工组织设计和施工现场布置；2、确定施工技术方案和选用施工设备；3、建筑材料的购置、检验和使用，熟练技工和劳动力组织；4确保工程质量和工期进度。建筑物类别的常用三种分法：1、按使用性质：住宅、公共、商业、文教卫生、工业建筑；2、建筑结构采用的材料：生土、木、砌体、钢筋混凝土、钢-混凝土组合、钢、薄膜充气结构；3：建筑物主体结构的形式和受力系统划分，承重墙、框架

20、、筒体、错列桁架、拱、薄壳、折板、网架、悬挂式结构。钢筋混凝土结构：采用钢筋混凝土或预应力混凝土做成，主要用于：框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。框架结构：采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向沉重结构，并同时承受水平荷载。刚接框架结构：梁与柱整体连接，其间不能自由转动、可以承受弯矩的框架结构；铰接框架结构：梁与柱非整体连接，其间能自由转动、不可以承受弯矩的框架结构。优点：建筑平面布置灵活，多用于多层建筑筒体结构：利用房屋四周墙体形成的封闭筒体（也可利用房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁，组成一个形式上像框架，实质上是一个许多窗口的筒体）作为主要抵抗水平荷载的结构。钢结构：通常由型钢、钢管、钢板

21、等之称的钢梁、钢柱、钢桁架等构建组成，各构件之间采用焊缝螺栓或铆钉连接。有些钢结构还用钢绞线钢丝绳组成。 网架：是由多根按一定网架形式通过节点连接而成的空间结构，分平板网架和曲面网架。优点：具有空间受力、重量轻、刚度大、整体性强、稳定性好、抗震性能好等。特点：1跨度更大，2安全性更大，3工业化生产钢-混凝土组合结构：是采用钢构件和钢筋混凝土构件，后港混凝土组合构件共同组成的承重结构体系后抗侧立结构体系。特点：使钢和混凝土两种材料取长补短。索结构：是由一系列受拉的直线型或曲线形索及相应构建所组成的承重结构，属于张力结构。优点：充分利用钢材的强度，用料经济，能跨越很多大的跨度，施工方便，外形多样，

22、造型美观。排架结构：由骨架，柱和基础组成（单层工业厂房） 柱子和屋架铰接与地基钢结悬索结构：特点：1、主要承重构件是索；2、施工方便，设施简单；3、适应性强，造型美观；4、创造具有良好物理性能的建筑物。第六章 地下工程概述地下工程：在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。单建式：指独立建造的地下工程，地面上没有其他建筑物。附建式：一般指各种建筑物的地下室部分。小型地下工程：指一般性建筑物地下室。大型地下工程：指空间开阔的大型地下车库。隧道：是修筑在岩体、土体或水底，两端有出入口的，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道，包括交通运输方面的铁路、道路、水底隧道和各种水工隧洞等。

23、隧道施工方法：1.山岭隧道：矿山法（钻爆法）和掘进机法（TBM），其中矿山法又分为传统矿山法和新奥法。2.浅埋及软土隧道：明挖法，盖挖法，浅埋暗挖法和盾构法。3.水底隧道：沉埋法和盾构法。地下铁道：是指在城市地下由电力机车牵引的铁路。地下工程的特色：一方面是它必然承受着四周岩层和土层传来的压力，称围岩压力或岩体压力；另一方面岩层和土层有都具有较好的抗暴、抗震能力和良好的热稳定性和密闭性。衬砌结构：地下设施与岩（土）层接触处的结构，主要是承受岩（土）层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入。地下工程设施的分类方法：住宅设施、城市设施、生产设施、交通设施、贮藏设施、防灾，人防设施、军事设

24、施 地下工程的其他分类方法：按周围环境材料：岩石地层和土质地层；按建造方式不同：单建式和附建式；隧道工程的特点：它是交通运输线路穿越天然障碍；穿越的地质条件复杂多变，遇到意外情况比较多，工程定位、设计、施工方法都必须随时做相应调整；施工作业面窄，可能容纳的劳动能力和机械设备都受到限制，对工业化、机械化施工要求高；造价昂贵。铁路隧道：由洞口路堑（或引道）、洞门、洞身衬砌结构和隧道内外附属构筑物（道床、避车洞、水洞、照明、设置电气化设备的洞室等）组成。隧道内的路线有：单向坡和双向坡。道路隧道：分为山岭道路隧道、水底道路隧道和城市道路隧道。道路隧道的设计特点：隧道要尽量设计成直线。隧道内的纵坡通常应

25、不小于0.3,不宜大于3.5。道路隧道的优点：隧道能克服高程障碍，缩短线路长度，减小坡度和曲率，从而提高线路技术标准。地下铁道的种类：浅埋地铁、深海地铁、地面地铁线路段、高架地铁线路段.衬砌结构的作用、受力特点及施工特点：作用：承受岩土层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入。第七章 桥梁工程桥梁:指供道路、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。桥梁工程:是土木工程中属于结构工程的一个分支学科，它与房屋建筑工程一样、也是用砖石、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。桥梁分上部结构和下部结构；上部结构有：桥面板、桥面梁以及支承它们的大梁、拱、悬索等

26、。下部结构有：桥台、桥墩。桥台:是桥梁两端桥头的支承结构，是道路与桥梁的连接点。既要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，还要挡土护岸。桥台的类型:实体式（适用于填土高度810m以下的桥梁）、埋置式（适用于桥头为浅滩时）桥墩:是多跨桥的中间支承结构。既要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，还要承受流水压力、水面上的风力、船只的撞击力。分为；实体式(重力式)桥墩（适用于大中型桥梁）、构架式桥墩和桩(柱)式桥墩（适用于跨度不大于30m的桥梁）。梁式桥:是一种在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系，与建筑工程中的梁相似。拱桥:指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。拱桥的三种承载方式:上

27、承载式桥，下承载式桥和中承载式桥。刚架桥:是梁和柱整体结合的桥梁结构。斜拉桥:由主梁、塔柱和斜索三种基本构架组成，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。悬索桥:是指以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。管柱基础:以钢管柱为基础支承构件，埋入岩层钻孔中。沉井基础:四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下有刃脚，通常用钢筋混泥土制成，通过从井孔内挖土，借助自身重力下沉，用混凝土封底并塞满井筒，成为整体式深基础。沉箱基础:它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。设计水位:江河航道水深

28、测量用的起算面。 跨度:筑物中,梁、拱券两端的承重结构之间的距离，两支点中心之间的距离。桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离；无桥台的桥梁为桥面系长度通常指桥孔范围内，从设计通航水位（或设计洪水位）至桥跨结构最下缘的净空高度。桥下净空高度:通常指桥孔范围内，从设计通航水位（或设计洪水位）至桥跨结构最下缘的净空高度。现代桥梁的基本组成及各自作用:1、桥跨结构。作用是承受桥面上各种车辆、行人的荷载；2、桥墩与桥台。是支承跨结构的承重结构。3、桥梁基础。作用是使桥上全部荷载传至基础。桥梁涵洞按跨度和桥梁全长的划分:特大桥、大桥、中桥、小桥桥梁的多种分类方式:按用途分类为：公路桥，

29、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(如管路电缆等)。按照桥梁主要承重结构所用材料分为：圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)，钢筋混凝土桥，预应力混凝土桥，钢桥和木桥等。按照跨越障碍的性质分为：跨河桥，跨线桥(立体交叉)，高架桥和栈桥等。桥梁基础的类型及适用范围:刚性扩展基础（适用于浅基础，地基为密实土层）、桩基础（适用于地基上部土层软弱、适宜的持力层较深时）、管柱基础、沉井基础（适用于桥梁工程中）、沉箱基础。斜拉桥和悬索桥的基本受力原理:受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两

30、个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。悬索桥：自锚式悬索桥的上部结构包括：主梁、主缆、吊杆、主塔四部分。传力路径为：桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆承受，主缆承受拉力，而 主缆锚固在梁端，将水平力传递给主梁。由于悬索桥水平力的大小与主缆的矢跨比有关，所以可以通过矢跨比的调整来调节主梁内水平力的大小，一般来讲，跨度较大时，可以适当增加其矢跨比，以减小主梁内的压力，跨度较小时，可以适当减小其矢跨比，使混凝土主梁内的预压力适当提高。第八章 道路工程公路：是指连接城市与乡村的主要供汽车行驶的道路

31、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，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，与城市外道路连接并承担对外交通的道路称为城市道路。专用道路：指由工矿农林部门投资修建供部门车辆使用路线：道路由于受到自然环境与地物地貌的限制，在平面上有转折，在纵面上有起伏，它的中线是一条三维空间曲线称路线。道路的线形：就是指道路中线在空间的几何形状和尺寸。包括平面线形和纵断面线形。道路平、纵线形组合设计：是指在满足汽车运动学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适、与周围环境的协调和良好的排水条件。交叉口：道路与道路、道路与铁路相交处称为交叉口。路基：是道路行车路面下的基础，是有土、石

32、构成的带状的土工建筑物。路基应满足的基本要求：1、具有足够的承载力和刚度2、具有足够的水温稳定性3、具有足够整体稳定性。路堤：是指高于原地面的填方路基。路堑：是指低于原地面的挖方路基。路面：又称行车部分，是路基表面用各种材料分层铺筑的构筑物。路面应满足的基本要求：1、功能性好2、结构性好3、耐久性好4、安全性好。涵洞：指横贯并埋设在路堤中供排泄洪水、灌溉或交通使用的渠道或管道；多跨桥梁总长小于8m，单孔跨度小于5m的也称涵洞。高速公路：是全封闭、全部控制出入、全部立体交叉、路中央有分隔带的现代化汽车公路。我国规定高速公路的设计行车速度：最低60km/h，最高120km/h。道路的分类：公路、城

33、市道路和专用道路。道路的组成：车行道、路测带、分隔带、交叉口和交通广场、停车场和公交车停靠站、道路雨水排水系统、其他设施 道路平面线形设计内容：直线、圆曲线和缓和曲线以及三种线性的组合线性。路线平面几何要素的设计。道路纵断面线形设计的主要内容：具体包括纵坡设计和竖曲线设计。路面结构层次及各自作用要求：通常包括面层（作用：承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。要求：具有更高的结构强度、刚度、不透水和温度稳定性，表面还应有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。）、基层（作用：承重。要求：具有足够的强度。）、垫层（作用：排水、隔水、防冻、防污或扩散荷载应力

34、。）层次路面等级的划分：高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。道路沿线的工程设施；1.桥涵2.隧道3.防护工程4.排水系统5.交通管理设施6.交通安全设施7.停车设施8.路用房屋。高速公路与普通公路的区别：汽车专用（并且对农用汽车、特殊货运汽车也作出限制）；分道行驶（有中央分隔带、超车车道、行车车道等）；控制出入（全封闭、全立交，路段两侧设禁人栅）；设施完善（除完善的安全、监控设施外，还有紧急电话和服务区等）高速公路的社会效益和经济效益：运输效益高、技术效益好、安全效益可观、加速城市发展、刺激工业发展、带动第三产业发展、协调经济联合与合作。高速公路存在的主要问题：高速铁路线路应能

35、保证按规定的最高车速，安全、平稳和不间断地运行，轨道的平顺性是解决列车提速的至关重要的问题，高速列车的牵引动力是实现高速行车的重要关键技术之一，高速铁路的信号与控制系统是提高速列车安全、高密度运行的基本保证。城市道路的组成内容：1.车行道2.路侧带3.分隔带4.交叉口和交通广场5.停车场和公交车停靠站6.道路雨水排水系统7.其他设施。在道路平面设计中为什么要保证足够的行车视距：因为为了保证行车安全，实际应能看到行车路线上前方一定距离的公路，以便发现障碍物或迎面来车时，技术采取停车、避让、错车或超车等措施。道路纵断面设计考虑的因素及设计目的；因素：道路性质、任务、等级和自然因素，路基稳定、排水及

36、工程量，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系。目的：行车安全、快速、舒适、工程造价较低、营运费用少。路基施工的特点：工程量大、工程项目多、工艺简单、施工条件差目前我国公路发展的特点：国道是我国公路的骨架，在公路运输中占着主导地位，高速公路发展迅速，近年来每年建成的高速公路达数千公里，路网整体水平和公路通行能力有明显提高，桥梁和隧道建设水平上了一个新的台阶筹资力度进一步加大公路运输在综合运输体系中所占比重进一步提高。第九章 铁路工程1825年英国建筑家史蒂芬逊指挥建成了世界第一条蒸汽机车牵引的铁路斯托克顿至达灵顿铁路。铁路由路线、路基和线路上部建筑组成。铁路线

37、路：是铁路横断面中心线在铁路平面中的位置，以及沿铁路横断面中心线所作的纵断面情况。列车曲率半径和离心力的作用：1、影响到列车行驶的平稳性；2、使外侧车轮轮缘紧压外轨，加剧其磨损。为了防止列车在曲线路上发生横向滑动，因此需要规定列车路线的最小曲率半径。坡道阻力：列车在上坡道上行驶时，其重量平行于坡道方向的分力便是车辆行驶的阻力。纵坡越大，阻力越大。为了防止列车行驶阻力过大，故在规定了限制坡度，以增大铁路的运输能力。路基：是铁路线路承受轨道和列车荷载的地面结构物。路基可以分为：路堤、路堑和半路提半路堑3种形式。路肩宽度：对于、级铁路路堤不得小于0.6m，路堑不得小于0.4m；对于级铁路均不得小于0

38、.4m。线路上部建筑包括：与列车直接接触的钢轨、轨枕、道床和道岔。我国生产的标准钢轨长度为12.5米和25米两种；标准轨距为1435mm，误差不超过+6mm或-2mm。锁定线路或无缝线路：在长钢轨两端的伸缩区内，用高强度扣件把钢轨强制扣紧在钢筋混凝土轨枕上，使之几乎没有相对位移。轨枕：是钢轨的支座，除了承受钢轨传来的力（竖向力及侧向和纵向水平力）并将其传递给道床以外，还起着保持钢轨的方向和轨距的作用。分为：木轨枕和预应力混凝土轨枕两种；木轨枕优点：弹性好、易于加工、便于运输和铺设、更换方便及成本低。预应力混凝土轨枕优点：耐久性好、稳定性高、养护工作量小，主要缺点：重量大。我国普通轨枕长度为2.

39、5米。道床：铺设在路基顶面的道渣层。道岔是铁路路线、路线间连接和交叉设备的总称，其作用是使机车车辆由一条路线转向另一条线路，或者越过与其相交的另一条线路。铁路工程设计的主要内容：1、在经济上论证线路在交通运输系统中的地位、作用和经济效益；2、根据铁路的技术等级、勘察的地形地物在技术上选择线路；3、设计路基、线路上部建筑、桥梁、涵洞隧道等工程；4、进行车站、机务、给水、供电等设计。线形设计的主要内容有：1、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，规划线路的基本走向，选定铁路的主要技术标准。2、根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、

40、水利设施，来设计线路的空间位置。3、研究布置线路上的各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等。高速铁路：最高营运速率达到不小于每小时200公里，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统。世界第一条高速铁路是日本1964年建成的日本东海道新干线。高速铁路的优点：1、节约能源，2、保护环境，3、安全，4、舒适，5、省时。高速铁路的几个关键技术：1、应能保证列车按规定的最高车速，安全、平稳和不间断地运行。2、轨道的平顺性是解决列车提速的至关重要的问题。3、高速列车的牵引动力是实现高速行车的重要关键技术之一。4、高速铁路的信号与控制系统是高速列车安全、高密度

41、运行的基本保证。我国铁路提速从160km/h起步的原因：1、技术上满足要求，是通向200km/h的过渡点，2、经济上有优势，此速度是最合理的方案，比200km/h的投资少。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。磁悬浮最早于1922年由德国工程师肯佩尔提出，并于1934年获得专利。我国首条磁悬浮列车为上海磁悬浮线路，即明珠线。目前最高试验速度为552 kmh。第十章 港口、海洋和飞机场工程概述港口、海洋国际贸易量的90%是通过水路运输和港口完成的。港口：综合

42、运输系统中水陆联运的重要枢纽。港口有一定的水域和路域供船舶出入和停泊，是货物和旅客集散并变换运输方式的场地，是为船舶提供安全停靠、作业的设施，并为船舶提供补给、修理等技术服务和生活服务港口分类：1、按所在位置分：海岸港、河口港、内河港。海岸港与河口港又统称为海港；2、按用途分：商港、军港、渔港、工业港、避风港；3、按成因分：天然港、人工港；4、按是否结冻：冻港和不冻港5、按与潮汐关系、潮差大小，是否修建船闸控制进港：开口港和闭口港；6、按是否办理报关手续：报关港、自由港。港口选址的基本要求：1、有广阔的经济腹地，以保证有足够的货源，使货物总运费最小；2、与腹地有方便的交通运输联系；3、与城市的

43、发展相协调；4、有供发展的多余土地；5、满足船舶航行和停泊的要求；6、有足够的海岸线长度和陆域面积；7、对周围的环境不能产生不利影响；8、尽量利用荒地劣地，少占用农田。港口的组成：由水域和路域两大部分组成。水域包括进口航道、港池、锚地、防坡堤。港口陆域岸边建有码头，岸上设港口仓库、堆场、港区铁路和道路。码头：是供船舶系靠、装卸货物或上下旅客的建筑物的总称，它是港口中主要的水工建筑物之一。码头形式：1、按其前沿的横断面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。2、按结构形式可分为重力式、板桩式、高桩式和混合式。3、可分为岸壁式和透空式两大类。防波堤的主要功能：是为港口提供掩护条件，阻止波浪和漂沙

44、进入港内，保持港内水面的平稳和所需要的水深，同时，兼有防沙、防冰的作用。防波堤构造形式有：斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式、以及喷气消波设备、喷水消波设备和新式防波设备（塑料帘幕和浮毯等形式）等。防波堤的平面布置分为四大类型：单突堤式；双突堤式；岛堤式；组合堤式。护岸建筑物可用于防护海岸或河岸免遭波浪或水流的冲刷。而港口的护岸则是用来保护除了码头岸线以外的其他陆域边界。分为下列两种：（1）直接护岸建筑：斜面式护坡和直立式护岸墙；（2）间接护岸建筑：与岸线大致平行的潜坝、与岸线大致正交的丁坝。海洋工程的特点：1、环境条件复杂且随机性大；2、结构尺度大且设计安全度高；3、结构设计时考虑作用力是

45、多样的；4、施工方法特殊。飞机场工程美国莱特兄弟制造双翼飞机，1903年12月17日在北卡罗莱纳州的基蒂霍克附近飞行了36.38m，这是人类首次的飞机飞行。我国飞行家冯如在美国自制飞机，1909年9月21日试飞成功，这是中国人首次驾驶飞机上天。民航运输机分类：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200400km的中心城市与小城市之间及小城市之间的运输机）。民航机场分类为：国际机场、干线机场、支线机场；民航机场组成：主要由飞行区、旅客航站区、货运区、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

46、防设施、行政办公区、生活区、辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施及机场空域等组成。跑道按其作用可分为：主要跑道、辅助跑道、起飞跑道三种。1、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，承载力也较高。2、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起飞、着陆时，供辅助起降用的跑道。3、起飞跑道指只供起飞用的跑道。一般跑道构形有如下五种：a单条跑道；b 两条平行跑道；c两条不平行或交叉的跑道；d多条平行跑道；e多条平行及不平行或交叉跑道。机场净空区是指正机起飞、着陆所涉及的范围，沿着机场周围要有一个没有影响飞行安全的障碍物的区域。航站楼作用

47、：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。通常航站楼由以下设施组成：a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航空公司营运和机场必要的管理办公室与设备等；e服务设施。航站楼及站坪的平面型式有前列式、指廊式、卫星式、远机位式四种。机场环境分为两个方面：一是机场周围环境的保护，使得机场建设和运营不至于对周围环境造成不良影响；二是做好机场运营环境的保护，使航空运输安全、舒适、高效进行。第十一章 给水排水工程给水排水工程：指用于水供给、废水排放和水质改善的工程。给水排水工程的特性：1、用水文学和水文地质学的原理解决从水体内取水和排水的有关问题；2、

48、用水力学原理解决水的运输问题；3、用物理、化学和微生物学的原理进行水质处理和检验。第十二章 土木工程的建设土木工程的建设程序：立项、报建，可行性研究，选择建设地点，编制勘察设计任务书、测量地形、勘察地质水文、编制设计文件、组织施工，竣工验收，交付使用等环节。立项报建主要内容：说明工程项目的目的、必要性和依据，拟建规模和建设的设想，建设条件及可能性的初步分析，投资估算和资金筹措，项目的进度安排，经济效益和社会效益估计等。可行性研究:1,项目提出的背景，建设的必要性2，建设规模、产品方案、生产工艺、人员配备和组织机构、主要设备黑夜响应的技术经济指标3，技术上的可行性和先进行，与国内外类似项目的比较

49、，材料能源来源，交通运输情况4，经济上的合理性和有效性，资金来源，成本利润，投资回报，经济效应和社会效应5，提出建设地点、建设期限、建设环境的要求选址的要求：要按照建设布局的需要以及经济合理和节约用地的原则，考虑战备和环境保护的要求，认真调查原料、能源、交通、地质、水文等建设条件。设计任务书内容：可行性研究的报告要点、结论的具体化，它包括拟建项目的组成，使用面积和各种使用要求、质量标准、分期建设的期限等。地形图的基本要素有：比例尺、地物符号（表示房屋道路树木等）、等高线（表示高程）、本图与相邻图幅的联系等。设计文件：由设计单位按设计任务书的要求编制的文件。初步设计：是对批准的可行性研究报告所提

50、出的内容进行概略设计（一般中小型企业都具有此阶段）技术设计：在初步设计基础上进一步确定建筑、结构、设备方面技术要求（重要复杂的大型建设项目才有）建设工程项目的全寿命周期包括:项目的决策阶段、实施阶段和使用阶段。项目立项是项目决策的标志。项目的实施阶段包括设计前的准备阶段、设计阶段、施工阶段、动用前准备阶段和保修期。地质、水文勘察的内容：1，布置钻孔、提取土样和岩样，进行土样和岩样的物理力学实验。2，对地下水的水质进行实验，对地下水的高程及其历史变迁进行调查分析3，对影场地范围内的不良地质现象如滑坡、断层、溶洞、裂隙等情况进行调查分析4，写出“工程地质勘察报告”，其中要给出勘探点的平面布置图，工

51、程地质剖面图，土样岩羊的物理力学数据，提出关于拟建工程设施基础埋置深度、持力土层或岩层的承载力，地下水位和水质，以及软土地基、不良地质如何处理的建议。工程设计以前为什么必须进行地形测量和工程地质水文勘察1，勘探建设地的地形结构土层地质结构是否坚固，有没有什么塌陷的可能啊2，工程地址和水文地质是为了评估一个地方可能会发生的地质隐患，设计就要考虑这些隐患的存在3，程的设计和桩基础的施工，都要获得水文地质工程地质的第一手资料。为今后的施工和设计提供依据。 施工图阶段设计内容与程序：1，全套建筑、结构、给排水、供热制冷通风、电器的施工图纸和相应的设计说明、计算书、共施工需要2，主要结构用于装饰用材料、

52、半成品和构配件品种和数量，以及需用设备，供订货需要3，编制总预算，提出与建设项目总进度相符的分年度资金需要4，协助建设单位编制建筑施工的招投标标底，满足招投标文件的需要。施工准备工作：施工前为了保正整个工程能按计划顺利施工，在事先必须做好各项准备工作。施工现场准备：是为了给拟建工程的施工创造有利的施工条件和物资保证。施工组织设计：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；是对施工活动的全过程进行科学管理的重要手段。施工总平面图：是拟建项目施工现场的总布置图，它按照施工部署、施工方案和施工进度的要求对施工场地的道路系统、材料仓库、附属设施

53、、临时水电管线等做合理的规划和布置。端承桩：在极限荷载作用状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受的桩。摩擦桩：桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。灌注桩：直接在所设计的桩位上开孔，其截面为圆形，然后在孔内加放钢筋骨架，灌注混凝土而成。砌体工程：是指在建筑工程中使用普通黏土砖、承重黏土空心砖、蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、各种中小型砌块和石材等材料进行砌筑的工程。当砌体达到一定高度后（一般为1.21.4m）工人将无法操作，需将脚手架升高到一定高度，方能继续工作，称之为可砌高度。施工准备工作的基本任务：调查研究各种有关工程施工的原始资料，施工条件以及业主要求，合

54、理部署施工力量，从技术、资源、现场、组织等方面为建筑安装施工创造一切必要的条件，并对施工中可能发生的各种变化做好应变准备。施工准备工作的内容：1、技术准备 2、现场准备 3、物资准备 4、人员准备5.施工场外准备。施工组织设计内容：1工程概况2施工部署3施工方案5施工进度计划5施工总平面图6主要技术经济指标。施工组织设计的作用：通过编制施工组织设计，可合理的确定施工方案、施工方法、施工进度、劳动组织、技术组织、材料设备的组织、施工现场的布置，确保安全生产。施工组织设计分类：施工组织总设计、单位施工组织设计和分部或分享工程作业设计3类。深基坑支护工程按受力特点划分的五种基本类型及适用范围：1，桩

55、墙机构（特点：是在基坑开挖前沿基坑边缘施工成排的桩或地下连接墙，并使其底端嵌入到基坑地面以下）2，土钉墙结构（特点：是在分层分段挖土的条件下，分层分段施做土钉和配有钢筋网的喷射混凝土面层，挖土与土钉施工交叉作业，并保证每一施工阶段的基坑稳定）3，重力式结构（特点：是在基坑侧壁形成一个具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以期重量抵抗基坑侧壁土压力）4，拱墙结构（特点：是将基坑开挖成圆形、椭圆形等弧形平面，并沿基坑侧壁分层逆作钢筋混凝土拱墙，利用拱的作用将垂直于墙体的土压力转化为拱墙内的切向力）5，放坡（特点：是将基坑开挖成一定坡度的人工边坡，当基坑较深时可分级放坡，并保证边坡自身能够稳定）。预制桩

56、沉桩的施工方法有：锤击打入法、静压法、振动法、水冲法等。灌注桩的成孔方法：是先在桩位成孔，然后放钢筋笼，最后浇筑混凝土的桩。方法有：人工挖孔、机械钻孔、沉管开孔等。钢筋的连接方法：搭接、对焊连接、点焊连接、电弧连接、套管连接。模板的作用：使用一定强度的模板，使得浇筑砼的时候按设计的尺寸和形状进行施工，达到砼构件使用的要求和目的。地下防水方案的种类;一是依靠结构本身的密实性使建筑物不透水二是设法将建筑物周围的水排走，使建筑物不受影响三是用防水材料，如沥青、卷材等做防水层隔离水。屋面防水工程的目的：防雨、雪等从屋面渗入室内。一般采用防水层（如卷材防水）或特别密实的防水混凝土、防水砂浆来防止水的渗入

57、。装饰工程的作用:能增加建筑物的美观和艺术形象，而且能改善清洁卫生的条件，有隔热、隔音、防潮的作用，还可以保护墙面免受外界条件的侵蚀，提高结构的耐久性。地下工程验收的依据、目的、程序、作用：验收时，施工单位应向建设单位提交竣工图、隐蔽工程、记录以及其他有关技术文件，要提出竣工后在一定时间内保修的保证，此外还要提交竣工决算。竣工验收应以建设单位为主，组织使用单位、施工单位、设计和勘查单位、监理和质检单位共同进行。在验收时要评定工程的质量等级，验收后要办理移交手续。施工组织设计应考虑的内容：1，工作概况2，施工部署3，施工方案4，施工进度计划5，施工总平面图6，主要技术经济指标技术准备的主要工作：1，熟悉审查施工图纸和有关设计资料2，做好工程所在地的自然条件、技术经济条件的调查分析3，编制施工图预算和施工预算，这是施工贮备工作的主要组成部分明挖法：指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身