土木工程概论第5章1节
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土木工程概论考试大纲第五章
第五章学习原理学习的概念1.概念从学习的功能来讲“学”是仿效。
“习”是鸟频频起飞。
“学习”，顾名思义是指小鸟反复学飞。
用在教育上，则意味着通过模仿、读书、听课、研究、参加实际工作等获得知识和技能，并且要反复巩固所获得的东西以便真正得到它。
从心理学的角度来讲，学习是指经验的获得及行为变化的过程从心理学的角度可具体理解为“人在一定的环境中，对某些具体的经验、知识和技能的获得，引起智力的发展、能力的提高、情感意志行为的变化过程。
”2.学习的属性▪学习由学习的主体（人）和学习的客体（学习对象）两个方面组成；▪学习主体是在一定环境中进行学习的。
学习是主体、客体和环境相互作用的结果；▪学习主体通过学习必定会产生某些变化，而这些变化在时间上是相对持久的。
3.学习具有的特征：••目的性：为满足社会发展需要和自身发展需求；••间接性：在学校的环境里，主要通过书本，接受前人早已积累下来的已有知识和技能，而不是主要通过直接的实践活动获得知识和技能；••系统性和集中性：在学校制定的教学计划安排下系统地组织进行，学生在校的全部时间基本上都要集中到与学习有关的活动上；••指导性：学生是在教师指导下学习的，即使强调大学生应该做到自主学习，这种自主学习也应该在教师指导下进行。
学习的作用和工科大学生的学习任务的作用：1)1)学习是促进学生自身全面的发展动力；2)2)学习是学生形成个性特征的基础，个性包括：▪心理活动的特征，指气质；▪行为方面的特征，指性格；▪活动倾向的特征，指兴趣和理想；▪具备知识技能的特征，指特长；▪完成活动潜能的特征，指能力；学习是学生继承人类精神文明精华的捷径；4)4)学习是学生具备创新精神和创新能力的基石⑵. 学习的基本任务1）扎实地学好基础理论知识，刻苦钻研有关专业工程技术知识，广泛学习相应科技文化知识；••努力参与各种科学实践、工程实践和社会实践活动；••在学习知识和实践训练中发展智力、培养能力、掌握技能；••培养良好的道德情操，科学的世界观，严谨的学风，坚实的工程意识，健全的体魄；••实现德智体全面素质的提高和个性特征的充分发展；智力、能力、素质、学风和个性特征的概念⑴. 智力和智力结构：▪观察力：直接、全面、深入、准确认识事物的心理过程；它是智力的门户，是质朴的。
土木工程概论PPT课件--5交通土建工程
5.2.1 铁路选线设计与路基
一、铁路选线设计
眼镜线 螺旋线
5.2.1 铁、路堑、半路堑、 不填不挖等
2、路基稳定性
5.2.2 高速铁路
铁路速度的分档为： 时速100～120 km称为常速； 时速120～160 km称为中速； 时速160～200 km称为准高速或快速； 时速200～400 km称为高速； 时速400 km以上称为特高速。 日本、法国、德国英国等是当今世界高速铁路技术
理，不但直接关系公路本身的工程投资和运输效率， 更重要的是影响到路线在公路网中是否能起到应有的 作用，是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长 远利益。
5.1.2 公路建设
二、公路的结构建设
路堤示意图
5.1.2 公路建设
三、路面结构图
低、中级路面
高级路面
5.1.3 高速公路
定义: 具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔
伦敦地铁视频
5.2.3 城市轻轨与地下铁道
地下铁道 城市轻轨(上海明珠线)
5.2.4 磁悬浮铁路
一、磁悬浮铁路的由来 1、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，使整个列车悬浮在线路 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。
2、轮轨粘着式→非粘着式超高速铁路 3、常规磁铁吸引式悬浮系统（EMS系统）与排斥式 悬浮系统（EDS系统）
发展水平最高的几个国家
5.2.2 高速铁路
日本的高速列车
德国的高速列车
英国的高速摆式列车
法国的TGV高速列车
5.2.3 城市轻轨与地下铁道
城市轻轨和地下铁道一般具有如下特点： 1、线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严； 2、行车密度大，运营时间长； 3、一般采用直流电机牵引，以轨道作为供电回路； 4、曲线段占的比例大，曲线半径比常规铁路小。
土木工程材料5-第五章 建筑砂浆
一、建筑砂浆基本组成
1.胶凝材料
• 常用胶凝材料：水泥（普通水泥、矿渣水泥、
火山灰水泥等）
水泥标号宜为砂浆强度等级的4~5倍，一般不 大于32.5。 • 其他胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃、合成树 脂、粘土等
Civil Engineering Materials
4
2.砂
应符合混凝土用砂的技术要求，最大粒 径有所要求： ① 毛石砌体：粗砂，Dmax<1/4～1/5砂浆层 厚度 ② 砖砌体：中砂，Dmax≯2.5mm ③ 抹面和勾缝：细砂，Dmax≯1.2mm ☞ 砂应满足《建筑用砂》GB/T14684-2001 中含泥量、有害杂质含量等相应的要求。
11
• 影响因素：基本同混凝土 如：①用水量； ②胶凝材种类、用量； ③细骨料种类、级配、粗细等。 • 流动性选择：砌体种类或抹灰层 状况、施 工条件、气候条件
Civil Engineering Materials
12
砂浆流动性选择表（稠度：mm）
砌筑砂浆 砌体种类 砖砌体
普通毛石砌体 振捣毛石砌体 炉渣混凝土砌块 干燥气候 或 多孔砌块 寒冷气候 或 密实砌块
Civil Engineering Materials
2
分类
胶凝材料
水泥砂浆 石灰砂浆 混合砂浆—— 水泥-石灰、水泥-粘
土、石灰-粘土
砂浆
用途
砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆 现场拌制砂浆 预拌制砂浆—— 干、湿
生产形式
Civil Engineering Materials
3
第一节 建筑砂浆基本组成与性质
22
（3）若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量QD（kg）。
QD QA Qc
QD——1m3砂浆的掺合料用量；石灰膏、粘土膏使用时的稠 度为120±5mm QA——1m3砂浆中水泥和掺合料总量，一般为300~350kg QC——1m3砂浆中水泥用量 当掺合料石灰膏稠度≠120mm时，应乘以换算系数。
1.胶凝材料
• 常用胶凝材料：水泥（普通水泥、矿渣水泥、
火山灰水泥等）
水泥标号宜为砂浆强度等级的4~5倍，一般不 大于32.5。 • 其他胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃、合成树 脂、粘土等
Civil Engineering Materials
4
2.砂
应符合混凝土用砂的技术要求，最大粒 径有所要求： ① 毛石砌体：粗砂，Dmax<1/4～1/5砂浆层 厚度 ② 砖砌体：中砂，Dmax≯2.5mm ③ 抹面和勾缝：细砂，Dmax≯1.2mm ☞ 砂应满足《建筑用砂》GB/T14684-2001 中含泥量、有害杂质含量等相应的要求。
11
• 影响因素：基本同混凝土 如：①用水量； ②胶凝材种类、用量； ③细骨料种类、级配、粗细等。 • 流动性选择：砌体种类或抹灰层 状况、施 工条件、气候条件
Civil Engineering Materials
12
砂浆流动性选择表（稠度：mm）
砌筑砂浆 砌体种类 砖砌体
普通毛石砌体 振捣毛石砌体 炉渣混凝土砌块 干燥气候 或 多孔砌块 寒冷气候 或 密实砌块
Civil Engineering Materials
2
分类
胶凝材料
水泥砂浆 石灰砂浆 混合砂浆—— 水泥-石灰、水泥-粘
土、石灰-粘土
砂浆
用途
砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆 现场拌制砂浆 预拌制砂浆—— 干、湿
生产形式
Civil Engineering Materials
3
第一节 建筑砂浆基本组成与性质
22
（3）若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量QD（kg）。
QD QA Qc
QD——1m3砂浆的掺合料用量；石灰膏、粘土膏使用时的稠 度为120±5mm QA——1m3砂浆中水泥和掺合料总量，一般为300~350kg QC——1m3砂浆中水泥用量 当掺合料石灰膏稠度≠120mm时，应乘以换算系数。
土木工程概论复习总结
土木工程概论复习总结第一章绪论第一节土木工程的重要地位土木工程的含义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，既是工程建设的对象，也指所应用材料、工程设备和所进行的勘察设计、施工、保养、维修等技术活动。
第二节土木工程的发展史一、古代（17世纪中叶前）代表作：埃及金字塔都江堰长城古希腊的帕提农神庙赵州桥罗马斗兽场巴黎圣母院河北赵县安济桥万神庙是古代最大的圆顶庙二、近代（17世纪中叶至20世纪中叶）代表作：埃菲尔铁塔——钢材料家庭保险公司大厦——现代高层建筑的开端三、现代1、代表作：纽约帝国大厦（102层，381米）——保持41年纪录日本明石海峡大桥——目前世界上跨度最大的悬索桥日本多多罗大桥——世界大一斜拉桥石油双塔楼——世界最高的双子楼瑞士大狄克逊坝——世界最高的重力坝俄罗斯英古里坝-----世界最高的双曲坝2、现代土木工程的特点：1）土木工程功能化2）城市建设立体化3）交通运输高速化4）工程设施建设大型化第二章土木工程材料第一节概述一、建筑材料的分类1、按基本成分分为：金属材料、非金属材料和复合材料非金属材料：无机材料：胶凝材料：气硬性胶凝材料，如：石灰、石膏、水玻璃水硬性胶凝材料，如：水泥有机材料：沥青、塑料、涂料、橡胶2、按用途分类：结构材料、构造材料、绝热材料、吸声材料、防水材料、装饰材料3、按发展时期分类：传统材料、近代材料、现代材料第二节石材、砖、瓦砖（一种最为常用的砌筑．．材料）（一）、砖的分类：按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖按有无孔洞分为多孔砖、空心砖、实心砖（二）常用砖：烧结普通砖的技术性质1、规格：外形：直角六面体标准尺寸：240㎜×115㎜×53㎜2、强度等级：例：MU30 表示抗压强度为30兆帕的砖3、抗风化性能：定义：它是指在干湿、温度、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。
4、质量等级：分为优等品、一等品、合格品（三）、烧结多孔砖和烧结空心砖1、烧结多孔砖：孔洞率≧15﹪作用：多用于砌筑六层以下的承重墙或高层框架结构填充墙2、烧结空心砖：孔洞率≧30﹪作用：多用于非承重墙瓦（主要用于屋顶）第三节石灰、水泥、砂浆一、胶凝材料1、定义：凡是在物理作用或化学作用下，从浆体变成石状体，并能胶结其他物料而且具有一定强度的材料，统称为胶凝材料。
《土木工程概论说》课件
03 土木工程分类
建筑工程
总结词
建筑工程是土木工程中涉及房屋和建筑物的设计和建设的领域。
详细描述
建筑工程主要研究如何设计、建造和维护各种建筑物，包括住宅、办公楼、工 厂、商场等。它涉及到建筑物的结构、材料、环境、安全等方面的知识。
道路与桥梁工程
总结词
道路与桥梁工程是土木工程中涉及道路和桥梁的设计和建设 的领域。
《土木工程概论》PPT课件
contents
目录
• 土木工程概述 • 土木工程基础 • 土木工程分类 • 土木工程案例分析 • 土木工程的未来发展
01 土木工程概述
土木工程定义
01
02
03
土木工程定义
土木工程是研究利用和改 造自然环境，为人类社会 提供安全、适用、经济的 建筑工程的学科。
土木工程涉及领域
详细描述
南京长江大桥是中国自行设计和建造的第一座现代化大桥，主桥为三跨连续钢桁梁桥，采用富有中国特色的建筑 结构形式，主跨160米，桥面宽22.5米，采用钢正交异性板桥面，中孔跨度160米，两边孔各为90米。
大跨度桥梁案例
总结词
规模宏大、影响深远
详细描述
港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程，位于中国广东省珠江口伶仃洋海 域内，为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。
环境保护与可持续发展
现代土木工程注重环境保护和可持续 发展，如绿色建筑、生态修复等，促 进人与自然和谐共生。
02 土木工程基础
建筑材料
建筑材料分类
根据用途、功能和特性，将建筑材料 分为混凝土、钢材、木材、石材等。
材料选择
根据工程需求和环境条件，选择合适 的建筑材料，确保工程质量和安全。
土木工程概论 第5章新
我国公路建设虽然取得了重大的成就，但与发 达国家相比差距明显，加快我国道路建设，使它适应 国民经济发展的需要，意义重大，任重道远。
5.2 道路的基本组成——线路、路基、路面
5.2.1 线路 公路与城市道路由于受到自然环境与地物 地貌限制，在平面上有转折，纵面上有起伏。在 转折点两侧相邻直线处，为满足车辆行驶顺适、 安全速度要求，要有一定半径的曲线连接。故线 路在平面和纵面上都是由直线和曲线组成的。
2．技术效益好 高速公路线形条件好，路面平整，无横向干扰， 可降低机件磨损，减少技术保养开支，降低燃料 消耗。如日本高速公路汽车运输成本比一般公路 低25%。
3．安全效益高 高速公路的现代化管理，使人、车、路高度协 调，大大减少交通事故。如美国、英国和日本高 速公路交通事故分别比普通干线公路减少56%、 62%和89%。我国沈大(沈阳至大连)高速公路的交 通事故也比一般公路下降65%。
联结层为加强面层与基层联结而设。基层 主要承受车辆荷载的竖向力，将它分布给下面 各层，也应具有一定的强度、刚度和水稳定性， 一般用碎(砾)石、石灰土或工业废渣修筑。 底基层用来加强基层承受和传递荷载的作用， 在重要道路和高速公路上多采用。底基层的材料要 求可略次于基层பைடு நூலகம்可用强度较低的材料修筑。
垫层在路基排水不良或有冻胀翻浆的路段上需要设 置，它一方面起排水、蓄水、防热、防冻和稳定土基的作 用，另一方面也协助基层或底基层分布上层传来的车轮荷 载。垫层可用片石、卵石、砂、砾石等修筑。
铁路定线就是选定线路的走向，并确定线 路的空间位置。通过定线，决定各有关设备与建筑 物的分布和类型。这些设备与铁路工程的耗费直接 有关，是一项综合工程。它一般要考虑以下因素： 1）设计线路的意义和与行政区其他建设的配合关 系； 2）设计线路的经济效益和运量要求； 3）设计线路所处的自然条件； 4）设计线路主要技术标准和施工条件等。
5.2 道路的基本组成——线路、路基、路面
5.2.1 线路 公路与城市道路由于受到自然环境与地物 地貌限制，在平面上有转折，纵面上有起伏。在 转折点两侧相邻直线处，为满足车辆行驶顺适、 安全速度要求，要有一定半径的曲线连接。故线 路在平面和纵面上都是由直线和曲线组成的。
2．技术效益好 高速公路线形条件好，路面平整，无横向干扰， 可降低机件磨损，减少技术保养开支，降低燃料 消耗。如日本高速公路汽车运输成本比一般公路 低25%。
3．安全效益高 高速公路的现代化管理，使人、车、路高度协 调，大大减少交通事故。如美国、英国和日本高 速公路交通事故分别比普通干线公路减少56%、 62%和89%。我国沈大(沈阳至大连)高速公路的交 通事故也比一般公路下降65%。
联结层为加强面层与基层联结而设。基层 主要承受车辆荷载的竖向力，将它分布给下面 各层，也应具有一定的强度、刚度和水稳定性， 一般用碎(砾)石、石灰土或工业废渣修筑。 底基层用来加强基层承受和传递荷载的作用， 在重要道路和高速公路上多采用。底基层的材料要 求可略次于基层பைடு நூலகம்可用强度较低的材料修筑。
垫层在路基排水不良或有冻胀翻浆的路段上需要设 置，它一方面起排水、蓄水、防热、防冻和稳定土基的作 用，另一方面也协助基层或底基层分布上层传来的车轮荷 载。垫层可用片石、卵石、砂、砾石等修筑。
铁路定线就是选定线路的走向，并确定线 路的空间位置。通过定线，决定各有关设备与建筑 物的分布和类型。这些设备与铁路工程的耗费直接 有关，是一项综合工程。它一般要考虑以下因素： 1）设计线路的意义和与行政区其他建设的配合关 系； 2）设计线路的经济效益和运量要求； 3）设计线路所处的自然条件； 4）设计线路主要技术标准和施工条件等。
土木工程概论课件
31
三、现代土木工程
1.现代土木工程的时间跨度 第二次世界大战后至今的五十余年时间。二战后，许多国家经 济大发展，科学技术出现了飞跃，导致了土木工程的发展。
2.现代土木工程特点
（1）功能要求多样化 公共建筑和住宅建筑向智能化小区方向发展。 工业建筑向花园型工厂方向发展。
（2）城市建设立体化 高层建筑和超高层建筑的大量兴起。 地下工程的高速发展。 城市高架公路立交桥。
22
近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 ·埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
1711级阶梯，共用去钢铁7000
3
第1 章 绪论
§1 土木工程基本概念 §2 土木工程发展历史 §3 土木工程的重要性及建设与使用 §4 几个与土木工程相关的重大问题 §5 土木工程伟大的战略部署 §6 土木工程的未来
4
§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 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，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
11
古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 于北魏孝文帝时期（公 元 471-499 年 ） ， 是 创建佛光寺的初祖禅师 的墓塔，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
面，砖结构。
12
古代土木工程-万里长城
始建于2000多年前的春秋战国时期，最初用粘土和乱石建 造，秦朝统一中国之后联成万里长城。汉、明两代又曾大规 模修筑，世界奇迹。
三、现代土木工程
1.现代土木工程的时间跨度 第二次世界大战后至今的五十余年时间。二战后，许多国家经 济大发展，科学技术出现了飞跃，导致了土木工程的发展。
2.现代土木工程特点
（1）功能要求多样化 公共建筑和住宅建筑向智能化小区方向发展。 工业建筑向花园型工厂方向发展。
（2）城市建设立体化 高层建筑和超高层建筑的大量兴起。 地下工程的高速发展。 城市高架公路立交桥。
22
近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 ·埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
1711级阶梯，共用去钢铁7000
3
第1 章 绪论
§1 土木工程基本概念 §2 土木工程发展历史 §3 土木工程的重要性及建设与使用 §4 几个与土木工程相关的重大问题 §5 土木工程伟大的战略部署 §6 土木工程的未来
4
§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 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，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
11
古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 于北魏孝文帝时期（公 元 471-499 年 ） ， 是 创建佛光寺的初祖禅师 的墓塔，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
面，砖结构。
12
古代土木工程-万里长城
始建于2000多年前的春秋战国时期，最初用粘土和乱石建 造，秦朝统一中国之后联成万里长城。汉、明两代又曾大规 模修筑，世界奇迹。
(完整版)土木工程概论全部课件
2002.9. 《建筑施工》、《工业建筑》、《建筑技术》、《建筑结
构》、《建筑师》、《建筑结构学报》、《土木工程学报》、 《建筑经济》、《建设监理》及各大学学报等期刊。
中国矿业大学建筑工程学院
5
目录
第一章 综述 第二章 工程材料 第三章 土木工程的基本结构形式 第四章 土木工程与工程结构 第五章 土木工程荷载 第六章 基础工程 第七章 结构的使用性和耐久性 第八章 数学和力学与土木工程 第九章 抗震结构工程 第十章 工程事故和工程加固以及房屋增层
大楼建造之先河。
中国矿业大学建筑工程学院
26
近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 · 埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口 工程，海洋工程。
房屋建筑
道路工程
水利工程
中国矿业大学建筑工程学院
10
三、应用范围
土木工程的范围: 非 常广泛，与人们 的衣、食、住、 行和各种工业生 产息息相关。
土木工程专业学习的 核心内容：各种 土木工程设施的 规划、勘测、设 计、施工、管理 和维修。
中国矿业大学建筑工程学院
6
目录
第十一章 建筑施工 第十二章 工程与经济 第十三章 施工管理 第十四章 国际工程承包 第十五章 建设监理 第十六章 房地产业与物业管理 第十七章 计算机在土木工程中的应用 第十八章 土木工程的未来 第十九章 土木工程专业介绍
构》、《建筑师》、《建筑结构学报》、《土木工程学报》、 《建筑经济》、《建设监理》及各大学学报等期刊。
中国矿业大学建筑工程学院
5
目录
第一章 综述 第二章 工程材料 第三章 土木工程的基本结构形式 第四章 土木工程与工程结构 第五章 土木工程荷载 第六章 基础工程 第七章 结构的使用性和耐久性 第八章 数学和力学与土木工程 第九章 抗震结构工程 第十章 工程事故和工程加固以及房屋增层
大楼建造之先河。
中国矿业大学建筑工程学院
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近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 · 埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口 工程，海洋工程。
房屋建筑
道路工程
水利工程
中国矿业大学建筑工程学院
10
三、应用范围
土木工程的范围: 非 常广泛，与人们 的衣、食、住、 行和各种工业生 产息息相关。
土木工程专业学习的 核心内容：各种 土木工程设施的 规划、勘测、设 计、施工、管理 和维修。
中国矿业大学建筑工程学院
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目录
第十一章 建筑施工 第十二章 工程与经济 第十三章 施工管理 第十四章 国际工程承包 第十五章 建设监理 第十六章 房地产业与物业管理 第十七章 计算机在土木工程中的应用 第十八章 土木工程的未来 第十九章 土木工程专业介绍
土木工程概论全部课件PPT课件
中国矿业大学建筑工程学院
6
§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 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，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
– 2 土木工程．英语为”Civil Engineering”，直译是 民用工程。
2002.9. 《建筑施工》、《工业建筑》、《建筑技术》、《建筑结
构》、《建筑师》、《建筑结构学报》、《土木工程学报》、 《建筑经济》、《建设监理》及各大学学报等期刊。
中国矿业大学建筑工程学院
5
目录
第一章 综述 第二章 工程材料 第三章 土木工程的基本结构形式 第四章 土木工程与工程结构 第五章 土木工程荷载 第六章 基础工程 第七章 结构的使用性和耐久性 第八章 数学和力学与土木工程 第九章 抗震结构工程 第十章 工程事故和工程加固以及房屋增层
– （1）任何个人和社会团体都离不开它； – （2）随不同的社会历史时期的科学技术和管理水平而发
展；
2.综合性： – 多学科、多工种、多种技术和材料的综合；
3.实践性： – 经验的重要性、对实践的依赖性。
中国矿业大学建筑工程学院
12
§2 土木工程发展历史
一 古代土木工程 二 近代土木工程 三 现代土木工程
– 3 英语的民用工程”Civil Engineering” ，怎么会译成土木工程 呢?
中国矿业大学建筑工程学院
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二 分类
1. 地上：房屋建筑工程，道路工程，铁路工程，桥 梁工程，给排水工程，机场工程
2. 地下：隧道工程 ，矿山工程，陵墓
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口 工程，海洋工程。
土木工程材料(第5章 气硬性胶凝材料)
如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土， 二灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石 （石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。
灰砂砖和硅酸盐制品
石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，
加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂
第一节 建筑石膏
建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声， 美观及易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有 发展前途的新型建筑材料之一。 自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4〃2H2O。 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过 加工而成的半水石膏CaSO4〃1/2H2O，又成熟石膏。 天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的不同， 会得到结构和性能不同的产物。 高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用语建 筑抹灰或者 制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生 产方便，成本低，可在建筑工程中广泛大量使用。
三 建筑石膏的技术性质
建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时 间。并按强度和细度分为优等品、一等品和 合格品。具体技术要求见GB9776-1988。
（1）凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一般石膏的初凝时间仅为10min左右，终凝 时间不超过30min，这对于普通工程施工操 作十分方便。有时需要操作时间较长，可加 入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸 盐酒精废液等。
途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
石灰土（灰土）和三合土
石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成
石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的 水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中 使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧 化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅
灰砂砖和硅酸盐制品
石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，
加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂
第一节 建筑石膏
建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声， 美观及易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有 发展前途的新型建筑材料之一。 自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4〃2H2O。 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过 加工而成的半水石膏CaSO4〃1/2H2O，又成熟石膏。 天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的不同， 会得到结构和性能不同的产物。 高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用语建 筑抹灰或者 制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生 产方便，成本低，可在建筑工程中广泛大量使用。
三 建筑石膏的技术性质
建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时 间。并按强度和细度分为优等品、一等品和 合格品。具体技术要求见GB9776-1988。
（1）凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一般石膏的初凝时间仅为10min左右，终凝 时间不超过30min，这对于普通工程施工操 作十分方便。有时需要操作时间较长，可加 入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸 盐酒精废液等。
途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
石灰土（灰土）和三合土
石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成
石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的 水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中 使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧 化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅
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• •顶管法 顶管法
隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑 物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。 在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承 于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中， 同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全 部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续 顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建 成涵管。
引言
1. 概念
是修筑在岩体、 土体或水底的， 两端有出入口 的，供车辆、 行人、水流及 管线等通过的 通道 (断面积 大于2m2)。包 括交通运输方 面的铁路、道 路、水（海） 底隧道和各种 水工隧道等。
杨浦电厂取水工程
2. 特点
• 是交通运输线路 穿越天然障碍的 有效方法。 • 穿越的地质条件 复杂多变，工程定 位、设计、施工方 法要随时作相应调 整。 • 施工作业面窄， 劳力设备受到限制， 工业化、机械化施 工要求高。 • 造价昂贵。
庞大的隧道施工设备
5.4. 1 公路隧道
• 公路隧道要有较完
善的通风、照明、 防灾等附属设施。
• 发展情况：我国已成为世界上公路隧道最多的国
家，最长的为挪威西部24.5km长的拉达尔隧道。
1.公路隧道线路
• 隧道平面线形，一般采用直线，避免曲线，如 必须设置曲线时，应尽量采用大半径曲线，并 确保视距。隧道的纵坡通常应不小于0.3％,并 不大于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 的一种限界。公路隧道的建筑限界包括车道、 路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、 人行道的净高。
青岛胶州湾隧道工程
胶州湾隧道总投资31.8亿 元，施工期约为3一4年。这 是继厦门 翔安海底隧道后， 我国开工建设的第二条海底 隧道。 隧道南接黄岛区的薛家岛 ，北连青岛主城区的团岛， 下穿胶州湾湾口海域。隧道 全长约7800米。设双向六车 道，设计车速80公里／小时 。采用钻爆法施工。项目总 投资31. 8亿元（不包括市区 接线投资）。
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 特点是昼间需要照明，防止司机视觉信息不足 引发交通事故。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适应 隧道内明亮度的照明，所必须保证视觉的照明。 它由临界部、变动部和缓和部三个部分的照明 组成。
4.公路隧道施工
1.新奥法
• 是在软弱岩层中修建隧道时，开挖后立即喷射 水泥混凝土作为临时支撑(必要时加锚杆)以稳 定围岩，然后再进行衬砌的施工方法。 • 蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再 分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定， 也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身， 而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体 自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次 衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。
由于英伦海峡隧道把欧洲大陆与英伦三岛联系 起来,再乘座高速列车(Eurostar欧洲之星),从伦 敦到巴黎仅需要3小时,穿越英吉利海峡仅需要 20分钟.
欧洲之星时 速达到 308km
我国的 海底隧道
厦门翔安海底隧道
厦门翔安海底隧道是中国大陆第一条海底隧 道。 我国大陆第一条大断面海底隧道，厦门翔安 海底隧道于2006年4月30日正式动工。翔安隧道 全长约9公里，其中海底隧道5.95公里，是厦门 第六条对外出岛通道，兼具公路和城市道路双重 功能，既是厦门市交通干线路网规划的重要组成 部分，也是厦门环东海域地区发展的重要通道。 它的建成将实现岛外最后一个区与本岛中心区紧 密相连，两地间由此缩短50公里路程，原来走 一趟要花费2个小时，建成后只需15分钟左右。
• 1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。
• 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道工程规划、
设计和施工的基本原理，在土木工程中逐渐形成了一个 独立的工程领域。
4.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） • 矿山法（也称钻眼爆破 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。
英吉利海峡隧道(The Channel Tunnel)又称 英法海底隧道或欧洲 隧道(Eurotunnel)，是 一条把英国英伦三岛 连接往欧洲法国的铁 路隧道，于1994年5月 6日开通。历时8年多， 耗资约100亿英镑(约 150亿美元)，也是世 界上规模最大的利用 私人资本建造的工程 项目。
2.公路隧道通风
• 公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧 化碳，用通风的方法从洞外引进新鲜空气冲淡 一氧化碳的浓度至卫生标准，即可使其他因素 处于安全浓度。 • 隧道通风方式的种类很多，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。
5.4.3 水底隧道
铁路或公路遇到水面障碍物时，除可修建桥梁通 过外，修建水底隧道可能是最佳方案。尤其在水 面宽，航运繁忙，通过巨型船只较多，不宜建造 高桥和长引桥的情况下。
• 水底隧道与桥梁工程相比，具有隐蔽性好、可 保证平时与战时的畅通、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。水底隧道可以作为铁路、公路、地下铁道、 航运、行人隧道，也可作为管道输送给排水隧 道。 • 软土中水底隧道则多用沉管法和盾构法施工。 通常认为沉管法造价低、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法修建黄 浦江水底隧道。
顶管法施工示意图
沉管法
• 沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉 管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面 （河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已 疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。 • 其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管 段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两 端用临时封墙密封后滑移下水(或在坞内放水)， 使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位 后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底 沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相 邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通 成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖， 以保安全。
2.站台形式
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。 • 站台形式按其与正线之间的位置关系可 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，也称作基坑法。 • B、暗挖法：暗挖法有时也称为矿山法， 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。地铁隧道主 要是指盾构法、注浆法、沉管法、顶管 法。
2.挪威法
对新奥法的完善与补充
5.4.2 铁路隧道
地下铁道是地下工 程的一种综合体。 其组成包括区间隧 道、地铁车站和区 间设备段等设施。
• 按位置分类 山岭隧道
水下隧道
城市隧道
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 • 深埋隧道多采取暗挖法施工，用圆形盾 构开挖和钢筋混凝土管片支护。
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隧道防水 • 水底隧道从施工到运营均有一个防水问题。防 水的主要措施有：采用防水混凝土、壁后回填、 围岩注浆和双层衬砌等。
八达岭隧道口前石拱桥
3 . 发展简况
• 世界第一座交通隧道是公元前2180~2160年在巴比伦城
中幼发拉底河下修筑的人行通道。
• 我国古代（公元前8世纪~前3世纪）建造有深达40m以
上的铜矿矿井（竖井和斜井）
• 19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工业的发
展，促进了隧道工程的发展。1826~1830年英国在利物 浦硬岩中修建了两座最早的铁路隧道。